RECURSOS PARA EL DOCENTE Ciencias naturales 1 Alejandro J. Balbiano Ana María Deprati Fabián G. Díaz Elina I. Godoy Celia E. Iudica Francisco López Arriazu Natalia Molinari Leto ES 1.er año NAP 7.º año Ana C. E. Sargorodschi RECURSOS PARA EL DOCENTE Ciencias naturales 1 Santillana Ciencias naturales 1 Recursos para el docente es una obra colectiva, creada, diseñada y realizada en el Departamento Editorial de Ediciones Santillana, bajo la dirección de Graciela Pérez de Lois, por el siguiente equipo: Alejandro J. Balbiano - Ana M. Deprati - Fabián G. Díaz - Elina I. Godoy Celia E. Iudica - Francisco López Arriazu Natalia Molinari Leto - Ana C. E. Sargorodschi Editora: Ana María Deprati Jefa de edición: Edith Morales Gerencia de gestión editorial: Mónica Pavicich Índice 3FDVSTPTQBSBMBQMBOJmDBDJØOQÈHt$MBWFEFSFTQVFTUBTQÈH Jefa de arte: Diagramación: Corrección: Claudia Fano. Lorena Selvanovich y Exemplarr. Karina Garofalo. Este libro no puede ser reproducido total ni parcialmente en ninguna forma, ni por ningún medio o procedimiento, sea reprográfico, fotocopia, microfilmación, mimeógrafo o cualquier otro sistema mecánico, fotoquímico, electrónico, informático, magnético, electroóptico, etcétera. Cualquier reproducción sin permiso de la editorial viola derechos reservados, es ilegal y constituye un delito. © 2013, EDICIONES SANTILLANA S.A. Av. L. N. Alem 720 (C1001AAP), Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. ISBN: 978-950-46-3201-6 Queda hecho el depósito que dispone la Ley 11.723 Impreso en Argentina. Printed in Argentina. Primera edición: enero de 2013. Ciencias naturales 1 : recursos para el docente / Alejandro Balbiano ... [et.al.]. - 1a ed. - Buenos Aires : Santillana, 2013. 32 p. ; 28x22 cm. - (Conocer +) ISBN 978-950-46-3201-6 1. Ciencias Naturales. 2. Enseñanza Secundaria. 3. Guía Docente. I. Balbiano, Alejandro CDD 371.1 Este libro se terminó de imprimir en el mes de enero de 2013, en Grafisur, Cortejarena 2943, Ciudad de Buenos Aires República Argentina. 2 Recursos para la planificación CAPÍTULO Pensar en ciencias 1 Materiales y sus propiedades 2 Mezclas CONTENIDOS ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS EXPECTATIVAS DE LOGRO Ciencias naturales, dos caras y una misma moneda. Metaciencias. Disciplinas de las ciencias naturales. Estrategias de investigación. Competencias científicas. Científicos, científicas y estereotipos. Otras competencias científicas: representación y comunicación. Modelos escolares. Descripción de las ciencias naturales como una actividad dinámica entre los conocimientos y la actividad científica propiamente dicha. Explicación de las metaciencias como disciplinas que estudian las ciencia naturales desde otra perspectiva teórica. Presentación de las disciplinas de las ciencias naturales, su objeto de estudio y su método. Descripción de las metodologías científicas y sus estrategias. Análisis de diversas competencias científicas. Descripción del papel que juegan los medios de comunicación en la divulgación científica. Análisis del uso de modelos en ciencias naturales. Comprender la analogía entre dos caras de una moneda y la actividad científica. Analizar diversos ejemplos de experimentos históricos en los que se ponga de manifiesto la metodología científica. Identificar las competencias científicas en un texto. Reflexionar sobre la importancia de los medios de comunicación en la divulgación científica. Describir las diferentes disciplinas que están relacionadas con las ciencias naturales. Leer y analizar un hecho histórico con el fin de comprender cómo se construyen los conocimientos y la importancia que tiene el contexto social e histórico en su aparición. Materia y materiales. Estados de la materia y sus cambios. Propiedades intensivas y extensivas. Magnitudes fundamentales y derivadas. Masa y peso. Volumen, capacidad y densidad. Otras propiedades de los materiales. Propiedades físicas. Instrumentos de medición. Termómetros y escalas de temperatura. Clasificación de los materiales. Familias de materiales. Origen de los materiales. Materiales naturales. Materiales artificiales y sintéticos. Recursos naturales. Conservar los recursos. Diferenciación de los conceptos de materia y materiales mediante ejemplos de la vida cotidiana. Descripción de los estados de la materia en la naturaleza y sus cambios de estado. Explicación de situaciones cotidianas aplicando las características y propiedades de la materia. Explicación de las magnitudes fundamentales y derivadas y sus unidades correspondientes. Resolución de problemas sobre densidad. Selección de instrumentos de medición adecuados a las magnitudes que se quieren medir. Clasificación de los materiales según su origen. Descripción de los recursos renovables y no renovables. Investigación y elaboración de afiches sobre la diferenciación de residuos, el cuidado de los recursos naturales y los procesos de reciclado de materiales. Lectura y posterior análisis de los aspectos positivos y negativos del uso de los plásticos. Completar un esquema con los cambios de estado. Determinar las propiedades físicas y/o químicas de diversos materiales de uso habitual. Clasificar los materiales de acuerdo con diversos criterios (origen, capacidad de conducir: la corriente eléctrica, el calor o de disolverse en diferentes solventes, etc.). Elaborar hipótesis sobre los posibles usos de diversos materiales en la construcción de objetos con fines determinados de acuerdo con sus propiedades. Resolver problemas aplicando el concepto de densidad. Analizar textos críticamente. Comunicar en forma oral y escrita las observaciones realizadas en diversos registros (tablas de datos, cuadros de doble entrada, esquemas y dibujos). Organizar una campaña de concientización en la escuela sobre el cuidado del ambiente. Realización de una experiencia de reciclado de papel. Sistemas materiales. Sistemas homogéneos y heterogéneos. Mezclas y sustancias. Mezclas heterogéneas y homogéneas. Soluciones y sustancias. Las soluciones. Componentes de las soluciones. Las soluciones según su estado. Solubilidad y solventes. Factores que afectan la solubilidad. Concentración de una solución. Formas de expresar la concentración. Separación de mezclas heterogéneas. Separación de fases en las mezclas heterogéneas. Separación de mezclas homogéneas. Identificación de sustancias y de diferentes tipos de mezclas en ejemplos cotidianos. Selección de métodos de separación para diferentes mezclas propuestas. Clasificación de las soluciones según diferentes criterios (estados de agregación, concentración). Explicación de los factores que afectan la solubilidad. Análisis de las unidades que se utilizan para expresar la concentración de una solución. Identificación de aspectos a tener en cuenta al analizar la información aportada por un texto sobre la evolución de los metales y sus aleaciones. Clasificar sistemas materiales de acuerdo con las fases que los componen. Separar las fases de un sistema a partir de las propiedades de las sustancias que lo constituyen. Separar los componentes de una solución de acuerdo con las características de las sustancias que la forman. Resolver problemas aplicando las formas de expresar la concentración de una solución. Explicar los factores que afectan la solubilidad de una sustancia con ejemplos cotidianos. Aplicar técnicas de separación de fases y componentes de un sistema dado. Experimentar con la solubilidad de diferentes solutos y solventes y determinar la solubilidad de algunos de ellos. Analizar textos críticamente. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 CAPÍTULO 3 El agua 4 Energía: diversidad y cambios 5 Intercambios de energía CONTENIDOS ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS EXPECTATIVAS DE LOGRO El agua, una sustancia abundante. Propiedades del agua. La hidrosfera. La distribución de agua en la Tierra. El ciclo hidrológico. El agua y su impacto en el ambiente. Los usos del agua. Contaminación del agua. El agua que consumimos. La potabilización del agua. Agua mineral y agua mineralizada. Descripción de las propiedades del agua. Interpretación de un gráfico de distribución del agua en nuestro planeta. Identificación de procesos de ganancia y pérdida de agua en el organismo humano. Interpretación de un esquema del ciclo del agua en la naturaleza y descripción de sus etapas. Investigación y posterior elaboración de un informe acerca de las distintas maneras de tratar el agua de desecho antes de devolverla a sus fuentes naturales. Descripción del impacto ambiental que produce el agua en la naturaleza. Comparación de características del agua de consumo. Análisis de las etapas en el proceso de potabilización del agua. Comparación del consumo de agua en relación con los distintos usos. Comparación entre agua mineral y agua mineralizada. Lectura y posterior análisis acerca del Acuífero Guaraní, sus usos y abusos. Describir las características específicas del agua y explicar su comportamiento en situaciones cotidianas. Determinar las propiedades físicas del agua mediante los dispositivos experimentales adecuados. Reconocer la importancia del agua como recurso a partir de la interpretación de sus propiedades físicas y químicas en relación con los sistemas biológicos y sus aplicaciones tecnológicas. Construir un filtro de agua. Argumentar sobre las formas de utilización del agua que ayuden a preservar el recurso. Construir un modelo para comprender las características que poseen los acuíferos. Comunicar en forma oral y escrita las observaciones realizadas en diversos registros (tablas de datos, cuadros de doble entrada), así como en diversos tipos de texto. La energía. Unidades de energía. Conservación de la energía. Degradación de la energía. Formas de energía. Energía química. Energía eléctrica. Energía térmica. Energía radiante. Energía nuclear. Energía mecánica. Energía cinética. Energía potencial gravitatoria. Energía potencial elástica. Fuentes de energía. Energía de los combustibles fósiles. Energía hidráulica. Energía solar y energía eólica. Energía geotérmica y energía de la biomasa. Energía mareomotriz. Cuidado de los recursos energéticos. Recursos no renovables. Recursos renovables. Nuestra contribución al cuidado de los recursos. Energía en la Argentina. Descripción de la relación entre trabajo y energía mediante ejemplos cotidianos. Explicación de las unidades en que se mide la energía. Identificación de tipos de energía y sus transformaciones en situaciones cotidianas. Explicación del Principio de conservación de la energía mediante ejemplos. Construcción de un cuadro comparativo que explica en qué forma se consume energía en la actualidad y cómo se hacía dos siglos atrás. Comprobación experimental de cómo la energía potencial puede convertirse en cinética y transmitirse de un cuerpo a otro. Análisis de los recursos energéticos renovables y no renovables y la importancia. Discusión acerca de tecnologías para el aprovechamiento de la energía solar, geotérmica, de la biomasa y eólica en nuestro país. Discusión sobre posibles acciones para el ahorro de electricidad. Lectura y análisis sobre la historia de la energía. Conocer y utilizar las unidades más frecuentes para cuantificar y comparar cantidades de energía involucradas en distintos procesos. Reconocer las manifestaciones más comunes de energía utilizadas en su entorno cercano. Identificar las manifestaciones de energía que están presentes en un proceso o fenómeno. Interpretar fenómenos de su entorno a partir de intercambios de energía. Experimentar con intercambios de energía y transmisión de un cuerpo a otro. Comprender los orígenes de las distintas energías que se consumen diariamente y valorar los costos sociales y materiales de su producción. Implementar acciones cotidianas que lleven al cuidado de los recursos energéticos. Investigar sobre problemáticas referidas a los recursos energéticos en nuestro país. Fenómenos ondulatorios: la luz. Ondas luminosas y sonoras. Intercambios de energía luminosa. Cuerpos transparentes, translúcidos y opacos. Propagación de las ondas luminosas. Intercambios de energía luminosa. Descomposición de la luz. La visión de los colores. Intercambio de energía sonora. Velocidad y energía de las ondas sonoras. Reflexión del sonido. El calor y la temperatura. Temperatura y equilibrio térmico. La medida de la temperatura. Escala centígrada y escala Fahrenheit. Intercambios de energía térmica. Buenos y malos conductores del calor. Definición de ondas por sus características: frecuencia y longitud de onda. Producción de ondas con una cuerda sujeta a un objeto fijo. Identificación de fenómenos que ocurren por reflexión y por refracción de la luz. Clasificación de una serie de objetos según su comportamiento frente a la luz. Explicación del comportamiento de la luz que determina diferentes colores en los objetos. Comparación entre el modo como que se propagan la luz y el sonido. Diseño de experiencia para observar el fenómeno de refracción de la luz. Descripción de las diferentes cualidades del sonido e identificación de estas en sonidos producidos por diferentes objetos. Análisis de las condiciones necesarias para la producción de eco. Identificación de los modos de transmisión del calor en diferentes ejemplos. Lectura y análisis acerca de los aspectos positivos y negativos de la luz en los ambientes naturales. Reconocer los principales mecanismos de intercambio de energía que se dan en el hogar y en el barrio. Reconocer algunas de las maneras como puede transmitirse o intercambiarse energía, en particular, luz y sonido. Elaborar hipótesis acerca del mecanismo de intercambio de energía que predomina en un determinado proceso. Investigar acerca de los seres vivos que utilizan el eco para orientarse o conseguir alimento. Comprender las diferentes formas en que se transmite el calor mediante experiencias sencillas. 3 4 CAPÍTULO 6 Movimientos 7 Objetos del Sistema Solar y sus movimientos 8 La vida, unidad y diversidad CONTENIDOS ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS EXPECTATIVAS DE LOGRO El movimiento. La trayectoria. Desplazamiento de un móvil. Rapidez y velocidad. Velocidad constante y velocidad variable. Aceleración. Movimientos acelerados. Representación de los movimientos. El movimiento cambia y las ideas también. Caída de los cuerpos. Resistencia del aire. Análisis vectorial de la velocidad. Velocidad y movimientos curvilíneos. Descripción del estado de movimiento e identificación del sistema de referencia en diferentes ejemplos. Análisis de la trayectoria del movimiento en diversos ejemplos. Resolución de problemas sobre velocidad y aceleración. Construcción y análisis de un gráfico del movimiento rectilíneo uniforme y del rectilíneo uniformemente variado. Análisis vectorial de la velocidad. Análisis del efecto de la resistencia del aire sobre el movimiento de los objetos. Explicación del movimiento curvilíneo mediante ejemplos cotidianos y su representación gráfica. Estudio experimental del movimiento de una burbuja de aire en un tubo plástico con el fin de determinar la rapidez y el tipo de movimiento. Lectura y análisis de la historia del movimiento y su representación gráfica. Describir movimientos y/o variaciones de objetos o fenómenos de su entorno utilizando conceptos y términos adecuados. Seleccionar las fórmulas y operar con las unidades apropiadas en la resolución de problemas. Hacer predicciones cualitativas respecto del movimiento o su variación. Determinar experimentalmente la rapidez de una persona al caminar. Comunicar en forma oral y escrita las observaciones realizadas en diversos registros (tablas de datos, cuadros de doble entrada), así como en diversos tipos de texto. Investigar y elaborar un informe acerca del movimiento de un objeto con trayectoria circular. Observación del cielo. Técnicas e instrumentos de observación. Las distancias en el Universo. Los objetos del Universo. Las estrellas. El Sistema Solar. La formación del Universo. Las teorías sobre el Sistema Solar. Los movimientos de los astros. Traslación y rotación de los planetas. Los movimientos de la Tierra. Los movimientos alrededor de la Tierra. Movimiento aparente del Sol. La Luna vista desde la Tierra. Las fases de la Luna. Observación del cielo nocturno y los instrumentos utilizados. Explicación de las distancias astronómicas y sus unidades de medición. Resolución de problemas empleando diferentes unidades astronómicas. Caracterización de los objetos que integran el Universo y, en especial, el Sistema Solar. Comparación entre los planetas interiores y los exteriores. Análisis de las teorías acerca del origen del Universo. Estudio de la evolución histórica de las teorías sobre el origen del Sistema Solar. Explicación del fenómeno de traslación y rotación de los planetas. Explicación del fenómeno de las estaciones a partir del movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Modelización del movimiento aparente del Sol en el cielo, en diferentes momentos. Estudio de la Luna y sus fases desde la Tierra. Lectura y análisis de textos sobre la exploración espacial y sus consecuencias. Conocer los componentes del Sistema Solar y sus dimensiones características. Comparar dimensiones y distancias típicas del Sistema Solar. Describir e interpretar los movimientos aparentes de los objetos en el cielo. Reconocer el carácter relativo de los movimientos y sus consecuencias en las concepciones científicas. Analizar las diferentes teorías acerca del origen del Universo y el Sistema Solar. Relacionar el fenómeno de las estaciones con el movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Modelizar mediante una experiencia los eclipses lunares. Tomar posición acerca de la exploración espacial y sus consecuencias a partir de un texto informativo. Las características de los seres vivos. Los seres vivos como sistemas. Las funciones vitales. La nutrición y el intercambio de materia y energía. Las células. Organización celular. Niveles de organización y biodiversidad. La diversidad de seres vivos. Biodiversidad y evolución. El valor de la biodiversidad. La clasificación de los seres vivos. Los reinos y los dominios. Descripción de las características comunes a todos los seres vivos. Reconocimiento de los seres vivos como sistemas abiertos. Caracterización de las funciones que llevan a cabo los seres vivos. Reconocimiento de los principales componentes celulares en esquemas. Comparación entre una célula animal y una vegetal. Análisis de diferentes ejemplos en el nivel biológico de organización al que corresponde desde las propiedades emergentes. Análisis de la biodiversidad como consecuencia del proceso evolutivo. Identificación de criterios que se emplean en la clasificación de los seres vivos. Lectura y análisis histórico acerca de la clasificación de los seres vivos. Caracterización de los reinos y los dominios en los que se clasifica a los seres vivos. Preparación de una experiencia con el fin de observar la función de relación en los seres vivos. Identificar las características que comparten los seres vivos. Comunicar con vocabulario preciso la finalidad de los procesos de nutrición, relación, regulación, control y reproducción. Reconocer las propiedades emergentes y dar ejemplos de organismos correspondientes a los diversos niveles de organización. Clasificar los seres vivos de acuerdo con diversos criterios. Justificar sus opiniones desde una validación científica. Interpretar críticamente textos informativos. Experimentar con semillas de lentejas con el fin de observar los tropismos. Investigar y elaborar un informe acerca de los factores que afectan en forma negativa a la biodiversidad. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 CAPÍTULO 9 Plantas 10 Animales 11 Protistas, hongos y bacterias CONTENIDOS ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS EXPECTATIVAS DE LOGRO El reino Plantae. Las traqueofitas. La función de nutrición. La fotosíntesis: obtención de alimento. La respiración, la circulación y la transpiración. Las plantas: sistemas abiertos autótrofos. La función de relación. Los tropismos y las nastias. Las hormonas vegetales. La función de reproducción. Reproducción asexual y alternancia de generaciones. Reproducción sexual en plantas con flores. Caracterización del reino Plantae y la clasificación de las plantas. Análisis general de las partes de las plantas. Explicación de las funciones de nutrición en las plantas. Observación de estomas con el microscopio y elaboración de esquemas e informes. Descripción de las funciones de relación en las plantas. Organización en un cuadro con imágenes para explicar los tropismos. Caracterización de las hormonas en las plantas y su función. Descripción de la función de reproducción en las plantas. Explicación mediante un esquema del ciclo de vida de un helecho. Caracterización de las etapas de reproducción en las plantas con flor mediante imágenes. Observación de las partes de una flor. Lectura y análisis de los efectos positivos y negativos de la utilización de abonos y fertilizantes en la agricultura. Identificar estructuras vegetales implicadas en los procesos de nutrición, relación y reproducción. Elaborar la idea de que las plantas son sistemas abiertos y autótrofos. Resolver situaciones problemáticas. Identificar la nutrición autótrofa desde la incorporación, el transporte y la transformación de sustancias, y las transformaciones energéticas relacionadas con los procesos metabólicos, como la fotosíntesis y la respiración. Observar con el microscopio los estomas de una hoja y elaborar un informe escrito. Observar las parte de una flor y dibujar un esquema completando la función de cada parte. Determinar la importancia de los nutrientes necesarios en el cultivo de plántulas de lechuga en forma experimental. Comunicar en forma oral y escrita las observaciones realizadas en diversos registros. Nutrición animal: alimentación y digestión. La incorporación del alimento y su digestión. El proceso digestivo. Respiración e intercambio gaseoso. Intercambio gaseoso en los animales. La circulación y la excreción. Excreción de sustancias de desecho. Amoníaco, ácido úrico, urea. La función de relación. La regulación nerviosa del organismo. El sistema nervioso en los vertebrados. Un ejemplo de coordinación nerviosa. El sostén y el movimiento. La regulación endocrina del organismo. La función de reproducción. Reproducción sexual y asexual. La reproducción sexual: fecundación y desarrollo embrionario. Descripción de las etapas del proceso digestivo. Comparación del proceso digestivo en diferentes invertebrados y vertebrados. Comparación de estructuras que permiten la respiración en diferentes animales. Identificación de similitudes y diferencias en los distintos sistemas circulatorios. Comparación entre los modos de excreción de sustancias en los diferentes animales. Asociación entre diferentes receptores y los estímulos que captan. Descripción del modelo de estímuloprocesamiento-respuesta para entender cómo se lleva a cabo la función de relación en la mayoría de los animales. Caracterización de las principales estructuras que participan en la coordinación y la regulación nerviosas. Comparación entre la coordinación nerviosa y la endocrina. Descripción de diferentes tipos de esqueletos. Comparación entre reproducción sexual y asexual. Ejemplificación de diferentes tipos de reproducción asexual. Identificación de etapas en la reproducción sexual. Lectura y análisis de un texto sobre el descubrimiento de los mensajeros químicos. Reconocer los animales como sistemas abiertos y heterótrofos. Comprender la nutrición desde la incorporación de alimentos y la respiración, el transporte por la circulación, las transformaciones energéticas relacionadas con los procesos metabólicos y la eliminación de desechos metabólicos por la excreción. Describir someramente los procesos involucrados en las funciones de nutrición, relación y reproducción en animales vertebrados e invertebrados. Registrar información de diversas fuentes (observación directa, bibliográfica, multimedia). Observar experimentalmente el comportamiento de los bichos bolita ante diferentes estímulos. Comunicar en forma oral y escrita las observaciones realizadas en diversos registros, así como en diversos tipos de textos. Lograr una paulatina precisión en sus producciones orales y escritas en el contexto de la comunicación en ciencia. Investigar y elaborar un informe sobre la metamorfosis de animales. La vida bajo el microscopio. Organismos microscópicos y macroscópicos. Los protistas. La función de nutrición. Las funciones de reproducción y relación. Los hongos. La función de nutrición en mohos y setas. La función de reproducción en mohos y setas. Las funciones de nutrición y reproducción en levaduras. Las arqueas y las bacterias. Las arqueas: nutrición y reproducción. Las eubacterias o bacterias. Las funciones vitales en las bacterias. La función de nutrición. La fermentación. La función de reproducción. La función de relación. Microorganismos, ser humano y ambiente. Acciones y efectos beneficiosos. Clasificación de organismos microscópicos y macroscópicos. Descripción de los reinos Protista, Fungi, Archaebacteria y Eubacteria, en relación con la cantidad y el tipo de células, y la nutrición. Estudio de las funciones de nutrición y reproducción en los protistas. Comparación entre modos de nutrición en protistas. Explicación de las funciones de nutrición y reproducción en mohos y setas. Comparación de las funciones de nutrición y reproducción de las levaduras respectos de los mohos y las setas. Estudio de los procariontes, arqueas y bacterias. Descripción de las funciones de nutrición y reproducción en las arqueas y las eubacterias. Comparación entre modos de nutrición de las bacterias. Clasificación de las bacterias según su forma y los modos de nutrición. Reconocer los organismos microscópicos y macroscópicos como sistemas abiertos autótrofos o heterótrofos. Identificar estructuras de las bacterias, los protistas y los hongos responsables de las funciones de nutrición, relación y reproducción. Interpretar los efectos que los hongos producen sobre la materia orgánica y sus consecuencias para la actividad humana y el medio. Caracterizar a los organismos microscópicos tanto desde el punto de vista de los efectos benéficos como de los perjudiciales para la actividad humana y el medio. Investigar y elaborar un informe sobre las características del Tripanosoma cruzi y el mal de Chagas. Observar la acción de los microorganismos en la fabricación de yogur y medir variables. Comunicar en forma oral y escrita las 5 6 CAPÍTULO 12 Relaciones tróficas 13 El organismo humano como sistema CONTENIDOS ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS EXPECTATIVAS DE LOGRO Acciones y efectos perjudiciales. Prevención de enfermedades. Clasificación de los diferentes tipos de fermentación y su aplicación en la producción de alimentos. Explicación de las acciones beneficiosas, así como las perjudiciales, de las bacterias. Identificación de bacterias patógenas y la prevención de las enfermedades que causan. Lectura y análisis de un texto relacionado con el uso de microorganismos. Análisis de un experimento para reconocer las variables. observaciones realizadas en diversos registros, así como en diversos tipos de textos. Los ambientes y los ecosistemas. Niveles de organización en los ecosistemas. Componentes de los ecosistemas. Las relaciones en la comunidad. Las relaciones tróficas. Las cadenas alimentarias y los niveles tróficos. Los descomponedores. La pirámide trófica y el equilibrio dinámico. Las redes tróficas. Materia y energía en los ecosistemas. La circulación de la materia. El flujo de la energía. La alteración de los ecosistemas. Causas naturales y artificiales. La deforestación. La caza y la pesca abusivas. El comercio ilegal de especies. La contaminación ambiental. La introducción de especies exóticas. Descripción de los diferentes ecosistemas, sus niveles de organización y sus componentes. Explicación de las relaciones de las poblaciones de un ecosistema. Caracterización de los diferentes niveles tróficos mediante ejemplos. Comparación entre cadena y red trófica en cuanto a la información que aporta cada una. Identificación de ganancias y pérdidas de energía en una cadena alimentaria. Descripción del recorrido del carbono en el ecosistema, como un ejemplo del ciclo de la materia. Identificación de los factores que pueden alterar el equilibrio dinámico de los ecosistemas. Identificación de condiciones para el mantenimiento del equilibrio en un ecosistema. Lectura y análisis de un texto histórico acerca de los modos de investigar en ciencias naturales. Relacionar los niveles de organización de los seres vivos con los del ecosistema. Explicar las diferencias entre un ambiente y un ecosistema. Representar en redes las relaciones tróficas, vinculadas con los distintos modelos de nutrición. Investigar acerca de los componentes de un ecosistema elegido. Adoptar posturas críticas frente a los factores que inciden en la alteración de la dinámica de los ecosistemas. Integrar contenidos estudiados en el capítulo y tomar conciencia acerca de la fragilidad de los ambientes naturales mediante un modelo de red alimentaria “viviente”. El organismo humano es un sistema complejo, coordinado, abierto y que se reproduce. Las funciones del organismo. La función de nutrición. El sistema digestivo: ingestión, digestión y absorción. El sistema respiratorio: respiración. El sistema circulatorio y el sistema linfático: circulación. El sistema urinario: excreción. La función de relación. Integración y control. El sistema nervioso. El sistema endocrino. Descripción de las funciones de los sistemas de órganos del cuerpo humano. Identificación de órganos del tubo digestivo y descripción de los procesos que ocurren en cada uno. Interrelación de los sistemas de nutrición mediante un esquema explicativo. Descripción de cambios en el tórax durante la inspiración y la espiración. Análisis de esquemas de intercambios de gases a nivel pulmonar y celular. Identificación de los circuitos circulatorios en esquemas. Interpretación de variaciones en la composición de la sangre durante su recorrido. Análisis de las funciones de relación mediante el sistema nervioso y endocrino. Descripción de la acción de las principales glándulas endocrinas. Comparación entre el modo de acción de los sistemas endocrino y nervioso. Lectura y análisis acerca del estilo de vida: activa o sedentaria. Concebir el organismo humano como un sistema complejo, abierto, coordinado y capaz de reproducirse. Comprender las interrelaciones entre los distintos sistemas de nutrición y la integración de procesos. Describir las principales funciones de los órganos del cuerpo humano y explicar las interacciones entre ellos. Identificar la relación estímulo–respuesta en diferentes situaciones. Investigar y elaborar un informe acerca de los órganos de los sentidos y los estímulos que captan. Tomar posición acerca del mejor estilo de vida para lograr un estado saludable. Construir un dispositivo para medir la capacidad pulmonar y ponerlo a prueba. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 CAPÍTULO 14 Desarrollo y reproducción en el ser humano 15 Nutrición y alimentación en el ser humano CONTENIDOS ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS EXPECTATIVAS DE LOGRO El desarrollo en el ser humano. La infancia y la niñez. Pubertad y adolescencia. Adultez. Vejez. El sistema reproductor masculino. El sistema reproductor femenino. El ciclo menstrual. La fecundación y la implantación. Desarrollo embrionario y fetal. El parto y la lactancia. La sexualidad humana. Cuestión de género. La sexualidad en la adolescencia. Salud sexual y reproductiva. Descripción de los cambios en las diferentes etapas del desarrollo del ser humano. Reconocimiento de caracteres sexuales primarios y secundarios. Identificación y descripción de los órganos del sistema reproductor masculino y del sistema reproductor femenino. Descripción de las etapas del ciclo menstrual. Determinación del período fértil en un ciclo menstrual. Caracterización de las estructuras asociadas al embrión e identificación de sus funciones. Análisis de los principales cambios que ocurren en cada trimestre de gestación. Descripción de las etapas del parto mediante ilustraciones. Lectura y discusión acerca de la importancia y los alcances del Pap. Discusión sobre las diferencias entre sexo y sexualidad. Análisis de los cambios en el tiempo de los estereotipos de género. Explicación acerca de la importancia del estado de bienestar físico, mental y social de una persona en lo relativo a su sexualidad. Ubicar las características físicas de los cambios corporales y la función reproductora del organismo humano como un aspecto de la construcción de la identidad sexual. Describir las principales funciones de los órganos sexuales femeninos y masculinos y explicar los principales cambios que se producen en la gestación. Valorar la importancia de la prevención de enfermedades relacionadas con la sexualidad. Debatir acerca de las diferencias entre sexo y sexualidad. Analizar en publicidades los estereotipos de género. Investigar y elaborar un informe acerca de los aspectos de la sexualidad que varían de acuerdo con la cultura. Alimentos y nutrientes. Tipos de nutrientes. Salud alimentaria. Óvalo nutricional y guías alimentarias. Requerimientos nutricionales. Problemas alimentarios: malnutrición. Hipernutrición y desnutrición. Trastornos en la alimentación. Anorexia y bulimia. Enfermedades nutricionales. Celiaquía. Fenilcetonuria. Clasificación de los nutrientes de acuerdo con su función biológica. Reconocimiento de las funciones de algunos alimentos. Caracterización de un plan alimentario completo, variado y equilibrado. Interpretación del gráfico del óvalo nutricional. Descripción de los requerimientos nutricionales según la etapa etaria, el sexo o la actividad que se desarrolla. Caracterización de las enfermedades nutricionales. Lectura y discusión acerca de los alimentos funcionales. Reconocer los diferentes nutrientes que se obtienen de los alimentos y las funciones que cumplen en el cuerpo humano. Analizar el papel de los alimentos y, desde el punto de vista de la alimentación, las problemáticas relacionadas con la salud y las acciones que tiendan a su prevención. Investigación acerca de los alimentos enriquecidos, por ejemplo, la leche con vitaminas A y D y su importancia. Reconocer experimentalmente la presencia de almidón en diferentes alimentos y elaborar un cuadro comparativo. 7 Clave de respuestas Página 7 Punto de partida a) Es posible que intenten explicarlo desde la diversidad de calidad de las fuentes. Podrían pensar también que existieron avances científicos que permitieron sacar nuevas conclusiones y, como el libro no está actualizado, quedó información antigua. También podrían considerar un error accidental en el libro de texto. No se espera una respuesta única, sino iniciarlos en la reflexión acerca de la provisionalidad de los conocimientos y la confiabilidad de las fuentes. b) Aquí tampoco se busca una respuesta única, sino inducirlos a pensar en la fiabilidad de las distintas fuentes y discutir si el formato define la calidad de la información o no lo hace. c) En este caso, es posible que los alumnos aporten conocimientos que ya poseen sobre el tema. Además, es posible introducirlos en el cambio de criterios en cuanto a la denominación del planeta. Quizás esta sea la instancia correcta para indagar, además, si saben sobre otros casos de la ciencia en los cuales lo que se creía en una época dejó de considerarse como verdadero. Así se continuaría con la introducción a la idea de la ciencia como construcción social provisional. d) y e) Estas preguntas apuntan a identificar cuánto conocen acerca de los científicos en su trabajo. Es posible que nombren los instrumentos con los que trabajan o también que dejen ver ciertos estereotipos relacionados con ellos. Además, propone revisar si los alumnos conocen ramas o disciplinas diferentes que se puedan incluir dentro de las ciencias naturales y si pueden establecer algunos parámetros en común en todas ellas. Página 9 Ciencia sin fin La epistemología estudia los métodos por los cuales se obtiene cierto conocimiento. Por lo tanto, es posible que un epistemólogo se interesara en saber de qué manera Semmelweis había obtenido esos datos. La historia de la ciencia investiga cómo se descubrieron ciertos conocimientos. El estudio de la sucesión de hechos que llevó a descubrir la importancia de la higiene de las manos para evitar muertes en medicina forma parte de su campo de acción. Es posible que los alumnos piensen que los médicos se sentían maltratados o acusados injustamente y por lo tanto reaccionaron en forma negativa hacia ese nuevo conocimiento. O bien que lo hayan tomado como un gran descubrimiento y lo hayan incorporado sin problemas a su vida cotidiana. La sociología de la ciencia estudia la relación de los conocimientos con el contexto social en el cual se generan. Podría tomar este tema e investigarlo. Se espera que puedan decir que en la actualidad el lavado de manos es cotidiano y que conocemos por qué se hace. Además, podrían comentar que los médicos usan guantes para evitar infecciones. Como la investigación es abierta, es posible que comenten otros hechos, como la esterilización de los materiales. En cuanto a las metaciencias, se espera que puedan decir que esta historia permite aprender mucho acerca de cómo se construyen los conocimientos y de la importancia que tienen el contexto social e histórico en su aparición. Página 11 1. Este ejercicio pretende interiorizarlos sobre la variedad de disciplinas y especializaciones en las ciencias naturales. Se propone que a partir de una instancia de discusión en el grupo se comparen las investigaciones y se completen ideas sobre este tema ampliando la diversidad de información. 8 2. Existen muchísimos casos de serendipia, entre los cuales se destacan el descubrimiento de la sacarina y los rayos X. Una puesta en común de sus investigaciones por parte de los alumnos enriquecerá las miradas de todos en cuanto a las formas de descubrir en ciencias naturales. Página 13 3. B. Prestar atención... A. Formular una explicación... C. Armar tablas... G. Analizar resultados... D. Reconocer los parámetros... E. Imaginar... F. Poner en marcha... Página 15 4. Formular hipótesis, diseñar experimentos, identificar variables, observar, medir, trabajar en equipo, recolectar, registrar e interpretar datos. Diseñar, analizar y corregir modelos. Comunicar la información, cuando se realizan informes de las prácticas de laboratorio. En cuanto a las modificaciones necesarias, se puede pensar en tener en cuenta que los experimentos no son siempre diseñados originalmente por los chicos, sino que se replican otros ya elaborados por científicos. También en el diseño de modelos los alumnos podrán plantear las diferencias entre el modelo científico y el escolar. Por último, en lo referente a la divulgación científica, es importante que los alumnos sepan que lo que ellos transmiten a través de sus informes ya fue transmitido en otros momentos por la comunidad científica. No se trata de novedades para la población en general, pero sí para ellos o sus compañeros. Página 17 Puntos de vista a) La ciencia bien usada es aquella que tiene ética y usa los conocimientos y saberes obtenidos por ella para el desarrollo igualitario de la humanidad. En cambio, la ciencia mal usada no es objetiva ni busca la verdad y se utiliza en beneficio de unos pocos. b) La ética científica, como su nombre lo indica, incumbe a los científicos, pero el buen uso o mal uso que hagamos de la ciencia y de las tecnologías derivadas de ella sí depende de la ética de gobernantes y de empresarios, y en última instancia de todos nosotros, ya que hacemos uso de esos avances y conocimientos. c) Si tenemos obligaciones para pagar por antibióticos o por la energía eléctrica generada por una central nuclear, también disponemos de derechos que nos permiten controlar las políticas científicas. En última instancia, esto significa que todos somos dueños de los conocimientos científicos generados por nuestro investigadores y podemos exigirles hacer una buena ciencia. Página 18 Actividades finales 5. Referencias: a) Experiencias que en muchos casos permiten contrastar hipótesis. b) Disciplina que estudia los cuerpos celestes del Universo. c) Competencia científica que implica el uso de uno de los sentidos. d) Acción de poner al alcance de la población general un conocimiento científico, antes exclusivo de cierto grupo. e) Campo profesional de estudio en las ciencias naturales. f) Intento de explicación de un problema científico. g) Hallazgo azaroso de un conocimiento científico. h) Representación de un objeto o fenómeno que no se puede percibir a simple vista. i) Científico que descubrió por serendipia la penicilina. j) Filósofo relacionado con el método científico. k) Disciplina que estudia, entre otras cosas, la estructura interna de la Tierra. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Pensar en ciencias 6. 7. 8. 9. El término que se forma en sentido vertical es “provisional”. Se espera que los alumnos puedan responder que se relaciona con la idea de entender los conocimientos como válidos temporalmente, sabiendo que luego pueden darse avances o cambios en cuanto a lo que se cree sobre los objetos y fenómenos. a) Hipótesis 1. Extramisión. Hipótesis 2. Intromisión. Hipótesis 3. Mecanismo mixto. Hipótesis 4. Explicación actual. Podrán decir que la actual es la más acertada, pero también podrían dudar. Es interesante que se discuta si las otras hipótesis funcionarían si la luz estuviese apagada. Esto permitirá generar conflicto y disparar posibles nuevas investigaciones. b) Podrán hacer referencia a la experimentación, la observación, la recolección y el registro de datos, etc. De todas maneras, podrían incluir otras competencias que deberían considerarse correctas o incorrectas teniendo en cuenta los argumentos que usen los alumnos a la hora de justificar sus respuestas. c) A: extramisión; B: intromisión. El epígrafe puede hacer referencia a que se trata de hipótesis antiguas para explicar la visión humana, o bien incluir también las referencias para saber qué flecha representa cada hipótesis. a) 2. Serendipia b) 3. Metaciencias c) 1. Trabajo interdisciplinario d) 5. Modelos e) 4. Divulgación científica a) Los modelos son representaciones de conceptos o procesos que no pueden observarse a simple vista. Por lo tanto, los modelos nos permiten entender en forma simple procesos que pueden ser muy complicados. b) Los científicos se basan en los resultados experimentales que poseen y los modelos tienen que representarlos fielmente para ser considerados adecuados. En este caso, la actividad pretende que se revisen acciones de divulgación científica y se conozca su función en forma práctica. Asimismo, se plantea la posibilidad de discutir acerca de la fiabilidad de las fuentes y la dificultad de construir buenos textos de divulgación. Sección I. Materiales y transformaciones capítulo 1 1. a) Se tienen en cuenta las propiedades y características de cada material y el uso que se le quiere dar al objeto. b) El material que se encuentra en la naturaleza en los tres estados es el agua: líquido (ríos, mares, lagos), sólido (glaciares) y gaseoso (nubes, atmósfera). c) La idea es que las definan con sus palabras diferenciando bien que las propiedades extensivas son aquellas que dependen de la cantidad de materia y las propiedades intensivas no se modifican con la variación de la cantidad de materia. Ejemplos de propiedades extensivas: masa, peso, volumen, longitud. 2. Todo lo que existe en el Universo está formado por materia, que es aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. Cada tipo de materia presenta diferentes propiedades y puede encontrarse en la naturaleza en alguno de los tres estados: sólido, líquido o gaseoso. A las diferentes formas en que se presenta la materia se la denomina materiales. 3. Solidificación Condensación Líquido Sólido Fusión Gaseoso Vaporización Página 23 4. La masa y el volumen son propiedades extensivas porque dependen de la cantidad de materia. Por ejemplo, medio kilo de pan está formado por menos cantidad de materia que un kilo de pan. Medio kilo de pan tiene una masa y ocupa un volumen menor que un kilo de pan. 5. Magnitudes fundamentales: longitud (m), masa (g), porque sus unidades están definidas arbitrariamente. Magnitudes derivadas: volumen (cm3) y densidad (g/cm3), porque surgen de la combinación de magnitudes fundamentales. 6. a) Verdadero. b) Falso. La masa representa la cantidad de materia que tiene un cuerpo, mientras que el peso es la fuerza con que la gravedad atrae a un cuerpo de una masa determinada. c) Falso. La capacidad se mide en l y el volumen, en dm3, ya que surge de la combinación de las longitudes de las tres dimensiones: alto, ancho y largo. d) Verdadero. e) Verdadero. f) Falso. El SI establece la longitud en metros, la masa en kilogramos y la temperatura en kelvin. 7. Densidad = masa /volumen = 550 g : 100 cm3 Densidad = 5,5 g/cm3. Página 25 Materiales y sus propiedades Página 19 Punto de partida © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Página 21 a) Los materiales que se mencionan en el texto son: plástico, papel, metal, vidrio, madera y cerámica. b) Porque cada tipo de material tiene sus características especiales y para fabricar un objeto se elige el material más adecuado de acuerdo con el uso que se le va a dar al objeto fabricado. c) La idea es que se fomente un debate sobre los cambios, positivos y negativos, que se generaron con la aparición de los materiales plásticos y la generalización de su uso. d) Las botellas o sifones antes eran de vidrio; las bolsas antes eran de papel; los juguetes antes eran de madera o metal. e) En esta pregunta el docente puede orientar a los alumnos en relación con los lugares donde evidenciaron la contaminación con plásticos (suelo de plazas y parques, la arena de la playa, el mar, los ríos, etc.). De este modo, se los guiará a que reflexionen que esos materiales plásticos no se degradan y producen basura. Como consecuencia del debate, se pueden detallar en forma grupal las ventajas (como la practicidad, que no se rompen, que son más livianos) y desventajas (que no se degradan, que contaminan, etc.) del plástico. 8. Propiedades químicas Propiedades mecánicas Propiedades físicas Propiedades ecológicas Propiedades eléctricas Propiedades magnéticas Propiedades térmicas Propiedades ópticas 9. La idea es armar un informe en el que se comparen los tipos de termómetros, teniendo en cuenta sus usos y sus rangos de temperatura. Además, incluir el tema de la toxicidad del mercurio y el reemplazo de este material por otros menos peligrosos explicando el motivo. Página 27 10. a) Se tuvieron en cuenta algunas de sus características o propiedades, como su origen, su conductividad eléctrica o térmica, sus propiedades mecánicas, sus cualidades magnéticas o sus características ecológicas, ópticas, etcétera. 9 b) Las más antiguas son los metales y los cerámicos, la más moderna es la de los plásticos. 11. Familia de metales: son duros y buenos conductores de la electricidad y el calor. Ejemplos: hierro y cobre. Familia de cerámicos: son frágiles y aislantes del calor y la electricidad. Ejemplos: vidrio y loza. Familia de plásticos: son livianos, resistentes y aislantes del calor y la electricidad. Ejemplos: polietileno y caucho. 12. Cobre: dúctil y cables eléctricos. Caucho: elástico y neumáticos. Titanio: liviano y prótesis médicas. Polietileno: liviano y bolsas de residuos. Mármol: pesados y mesadas. Madera: tenaces y muebles. Algodón: flexibles y sábanas. Oro: brillante y joyas. Porcelana: frágil y tazas. PVC: aislante de la electricidad y cañerías. Página 29 13. De la naturaleza se obtienen los materiales naturales, que dan origen a los materiales artificiales, de los cuales se obtienen los materiales sintéticos. 14. a) Cartera de cuero: N. Botella de vidrio: A. Silla de madera: N. Caño de plástico: S. b) Cartera de cuero: origen animal. Botella de vidrio: a partir de arena. Silla de madera: origen vegetal. Caño: a partir de petróleo. Página 31 15. Recursos: todo material de la Tierra que sea utilizado por el ser humano para su beneficio. Ejemplo: agua, alimentos. Recursos naturales: son los materiales que proporciona la naturaleza sin ser alterados por el ser humano. Ejemplo: rocas, agua, arena. Recursos biológicos: son los recursos naturales que provienen de los seres vivos. Ejemplos: lana, frutas y madera. Recursos renovables: son los recursos que no se agotan y vuelven a formarse. Ejemplo: madera, viento, energía solar. Recursos no renovables: son los recursos que no pueden ser producidos o regenerados por el ser humano y existen en cantidades limitadas. Ejemplos: minerales y carbón. 16. La idea es que los alumnos debatan en clase y saquen sus conclusiones sobre el tema. 17. La idea es que los propios alumnos, en pequeños grupos, organicen una campaña escolar de concientización sobre el cuidado del medio ambiente, el tratamiento de residuos, el reciclado de materiales y el cuidado de los recursos naturales. Esta actividad puede complementarse con afiches o producciones audiovisuales, encuestas y hasta extenderse en el barrio de la escuela. b) Estado sólido: dureza, que es la capacidad que posee un material de rayar a otro. Estado líquido: viscosidad, capacidad de desplazar o fluir por una superficie. Estado gaseoso: compresión, reducción del volumen del gas al someterlo a mucha presión. c) El SI es un sistema de unidades que unifica los criterios de medidas internacionales para facilitar la comunicación científica, comercial, cultural y documental. Establece siete magnitudes fundamentales, entre las que se encuentran: masa (kilogramo), longitud (metro), tiempo (segundo) y temperatura (kelvin). d) Origen animal: cuero y lana. Origen vegetal: madera y algodón. Origen mineral: oro y arena. 19. Remera: se fabrica con tela de algodón (flexible y fácil de trabajar). Familia de materiales textiles. Olla: se fabrica con acero (hierro + carbono) (duro y conductor del calor). Familia de metales. Las manijas son de plástico (aislante del calor). Familia de plásticos. Ventana: vidrio (frágil, duro y translúcido). Familia de cerámicos. Madera (tenaz y resistente). Familia de maderas. Cable eléctrico: hilos de cobre (dúctil y conductor del calor). Familia de metales. Se recubren con plásticos (aislante del calor y liviano). Familia de los plásticos. Mesada: madera (aislante del calor - resistente). Familia de maderas. También puede ser de mármol (duro y pesado). Familia de materiales pétreos. 20. Volumen: propiedad extensiva – magnitud derivada – m3, dm3 o cm3 – probetas o pipetas. Temperatura: propiedad intensiva – magnitud fundamental – kelvin o grados Celsius – termómetros. Densidad: propiedad intensiva – magnitud derivada – g/cm3 – densímetro. Masa: propiedad extensiva – magnitud fundamental – gramos o kilogramos – balanza de platillos. Longitud: propiedad extensiva – magnitud fundamental – metro o centímetro – regla, calibre o micrómetro. Punto de fusión: propiedad intensiva – magnitud fundamental (es una temperatura) – kelvin o grados Celsius – termómetro. 21. Madera Recusos renovables Energía solar Recusos no renovables a) Los productos plásticos tienen varias ventajas: resistencia a la degradación ambiental y biológica, son impermeables al agua y no sufren modificaciones químicas frente a muchas sustancias. No se oxidan ni se pudren. Pero estas ventajas los convierten en desventajosos al momento de desecharlos: no son biodegradables y, si se queman, son contaminantes. b) Es una excelente idea disponer de una planta local para reciclar plásticos, así no dependemos de terceros para hacer esa importante labor y además contamos con el respaldo de INTI, un instituto serio. El reciclado es parte de la solución para disminuir los volúmenes de basura que contaminan el ambiente. c) El reciclado de la basura plástica es una buena alternativa, pero la mejor solución es disminuir el consumo. De esta manera se genera menos basura y se necesita menos plástico para nuevos productos. Esto significa ahorro de energía y de recursos. Hay que consumir lo justo y necesario. Página 34 Actividades finales 18. a) Las propiedades organolépticas son las características de los materiales que se pueden percibir con los sentidos: olor, color, aspecto, sabor, etc. Se utiliza científicamente para identificación de sustancias y para el análisis sensorial de alimentos. 10 Minerales Recusos biológicos Agua 22. Densidad = masa / volumen Volumen = masa / densidad = 100 g : 13,6 g / cm3 Volumen = 7,35 cm3 23. Densidad = masa / volumen Masa = densidad . volumen Masa = 0,92 g/cm3 . 100 cm3 Masa = 92 g 24. a) Dependerá de cada grupo de trabajo. Este primer punto tiene como objetivo estimular la creatividad en relación con la solución de problemas. b) Se puede utilizar para fabricar papeles para volver a escribir: anotadores, tarjetas, papeles de carta, agendas, etc. También para forrar cuadernos, como tapas de libros o carátulas de carpeta. c) Pueden reciclar cartón, botellas de plástico, tetrabrik, tapitas de gaseosa, latas, botellas de vidrio, bandejas de telgopor, etc. Hay muchas maneras de reciclar estos materiales y la idea es fomentar la imaginación y la creatividad de los alumnos en el reciclaje de materiales y en la creación de nuevos objetos útiles y de decoración. Esta actividad puede extenderse y culminarse con una exposición de los objetos diseñados por los alumnos con materiales reciclados. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Página 33 Puntos de vista capítulo 2 Primer tubo (una solución): no se distingue el haz de luz que la atraviesa. Segundo tubo (un coloide): puede verse el recorrido del haz de luz. 6. La idea es que investiguen sobre las diferencias principales de los diferentes tipos de instrumentos de observación que se utilizan, para comprender su funcionamiento y compararlos. Mezclas Página 35 Punto de partida a) El gris de las rocas lo logra mezclando negro y blanco; el marrón del tronco de los árboles, mezclando los tres colores primarios y el violeta de las flores, combinando el rojo y el azul. b) Los componentes que forman las témperas se combinan unos con otros hasta lograr un color distinto. c) Si Marina les agregara agua a las témperas, las diluiría, es decir que si el agua se mezclara con la témpera, esta se haría más ligera o más liviana y su color sería menos intenso. d) La leche chocolatada, la ensalada de frutas, el jugo en polvo con agua, etcétera. e) La idea es que cada uno exponga y defienda su posición frente a estos tres ejemplos. Es probable que identifiquen claramente que la leche chocolatada es una mezcla, pero habrá posiciones encontradas frente a las otras dos mezclas: el aire y el agua de la canilla. Página 37 © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 1. a) En un sistema material heterogéneo es posible diferenciar las fases, mientras que en uno homogéneo no es posible ni aun con un microscopio. b) Una mezcla está compuesta por más de un componente y una sustancia pura, no. Para saber si es una sustancia pura o una mezcla, se debe intentar separar sus componentes; si se logra, se trata de una mezcla. 2. Materia: lo que forma todo lo que nos rodea y a nosotros mismos, tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Sistema material: porción de materia aislada para su estudio. Fase: zona de un sistema material que podemos observar y que presenta propiedades intensivas diferenciadas. Componentes: cada uno de los distintos materiales que forman un sistema material. La idea es que armen un párrafo relacionando todos los conceptos, por ejemplo: “Un sistema material corresponde a una porción de materia que se ha aislado para el estudio de sus propiedades, como tomar una porción de suelo. En principio debemos observar cuántas fases presenta el sistema y luego investigar cada uno de los componentes que lo forman”. 3. Tipo de sistema N.° de N.° de Sistema material fases componentes Agua, arena y sal Heterogéneo 2 3 Aire puro Homogéneo 1 Más de 4 Agua y hielo Heterogéneo 2 1 Agua potable Homogéneo 1 Más de 1 Té azucarado Homogéneo 1 2 Página 39 4. Se espera que los alumnos intenten algún método para separar los componentes que forman el sistema material homogéneo. Si logran separarlos, se trata de una solución, pero si no lo logran, pueden suponer que se trata de una sustancia. 5. Se espera que los alumnos utilicen el haz de luz de la linterna lo que permite diferenciar los sistemas por el efecto Tyndall. Página 41 7. a) Una solución es una mezcla homogénea de distintos componentes que tiene propiedades intensivas características y constantes en todos los puntos de la solución. b) El sabor, sus propiedades eléctricas y su temperatura de congelación. c) Porque es capaz de disolver la mayoría de las sustancias que existen, es el solvente más abundante en la naturaleza y el componente mayoritario del organismo de los seres vivos. d) La temperatura: en general, al aumentar la energía de las partículas del soluto y del solvente de una solución líquida se genera una mayor interacción entre ellas y mayor solubilidad. La agitación: produce el mismo efecto que la temperatura, además de facilitar la dispersión del soluto en el solvente. El tamaño de los cristales de un soluto sólido: si el soluto se encuentra finamente dividido, su superficie de contacto con el solvente es mayor y se acelera la disolución. 8. No. Porque la proporción de soluto y solvente se mantiene constante en cualquier punto de ella aunque tomemos solo una porción de la solución. 9. a) Agua de mar: sales (soluto, porque está en menor proporción) y agua (solvente, porque está en mayor proporción). La solución es líquida porque el solvente es líquido. b) Bronce: estaño (soluto, porque está en menor proporción) y cobre (solvente, porque está en mayor proporción). La solución es sólida porque el solvente es sólido. c) Aire: oxígeno, dióxido de carbono y otros gases (solutos, porque están en menor proporción) y nitrógeno (solvente, porque está en mayor proporción). La solución es gaseosa porque el solvente es gaseoso. d) Soda: dióxido de carbono (soluto, porque está en menor proporción) y agua (solvente, porque está en mayor proporción). La solución es líquida porque el solvente es líquido. Página 42 10. S O L U B I L I D A D Solución diluida No alcanzó su valor de solubilidad Solución no saturada Alcanzó su valor de solubilidad Solución saturada Solución concentrada 11. a) La solubilidad es de 180 g de nitrato de sodio en 200 g de agua o 90% m/m. b) Parte del soluto no podrá disolverse y se depositará en el fondo. Se forma una mezcla heterogénea de la solución saturada y el exceso de soluto precipitado. 12. Es de 4% m/m. Para preparar una solución más concentrada le agregaría más soluto a la misma cantidad de volumen total de solución. Página 43 Ciencia sin fin El cobre se encuentra en la naturaleza formando parte de mezclas. El bronce es una mezcla artificial de mayor flexibilidad, elasticidad y dureza al enfriarse. Luego de obtener estos materiales se tuvo la posibilidad de fabricar utensilios de mejor calidad y con mayor facilidad que hasta el momento. 11 Página 45 13. a) La idea es que mencionen algunos métodos que usen cotidianamente, como colar los fideos, filtrar el café, secar la ropa por centrifugación o tamizar la harina. b) Filtración, decantación, centrifugación. 14. Cambio de estado Tipo de mezclas Ejemplo Métodos de algún componente Mecánicos No hay cambios de estado. Heterogéneas Mezcla de piedras y arena. Físicos Cambia el estado de alguno de los componentes de la mezcla. Homogéneas Agua salada. 15. Filtración Separar componentes de distinta densidad de una mezla heterogénea. Tamización Separar materiales con propiedades magnéticas. Decantación Separar componentes de distinta densidad de un coloide. Centrifugación Separar una fase sólida de una líquida. Separación magnética Separar materiales sólidos de distinto tamaño Página 47 16. a) Los métodos físicos. Los métodos mecánicos no son adecuados porque los componentes no se encuentran en fases distintas ni en diferentes estados de agregación. b) La destilación. Los componentes a separar deben tener puntos de ebullición diferentes y lo más separados posibles. 12 17. a) Filtración para separar agua de arena y limaduras de hierro. Luego separación magnética para separar las limaduras de hierro de la arena. b) Decantación para separar el aceite de la mezcla de agua y sal. Luego evaporación. c) Se puede usar tamización o agregarle agua a la mezcla que disuelve la sal, filtrar para sacar la arena y luego evaporar. d) Destilación. e) Centrifugación y separación por volcado. Página 48 Actividades finales 18. a) Fase móvil: disuelve o arrastra los componentes de la mezcla. Fase estacionaria: permite el flujo de la muestra a través de sus poros. b) Se basa en las diferentes densidades de los componentes. Se aplica para la separación de los componentes de un coloide como los componentes de la sangre. c) Es un método adecuado para purificar una sustancia sólida que tiene impurezas sólidas. Para que sea efectiva, la sustancia a purificar debe ser soluble en el solvente caliente e insoluble en el solvente frío, mientras que las impurezas deben ser insolubles siempre. 19. a) Homogéneo: tipo de sistema en el cual no es posible diferenciar fases ni componentes que lo formen. b) Fase: zona de un sistema material heterogéneo que es posible observar y que tiene propiedades intensivas determinadas. c) Sustancia: sistema homogéneo compuesto por un único componente. d) Componente: cada uno de los diferentes materiales que forman un sistema material o una mezcla. e) Heterogéneo: tipo de sistema en el cual es posible diferenciar las fases que lo forman. f) Coloide: mezcla heterogénea muy fina de modo que sus componentes solo pueden distinguirse mediante un ultramicroscopio. g) Mezcla: sistemas materiales formados por la unión de dos o más componentes. h) Solución: Mezcla homogénea. 20. a) Arena de la playa: heterogéneo, mezcla. b) Leche chocolatada: heterogéneo, mezcla. c) Agua de mar. Homogéneo, mezcla. d) Acero inoxidable: homogéneo, mezcla. e) Humo: heterogéneo, mezcla. f) Sal de mesa. Homogéneo, sustancia. 21. a) Por ejemplo, disolviendo 20 g de cloruro de potasio en 100 ml de solución acuosa. Para que la solución sea no saturada la cantidad de soluto siempre debe ser menor a la solubilidad. b) Disolviendo 34,4 g de cloruro de potasio en 100 ml de agua a 25 °C. c) 25,6% m/V. Porque son 25,6 g de cloruro de potasio en 100 ml de solución. 22. La idea es que realicen un cuadro sinóptico que les permita visualizar mejor la clasificación de los distintos tipos de mezclas. 23. a) La sal es más soluble en el agua, aun más en el agua caliente. Es soluble en vinagre y muy poco soluble en alcohol. Es insoluble en el aceite. b) En agua fría (20 °C) la solubilidad de la sal de mesa es de alrededor de 36 g en 100 ml de agua. Es decir que en 50 ml de agua se disolverán alrededor de 18 g de sal de mesa. La expresión de la solubilidad en cucharitas de sal de mesa cada 50 ml de agua es experimental y dependerá del tamaño de la cucharita utilizada. Es conveniente utilizar la misma cucharita para toda la experiencia y se sugiere pesar la cantidad de sal agregada si se cuenta con una balanza. c) El talco es más soluble en aceite. Es insoluble en agua. 24. a) El agua y el aceite no son miscibles, el agua queda debajo. b) Para separarlos podrían utilizar la decantación. c) El vinagre es miscible en agua pero no en aceite. d) Los condimentos para la ensalada deberían colocarse en el siguiente orden: la sal, el vinagre (porque el vinagre disuelve la sal) y por último el aceite. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 La ciencia y la tecnología se relacionan siempre con el desarrollo de nuevos materiales. La necesidad de reemplazar los materiales que ya existen por otros con mayores ventajas (por ejemplo, que no se quiebren, que sean fácilmente trabajados, que otorguen mayor dureza, que sean más resistentes, livianos, flexibles o que no sean afectados por la corrosión) lleva a los científicos a experimentar con nuevas mezclas de sustancias y a desarrollar tecnologías que permitan la obtención de un material nuevo y mejor, en grandes escalas. Pasaron casi 7.000 años desde la obtención del cobre metálico hasta el descubrimiento del acero inoxidable. La idea es que cada uno genere una opinión que se oriente hacia cómo las características de esta mezcla o aleación metálica no solo logró solucionar los problemas de corrosión de los metales de cañones y armamentos de la época, sino que fue el inicio de una nueva generación de aleaciones con innumerables e importantes usos en todas las áreas. Además de las guerras y la necesidad de dominar nuevos territorios, el avance de la ciencia ha sido impulsado por la necesidad de desarrollar y mejorar actividades como la agricultura, la navegación, la cura de enfermedades o el control de plagas y pestes. La comunicación, la alimentación, la salud, el transporte y la necesidad de nuevas formas de obtener energía han logrado avances increíbles. capítulo 3 El agua Página 49 Punto de partida a) El propósito de esta actividad es que los alumnos puedan exponer sus ideas acerca del agua como recurso. Es una pregunta que le permitirá al docente abrir el debate en función de la problemática presentada por el texto. b) Se espera que los alumnos puedan dar algunas características relevantes del agua. Esta actividad permitirá indagar las ideas previas de los alumnos al respecto. c) Los alumnos podrán exponer lo que saben acerca de las fuentes naturales de agua. Es esperable que las respuestas que den estén asociadas a información acerca de fuentes acuáticas superficiales, pero tal vez tengan dificultades para identificar otros “lugares” donde se puede hallar agua (por ejemplo, los seres vivos, la atmósfera). d) Respuesta abierta. También es una actividad de relevamiento de ideas previas. e) El propósito de esta actividad es que los alumnos expongan las características del agua apta para ser bebida o potable. Tal vez evoquen información obtenida en años anteriores de escolarización o proporcionada por los medios de comunicación. f) Se espera que los alumnos retomen conceptos ya aprendidos para que trabajen y compartan los conocimientos previos acerca de esta unidad temática. Página 51 1. Respuesta abierta. Dependerá de las propiedades elegidas por los alumnos para la confección del cuadro. Un ejemplo del tipo de cuadro esperado es el siguiente: Propiedad Es solvente universal © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Absorbe grandes cantidades de calor Comportamiento anómalo (dilatación) Fenómenos o procesos en la superficie terrestre Fenómenos o procesos en seres vivos Disuelve un gran número de minerales de la corteza terrestre y los arrastra hasta el mar, por circulación en la corteza o por filtración en el suelo. Sirve como medio de transporte de nutrientes en los fluidos de los seres vivos, ya que es su principal componente. Proporciona el medio para los procesos metabólicos. Regula el clima local y planetario. Al evaporarse, forma nubes y refrigera la superficie terrestre. Sirve para regular la temperatura interna de los seres vivos. Produce la fragmentación de las rocas al expandirse en el interior de sus grietas. Forma capas de hielo que flotan en mares, ríos y lagos, permitiendo la existencia de vida debajo de ellas. 2. a) El punto de fusión es de 0 °C. b) El punto de ebullición del agua es de 100 °C. Página 53 3. La hidrosfera el conjunto de toda el agua del planeta. Está compuesta por el agua subterránea, el agua superficial, el agua atmosférica y el agua biológica. 4. Las principales fuentes de agua subterránea son regiones porosas llamadas napas, y grandes reservorios llamados acuíferos. El agua llega hasta allí por infiltración en el suelo. 5. Como la proporción de agua en el cuerpo humano es, en promedio, del 75%, es necesario calcular el 75% de 70 kg. El resultado es 52,5 kg. 6. Una manzana de 200 g tiene aproximadamente un 80% de agua, esto es 160 g. Esto significa que comiendo un poco más de una manzana y media (1 ½ manzana = 240 cm3) se ingieren aproximadamente 250 cm3. 7. Se espera que los alumnos puedan responder con las descripciones de los distintos tipos de corrientes oceánicas frías y cálidas, y que expliquen cómo estas influyen en la moderación del clima en distintas regiones del planeta. Página 55 8. El propósito de esta actividad es que los alumnos describan los procesos de modelado del paisaje por sedimentación, erosión y en situaciones más extremas, como aludes de barro o nieve. 9. Esta actividad tiene como objetivo que los alumnos identifiquen procesos de evaporación, condensación y solidificación en el ciclo hidrológico. Página 57 10. En las plantas depuradoras se realiza un proceso de purificación del agua residual, haciéndola pasar por dos rejas (una más grande para retener los residuos sólidos de mayor tamaño y la segunda para hacer lo propio con residuos más pequeños), se la hace pasar por distintos filtros y se le agregan químicos que eliminan la turbidez. Además, se la somete a la acción de bacterias para descomponer la materia orgánica y, por último, se le agrega una solución de hipoclorito de sodio (lavandina) para eliminar el exceso de bacterias antes de verterla en algún río o arroyo. Los sistemas de tratamiento de aguas cloacales consisten en una serie de filtros con arena y gravas que retienen las impurezas, y luego el agua pasa por un estanque en el que se purifica de manera natural por la acción de plantas acuáticas. El agua obtenida por este método de purificación puede usarse, por ejemplo, para alimentar el depósito del inodoro o para el riego. Esto presenta una solución posible para las regiones en donde, por falta de lluvias, se necesita llevar a cabo estrategias de ahorro de agua potable. Página 59 11. a) El agua filtrada será mucho más clara que la suspensión de agua y tierra vertida en el filtro. b) El agua filtrada no es potable. Como se describió en esta doble página, el proceso de potabilización no se ocupa solo de quitar impurezas del agua, sino también de desinfectarla por medio del uso de cloro, en proporciones tolerables para los seres vivos. Página 61 Puntos de vista a) El agua potable se está convirtiendo lentamente, en el mundo, en un bien escaso y, por lo tanto, muy valioso. En un mundo cada vez más sediento, parecería mejor preservar el agua que usarla toda. En ese sentido el acuífero es una reserva muy importante. b) En principio, lo ideal sería usar el agua solo para consumo de los habitantes de la región. Si bien se gana dinero y se genera trabajo por esa actividad, también se pierden reservas de agua potable. c) Para evitar contaminaciones, hay que ser cuidadosos al hacer las perforaciones. Según los especialistas, es fundamental que los pozos estén correctamente entubados, para que no haya pérdidas ni filtraciones. Si bien las aguas del acuífero son surgentes, y por eso tienden a fluir hacia arriba por la presión, también es cierto que esa presión se pierde si se perforan muchos pozos cercanos. Además, una contaminación en un sector puede llegar a extenderse y contaminar todo el sistema. 13 12. Constituye el conjunto de toda el agua del planeta. Agua subterránea Agua de las napas o acuíferos. Propiedad del agua de disolver un gran número de sustancias. Propiedad del agua que le permite mojar. Disolvente universal Adherencia Hidrosfera 13. Respuesta abierta. Los alumnos podrán hacer referencia a la ausencia de color, la adherencia o la fluidez, entre otras. 14. Foto A: se espera que los alumnos reconozcan la acción del agua en la formación del Delta del Paraná. El movimiento de las corrientes de agua en el río arrastran sedimentos que se van depositando y modificando permanentemente las condiciones geográficas de esa región del río. Además, el proceso erosivo producido por el movimiento del agua y las modificaciones estructurales del paisaje debidas a las crecientes periódicas del río Paraná también funcionan como agente modelizador. Foto B: los alumnos deberán reconocer la acción de las mareas y de las olas en la formación de los acantilados. 15. a) Respuesta abierta. Dependerá de los materiales usados como relleno en los vasos. Los vasos que contengan materiales más porosos expulsarán un menor nivel de agua que los menos porosos. Acerca de este concepto se trabajará en el próximo ítem, de modo que se puedan dar fundamentos de los fenómenos reproducidos. Estos sencillos dispositivos permitirán modelizar distintos suelos y sus características. b) Se espera que los alumnos encuentren la relación entre lo observado en el ítem anterior y el concepto de porosidad. Es bueno que el docente, en este caso, pueda aprovechar y proponer ejemplos a partir de objetos que los alumnos conozcan (esponjas, piedras pómez, etc.) para que comprendan el concepto de porosidad. También sería adecuado que el docente expusiera algunas ideas acerca de los modelos construidos y su función para explicar lo que ocurre en los distintos tipos de sustratos del suelo en relación con los movimientos de agua. c) Respuesta abierta. Los alumnos deberán exponer sus hipótesis y argumentarlas. Se espera que noten que el agua de los sustratos rocosos y porosos son los más similares a los descriptos en el capítulo al mencionar las aguas subterráneas. 16. El propósito de esta actividad es que los alumnos puedan aprender acerca del uso de los cursos de agua como vías de comercio con gran potencial económico para las regiones que poseen ríos navegables. 17. Esta actividad tiene respuesta abierta. Se espera que los alumnos se involucren en una actividad concreta de concientización acerca de los cuidados del agua. Los alcances de esta actividad deberán estar acordados con el docente responsable. Sección II. Energías, cambios y movimientos capítulo 4 Energía: diversidad y cambios Página 63 Punto de partida Actividad de respuesta abierta. Lo que respondan los alumnos dependerá del lugar donde ellos habiten y de la reconstrucción que puedan hacer de temas vistos anteriormente. No obstante, se esperan los siguientes conceptos: 14 a) La definición de energía es difícil para la propia ciencia. La pregunta apunta a que los alumnos tomen conciencia de la dificultad de definirla; no se espera que lleguen a una definición. b) Las situaciones son múltiples, las más comunes se presentan alrededor de la alimentación, de la actividad física y del uso de determinados artefactos. c) Esta pregunta apunta a que se manifieste lo diverso de los fenómenos de energía, aunque no se llegue en esta instancia a establecer la relación. d) Se espera una enumeración de por lo menos los electrodomésticos más habituales. e) Se espera que la explicación surja en torno a la capacidad de movimiento de determinados objetos y principalmente a la energía eléctrica. f) La importancia del cuidado de la energía radica en que numerosos recursos energéticos no son renovables. Además, la obtención de energía implica algún grado de contaminación ambiental o la modificación del ambiente. Reducir el consumo de energía implica un ahorro para la economía familiar o personal y disminuye las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, principal causa del cambio climático. Página 65 1. a) Sí, el calor y la electricidad son manifestaciones energéticas. Podrían justificar diciendo que producen cambios perceptibles en la materia. b) El cuerpo emplea energía para todas las funciones vitales, respiración, movimientos, etcétera. 2. Respuesta abierta. El punto principal de comparación es que hace dos siglos no había energía eléctrica en los hogares. Esto modifica los tipos de consumo energético. 3. Sí, porque la que se conserva es la energía total del Universo. No la de cada cuerpo por separado, que no siempre tienen el mismo contenido de energía, ya que la gasta, la transforma o la transfiere. Página 67 4. La energía química se libera cuando un nutriente energético (por ejemplo, glucosa) se combinan con el oxígeno que respiramos, “quemándose” en el interior de nuestro cuerpo. 5. Para la licuadora se utiliza energía eléctrica y para el celular, la energía química de la batería. 6. El 8,5% de la electricidad que consume la Argentina es de origen nuclear. En el país hay tres centrales nucleares: Atucha I, Atucha II y Embalse. Página 69 7. a) La pesa tiene solo energía potencial cuando se la levanta y se la mantiene quieta antes de soltarla. Después de soltarla siempre tiene energía cinética (a no ser que se detenga). La pesa siempre tiene algo de energía potencial gravitatoria, a no ser que la cuerda sea tal que la pesa toque el piso. b) Cuando la pesa golpea el autito, este comienza a moverse. Es decir, parte de la energía mecánica de la pesa (cinética más potencial gravitatoria) pasa al autito como energía cinética. c) A media que la pesa impacta desde una mayor altura, el autito adquiere mayor velocidad, ya que cuanto más alto está la pesa, mayor energía potencial gravitatoria posee; luego impacta con mayor energía mecánica y mayor es la energía que le transmitirá al autito. Página 71 8. En una represa hidroeléctrica, la energía potencial del agua que se encuentra a cierta altura se transforma en energía cinética al dejarla correr. La energía cinética se utiliza para hacer girar una turbina que está acoplada a un generador eléctrico. 9. La producción de energía eólica es limpia, inagotable y sin emisiones, pero impacta en el ambiente: genera algo de contaminación acústica y puede producir la muerte de aves que chocan contra los aerogeneradores. 10. Islandia tiene una geografía volcánica que hace que la energía geotérmica se manifieste de modo natural por todo su territorio, en el que abundan las fuentes termales, géiseres, etcétera. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Página 62 Actividades finales Página 73 11. A diferencia de la energía que proviene de fuentes no renovables, la energía que se obtiene de fuentes renovables es limpia, respetuosa con el ambiente y casi no emite dióxido de carbono ni otros gases contaminantes. 12. Respuesta abierta. Si bien es difícil prescindir de algunos artefactos eléctricos como las heladeras, se espera que los alumnos puedan reflexionar y aplicar algunos de los conceptos estudiados en la sección para reducir el consumo de energía. 13. a) Sucintamente, el “efecto invernadero” es un fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera de nuestro planeta, retienen parte de la energía radiante que emite el suelo por haberse calentado debido a la radiación solar. Algunas de las consecuencias del cambio climático son: sequías en diversas partes del mundo, pérdida casi total de los hielos en el Ártico. b) La manera en que podría evitarse el aumento del efecto invernadero consiste en consumir menos energía, dado que gran parte se obtiene de la quema de combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo. La quema de estos combustibles produce los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono. Página 74 14. Las características favorables de nuestro país al respecto son principalmente los variados recursos energéticos naturales que existen. Las desfavorables consisten, en primer término, en los costos del transporte de la energía, dada la extensión del territorio que se debe abastecer. 15. Se espera que los alumnos consideren que, en mayor o menor medida, en nuestro país se emplean todas las fuentes de energía renovables mencionadas en el capítulo. 16. La zona de mayor utilización de energía solar en la Argentina es el Noroeste, por ser una región de alta radiación solar. 17. Respuesta abierta. La actividad tiene como propósito poner en contacto a los alumnos con las características energéticas de la región en la que habitan. Página 75 Ciencia sin fin © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Respuesta abierta. Lo que respondan los alumnos dependerá del lugar donde ellos habiten. Las ciudades grandes e industrializadas dependen mucho más de la energía eléctrica para asegurar sus servicios que los núcleos poblacionales menores. Es esperable que los alumnos puedan describir la vida que llevarían sin electricidad. Pasaron 51 años. Entre otros, inventó el fonógrafo y también hizo aportes importantes al mundo del cine: inventó las películas de celuloide perforadas y una película sonora experimental. Respuesta abierta. Se espera que los alumnos puedan asociar el desarrollo tecnológico vertiginoso de los últimos cien años con el consumo de energía. Página 76 Actividades finales 18. a) Verdadera. b) Verdadera. c) Falsa. La energía potencial de un cuerpo depende de su altura. d) Verdadera. 19. Al dejarse, la energía cinética va aumentando y la potencial va disminuyendo, porque mientras su velocidad aumenta, la distancia al suelo es cada vez menor. 20. Algunos ejemplos posibles de cuerpos con energía potencial elástica son: un resorte estirado, un resorte comprimido, una rama arqueada, una varilla de metal flexionada. 21. Una central hidroeléctrica debe instalarse en la parte del río donde haya mayor desnivel. Si bien la energía hidráulica es limpia, inagotable y sin emisiones, la construcción de un embalse implica la inundación de grandes extensiones de terreno, lo que causa impacto ambiental. 22. a) La maceta sobre el piso no tendrá ni energía cinética ni potencial. Si se encuentra sobre una mesa, su energía será potencial. b) El cochecito, desplazándose sobre el piso, tiene solo energía cinética. Y si se desplaza sobre una mesa su energía es cinética y potencial. c) Posee menor energía cinética aquel cuerpo que tenga menor masa. 23. El viento mueve las aspas del generador y les da energía cinética. Estas, mediante un dispositivo, generan energía eléctrica. Cuando esta electricidad llega a la lámpara, se transforma en energía lumínica y en calor. En el caso del equipo de audio, la energía eléctrica se transforma en energía sonora. 24. a) Cuando el cuerpo sube, aumenta su energía potencial gravitatoria y disminuye la cinética. b) Cuando el cuerpo cae, aumenta la energía cinética y disminuye la potencial gravitatoria. c) La cama posee energía potencial elástica. 25. Respuesta abierta. Dependerá del nivel alcanzado por cada alumno para el desarrollo de este tipo de desempeño. 26. Respuesta abierta. La característica de los vientos patagónicos hace a esta región una de las de mayor potencialidad eólica del planeta. 27. Respuesta abierta. Se espera que los alumnos se posicionen en un rol, más allá de su postura personal, y que a partir de ello argumenten. 28. Respuesta abierta. Las condiciones geográficas de la península Valdés hacen que allí el fenómeno de mareas presente características muy singulares; se observa que el nivel a ambos lados del istmo peninsular no oscila simultáneamente, sino en forma casi alternativa: mientras sube la marea en el golfo de San José (que está al norte de la península), en el golfo Nuevo (que está al sur separado por el istmo), hay marea baja. Este desfase de mareas, con una diferencia de nivel superior a seis metros, es una situación única en el mundo. capítulo 5 Intercambios de energía Página 77 Punto de partida a) Se espera que los alumnos puedan aproximarse a dar una explicación de qué es una onda por lo menos desde la descripción de su forma. b) Son varios los movimientos ondulatorios observables a simple vista: cuerdas, la membrana de un tambor, efectos en superficies de agua, etcétera. c) Se espera que, más allá de la forma que tenga la onda, los alumnos puedan asociarla con movimientos oscilatorios. d) Ondas que podrían surgir son: señales de televisión, las ondas de los celulares, etcétera. e) Respuesta abierta. Se espera que los estudiantes puedan diseñar diferentes modos de producir ondas, es probable que propongan tirar piedras en el agua o agitar una soga, entre otros ejemplos. Página 79 1. La amplitud es la altura de la cresta; y la longitud de onda es la distancia entre dos valles o dos crestas. El número de crestas que pasan por un punto en una unidad de tiempo se llama frecuencia. Los puntos altos de la onda son las crestas y los puntos bajos son los valles. 2. Respuesta abierta. Se espera que los estudiantes puedan identificar todo tipo de materiales y relacionarlos con su uso: por ejemplo, la madera, material opaco, para construir una puerta, y los vidrios, ya sean transparentes o translúcidos, para las aberturas de una casa. Página 81 3. a) El rayo desvía su trayectoria. b) Lo que se observa es un fenómeno de refracción. c) El rayo de luz, al pasar de un medio a otro (del aire al agua), varía su velocidad y con ello su dirección. 15 4. Respuesta abierta. Se espera que los alumnos puedan escribir un breve texto con las características principales del sonido, por ejemplo: “El sonido es un fenómeno generado por la vibración de un medio material que produce ondas que se propagan por un medio hasta ser percibidas por nuestro oído. De acuerdo con el medio, el sonido se propaga con diferente velocidad”. 5. Oirá antes el ruido de la piedra el buzo bajo el agua, ya que la velocidad del sonido es mayor en los líquidos que en los gases. 6. Repuesta abierta. Son varios los animales que se orientan o consiguen su alimento a través del sonido. Por ejemplo, los murciélagos, los cetáceos y algunas especies de pájaros. Página 85 7. a) Midió la temperatura del cuerpo de Lucas. La unidad en que la expresó es: grados centígrados. b) El mercurio se dilató, ya que le fue transferido calor. c) Las partículas aumentaron su movimiento. 8. Actividad de respuesta abierta. En el capítulo se explicó en detalle el funcionamiento del termómetro clínico. Es de esperar que puedan encontrar información sobre termómetros de laboratorio, meteorológicos, etcétera. Página 87 9. a) Forma de propagación del calor propia de los sólidos. Se produce al poner en contacto un material con una fuente de calor, y luego este se propaga por todo el material. b) Forma de propagación del calor propia de los gases y líquidos. El calor se propaga a través de corrientes convectivas. c) Forma de propagación del calor en la que no es necesario un medio. d) Situación de estabilidad en la que la temperatura de los cuerpos en contacto se iguala. 10. Cuando un cuerpo sólido conduce el calor, sus partículas no se desplazan. Lo que ocurre es que las partículas de dicho cuerpo adquieren una elevada energía cinética que intensifican su movimiento y lo transmiten a las partículas vecinas. De este modo, el movimiento se va transmitiendo de partícula en partícula hasta afectar a todas. 11. Lo correcto es afirmar que la gaseosa entrega energía en forma de calor al cubito de hielo. El equilibrio térmico se alcanza cuando el cubito se funde totalmente. 12. a) Incorrecta. La conducción del calor es propia de los materiales sólidos. b) Incorrecta. La convección es la forma de transmisión de calor característica de los materiales líquidos y gaseosos. c) Correcta. 13. Al colocar la espiral sobre la llama, esta gira sobre su eje. Esto se debe a que el aire que está más cerca de la llama se calienta y genera una corriente ascendente de aire caliente que hace que la espiral rote. En el vacío, la espiral no se movería, principalmente porque no hay aire y, por lo tanto, no se producen corrientes de convección. 14. a) Producción personal. Se espera que los alumnos realicen un dibujo con partículas de aserrín en ascenso y otras en descenso dentro del recipiente con agua. b) Al calentar el recipiente, el aserrín entra en movimiento. Este movimiento pone en evidencia las corrientes convectivas que se producen en el agua al ser calentada. Las partículas de aserrín ascienden en el recipiente porque las corrientes de agua caliente al subir las arrastran hacia arriba. El agua caliente, al llegar a la parte superior del recipiente, desplaza el agua fría hacia abajo. Y estas corrientes de agua fría, al descender, arrastran las partículas de aserrín hacia la parte inferior del recipiente. Página 89 Puntos de vista a) Teniendo en cuenta el primer ejemplo, los alumnos podrán comprender que la luz es necesaria y benéfica para la salud. De hecho, la exposición controlada a la luz UV forma parte del tratamiento médico para tratar esa enfermedad. Por otro lado, es importante tener en cuenta el tiempo de exposición a la luz UV en las camas solares. Es lo mismo que sucede cuando nos 16 exponemos en exceso a los rayos del Sol durante las horas del mediodía, ya que la luz solar también contiene rayos UV, y nos puede ocasionar quemaduras y cáncer de piel. b) Para evitar la contaminación lumínica, lo ideal es dirigir el alumbrado tanto público como privado, hacia abajo y en forma concentrada. De todos los tipos de contaminación que provocamos, la lumínica es la más fácil de solucionar. Con cambios sencillos en los diseños de las luces se evitaría la cantidad de luz que se dispersa a la atmósfera. Página 90 Actividades finales 15. a) El color de un cuerpo es consecuencia de la luz que absorbe o refleja. Por ejemplo, un cuerpo es blanco si, al ser iluminado con luz blanca, refleja totalmente los rayos luminosos y no absorbe ninguno de ellos, o un cuerpo se ve rojo porque al incidir luz blanca sobre él refleja solo la luz roja, mientras absorbe el resto de los colores. b) Las cualidades son la altura, la intensidad y el timbre. La altura está asociada a la frecuencia de emisión de la onda sonora; la intensidad, a la energía que transporta la onda sonora que se manifiesta en la amplitud de la onda, y el timbre es el matiz que le otorgan a los sonidos los diferentes cuerpos que lo producen. c) Al recibir calor, las partículas de un cuerpo aumentan su energía cinética. 16. Según su comportamiento frente a la luz, las paredes de una casa son de material opaco, los vidrios de las ventanas son de material transparente y los vidrios esmerilados de las puertas son de material translúcido. 17. a) E. 17 m es la distancia mínima del emisor a la superficie reflectora para que se produzca el eco. b) R. Al estar el emisor a una distancia menor de 10 m de la superficie reflectora, se produce reverberación. 18. Esta diferencia se debe a que el calor que proviene de las estufas es transferido al piso de arriba por corrientes de convección. El calor se siente más en los pisos superiores que en los inferiores. 19. a) Podemos considerar que el agua les pasa la energía cinética de sus partículas a las partículas que componen el huevo. b) Este proceso se denomina “transferencia de calor”. c) Al cabo de un tiempo se llega al equilibrio térmico: el huevo y el agua alcanzan la misma temperatura. 20. a) El agua del primer recipiente estará a mayor temperatura que la del segundo, porque el repasador es un aislante térmico que disminuye mucho el pasaje del calor del recipiente hacia el exterior. b) El agua del primer recipiente estará a menor temperatura que la del segundo, por la misma razón que en el punto anterior: porque el repasador es un aislante térmico. Pero en este caso, el repasador disminuye mucho el pasaje de calor desde el exterior hacia el recipiente. 21. Las partículas de agua se mueven con diferente energía cinética, y esta energía se transmite a la tinta, lo que hace que en el vaso con agua fría la tinta se esparza más lentamente que en el vaso con agua a temperatura ambiente y en este, a su vez, más lentamente que en el vaso con agua caliente. 22. A media que aumenta la tensión en la cuerda, esta tiene menos capacidad de movimiento en sentido vertical, por lo tanto, disminuye la amplitud de la onda que se forma. 23. La emisión de luz de estos organismos se debe a la presencia de determinadas sustancias que propician reacciones químicas en las que se genera luz. En algunas especies sirve como referencias sexuales para atraer al sexo opuesto y en otras, como defensas para confundir a los depredadores. capítulo 6 Movimientos Página 91 Punto de partida a) El propósito de esta pregunta es que los alumnos expongan sus ideas previas acerca del movimiento. Puede ser que no con- © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Página 83 b) c) d) e) f) sideren en la respuesta la necesidad de un sistema de referencias para definirlo. Esta pregunta tiene respuesta abierta. Apunta a que los alumnos comiencen a pensar en el carácter relativo del movimiento. Respuesta abierta. Los alumnos podrán describir distintos tipos de movimientos y, en dichas descripciones, aparecerán sus concepciones alternativas respecto de la trayectoria, el desplazamiento, la rapidez, etcétera. En esta actividad nuevamente se indaga acerca del carácter relativo del movimiento. En este caso se usa el recurso de imaginar observadores distintos. Es esperable que los alumnos esbocen alguna idea acerca de la rapidez o la velocidad de un objeto. Esta pregunta tiene como propósito indagar acerca de las ideas previas sobre la aceleración. Página 93 1. a) El movimiento es un cambio de posición. b) El movimiento es un concepto relativo. Esto significa que es necesario elegir un sistema de referencias para definirlo. 2. Sí, es posible. Si la trayectoria es rectilínea, la dirección del vector desplazamiento coincidirá con la línea imaginaria descripta por el movimiento del objeto. Página 95 3. El auto mantiene constante su rapidez, ya que es lo que indica el velocímetro. Pero al circular por la curva cambia permanentemente la dirección del movimiento, lo que permite afirmar que la velocidad no permanece constante. 4. a) Es esperable que los valores de las rapideces promedio sean “parecidos”, es decir, que sean aproximadamente iguales, debido a que se espera determinar la rapidez promedio de una persona mientras camina. b) El valor que surge de promediar las rapideces medias determinadas por todos los equipos puede considerarse la rapidez media de una persona mientras camina. Se espera que los alumnos encuentren un valor cercano a 1,4 m/s (es el valor que se puede hallar en distintas fuentes o tablas de rapideces). El valor obtenido por los alumnos dependerá de la precisión con que realicen la experiencia. c) La comparación del valor calculado con algún valor tabulado permite al docente trabajar con cuestiones referidas a las mediciones y los errores. Por eso se espera de esta actividad que los alumnos puedan reflexionar acerca de las causas de posibles errores cometidos en el desarrollo de la experiencia. Página 97 © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 5. La aceleración de la bicicleta será: m/s m → 7 m/s a = 5 s = 1,5 s = 1,5 s2 La aceleración de la bicicleta es de 1,5 m/s2. 6. La desaceleración es: m/s m → = –7 m/s ~ a = – 0,5 s ~ = – 0,5 2 s 15 s La desaceleración es de – 0,5 m/s2. Página 98 7. El propósito de esta actividad es que los alumnos tomen como referencia el análisis de los movimientos rectilíneos y lo apliquen al trabajo de investigación. Se espera que puedan hacer una descripción cualitativa y cuantitativa sencilla. Página 99 Ciencia sin fin El propósito de esta actividad es que el alumno pueda poner a prueba estas concepciones acerca del movimiento a partir de sus experiencias cotidianas. El docente puede aprovechar esta pregunta para trabajar cuestiones vinculadas con la construcción del conocimiento científico; este aspecto será foco de la siguiente actividad. Se espera que los alumnos puedan reflexionar acerca de la manera en que se construye y se valida el conocimiento científico en el contexto griego antiguo. A partir de esto, los alumnos deberán relacionar la aceptación de ideas por “autoridad” con la información aportada por la actividad de investigación. Oresme representó un MRU. Esto se evidencia en la forma del gráfico: como la altura del rectángulo es, evidentemente invariable, la velocidad del móvil es constante. En realidad, los gráficos son diferentes, pero la construcción realizada por Oresme permite visualizar la relación entre las magnitudes tiempo y velocidad. Es muy probable que los trabajos de Galileo se hayan basado en los desarrollos de Nicolás de Oresme. Página 101 8. a) La caída libre es un movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) donde el móvil parte con velocidad inicial nula y su velocidad aumenta en relación con la aceleración de la gravedad. Se desprecia la resistencia originada por la fricción con el aire. b) Es un tipo de movimiento rectilíneo, de ascenso y descenso, sometido a la acción de la gravedad y que se puede estudiar como dos movimientos por separado: * Un ascenso desacelerado, ya que la aceleración es contraria a la velocidad. * Un descenso en caída libre. 9. Las opciones en las que la resistencia del aire es perjudicial son los casos b) y c), en el primer caso porque frena a los vehículos y en el segundo porque produce frenado y fricción sobre el transbordador. En los otros casos es favorable: el paracaídas amortigua la caída por la resistencia del aire (entre otros factores) y el camión propulsado a turbinas (son vehículos de competición) necesita frenar con dispositivos similares a los paracaídas como complemento de los frenos del vehículo. Página 103 10. El propósito de la actividad es que los alumnos amplíen la información que se brinda en esta doble página. La comprensión de los movimientos circulares constituirá una herramienta importante para comprender los movimientos de los astros que se abordarán en el próximo capítulo. Página 104 Actividades finales 11. Una nena sentada en una calesita. Trayectoria rectilínea El movimiento de los planetas cuando se trasladan alrededor del sol. El disparo de una bala de cañón con cierta inclinación. Trayectoria curvilínea El movimiento de caída de una fruta madura que se desprende del árbol. 12. a) Esta expresión hace alusión a que, para definir el movimiento, es necesario previamente establecer un sistema de referencias. b) El desplazamiento es equivalente a la distancia entre la posición inicial y la posición final de un móvil, mientras que la trayectoria es la línea que recorre en su movimiento. c) En los casos en que la rapidez es constante y no se modifican la dirección ni el sentido del movimiento. 13. Para decir que esta en reposo o en movimiento, es necesario definir un sistema de referencias. Se puede decir que se mueve respecto de algo que se encuentra fuera del colectivo, y que está en reposo respecto de algo que está dentro del colectivo. 14. a) Es posible que un móvil mantenga su rapidez constante pero no su velocidad. Si un auto, por ejemplo, dobla en una curva sin modificar la rapidez, la velocidad cambia, pues cambia la dirección del movimiento. 17 Móvil Rapidez (km/h) Tiempo (h) Caracol 4 25 Corredor 30 3,3 Leopardo en persecución 110 0,90 Tren bala 300 0,33 Avión 900 0,11 Cohete espacial 30.000 0.0033 Luz 300.000 0,00033 16. a) Respuesta abierta, ya que depende de la precisión de las mediciones. Se espera que el valor obtenido sea aproximadamente constante. b) Como la rapidez es prácticamente constante y la trayectoria es rectilínea, se trata de un MRU. 17. El propósito de esta actividad es que los alumnos encuentren vinculaciones de lo estudiado con cuestiones que hacen a la vida en sociedad y los desarrollos tecnológicos. pero sería adecuado que el docente, al gestionar esta actividad, pudiera hablar de otros astros visibles en forma ocasional, por ejemplo, de los planetas que se pueden observar a ojo desnudo, o de las periódicas apariciones de los cometas. b) Se espera que los alumnos elaboren una síntesis de las características de los instrumentos utilizados en la observación del cielo (telescopio refractor, telescopio reflector, radiotelescopio, etc.). 2. El diámetro de la Vía Láctea es de 100.000.000 años luz. Para resolver esta actividad es necesario utilizar las equivalencias dadas en el texto y plantear proporciones. En ua: 1 año luz 100.000.000 años luz ⇒ = 63.241,1 ua x ⇒x= x = 6.324.110.000.000 ua En parsecs: 3,26 años luz 100.000.000 años luz = ⇒ 1 parsec x ⇒x= 7 La Vía Láctea mide 6.324.110.000.000 ua, distancia equivalente a aproximadamente 30.674.846,63 parsecs. Página 109 3. Una forma posible para sistematizar la información es mediante un cuadro como el que sigue (el número de satélites de los planetas más alejados puede ir variando en el tiempo en función de la investigación astronómica): Objetos del Sistema Solar y sus movimientos Página 105 Punto de partida a) El propósito de esta actividad es que los alumnos puedan exponer sus conocimientos previos acerca de los astros que se pueden observar en el cielo. Tal vez sea bueno que el docente distinga, al utilizar esta actividad, entre el cielo diurno y el cielo nocturno. b) Esta actividad permitirá relevar lo que los alumnos saben acerca de los movimientos de los astros. c) El propósito de esta actividad es indagar acerca de los movimientos terrestres. Esta pregunta podría disparar discusiones acerca del movimiento terrestre y la dificultad que presenta identificar evidencias de dichos movimientos. d) Actividad de respuesta abierta. Los alumnos podrán exponer sus ideas acerca del Sistema Solar. e) Aunque no es probable que los alumnos sepan cuáles son las distancias entre los astros, esta pregunta se podría usar para disparar la discusión acerca de las magnitudes características. f) Se espera que, luego de trabajar con las primeras preguntas, se pueda relacionar, al menos de manera superficial, la situación descripta en el texto con el movimiento terrestre. Página 107 1. a) En el cielo nocturno se pueden observar la Luna, las estrellas, la Vía Láctea (vista de costado). En el texto no se menciona, 18 1 parsec · 100.000.000 años luz 3,26 años luz ~ 30.674.846,63 parsecs x= Sección III. La Tierra y el Universo capítulo 63.241,1 ua · 100.000.000 años luz 1 año luz Planeta Cantidad de satélites Algunos de ellos son… Marte 2 Fobos y Deimos Júpiter 63 Ío, Europa, Ganímedes y Calisto Saturno 62 Titán y Rea Urano 27 Ariel, Titania, Umbriel y Oberón Neptuno 13 Galatea, Nereida y Tritón 4. Plutón fue designado planeta enano en 2006 por la Unión Astronómica Internacional. En esta categoría se incluyen también Ceres, Eris, Makemake y Humea. Este tipo de astros tiene forma cuasi esférica (similar a la de los planetas ordinarios), pero comparte su órbita con otros cuerpos similares o más pequeños. A esta última característica los astrónomos se refieren al afirmar que “no limpiaron su órbita”. Página 111 5. a) y b) Se espera de esta actividad que los alumnos logren identificar factores como la gravedad o las fuerzas originadas por la rotación de materia como elementos necesarios para formar los astros del Universo y, por lo tanto, del Sistema Solar. Es posible que los alumnos encuentren información con distintas teorías acerca de la formación del Sistema Solar. La idea es que puedan comparar las diferentes teorías y reflexionar acerca de las características del proceso de construcción de ideas científicas, considerando que pueden surgir teorías contrarias respecto de un mismo fenómeno © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 b) No es posible que un móvil mantenga constante su velocidad si cambia su rapidez. Como la velocidad es un vector, para mantenerse constante deben permanecer invariantes la rapidez (que es la magnitud del vector), la dirección y el sentido. 15. El cuadro quedará completo de la siguiente manera: (por ejemplo, los criterios de aceptación de una teoría que explica un mismo proceso o fenómeno que otra). 12. Planeta Distancia al Sol (en millones de km) Distancia al Sol (en ua) Mercurio 58 0,387 Venus 108 0,720 Tierra 150 1 Marte 228 1,52 Júpiter 780 5,20 Saturno 1.430 9,53 Urano 2.870 19,13 Neptuno 4.500 30 Página 113 6. a) La distancia entre las tachuelas –es decir, entre los focos– determina el “grado de achatamiento” de la elipse respecto de la circunferencia tomada como referencia, es decir, su excentricidad. Si los focos están muy alejados, la elipse es más achatada, mientras que si los focos están cerca, la elipse se “parece” a la circunferencia. b) El propósito de esta actividad es reconocer, en forma intuitiva, la excentricidad como parámetro que caracteriza a una elipse. c) En el texto se dice que la excentricidad de la Tierra no es tan grande, por lo tanto, se espera que, de todas las elipses construidas, los alumnos elijan la de menor excentricidad. Página 115 7. En esta doble página se trabajó sobre el movimiento aparente del Sol, que, como se desarrolló en el texto, es el movimiento que se percibe considerando la Tierra como sistema de referencia. Como la sucesión de estaciones tiene que ver con la inclinación del eje terrestre y no con la distancia Tierra-Sol (que además, en este caso, es una distancia aparente) se espera que los alumnos puedan identificar que, en realidad, las situaciones propuestas no tienen que ver una con otra. 8. a) El aficionado registrará que el Sol salió entre el Este y el Norte. Esto se debe a que entre el 21 y el 22 de marzo se produce el equinoccio de otoño en nuestro hemisferio y, a partir de ese día, Sol se desplaza, en su movimiento aparente, hacia el Noroeste. b) Es esperable que el Sol salga exactamente por el Este en el próximo equinoccio, es decir, al iniciarse la primavera: entre el 21 y el 22 de septiembre. Página 117 Puntos de vista a) Alrededor de nuestras cabezas giran toneladas de basura y no existe todavía una manera práctica y eficiente para poder recolectarla y deshacernos de ella. Por ello, es imprescindible desarrollar ya un sistema viable que permita disminuir la presencia de escombros que giran alrededor de la Tierra. Si empezamos a desarrollarlos en el 2055 ya será tarde. b) Sí es posible reducir el número de satélites si se combinan misiones entre distintos países y se comparten sus gastos y utilidades. c) Lo más probable es que se queme totalmente en la atmósfera. De no ser así, los científicos pueden dirigir desde la Tierra una órbita de descenso programada y lograr que caiga en un lugar deshabitado o en el mar. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Página 118 Actividades finales 9. a) Bisiesto. b) Nutación. c) Traslación. d) Cometa. e) Cenit. f) Constelación. g) Eclíptica. h) Elipse. 10. El Sistema Solar se compone de: Estrella: Sol. Planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno y Urano. Planetas enanos: como Plutón o Ceres. Asteroides: ubicados en el Cinturón de Asteroides y el Cinturón de Kuiper. Cometas: por ejemplo, el Halley. 11. Luna llena: B Luna nueva: D Fase creciente: C Fase menguante: A 13. La finalidad de esta actividad es ampliar la información acerca de los tipos de movimientos de los cuerpos del Universo. En todos los casos, los alumnos podrán identificar movimientos de rotación y traslación. 14. a) Es un eclipse de Sol. Los eclipses se deben a las posiciones relativas del Sol, la Tierra y la Luna. b) La linterna representa el Sol, la pelota más pequeña representa la Luna y la pelota más grande representa la Tierra. Nuestro Sol (en este caso, la linterna) ilumina la cara oculta de la Luna (la pelota de menor tamaño). Sección IV. Interacción y diversidad en los sistemas biológicos capítulo 8 La vida, unidad y diversidad Página 119 Punto de partida a) Pregunta abierta para explorar las ideas previas de los alumnos sobre el concepto de especie. Generalmente, se define especie como el conjunto de seres vivos capaces de reproducirse entre sí y dejar descendencia fértil. b) Pregunta abierta para explorar las ideas previas de los alumnos sobre el concepto de especie. Todos los perros tienen la capacidad de reproducirse entre sí porque pertenecen a la misma especie. c) No alcanza con mirar las características externas para clasificar los seres vivos. Hay que analizar también sus características internas, el modo de alimentarse, de respirar, la reproducción, su material genético, etcétera. d) Pregunta para explorar ideas previas sobre las similitudes y diferencias entre los seres vivos. Los seres vivos estamos constituidos por células, intercambiamos materia y energía con el ambiente, respondemos a estímulos del ambiente, mantenemos estables las condiciones internas de nuestro organismo, crecemos, tenemos la capacidad de reproducirnos y nos desarrollamos y contamos con adaptaciones al ambiente en el cual vivimos. 19 Página 121 1. La capacidad de elaborar respuestas al responder a estímulos externos o internos se denomina irritabilidad. Los mecanismos biológicos que permiten que los seres vivos se mantengan en equilibrio dinámico recibe el nombre de homeostasis. El desarrollo es la suma de todos los cambios por los que pasa un ser vivo al transitar el ciclo de vida. 2. a) Irritabilidad. b) Adaptación al ambiente. c) Intercambio de materia con el ambiente. d) Homeostasis. e) Reproducción. f) Formados por células. g) Intercambio de materia y energía con el ambiente. h) Crecimiento y desarrollo. Página 123 3. Un sistema se define como un conjunto de componentes que se relacionan entre sí y actúan de manera coordinada. Cada componente del sistema cumple con una función particular y es esencial para el funcionamiento del sistema en su totalidad. Cuando un sistema depende del entorno para mantenerse en funcionamiento se dice que es un sistema abierto. Un sistema abierto es aquel que intercambia materia y energía con el medio. 4. Un ejemplo de frase podría ser: Tanto la tortuga como la lechuga son sistemas abiertos porque intercambian materia y energía con el ambiente, por ejemplo, cuando la lechuga (de nutrición autótrofa) es comida por la tortuga (de nutrición heterótrofa). 5. a) Al cabo de un par de días la raíz crecerá nuevamente hacia abajo y el tallo crecerá hacia arriba respondiendo a los estímulos del ambiente. b) La capacidad de elaborar respuestas al responder a estímulos externos se denomina irritabilidad. Los tropismos son respuestas de crecimiento direccional, es decir que implican el crecimiento de alguna parte de la planta orientado por el estímulo. El tallo tiene fototropismo positivo, en cambio en las raíces el fototropismo es negativo. Página 125 6. a) El orgánulo de las células eucariotas que se ocupa de generar energía es la mitocondria. b) El orgánulo que interviene en la digestión de partículas alimenticias es el lisosoma. Las células que poseen lisosomas son las células eucariotas animales. c) No es correcto. Los diferentes tipos de células varían en su organización interna. Las bacterias y las algas azules o cianobacterias, por ejemplo, poseen células más sencillas que el resto de los seres vivos. Se las llama procariotas y se caracterizan por tener el material genético o hereditario libre en la célula, en contacto con el resto de los componentes. En cambio, las células eucariotas de hongos, protozoos, plantas, animales, tienen el material genético dentro del núcleo. 7. No siempre se puede observar algo a ojo desnudo. Depende del tamaño que tenga el cuerpo. Si es menor que 1 mm hará falta la ayuda de un microscopio o lupa. Para observar tanto las células eucariotas (cuyo tamaño varía entre 100 um a 100 nm) como las procariotas (entre 1 um y 100 nm ) se usa el microscopio óptico. Si, en cambio, el objetivo es la observación de virus y del ADN de las células, se necesitará el microscopio electrónico (hay de varios tipos). Cuando se trata de ver moléculas y átomos (entre 1 nm y 0,1 nm), solo son visibles con el microscopio electrónico de transmisión. Página 128 8. a) La vida se organiza constituyendo diferentes niveles. Estos niveles se pueden agrupar de los más simples a los más complejos. 20 Sin embargo, cada nuevo nivel no es simplemente la suma de los niveles anteriores, sino que adquiere propiedades nuevas, llamadas propiedades emergentes. Por ejemplo, nosotros estamos constituidos por una cantidad determinada de células que no están sueltas, rellenando la “bolsa” corporal, sino que se organizan y funcionan de modo tal que conforman tejidos. b) Las medusas y los corales, por ejemplo, son organismos que han alcanzado el nivel tisular, ya que están compuestos por una o varias agregaciones de células similares, o sea, por tejidos. c) Dentro de la biodiversidad hay seres vivos bastante parecidos unos a otros. Estas similitudes se deben a que las especies proceden de un antepasado en común y que, a lo largo del tiempo, los seres vivos experimentaron cambios en su forma y función que luego dieron lugar a la aparición de nuevas especies. Es decir, evolucionaron. La evolución es el conjunto de procesos complejos por los cuales los seres vivos se han ido modificando y diversificando en el tiempo. La amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra es consecuencia de la evolución biológica: cambios que fueron experimentando los seres vivos a través de millones de años. 9. La biodiversidad es más rica en los trópicos, y conforme uno se acerca a las regiones polares, hay menos variedad de especies. La disponibilidad de agua, la intensidad de las radiaciones solares y de viento, las horas de luz, son algunos de los factores que influyen en la cantidad de especies de cada región. 10. Algunos factores que afectan en forma negativa la biodiversidad son: La destrucción de hábitats naturales para extender las zonas urbanas y agrícolas y obtener madera, minerales y otros recursos naturales. La invasión de especies exógenas que se introducen deliberadamente o algunas prácticas agrícolas modernas que incluyen en el abuso de fertilizantes y pesticidas que pueden envenenar muchos organismos. La contaminación del agua y la atmósfera que proviene de las actividades industriales y las alteraciones más globales como el calentamiento del planeta. La caza y explotación excesiva de animales que no responde a la demanda de alimentos sino a la búsqueda de bienes preciados, de animales domésticos o artículos de colección. La introducción por el hombre de especies nuevas, ya sea voluntariamente para luchar contra plagas o involuntariamente con sus desplazamientos, que pueden poner en peligro las especies que habitan el lugar. Ante el avance de estas especies, la fauna y la flora del lugar se reducen o se extinguen. La contaminación por productos industriales y agrícolas que destruyen la fauna y la flora, especialmente las de agua dulce. El calentamiento del planeta se considera un agente destructor de la diversidad biológica que cobrará importancia en el futuro. Página 129 Ciencia sin fin A medida que se fueron descubriendo especies nuevas hubo necesidad no solo de ponerles un nombre sino de ubicarlas dentro de la diversidad conocida para clasificarlas y poder conocer, entre otras cosas, cómo han evolucionado las especies a lo largo del tiempo, saber si las especies tiene propiedades beneficiosas o perjudiciales, etc. Para ubicarlas dentro de las especies conocidas había que comparar sus características con los seres vivos conocidos. Dicho de otra manera, buscar semejanzas y diferencias. Si son semejantes, el nuevo ejemplar se incluye junto a aquellos que tengan características en común y se separa de aquellos que no las posean. La respuesta a esta pregunta es abierta porque se pide a los alumnos que emitan una opinión a partir del conocimiento de la historia de la ciencia. Gracias a la invención del microscopio se produjo una revolución, ya que se descubrió un micromundo desconocido hasta entonces. La variedad de microorganismos no “encajaban” dentro de los viejos métodos de clasificación de la vida. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Los gatos, perros, lombrices, rosales y bacterias tienen en común que son seres vivos. En cuanto a las diferencias los alumnos podrán referirse a las características de cada reino, por ejemplo. Página 131 sin embargo, son de la misma especie. Dos individuos de una misma especie podrán reproducirse entre sí y dejar cría fértil. f) Se refiere a las relaciones evolutivas, es decir, a la evolución de los seres vivos a lo largo de millones de años. Por ejemplo, los lobos y los perros tuvieron un antepasado en común hace millones de años, por eso serían “parientes”. g) El perro y el lobo no son de la misma especie aunque son miembros de la misma familia. Sin embargo, el perro y el lobo pueden cruzarse. Existe el perro lobo, que es un cánido híbrido. Un híbrido es una cría resultante del cruzamiento entre dos animales (o plantas) de diferentes especies. h) El descubrimiento de nuevas especies y el avance tecnológico que permitió un mayor conocimiento de las características de las especies. i) La clasificación de los seres vivos es importante para poder estudiarlos y conocerlos, aprender acerca de la evolución de los seres vivos a lo largo del tiempo, saber si las especies tienen propiedades beneficiosas o perjudiciales, etcétera. j) El sistema que desarrolló Linneo es importante porque permite compartir e intercambiar información entre investigadores de todo el mundo en el mismo “idioma” de clasificación. 11. En el pasado, se consideró a las arqueobacterias un grupo inusual de bacterias, pero tienen una historia evolutiva independiente. Se las ubica en reinos distintos que el resto de los seres vivos porque tienen células procariotas. 12. a) Hasta hace poco, el reino era la mayor categoría de clasificación de los seres vivos, agrupados primero en cinco reinos y luego en seis. A partir de nuevos descubrimientos e investigaciones, en 1990 se propone una nueva categoría o taxón mayor que el reino, el dominio, que agrupa a distintos reinos. b) En la actualidad cada dominio incluye a los siguientes reinos: Archaea: reino Archaebacteria. Bacteria: reino Eubacteria Eukarya: reinos Protista, Fungi, Plantae y Animalia. c) Los seres vivos que pertenecen al dominio Eukarya tienen en común que la célula o las células que los componen son eucariotas. Página 132 Actividades finales 13. a) A B I E R T O U N I C E L U L A R c) H O M E O S T A S d) D O M I N I O S I F I C A R f) V E R T E B R A D O F O S 15. b) e) h) P C L A g) H E T E R Ó T R R C A R I O T A i) E S P E C I j) L I N N E O U C C I O k) R E P R O D l) C É L U L A © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 m) D E S A R I R Célula animal Forma Regular o prismática Irregular Orgánulos exclusivos Cloroplastos Vacuolas Lisosomas Aparato de Golgi Otras características Con pared celular Sin pared celular S O S 16. Se espera que los alumnos ordenen los conceptos de este modo: Átomo – Molécula – Orgánulo – Célula – Tejido – Órgano – Sistema de órganos – Organismo complejo. Luego podrán armar un cuadro como el siguiente: E Ó Célula vegetal Nombre Definición Ejemplo Átomo Menor porción de materia que existe en la naturaleza. Oxígeno Molécula Menor porción de sustancias. Agua Orgánulo Estructuras presentes en las células. Mitocondria Célula Unidad mínima con vida. Osteocito Tejido Conjunto de células similares que cumplen una función particular. Tejido óseo Órgano Organización de diferentes tejidos que cumplen una función particular. Raíz Sistema de órganos Conjunto de órganos coordinados. Sistema digestivo Organismo complejo Sistemas de órganos que actúan de manera coordinada. Pez N O L L O Biodiversidad: variedad de seres vivos que se diferencian en aspectos exteriores, interiores, y en sus funciones. 14. a) Sus células son eucariotas, es pluricelular (formado por millones de células), y se alimenta mediante la ingesta. Sí, ambos son animales; comparten estos criterios de clasificación. Si se toman en cuenta otras características más específicas, se incluirán en grupos diferentes. b) En los animales, las células son eucariotas de tipo animal, y en las plantas son eucariotas de tipo vegetal (con cloroplastos, pared celular y vacuolas). c) El hecho de que las plantas se alimentan mediante el proceso de fotosíntesis y los animales ingieren alimentos procedentes de otros seres vivos es otro criterio por el cual se los clasifica en reinos diferentes. d) Sí, los seres humanos, al igual que un árbol y una bacteria, estamos formados por sustancias (moléculas) que forman células, respiramos, nos alimentamos, nos reproducimos, entre otras características. e) El parecido externo no es fundamental, aunque es cierto que individuos de una misma especie suelen ser parecidos. Pero dos perros pueden ser diferentes, como un chihuahua y un bóxer, y, 21 17. Los alumnos podrán armar un cuadro como el siguiente: Seres vivos Dominio Reino Boa Eukarya Animales Alga verde Bacteria Protista Esponja Eukarya Animales Champiñón Eukarya Fungi Bacilo de Koch Bacteria Monera Ameba Bacteria Protista Langosta Eukarya Animales Nanoarchea Archaea Monera la energía solar, la transpiración, el consumo de insectos, la liberación de dióxido de carbono, etc., para evidenciar dichos intercambios. El concepto de seres vivos como sistemas abiertos fue trabajado en otros capítulos y, además, se recuperará en la primera página de este capítulo. Por lo tanto, es de interés plantear interrogantes relacionados con ese tema a modo de indagación. Página 135 1. Los alumnos podrán responder que cada caso corresponde a los siguientes grupos y subgrupos: a) Traqueofitas – angiospermas. b) Traqueofitas – gimnospermas. c) Briofitas. d) Traqueofitas – gimnospermas. e) Traqueofitas – angiospermas. f) Traqueofitas – pteridofitas. g) Briofitas. Página 137 2. Esta actividad experimental tiene como objetivo acercar a los alumnos a prácticas simples de laboratorio relacionadas con la función de nutrición (observación de estomas). Busca que los alumnos puedan familiarizarse con el tema y puedan establecer un nexo entre la teoría trabajada y sus prácticas con material vivo. Peral Eukarya Plantae Levadura Eukarya Fungi Camalote Eukarya Plantae Mosquito Eukarya Animales 18. Por una parte, los virus se asemejan a los seres vivos porque tienen genes y evolucionan por selección natural y se reproducen creando múltiples copias de sí mismos para autoensamblarse. Sin embargo, carecen de estructura celular, lo cual es considerado la unidad básica de la vida. Se las llama “insectívoras” porque en realidad se alimentan de insectos. capítulo 9 Plantas Página 133 Punto de partida a) Esta actividad pretende realizar una indagación de ideas previas sobre este tipo de organismos que constituyen un grupo de plantas particulares y que suelen interesar a los alumnos. La idea es que puedan explicitar lo que conocen y también lo que ignoran sobre las insectívoras. b) Esta pregunta permite ponerlos en tema en cuanto a las diferentes denominaciones que pueden recibir ciertos grupos de seres vivos. Se las llama “insectívoras” porque en realidad se alimentan de insectos. c) Se espera que los alumnos puedan responder a partir de las características de las plantas. Dirán por ejemplo que son pluricelulares, eucariontes y que realizan fotosíntesis. No se espera que las respuestas sean exhaustivas, sino que permitan discusiones y dejen planteadas ciertas incógnitas para ser develadas durante la lectura del capítulo. d) Se espera que comenten que las plantas carnívoras realizan intercambios de materia y energía. Podrán usar ejemplos, como 22 3. La confección de un mapa conceptual permite que los alumnos organicen la información de un tema difícil como este. En caso de que sea necesario, el docente deberá brindar a los alumnos una explicación de los pasos para construir este tipo de herramientas. Una idea interesante es retomar las preguntas realizadas en el enunciado y usarlas como punto de partida para la construcción del mapa. 4. Se espera que puedan mejorar sus respuestas incluyendo en ellas la acción de las hormonas. Podrán explicar el crecimiento de la raíz como un higrotropismo positivo y el crecimiento del tallo como un fototropismo positivo. Pero, además, deberán nombrar la acción de auxinas y giberelinas. Las auxinas serán tenidas en cuenta en la respuesta al estímulo lumínico y las giberelinas se nombrarán como responsables de la germinación en condiciones adecuadas del entorno. 5. a) No es posible que la semilla crezca en la “panza” de Walter, debido a que las semillas, para germinar, necesitan ciertas condiciones del entorno que no se encuentran en el interior del ser humano. Por ejemplo, cuando una semilla germina, el contacto con la luz permite la producción de ciertas hormonas que dan lugar al desarrollo de esa planta. Esta situación (contacto con la luz) resulta imposible en el interior de nuestro cuerpo. b) Las hormonas que actúan en las primeras etapas de crecimiento de las plantas son: auxinas y citocininas. Están relacionadas con el crecimiento, el desarrollo y la curvatura del tallo hacia la luz. c) En el caso en que las condiciones sean las adecuadas (humedad, temperatura, etc.), se espera que las giberelinas induzcan la germinación de las semillas. Los estímulos que captan son las diferentes condiciones del ambiente. 6. Esta planta (dama de noche) puede relacionarse con las tres funciones vitales trabajadas en el capítulo: función de nutrición, como toda planta es autótrofa; función de relación, a través de las nastias que realiza y función de reproducción, a través de la polinización de los murciélagos, en relación con la reproducción sexual. Un dato curioso es que abre sus flores al caer la tarde y duran solo una noche. Página 141 7. Esta actividad pretende que a partir de una observación directa los alumnos logren identificar estructuras sexuales en la flor. Es posible que a partir de este trabajo se dé inicio a otras actividades de investigación relacionadas con el hermafroditismo en plantas o la ubicación de estructuras masculinas y femeninas separadas en otras especies. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Página 139 Página 143 Puntos de vista a) Un fertilizante es una sustancia o nutriente químico soluble en agua, generalmente inorgánico y producido por el ser humano. Ventaja: aportan en forma efectiva y rápida grandes cantidades de potasio, fósforo y nitrógeno, los cuales al ser solubles en agua, son aprovechados fácilmente por las plantas. Desventaja: pueden resultar peligrosos, porque tanto el riego como las lluvias van arrastrando el exceso de fertilizantes hacia los ríos, lagos y aguas subterráneas, y así se contaminan dichas fuentes con estos elementos químicos. Un abono orgánico es aquel que proviene de los desechos animales, restos vegetales de alimentos, restos de cultivos de hongos comestibles u otra fuente orgánica y natural. Ventaja: permiten aprovechar residuos orgánicos, recuperan la materia orgánica del suelo y permiten la fijación de carbono en el suelo, así como mejoran la capacidad de absorber agua. Desventaja: pueden ser fuentes de patógenos. b) No parece recomendable fertilizar directamente suelo y plantas con estiércol, ya que puede ser fuente de patógenos si no está adecuadamente tratado. Por eso, hoy no se usa directamente el estiércol, sino después de convertirlo en compost. c) Se espera que los alumnos puedan concluir que utilizarían fertilizantes inorgánicos, ya que son altamente solubles y aprovechados por las plantas más rápidamente. Desde el punto de vista productivo son más eficientes. Página 144 Actividades finales 8. Lo a) b) c) d) e) f) g) h) 9. a) b) c) d) 10. a) © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 b) c) 11. a) b) alumnos podrán identificar las siguientes funciones: Función de reproducción. Función de nutrición. Función de relación. Función de nutrición. Función de relación. Función de relación. Función de reproducción. Función de nutrición. El esquema representa la función de reproducción. Las pueden llevar a cabo las plantas con flor. Este esquema representa la formación de los gametos en cada flor, la polinización, la fecundación, la formación del fruto y las semillas y la germinación. La respuesta es de carácter abierto, pero se pretende que incluyan la polinización, la formación de semillas y frutos y la generación de un nuevo individuo como consecuencia. Se espera que las explicaciones giren alrededor de la inexistencia de ese tipo de organismos. Podrán argumentar acerca del tamaño real de las plantas insectívoras, que no comen carne, sino pequeños insectos, etc. Se espera que puedan decir que seguramente es un cuento fantástico y que puede dormir tranquilo. Se pretende que los alumnos comparen las criaturas fantásticas con las reales insectívoras. En la comparación es posible que nombren la capacidad de ambas para hacer fotosíntesis, nutrirse complementariamente con otros seres vivos, la capacidad de relacionarse captando estímulos del ambiente, como el movimiento, etc. Entre las diferencias, se pretende que reafirmen los conceptos vistos en el punto anterior: diferencia de tamaños, incapacidad de comer carne de seres vivos de gran tamaño, la no existencia de ojos con los que puedan mirar, etcétera. Este punto busca que los estudiantes relacionen los pantanos con la carencia de nutrientes en los suelos que promueve que las insectívoras capturen otros seres vivos para obtenerlos. Cabe destacar que sería interesante que los alumnos investigaran y se informaran sobre los hábitats de este tipo de organismos. Se espera que puedan deducir que los nutrientes influyen sobre el crecimiento de las plantas. Podrán discutir estas respuestas a partir de sus resultados, pero es posible que las plantas sin nutrientes no crezcan y, a largo plazo, se mueran. Si se encuentran en concentración excesiva, también pueden resultar tóxicos. c) Esta experiencia se puede relacionar con la función de nutrición y la de relación. capítulo 10 Animales Página 145 Punto de partida a) La idea es que consideren que el menú será aceptado por herbívoros y no por carnívoros. La dentadura y la forma de los dientes están íntimamente relacionadas con la dieta. En algunos casos, podrán no utilizar los términos específicos, pero sí hacer referencia a que consumen vegetales o carne. b) Se espera que los estudiantes relacionen el menú con las diferentes dietas que consumen los seres vivos. c) Se espera que los estudiantes relacionen la dieta con las estructuras dentarias en los seres vivos. Por ejemplo, muchos herbívoros poseen dientes romos y muelas grandes con las que mastican los vegetales. Los roedores presentan incisivos grandes que crecen a medida que se desgastan. Los carnívoros poseen colmillos muy desarrollados con los que desgarran sus presas. Esta actividad refuerza la anterior a partir de ejemplos. La respuesta también es de carácter abierto, ya que podrán nombrar diferentes animales, siempre y cuando consideren que a la fiesta pueden entrar herbívoros, como liebres, tortugas, ovejas, etcétera. d) En este punto se espera que los alumnos nombren ejemplos de diferentes tipos, incluyendo a través de ejemplos a los herbívoros, (diferenciando roedores), carnívoros y omnívoros. Estos serán referencia para nuevas explicaciones, por lo que es de interés que ellos puedan compartir ejemplos en el grupo total. Página 147 1. Esta actividad es de carácter abierto y permite que los alumnos puedan extrapolar los contenidos de la las páginas y los ejemplos trabajados en ellas a otros que les resulten cotidianos. Podrán reparar, por ejemplo, en la presencia o ausencia de estructuras dentarias y su forma en alguna especie. A partir de estos datos podrían realizar hipótesis sobre su forma de alimentación. Las hipótesis podrían ser confirmadas en esta u otras instancias de lectura del capítulo o bien a través de la investigación en otras fuentes cuando el docente lo considere necesario. 2. Esponja de mar: la digestión es intracelular. Anémona: tiene digestión extracelular parcial y una posterior digestión intracelular. Tiene una cavidad gastrovascular con apertura única. Paloma: tiene digestión extracelular e intracelular. Posee un tubo digestivo con dos aperturas. Tiene pico y no posee dientes. Es herbívora. Planaria: tiene digestión extracorporal, extracelular e intracelular. Envuelve el alimento y lo degrada parcialmente fuera del cuerpo. Perro: tiene digestión extracelular e intracelular. Posee un tubo digestivo con dos aperturas. Tiene dientes especializados (colmillos) con los que desgarra el alimento. Es carnívoro. Tiburón: tiene digestión extracelular e intracelular. Posee un tubo digestivo con dos aperturas. Tiene dientes con los que atrapa a sus presas. Es carnívoro. Yacaré: tiene digestión extracelular e intracelular. Posee un tubo digestivo con dos aberturas. Tiene dientes con los que atrapa a sus presas. Es carnívoro. Página 149 3. a) La idea del ejercicio es que debatan y fundamenten sus ideas. Podrán deducir, por ejemplo, que el primero no está en lo correcto, ya que en el texto se discute que no todos los animales acuáticos poseen respiración branquial. El segundo estudiante afirma que todos los artrópodos poseen pulmones, cuestión que es incorrecta y por la cual los alumnos podrían desechar esa suposición. El más acertado sería el primer 23 Página 151 4. a) Se trata de un sistema circulatorio cerrado simple. Porque la sangre siempre se encuentra en el interior de vasos sanguíneos y además porque la sangre pasa en un único sentido y una vez por el corazón. b) Se espera que hagan referencia a la función del corazón como bomba que impulsa la sangre en un sentido y permite la circulación. c) La excreción de dióxido de carbono se produce en las branquias. d) Sí, elaboran orina. Liberan los desechos en forma de amoníaco directamente al ambiente acuático. Los podría clasificar como los que liberan amoníaco directamente al ambiente, como todos los animales acuáticos. 5. Se espera que los alumnos puedan incluir representaciones de los sistemas circulatorio, respiratorio y excretor, incluyendo en cada uno los órganos típicos de un vertebrado. Esta actividad podría considerarse parte de una evaluación parcial del proceso de apropiación de los alumnos y sería muy interesante realizar una corrección con el grupo total, comparando sus esquemas con otros extraídos de diversas fuentes. 6. Cada alumno armará sus esquemas pero es importante que aparezcan estas ideas: a) Existen animales que no poseen sistema de transporte. Pueden presentar sangre o hemolinfa. Los sistemas de transporte pueden ser abiertos o cerrados. Existen diferentes tipos de corazón en los sistemas cerrados, que se diferencian según el número de cámaras que poseen. b) Existen diferencias entre invertebrados y vertebrados. Existen invertebrados que los liberan directamente y que otros lo liberan a través de túbulos de Malpighi. Los vertebrados los liberan a través de diferentes mecanismos, pero que todos poseen riñones. Los vertebrados pueden liberar distintas sustancias: amoníaco, ácido úrico y urea. Página 155 7. a) El estímulo es el sonido del pasto crujiendo. La respuesta es el movimiento, el escape. b) Esta pregunta pretende que los alumnos puedan poner en práctica lo que han entendido sobre el sistema nervioso polarizado de los vertebrados. Podrán incluir en sus explicaciones los términos siguientes: receptores, neuronas aferentes y eferentes, centros de procesamiento de la información, órganos efectores. c) Se puede hacer referencia a un endoesqueleto, con huesos, articulaciones y músculos. En este caso, los músculos, que están unidos a los huesos, reciben órdenes que son elaboradas por el sistema nervioso como respuesta a cierto estímulo ambiental. Página 156 8. a) Las hormonas son sustancias químicas, elaboradas por glándulas, que actúan como mensajeros a distancia en el organismo, permitiendo la elaboración de respuestas a ciertos estímulos. b) La hormona MSH interviene en la modificación del color de ciertos animales ante estímulos ambientales. 9. Esta investigación de carácter abierto pretende que los alumnos profundicen conocimientos sobre animales que llevan adelante la metamorfosis. Existe en este capítulo información sobre un ciclo de vida, pero se espera que los alumnos puedan extenderse a otros ejemplos 24 ampliando sus saberes. Además, tendrán la posibilidad de establecer ciertas generalidades en el tema. Página 157 Ciencia sin fin Se trataba de hormonas. Como el término no se conocía en esa época, no se podía utilizar. Cuando un científico se pregunta algo, comienza una investigación científica. Eso sí, las preguntas tienen que ser investigables. Eso significa que puedan responderse a través de una investigación científica y no tener en cuenta cuestiones subjetivas. Lo primero que sucede después de formular una pregunta es que el científico elabora intentos de respuesta, a las cuales se denomina hipótesis. Estas observaciones los sorprendieron porque no correspondían con su hipótesis inicial, es decir, que no podían confirmar lo que ellos esperaban. Si los fisiólogos hubiesen frenado sus investigaciones, quizás hubiera llevado mucho más tiempo saber acerca de las hormonas lo que se sabe hoy. Es más, quizás las hormonas no se llamarían de esa manera. En este caso, las respuestas pueden ser variadas. Lo que se espera es generar la discusión acerca del uso de animales en investigación científica y que los alumnos puedan utilizar estos u otros argumentos: A favor: permite avances científicos. En contra: se maltrata a los animales. No se espera que los alumnos lleguen a un acuerdo, pero sí que puedan respetar las opiniones de los demás y comprender los argumentos utilizados. Página 159 10. Esta actividad busca ampliar la diversidad de ejemplos y, por otro lado, que los alumnos puedan categorizar los diferentes casos en los tipos de reproducción vistos. La puesta en común de los ejemplos puede ser un insumo interesante, teniendo en cuenta que se ampliarán los márgenes de conocimiento de la diversidad en el grupo total. Esta también es una buena oportunidad para recalcar la importancia de la selección de buenas fuentes de información y también de la necesidad de citarlas correctamente. Página 160 Actividades finales 11. En todos los casos, se proponen sugerencias de respuesta, pero no son las únicas posibles. Están solo a modo de ejemplo. b) anémona, c) gato, d) abeja, e) escarabajo, f) araña, g) sapos, h) monos. 12. Estas actividades tienen como objetivo evidenciar la integración de contenidos y la comprensión de las relaciones existentes entre las diferentes funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. La intención es que a partir de este intercambio los alumnos identifiquen las ideas centrales. Si el docente así lo desea, podría convertir la construcción de esta red en una herramienta evaluativa. 13. a) La extirpación de testículos en este experimento demuestra que “algo” liberan los testículos, o bien, están relacionados de alguna manera con el desarrollo de las crestas de los gallos y su canto. b) Es posible que piensen que los testículos liberan “algo” y no lo relacionen con las hormonas. Esto sí, evidentemente la ubicación de estas estructuras no sería relevante para el cumplimiento de su función. c) En el grupo experimental N.°2 se restituye la maduración de los gallos. Esto se relaciona con que las hormonas viajan por sangre. Aunque los testículos no estaban en su lugar original, podían producir hormonas y liberarlas al torrente sanguíneo desde su nueva posición. Al llegar a la sangre, las hormonas hacen su camino habitual hasta las células de destino. d) Una vez conocidas como glándulas endocrinas, podrán incluir en sus explicaciones que los testículos liberan hormonas que seguramente tengan como blanco o diana células de las crestas de los gallos o bien otras involucradas con la madurez de su canto. Justamente, como las hormonas son liberadas al torrente sanguíneo, los gallos que poseían reimplantados los testículos en otras partes del cuerpo podían madurar sin problemas. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 estudiante aunque es interesante trabajar con la idea de las excepciones en la naturaleza. b) Aceptando que tiene respiración traqueal, podrían considerar la burbuja de aire como un espacio de reserva de aire. c) Los alumnos podrán buscar información en diversas fuentes. Se espera que utilicen como criterio de búsqueda: arañas acuáticas. En caso de no encontrar información, el docente podrá proporcionar como información adicional que se trata de una araña de agua europea (Argyroneta aquatica). Se espera que confirmen que poseen respiración traqueal como todas las arañas y que en esa burbuja conservan una reserva de aire. 14. Esta actividad pretende ampliar los márgenes de conocimiento en lo referente al mundo animal y también sobre las formas en que estos seres vivos cumplen las funciones trabajadas a lo largo del capítulo. Es posible que este ejercicio permita realizar generalizaciones y hasta constituir algunos criterios de clasificación que podrían ponerse en juego en el ordenamiento de la enciclopedia. 15. a) Con la experiencia podrán analizar las respuestas y el desplazamiento (acercamiento o alejamiento) de los organismos a diferentes estímulos (humedad y luz). Los organismos deberían reaccionar negativamente a la luz y buscar la oscuridad. A su vez, deben reaccionar positivamente a la humedad, acercándose a ella. b) El sistema nervioso del bicho bolita es polarizado. capítulo 11 Protistas, hongos y bacterias Página 161 Punto de partida a) Nacho no puede ver los microbios que tiene en sus manos porque son tan diminutos que nuestra vista directa no puede percibirlos. El límite de resolución del ojo humano es de aproximadamente 0,2 mm. Para poder verlos es necesario utilizar instrumentos de observación con lentes de aumento, como los microscopios. b) Debemos lavarnos las manos antes de comer para eliminar los restos de suciedad que pueden contener microbios. Si comemos con las manos sucias corremos el riesgo de ingerir estos microorganismos junto con los alimentos que consumimos. Muchos de estos seres son perjudiciales para nuestro cuerpo y nos producen infecciones y enfermedades. c) No todos los microorganismos son dañinos y causan enfermedades, algunos son beneficiosos para el ser humano. Hay algunos dentro de nuestro sistema digestivo que nos ayudan en la digestión de los alimentos; además, una gran cantidad de microorganismos se utiliza en la fabricación de alimentos como la pizza, el pan, el yogur o la cerveza, entre otros. d) Sí, los microorganismos son los seres vivos más pequeños y simples que existen. e) Esta pregunta se orienta a remontar temas ya estudiados sobre la función de los microorganismos en el ecosistema: la descomposición de la materia orgánica que proviene de otros seres vivos y de sus desechos en nutrientes que vuelven a la tierra para ser nuevamente utilizados. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Página 163 1. Los protistas son eucariotas muy sencillos y la mayoría, unicelulares. Viven en lugares donde existe agua: ambientes acuáticos o terrestres húmedos, o dentro de otros organismos. Su nutrición puede ser autótrofa, heterótrofa o facultativa (en raras ocasiones). 2. Los protozoos se nutren mediante fagocitosis y predación de algas, bacterias y hongos microscópicos, pero actúan también como saprófagos, alimentándose de materia orgánica en descomposición. Muchos son parásitos y se alimentan a costa de otros seres vivos. Digieren el alimento, forman con él vacuolas nutritivas y los residuos de la digestión son expulsados en vacuolas fecales. 3. La idea de esta actividad es que se interioricen sobre uno de los parásitos más importantes de nuestra región (el Trypanosoma cruzi), haciendo principal hincapié en la forma de transmisión, en su vector y en cómo parasita el organismo del ser humano. También informarse sobre la enfermedad que causa (el mal de Chagas) y sus modos de prevención. Se puede orientar como una campaña de conocimiento y concientización. Además, puede conectarse con otras enfermedades transmitidas por vectores (como el dengue). Página 165 4. a) Los hongos, al igual que las plantas, están fijos al suelo y formados por células eucariotas que presentan una pared celular. Sin embargo, a diferencia de las plantas que tienen una pared celular de celulosa, los hongos tienen una pared celular formada por quitina. Además, los hongos no tienen raíces, sino micelios, y sus células no forman tejidos. Por otra parte, mientras que las plantas son organismos autótrofos, los hongos son heterótrofos y no realizan fotosíntesis. b) Las levaduras son microscópicas y unicelulares, se reproducen en forma asexual por gemación o brotación: una yema hija crece unida a la levadura madre y luego, cuando alcanza el tamaño adulto, se separa. Algunas, como la levadura de cerveza, son capaces de reproducirse también en forma sexual mediante esporas. Se nutren por fermentación: contienen enzimas que les permiten descomponer los nutrientes, principalmente carbohidratos, y producir diferentes sustancias que asimilan y aprovechan. c) Los hongos tienen dos formas de reproducción asexual. Una es la fragmentación de las hifas, de modo que cada fragmento dará origen a un nuevo individuo. La otra es la producción de esporas dentro de los esporangios. Las esporas viajan con el viento o el agua, hasta hallar un ambiente adecuado para germinar y producir hifas, que luego conformarán el micelio del hongo. d) Los hongos son “heterótrofos por absorción” porque se alimentan de otros seres vivos pero, como no pueden captarlos y fagocitarlos, absorben sus nutrientes. Hongos saprófitos: se nutren de materia orgánica muerta, liberan enzimas digestivas que degradan el alimento y luego absorben las sustancias simples formadas. Hongos parásitos: colonizan otros seres vivos y mediante hifas especializadas penetran en las células del hospedador y absorben los nutrientes. Hongos simbióticos: se asociación con otros organismos vivos en mutuo beneficio, como algas. 5. Septos: tabiques de quitina que dividen las hifas y separan las células que las forman. Hifas: filamentos que componen los micelios de los hongos filamentosos y están formados por muchas células. Micelios: grupo de hifas, constituyen la estructura fundamental del hongo. Cuerpo fructífero: estructura reproductiva del hongo que es generada por el micelio y es estacional, como el fruto de un árbol. A modo de ejemplo: “Los hongos filamentosos están formados por filamentos o hifas que en algunos casos presentan tabiques de quitina denominados septos. Un conjunto de hifas forma un micelio que es la parte fundamental del hongo y que se encuentra debajo de la tierra. El micelio da origen al cuerpo fructífero, que puede tener forma de sombrero, y que es la unidad reproductiva del hongo”. Página 167 6. Un modelo de cuadro básico podría ser el siguiente. Además, los alumnos podrían ampliar la clasificación de algunos grupos. Por ejemplo, los cocos pueden ser diplococos, tetracocos, estreptococos o estafilococos. Organismos procariontes Arqueas Eubacterias Termófilas Cocos Halófilas Bacilos Acidófilas Cocobacilos Alcalófilas Espirilos Vibriones 7. a) Significa que las arqueas y las bacterias están formadas por células procariotas, células sencillas sin membrana nuclear. Son los organismos más pequeños que existen, unicelulares y microscópicas. 25 devuelve a la tierra los nutrientes que las plantas, y otros seres vivos, necesitan para nutrirse. 12. Producción personal. Los biocombustibles más utilizados son el bioetanol, obtenido por la fermentación alcohólica del azúcar de cereales o plantas, como la caña de azúcar o la remolacha, y el biodiesel, que se obtiene por transformación de aceites vegetales de canola o soja, entre otros. Generan menos efectos tóxicos sobre el ambiente que los combustibles fósiles (derivados de petróleo). 13. La idea es realizar una encuesta para concientizar sobre la importancia del tema de la prevención de la caries y analizar la información existente en su entorno. Página 173 Puntos de vista a) La verdadera revolución científica fue el descubrimiento de los antibióticos, que salvaron miles de vidas. En cambio, las armas biológicas son una revolución bélica y provocaron miles de víctimas. b) Es una excelente medida para evitar usos bélicos de los organismos patógenos y sustancias químicas tóxicas producidas por ellos. También parece bueno que lo hayan firmado tantos países, incluso los más poderosos de la Tierra. Si se produjera una tercera guerra mundial, seguro se usarían estas armas de destrucción masiva, ya que el ser humano no tiene límites cuando de guerras se trata. Página 169 8. a) Falsa. La mayoría de las bacterias son heterótrofas. b) Falsa. Es posible diferenciar cuatro tipos de bacterias: saprófitas, simbióticas, comensales o parásitas. c) Falsa. Las bacterias que viven sobre la superficie de nuestra piel son comensales porque se alimentan de las células muertas que se desprenden sin causarnos daños ni beneficios. d) Verdadera. 9. Una endoespora es una estructura de supervivencia que forma la bacteria para permanecer en latencia mientras duren las condiciones desfavorables para su crecimiento. Esta estructura es inactiva y mucho más resistente que la bacteria: soporta el calor, la acción de agentes químicos, la desecación y las radiaciones. Cuando las condiciones se vuelven favorables, la espora se reactiva y la bacteria puede crecer y reproducirse. Las esporas, por su parte, son diminutas células reproductoras que se producen por fragmentación de la célula madre (esporulación) en hongos, helechos, algas y muchos de los protozoos parásitos. Estas esporas se dispersan fácilmente y luego se dividen en nuevas células. Si bien estas esporas, al igual que las endoesporas, pueden sobrevivir por mucho tiempo en condiciones adversas, no son formas inactivas de la bacteria, sino reproductivas. Página 174 Actividades finales 14. Algas Tipo de células Eucariota Acética Butírica Láctica Nutrición Autótrofos Levadura Bacteria Bacteria Bacterias y hongos Anaerobiosis Anaerobiosis Hábitat Acuáticos Organismo Condiciones Anaerobiosis Aerobiosis Productos Alcohol y dióxido de carbono Ácido acético Ácido butírico y gas Ácido láctico Aplicación Fabricación de pan..., pizza, vino y cerveza Obtención de vinagre inagre Producción de quesos Fabricación de yogur Página 171 11. Sí, es apropiado porque tanto los hongos como las bacterias cumplen un rol muy importante al descomponer los desechos orgánicos que se acumulan en la naturaleza. La materia orgánica es transformada en sustancias sencillas que pueden ser reutilizadas por el resto de los seres vivos. Este gran aporte ecológico no solo evita la acumulación de toda esa masa de desecho en suelos y ríos, sino que le 26 Eucariota Eucariota Unicelulares o Unicelular Unicelular Unicelular pluricelulares 10. Alcohólica Hongos Protozoos Levaduras filamentosos Heterótrofos Heterótrofos Arqueas Bacterias Eucariota Procariota Procariota Pluricelular Unicelular Unicelular Heterótrofos HeteróHeterótrofas y trofas y algunas algunas autótrofas autótrofas Ambientes Acuáticos, húmedos, Ambientes Hábitat sombríos húmedos, con con- Mayoría de suelos diciones los amsombríos y temhúmedos, y templa- extremas y bientes. plados. otros seacuático. dos. Sobre res vivos. alimentos. 15. a) Los hongos saprófitos se alimentan de materia orgánica muerta. Secretan enzimas digestivas hacia el exterior que digieren el alimento en sustancias más simples que pueden ser absorbidas a través de la pared celular y la membrana plasmática para ser aprovechada por la célula. Los hongos parásitos colonizan otros organismos vivos (hospedador) para alimentarse. Mediante hifas especializadas, llamadas haustorios, penetran directamente en las células del organismo del hospedador y absorben los nutrientes. Los hongos simbióticos son capaces de generar asociaciones de beneficio mutuo con otros organismos, por ejemplo, con las raíces de algunas plantas (micorrizas). De este modo, el hongo obtiene el alimento que fabrica la planta y a cambio le ofrece minerales asimilables necesarios para su crecimiento, como nitrógeno y fósforo. También pueden asociarse con algas verdes, que tiene capacidad fotosintética, y generar los líquenes que crecen sobre rocas desnudas y ambientes inhóspitos. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 b) Muchas arqueas se llaman extremófilas porque se caracterizan por su capacidad de vivir en condiciones extremas. Por ejemplo, están las termófilas, que sobreviven a temperaturas de hasta 122 °C, como las que se encuentran en las aguas termales, los géiseres, volcanes y pozos de petróleo. También las halófilas, que resisten ambientes extremadamente salinos, como lagos salados y salinas. Otras arqueas pueden habitar ambientes muy ácidos, como las acidófilas, o muy alcalinos, como las alcalófilas. c) Las bacterias pueden clasificarse en aerobias (necesitan oxígeno), anaerobias (no toleran el oxígeno) o anaerobias facultativas (pueden vivir en presencia o ausencia de oxígeno). d) La pared celular de algunas bacterias puede estar cubierta por una cápsula o capa que cumple la función de proteger a la bacteria contra la desecación, el ingreso de sustancias tóxicas y el ataque de otros organismos. También es posible encontrar diversas estructuras en la parte externa de la pared celular, como las que colaboran en la adhesión a superficies (fimbrias), los pelos sexuales (pilis) que intervienen en la reproducción celular y flagelos que permiten su movilidad. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 b) Las arqueobacterias se denominan “extremófilas” porque tienen la capacidad de soportar condiciones ambientales extremas, como el excesivo calor (termófilas) o ambientes extremadamente salinos (halófilas). c) Las bacterias fijadoras de nitrógeno son las que tienen la capacidad de transformar el nitrógeno de la atmósfera en amoníaco. La importancia de esto en el ecosistema es que otras bacterias convierten este amoníaco en nitratos y nitritos que son absorbidas por las plantas. Como las plantas no son capaces de asimilar el nitrógeno que está en la atmósfera, estas bacterias son esenciales en su nutrición. d) Un biofilm es un agregado bacteriano que se rodea por una capa, que ellos mismos producen, formando una pequeña comunidad bacteriana o biopelícula que se adhieren a distintas superficies y son muy difíciles de eliminar. La placa bacteriana es un biofilm bacteriano que se adhiere a la superficie de los dientes y genera sustancias ácidas que afectan y destruyen sus tejidos. Esto es lo que provoca la caries. e) La enfermedad del “pie de atleta” se relaciona con unos hongos dermatofitos que se alimentan de la queratina de la capa externa de la piel. 16. Las algas, al igual que las plantas, son organismos autótrofos que forman parte del plancton, realizan el proceso de fotosíntesis para su nutrición. Son los principales productores en el ecosistema acuático, producen el oxígeno que utilizan otras especies para respirar. 17. Representa la función vital de reproducción mediante un proceso de reproducción asexual por bipartición o fisión binaria. Este consiste en la creación, a partir de una célula madre, de dos células hijas idénticas entre sí, es decir, con la misma información genética y un tamaño similar. En primer lugar, la bacteria aumenta su tamaño y duplica su material genético. Luego, el citoplasma se divide mediante una membrana, con la mitad del material genético de cada lado. Finalmente las dos partes se separan formando las dos células hijas. Orden de los pasos en el esquema: 1 – 3 – 5 (fila de arriba) y 2 – 4 (fila de abajo). 18. a) La lactosa o azúcar de la leche. b) La finalidad del agregado de la cucharada de yogur comercial es aportar bacterias fermentadoras y por qué se lo llama “iniciador”, porque inicia la fermentación. No se puede prescindir de este ingrediente. c) Se puede usar de “iniciador” uno de los yogures preparados porque la finalidad del agregado de la cucharada de un yogur ya preparado (comercial o artesanal) es aportar la bacteria fermentadora que inicia el proceso de fermentación láctica. No se puede prescindir de este ingrediente. d) La temperatura es importante porque las bacterias necesitan una temperatura adecuada para desarrollarse. e) El ácido láctico que se produce como consecuencia de la fermentación láctica provoca la coagulación de las proteínas de la leche y le da la consistencia característica. f) Puede alterarse el alimento y deteriorarse sus características por la contaminación y la acción nociva de otros microorganismos. Esto puede producir trastornos a quien lo consume. Mantener la cadena de frío de los alimentos es una medida de prevención para evitar contraer enfermedades. capítulo 12 Relaciones tróficas Página 175 Punto de partida a) Alejar a los zorros del lugar podría ayudar al crecimiento de las maras, pero esto traería aparejado un desequilibrio en el ecosistema. Si hay muy pocos zorros o si desaparecen todos, aumentará el número de maras y otros animales que compongan la dieta del zorro y esto beneficiará de alguna manera al puma (también predador de las maras y de los zorros). A su vez, la cantidad excesiva de maras disminuirá la cantidad de hierbas disponibles. Tarde o temprano, la mara también sufrirá grandes bajas con peligro, incluso, de extinción. Las causas de esto serían dos: la falta de alimento y la cantidad de pumas que aumentará al incrementarse la población de maras en un primer momento antes de que disminuya la cantidad de hierbas. Si desapareciera la hierba, o sea, los productores, todos los consumidores se verían afectados a corto plazo, sin importar cuán compleja fuera la red trófica. Y aunque los ecosistemas se hallan en equilibrio dinámico, es decir que poseen una gran resistencia a las alteraciones y pueden recuperarse, en algunos casos la modificación de la estructura de una red trófica o de otro componente puede afectar al sistema ecológico en su totalidad, incluso se puede alterar irreversiblemente. b) Sí, existen relaciones de competencia entre las maras y las liebres europeas porque, entre otras cosas, se alimentan de lo mismo. A menudo, las especies invasoras, como en este caso la liebre europea, se convierten en invasoras, porque además de persistir en el ambiente donde han sido introducidas, proliferan y se extienden más allá de determinados límites. Estas especies denominadas exóticas no tienen los predadores ni los parásitos con los que convivían en su lugar de origen, por lo que sobreviven más tiempo, se reproducen más fácilmente y compiten exitosamente con las especies nativas por el hábitat y el alimento, modificando las relaciones tróficas dentro del ecosistema. La adaptación de las especies exóticas implica a menudo un retroceso de las especies autóctonas y, a veces, su extinción. c) Aunque su alimento sea variado, los zorros sufrirían bajas en su población porque faltarían en su dieta tanto las maras, en un primer momento, como el resto de los animales que las reemplazan, ya que la falta de ellas diezmará a sus otras presas. d) Esta es una pregunta para invitar a los alumnos a exponer sus ideas intuitivas. Por otra parte, las preguntas anteriores los guiarán a pensar diferentes posibilidades de respuestas y su consiguiente debate grupal. Evidentemente, la causa de la disminución de las maras es la competencia que establece con la liebre europea. Página 177 1. La palabra “ambiente” se refiere al entorno con el que interactúan los seres vivos. Cuando los científicos estudian las relaciones que se establecen entre el conjunto de seres vivos que habitan en un lugar físico determinado y las características de ese lugar, están estudiando un ecosistema. Es decir que se utiliza el término “ecosistema” para denominar a la unidad de estudio en la que realizan sus investigaciones. 2. Computadora Subterráneo Ecosistema ¿Tiene partes? Sí Sí Sí ¿Las partes se relacionan? Sí Sí Sí ¿Forman un todo o unidad? Sí Sí Sí Un sistema se define como un conjunto de componentes que se relacionan entre sí y actúan de manera coordinada. Cada componente del sistema cumple con una función particular y es esencial para el funcionamiento del sistema en su totalidad. Página 181 3. a) Falsa. Los descomponedores degradan la materia orgánica en inorgánica. b) Falsa. Una red trófica está formada por una serie de cadenas alimentarias íntimamente relacionadas por las que circulan energía y materia. 27 Página 183 5. a) Sí, los ecosistemas son sistemas abiertos porque intercambian materia y energía con el entorno. b) Se dice que en un ecosistema la utilización de materia se realiza en forma de ciclos cerrados porque la materia se recicla gracias al papel de los descomponedores; en cambio, la energía utilizada por el último eslabón de los consumidores o por los descomponedores no vuelve a los productores. Es más, la mayor parte se disipa como calor y se pierde. c) Los carroñeros son consumidores. Pueden ocupar distintos niveles tróficos según se alimenten de restos de animales herbívoros o carnívoros. 6. Se espera que los estudiantes diferencien cadenas alimentarias a partir del recorte que hagan de un ecosistema acuático. En esta actividad, además de evaluar conceptos tales como la diferencia entre ambiente y ecosistema y la diferencia entre cadena, red y pirámide alimentaria es necesaria una búsqueda bibliográfica para determinar la dieta de los predadores y las presas que intervienen. Página 186 7. a) La especie protagonista de la historia es: la ardilla de “vientre rojo” (Callosciurus erythraeus). b) Se refiere a la introducción de especies autóctonas por el ser humano, por eso se trata de una alteración artificial de los ecosistemas. c) Implica que está en una etapa de aumento poblacional y su consecuencia inmediata es la ampliación de ambientes a colonizar. d) Es un invasor biológico, es decir, una especie intrusa dentro del ecosistema pampeano amenazando a las poblaciones de especies autóctonas relacionadas entre sí en un equilibrio dinámico. Si en un ecosistema se introducen especies que proceden de otro ecosistema las consecuencias son siempre impredecibles. 8. Los alumnos encontrarán que se contaminó el suelo con DDT, pasó al agua subterránea y de allí al mar. La cadena podría armarse así: Algas ‡ zooplancton ‡ peces ‡ pingüinos Página 187 Ciencia sin fin Es importante conocer la biodiversidad del planeta por muchos motivos. Entre ellos, para clasificar la gran variedad de seres vivos. Desde Linneo, y aun antes, el ser humano aprovechó las similitudes y las diferencias para ordenar y darle nombre a la diversidad de seres vivos, y así poder estudiarla y tratar de entender, por ejemplo, el origen de los seres humanos. Hoy, los avances en los métodos de investigación, entre ellos, el trabajo experimental, permiten considerar muchas características, incluso las células y las moléculas que forman a los seres vivos, y entender con más exactitud, por ejemplo, su “parentesco”. Se pueden comparar organismos actuales con los que ya se extinguieron, analizar cómo fueron cambiando (evolucionando) a lo largo del tiempo. También conocer, con el trabajo de campo, el ciclo de vida completo de determinados organismos. Justamente, cuando Haeckel llama “estudio de la casa” se refiere al estudio de los seres vivos y a todas las relaciones que establece dentro del ambiente en que se desarrolla. 28 Página 188 Actividades finales 9. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) 10. a) Productores. Nicho ecológico. Biotopo. Descomponedor. Comunidad. Consumidores. Bióticos. Energía. Pirámide. Relaciones tróficas. El esquema es una red alimentaria. Representa las relaciones tróficas que se establecen en el ecosistema. b) Esta red alimentaria corresponde a un ambiente selvático, más específicamente en la selva misionera. c) Los productores son las plantas: hojas, ramas, raíces, flores y demás partes de las plantas. Los consumidores son el resto de los animales. d) La población humana se podría ubicar como consumidor primario si se alimenta, por ejemplo, de frutos. O como consumidor secundario si consume, por ejemplo, carne de pecarí. e) Si por alguna razón disminuyera la cantidad de individuos de una población de la red, por ejemplo, si disminuyera la población de yaguaretés, en un primer momento, aumentaría la población de consumidores secundarios. Esto produciría la disminución de consumidores primarios y el consiguiente aumento de productores. En un segundo momento, al disminuir los consumidores primarios disminuiría la fuente de alimentos de los consumidores secundarios y esto traería aparejado su disminución. f) Los alumnos podrán armar varias cadenas, por ejemplo: Hojas, ramas y raíces‡Tapir‡Yaguareté Frutos‡Tucán‡Harpía Néctar de flores‡Mariposa‡Lagartija‡Yaguareté Al confeccionar la pirámide desde la base hacia la punta deberán ubicar: Productores: partes de plantas de poblaciones vegetales. Consumidores primarios: colibrí, mariposa, oso mielero, pecarí, tapir, tucán, mono caí. Consumidores secundarios: ratón, vencejo, coatí, lagartija. Consumidores terciarios: águila harpía, yaguareté. 11. El número de individuos puede aumentar porque aumenta la tasa reproductiva, es decir, aumenta el número de crías por unidad de tiempo: meses, años, temporada de cría, etc. Si nacen más que los que mueren, la población crecerá. Para que la población se mantenga más o menos constante, tiene que haber una cantidad similar de ingresos y egresos: nacimientos, muertes y migraciones. 12. Esta actividad tiene neto corte evaluativo, pero también es una actividad en la que se vivencia el desastre ecológico que puede producir el desequilibrio de los ecosistemas. Se espera, además de integrar contenidos estudiados en el capítulo, como relaciones tróficas, redes y cadenas, la toma de conciencia acerca de la fragilidad de los ambientes naturales y de la importancia de que cada uno de los seres humanos que habita el planeta Tierra se sienta protagonista de su cuidado. capítulo 13 El organismo humano como sistema Página 189 Punto de partida a) Matías se siente exhausto porque sus músculos se han contraído muchas veces para realizar el ejercicio, esta contracción muscular requiere energía que proviene del procesamiento de los nutrientes y el oxígeno. b) Para proveer de nutrientes y oxígeno, Matías debió aumentar la frecuencia respiratoria y la frecuencia cardíaca para enviar los © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 4. a) Estas relaciones pueden representarse de la siguiente manera: Néctar ‡ hormiga ‡ pájaro carpintero ‡ águila La dirección de la flecha indica quién es consumido por quién, es decir, quién es la presa y quién, el predador. De esta manera, los seres vivos se encuentran formando una cadena alimentaria o trófica que, como toda cadena, está compuesta por eslabones: los niveles tróficos. b) Los autótrofos, como las plantas (néctar), ocupan en los ecosistemas el rol de productores y constituyen el primer nivel trófico de una cadena alimentaria. Dentro de los consumidores, están los herbívoros, como las hormigas, que se denominan consumidores primarios. Los carnívoros que se alimentan de los herbívoros son los consumidores secundarios, por ejemplo, el pájaro carpintero y el águila es el consumidor terciario. nutrientes y el oxígeno a todas las células, en especial, a sus músculos. c) La pregunta intenta incorporar la idea de que en un sistema biológico todas las células están actuando en forma coordinada. d) Se necesita coordinación para jugar al fútbol y para hacer todas las actividades. Esto es así para que todos los sistemas y sus órganos colaboren con el objetivo que planifican los sistemas de integración y control. e) Un desayuno abundante suministrará los nutrientes necesarios para el ejercicio físico. Página 191 1. a) Nuestro organismo puede definirse como un sistema porque es un conjunto de elementos, cada uno de los cuales cumple funciones particulares, que actúan coordinadamente. b) El cuerpo humano presenta niveles de organización de célula, tejidos, órganos los sistemas de órganos. 2. a) El cuerpo humano es un sistema abierto porque intercambia materia y energía con el ambiente. b) La función de nutrición permite incorporar nutrientes y eliminar desechos. c) La producción de gametos es parte de la función de reproducción. 3. a) Regular la temperatura es parte de la función de relación. b) Si una persona es ciega, está afectada la función de relación. 4. Cualquier sistema servirá de ejemplo: la heladera, la computadora, el aire acondicionado, una organización social, una fábrica, el hospital o el sistema de salud pueden ser los más accesibles. Será importante que asignen funciones a los componentes del sistema, haciendo hincapié en los efectos de la falla de alguno de ellos en el equilibrio general del sistema. Página 195 © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 5. Hematosis Riñón Filtración de la sangre Estómago Digestión química ácida Hemoglobina Transporte de oxígeno Pulmón Transporte de grasas Intestino delgado Absorción de nutrientes Vasos linfáticos 6. a) Falsa. El sistema circulatorio se encarga del transporte de nutrientes hacia todas las células y de desechos desde estas a sus sitios de eliminación. También transporta diversas sustancias producidas por el organismo hacia el sitio donde actúan. b) Falsa. Los movimientos peristálticos del tubo digestivo permiten la mezcla del alimento con las secreciones digestivas. c) Verdadera. 7. El sistema respiratorio elimina el dióxido de carbono y el sistema urinario elimina otros desechos metabólicos. 8. a) Las enzimas digestivas son sustancias (proteínas) que aceleran las reacciones químicas involucradas en la digestión. La bilis es un líquido de color amarillo verdoso, formada principalmente por agua, sales biliares, pigmentos y colesterol, con pequeñas proporciones de grasa y sales inorgánicas. Su acción consiste en emulsionar las grasas para facilitar de acción de las enzimas, entre otras funciones. Las enzimas las producen el tubo digestivo y los órganos accesorios, como las glándulas salivales, el páncreas y el hígado. La bilis es producida por las células hepáticas y se almacena en la vesícula biliar. b) Participan de la digestión química. 9. Los estudiantes harán una investigación sobre la diabetes mellitus, enfermedad en la que el déficit de insulina o la falla en los receptores celulares a la insulina impide que las células incorporen la glucosa. Su concentración en la sangre aumenta entonces de tal manera que no puede ser reabsorbida en los riñones, por lo que aparece en la orina. Página 197 10. a) Las glándulas endocrinas son parte del sistema endocrino y liberan mensajeros químicos que circulan por la sangre hacia sus células blanco, mientras que las glándulas exocrinas liberan sus secreciones al exterior, son efectoras del sistema neuroendocrino. b) Si bien ambos, sistema nervioso y sistema endocrino, son sistemas que actúan a través de mensajes químicos, las acciones del sistema nervioso son más rápidas, mientras que las del sistema endocrino son más lentas y persistentes. c) Un efector voluntario es el músculo esquelético, sobre el cual ejercemos la voluntad, ya que tenemos sobre estos efectores un control consciente. En cambio, el músculo liso, como el de las glándulas o el intestino delgado, son efectores involuntarios, que se activan sin que podamos controlar con nuestra voluntad sus acciones. Se controlan en forma inconsciente. 11. La vista capta estímulos lumínicos. El oído capta estímulos sonoros. El tacto capta estímulos de distinta naturaleza, como térmicos, mecánicos, dolorosos. El gusto y el olfato son sentidos que captan estímulos químicos. 12. El actor norteamericano que encarnó el personaje de Superman, Christopher Reeve, quedó cuadripléjico a causa de una lesión en la médula espinal, en la región cervical. Al seccionarse la médula, parte del sistema nervioso central, la función de relación que permite las sensaciones y los movimientos se altera, ocasionando una discapacidad motora grave. 13. a) Estímulo: voz de tu profesora de biología. Receptor: oído. Vía aferente: nervios del sistema nervioso periférico. Centro integrador: sistema nervioso central. Vía eferente: nervios del sistema nervioso periférico. Efector: músculos. Respuesta: alzar la mirada. b) Estímulo: pelota. Receptor: vista. Vía aferente: nervios del sistema nervioso periférico. Centro integrador: sistema nervioso central. Vía eferente: nervios del sistema nervioso periférico. Efector: músculos. Respuesta: extender la pierna. c) Estímulo: viento. Receptor: térmicos en la piel. Vía aferente: nervios del sistema nervioso periférico. Centro integrador: sistema nervioso central. Vía eferente: nervios del sistema nervioso periférico. Efector: músculos. Respuesta: tiritar. d) Estímulo: frenada. Receptor: oído. Vía aferente: nervios del sistema nervioso periférico. Centro integrador: sistema nervioso central. Vía eferente: nervios del sistema nervioso periférico. Efector: corazón. Respuesta: aceleración del pulso. Página 199 Puntos de vista a) Evitar que las enfermedades “entren” a nuestro organismo, no solo tiene que ver con las defensas, sino también con nuestros hábitos. Si llevamos una vida activa tendremos una alta probabilidad de tener una vida sana, pero si llevamos una vida sedentaria, tendremos problemas de salud. Aunque la práctica de buenos hábitos de salud no nos garantiza mayor longevidad, sí nos permite una mejor calidad de vida. b) Para mantenerse en buena forma y bajar de peso, no alcanza con una dieta, es indispensable organizar por lo menos una hora diaria de deporte. El ejercicio físico fortalece los huesos, los pulmones y el corazón, tonifica los músculos, mejora la vitalidad, ayuda a conciliar mejor el sueño, alivia la depresión y disminuye el colesterol total. En cambio, el sedentarismo hace que los 29 Página 200 Actividades finales 14. El esquema representa el proceso respiratorio. Aire inhalado Oxígeno SANGRE Sistema respiratorio Aire exhalado Dióxido de carbono 15. La sangre circula por los vasos sanguíneos impulsada por el corazón que funciona como una bomba. En cada latido se produce una contracción del corazón, la sístole, seguida de una relajación, que es la diástole. Durante estos movimientos, la sangre pasa a través de las cuatro cavidades que posee el corazón, las dos aurículas superiores y los dos ventrículos inferiores. Por la aurícula y el ventrículo derecho se impulsa la sangre que va a los pulmones, y por la aurícula y el ventrículo izquierdo pasa la sangre que se distribuye a todo el cuerpo. Estos recorridos definen dos circuitos de la circulación, que están interconectados: el circuito mayor y el circuito menor. 16. Corazón Filtración y recuperación de sustancias Nefrón Impulso de la sangre Intestino Incorporación de nutrientes desde el intestino hacia la sangre Linfa Transporte de glóbulos blancos y sustancias 17. a) El sistema digestivo y el sistema nervioso. b) El estímulo son las sustancias químicas presentes en el alimento, y los receptores son los gustativos. c) El órgano efector son las glándulas salivales. d) La respuesta es la producción de saliva, para iniciar la digestión de los alimentos. e) El responsable es el encéfalo, parte del sistema nervioso. 18. a) El ritmo respiratorio aumenta para incrementar el intercambio de gases, tanto de oxígeno como de dióxido de carbono. b) En la elaboración de la respuesta están involucrados los sistemas de integración y control. c) La ejecución está a cargo del sistema respiratorio. 19. Esta actividad propone la construcción del espirómetro y la medición de volúmenes respiratorios. Se podrá elaborar una hipótesis respecto de las diferencias en el volumen respiratorio determinadas por el sexo, poniéndola a prueba con un diseño ad hoc: tomando la misma medición en grupo femenino y en grupo masculino y comparando los promedios. capítulo y reproducción en el ser humano 14 Desarrollo Página 201 Punto de partida a) La pregunta busca que cada uno pueda dar cuenta de los cambios que está experimentando en razón de su edad, en relación con la pubertad: el crecimiento del cuerpo, el interés por dormir, la reticencia al orden y la limpieza, los gustos que cambian o maduran, el interés por la sexualidad, y otros cambios biológicos como la sudoración y el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios en varones o mujeres, etcétera. b) Lo ideal es que realicen un listado inicial de los cambios de la pubertad en chicos y chicas, sobre la base de sus representaciones previas en el tema. c) La pregunta intenta recuperar el concepto de unidad biopsicosocial. Los aspectos son variados, aunque los cambios más acentuados están relacionados con la sexualidad. d) Estos cambios se deben a la inminencia del desarrollo sexual. e) Todas las etapas de la vida de una persona presentan características especiales y en muchas de ellas hay cambios importantes del orden biopsicosocial. Es esperable que respondan en relación con la vejez o la etapa adulta. Página 203 1. a) En la pubertad emergen los caracteres sexuales secundarios tanto en niñas como en varones. b) Durante la adultez, por el grado de madurez física y emocional logrado, muchas parejas eligen buscar la procreación para conformar una familia. c) La pubertad es el inicio de la adolescencia. d) Los caracteres sexuales primarios permiten diferenciar a varones y mujeres desde la niñez, los secundarios aparecen en la adolescencia. e) En la vejez existe un deterioro de las funciones generales del cuerpo, por lo que la calidad de vida puede disminuir, aunque la expectativa de vida sea larga. 2. Los estudiantes construirán una línea de tiempo en la que se observen desde el nacimiento hasta la muerte las distintas etapas de la vida, abarcando longitudes que pueden ser variables en cada etapa, pero respetando el orden: infancia (niñez) – adolescencia – adultez – vejez. Se ubicará la pubertad al inicio de la adolescencia, y el climaterio, entre la adultez y la vejez. Se resaltarán las características personales e individuales en la duración de las etapas. Página 205 3. a) Verdadera. b) Verdadera. c) Falsa. Las células intersticiales o de Leydig producen la hormona testosterona. d) Falsa. Durante la excitación sexual, el tejido eréctil del pene se llena de sangre posibilitando la cópula. 4. En el espermatozoide, la cola le da la propulsión para nadar y el contenido del capuchón acrosomal permite la degradación de las estructuras externas del óvulo durante la fecundación. 5. Túbulo seminal – túmulos rectos – rete testis – conductos eferentes – epidídimo – conducto deferente – uretra. 6. Con menos de veinte millones de espermatozoides por mililitro en su eyaculado, un hombre se considera infértil. Puede haber ligeras variaciones dado que es un límite clínico que ha variado en el tiempo, y depende de distintos criterios usados en el tratamiento de la infertilidad. Página 207 7. Utilizando la línea de tiempo que construyeron en la actividad 2, ubicarán la menarca en la pubertad y la menopausia, dentro del climaterio. 30 © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 huesos pierdan fuerza y se debiliten, lo que abre el camino a enfermedades óseas como la osteoporosis y surgen problemas de espalda que generan dolores frecuentes y propensión a desgarros musculares. c) Pasar muchas horas del día frente al televisor y comiendo pochoclo y papas fritas, o estar horas eternas navegando por Internet frente a la computadora, sobre todo de noche, no es algo bueno para nuestra salud. Como todo en la vida, un poco de tele no hace mal, pero si te la pasás mirando la televisión, te perdés la vida verdadera, que ocurre fuera de la pantalla. 8. Considerando que el ciclo menstrual de Julieta durante agosto comenzó el día 2, ubicarán el período aproximado de su menstruación entre el día 2 y el día 7, el día 15 para la ovulación y el día 29 como el del comienzo más probable de su próxima menstruación. Página 211 Ciencia sin fin Si el jefe de Papanicolaou no le hubiera permitido seguir adelante con su trabajo en biología reproductiva, probablemente se habría retrasado este importante descubrimiento. Papanicolaou puede haber decidido enfocar sus estudios en las células cancerosas porque era médico y conocía la incidencia de esta enfermedad en la salud humana. Si James Swing hubiera considerado el trabajo de Papanicolaou como complementario al suyo, quizás se habría dispuesto antes esta posibilidad de diagnóstico. La ciencia es una construcción humana que está teñida de los propios conflictos humanos; los celos profesionales son parte de ellos y pueden haber jugado un rol en este caso. Los resultados logrados en el estudio que concernía a todas las mujeres del servicio de ginecología del Hospital de Nueva York fueron tan contundentes porque un estudio con un número grande de casos posee valor estadístico. No es lo mismo observar pocos casos, que pueden no ser representativos de lo que sucede en general, que una muestra mayor que se corresponda con lo que sucede a nivel poblacional. Página 213 9. Los estudiantes elegirán ejemplos de la vida cotidiana como la publicidad de detergentes lavavajillas destinada a mujeres, artículos vinculados al uso de velo en las mujeres musulmanas o encuestas que indiquen que la remuneración de la mujer y del hombre no son iguales para empleos de la misma responsabilidad o tarea. Deberán fundamentar individualmente su elección y comparar entre todos los distintos ejemplos. 10. Si bien en la pubertad se adquiere el potencial para la procreación al volverse funcionales los órganos del sistema reproductor y al adquirirse los caracteres sexuales secundarios, es recién en la edad adulta cuando tanto los hombres como las mujeres desarrollan, además, las condiciones psicológicas que requiere una vida sexual activa y responsable. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Página 214 Actividades finales 11. Período del día 1 al 5: menstruación en el útero. Período del día 6 al 13: maduración del óvulo en el ovario. Día 14: ovulación en el ovario. Período del día 6 al 28: renovación y engrosamiento del endometrio en el útero. 12. a) La fecundación se produce en una trompa de Falopio y da origen al huevo o cigoto. b) Durante la primera etapa del ciclo menstrual, los folículos ováricos crecen y se desarrollan, y producen la hormona estrógeno. c) Después de la ovulación, el folículo que estalló se convierte en el cuerpo amarillo o cuerpo lúteo, que produce la hormona progesterona. d) Por efecto de las hormonas estrógeno y progesterona, el endometrio uterino se engrosa y se prepara a recibir al cigoto. 13. a) La gestación humana puede dividirse en dos etapas: la etapa embrionaria, que abarca desde la fecundación hasta aproximadamente la octava semana del embarazo, y la etapa fetal, desde entonces hasta el nacimiento. b) El trabajo de parto comienza cuando las contracciones uterinas se vuelven regulares y dolorosas. c) Se llama blastocisto a un estadío embrionario en el que se diferencian una masa celular interna, a partir de la cual se desarrollará el embrión, y una capa externa que lo rodea, el trofoblasto. d) A partir de la novena semana se sabrá si es niña o varón, ya que se pueden distinguir los genitales externos. e) El calostro posee muchos anticuerpos que pasan de esta manera de la madre al niño y que son de gran importancia para protegerlo de las enfermedades más frecuentes. 14. a) En los varones, la orina y el semen se eliminan por la uretra masculina. En las mujeres, la vagina es el órgano de la cópula, para el ingreso de los espermatozoides en el tracto reproductivo de la mujer, mientras que la orina tiene un conducto de eliminación exclusivo, la uretra. b) Ser padres no es solo traer bebés al mundo. Implica responsabilidades como brindarles protección, dedicarles tiempo, educarlos y transmitirles valores. La edad adulta es un buen momento para plantearse el proyecto de formar una familia y educar a un hijo. La adolescencia, en cambio, es una etapa para crecer física y emocionalmente, avanzar en los estudios e integrase en la sociedad. 15. Los espermatozoides deben atravesar un trayecto muy largo en un ambiente inhóspito, el tracto reproductivo de la mujer, hasta llegar al sitio de la fecundación. En ese tránsito mueren muchos, de modo que el número asegura que alguno o algunos lleguen hasta la trompa de Falopio. En cambio, el sistema reproductor femenino protege y da albergue al óvulo asegurando una sobrevida apropiada. 16. La etapa embrionaria de la gestación es muy susceptible a daños por consumo de medicamentos que puedan ser nocivos para el bebé, dado que en ella sucede la organogénesis. 17. En las fotos ubicadas cronológicamente se distinguirán las etapas tempranas del desarrollo, el niño que gatea o comienza a caminar, la incorporación de la comida sólida a la alimentación a pecho, los juegos que indican el desarrollo intelectual y psicosocial. Se evidenciará en algunas imágenes el cambio de la forma del cuerpo característico de la adolescencia, el apego por las relaciones sociales en esta etapa y quizá alguna foto muestre la incipiente formación de parejas. Se busca que los estudiantes relacionen lo estudiado con los cambios que experimenta su propio organismo en la edad que están atravesando. 18. En la poliginia, el varón puede tener varias parejas sexuales, mientras que en la poliandria es la mujer la que tiene varios compañeros. 19. Los estudiantes harán una elaboración propia vinculada al tema propuesto. Rosita Isa es una vaca transgénica que en su leche produce dos proteínas humanas, lo que la hace nutricionalmente más importante. Podría venderse en el mercado como una leche vacuna enriquecida, sin embargo, no iguala el valor nutricional e inmunológico de la leche materna. capítulo Nutrición y alimentación 15 en el ser humano Página 215 Punto de partida a) Los estudiantes expondrán sus representaciones previas en la relación entre el gasto energético y la reposición de la energía utilizada a través de la alimentación, detectando que el apetito es una sensación que conduce a los individuos a la satisfacción mediante el consumo de alimentos. b) La pregunta promueve el espíritu crítico de los estudiantes sobre el tema del consumo y el consumismo, fuertemente ligado a la alimentación y con riesgos relativos a la malnutrición. c) Los estudiantes citarán las recomendaciones familiares relacionadas con la alimentación saludable. Es de esperar que con variantes propias debidas a múltiples factores psicosociales, muchas familias sean formadoras en una alimentación saludable. En cuanto a la base de estas ideas, los estudiantes expondrán sus ideas previas respecto de la relación entre alimentación y salud. d) La pregunta promueve la reflexión previa al tema acerca del concepto de alimentación saludable. Surgirán los conceptos de calidad y cantidad. e) Se inducirán el debate y el espíritu crítico respecto del concepto de qué conductas alimentarias exhibimos y qué calidad de alimentación tenemos o deberíamos tener. 31 1. a) Un nutriente es un componente de los alimentos que ingerimos y que resulta aprovechable para el funcionamiento de nuestro cuerpo. b) Un micronutriente es suficiente en una dosis muy pequeña. c) Los lípidos cumplen función energética y estructural. 2. Una porción de 100 g del alimento aporta 475 kcal. 3. La vitamina A es necesaria para la correcta visión y la vitamina D es crucial para la consolidación de huesos y dientes. Si se asegura que toda la población tiene este aporte vitamínico, se garantiza la salud alimentaria a nivel poblacional, reforzando la ingesta que individualmente cada uno realice, especialmente en los mayores consumidores de leche, que son los niños y los jóvenes. Página 219 4. a) Cereales y legumbres. b) Carnes rojas y blancas, legumbres, leche, huevos. c) Cítricos. d) Cereales integrales y verduras de hoja. 5. Los futbolistas antes del partido suelen comer pastas, ricas en carbohidratos, que son la principal fuente de energía “inmediata”. 6. La dieta de esta persona está desbalanceada, ya que es insuficiente en proteínas y excesiva en lípidos. 7. Nuestro organismo está compuesto en un 75% por agua. Pueden encontrar la información en el capítulo 3, página 53. Página 221 8. a) La malnutrición es una alteración de la salud que se basa en un desequilibrio en la ingesta apropiada de nutrientes. No necesariamente significa un déficit alimentario, como lo es la desnutrición, sino que puede ser también un exceso o mal balance de nutrientes, igual de inapropiado para la salud que la ingesta insuficiente. b) Si la malnutrición sucede por un consumo excesivo de alimentos, se denomina hipernutrición, y una enfermedad crónica muy frecuente que puede establecerse a causa de la hipernutrición es la obesidad. 9. La lactancia materna es una de las formas más eficaces de asegurar la salud y la supervivencia de los bebés. Utilizándola en forma exclusiva durante los primeros seis meses de vida, la lactancia materna previene la malnutrición y debe mantenerse hasta el segundo año de vida, especialmente en países en vías de desarrollo. Un apoyo adecuado a las madres y a las familias para que inicien y mantengan la lactancia materna podría salvar la vida de muchos pequeños. 10. Los requerimientos nutricionales del joven deportista mientras se encuentra activo son mayores que si se encuentra lesionado, por lo cual, para mantener una alimentación saludable deberá modificar su ingesta, en especial, de alimentos con alto contenido energético. Página 223 11. Podría sospechar que está atravesando un trastorno de la alimentación como la anorexia nerviosa. 12. La ortorexia nerviosa es un desequilibrio en el que la persona se obsesiona por la ingesta de alimentos naturales. Página 225 Puntos de vista a) Los alimentos funcionales, consumidos como parte de una dieta equilibrada y acompañados de un estilo de vida saludable, ofrecen la posibilidad de mejorar la salud y prevenir ciertas enfermedades. Sin embargo, actualmente las autoridades alimentarias y sanitarias de todo el mundo, tienen algunas dudas sobre las propiedades atribuidas a este tipo de alimentos. Recomiendan a las personas que su consumo sea parte de una dieta balanceada, y no un sustituto. 32 Si bien existe alguna evidencia clínica que respalda el efecto de ciertos alimentos funcionales para bajar el colesterol, esos resultados no son concluyentes. En general, la evidencia clínica más fuerte es la que relaciona su uso con el mejoramiento de la salud intestinal y la estimulación de la función inmunitaria. b) Es un dato. Para ser concluyente debería hacerse con un mayor número de pacientes. c) Algunos nutricionistas y médicos dicen que si llevamos una dieta equilibrada no son necesarios la mayoría de los alimentos funcionales. Una dieta equilibrada incluye frutas, verduras, cereales, carnes, sobre todo de pescados marinos y esta dieta nos provee de todas las vitaminas, minerales y nutrientes necesarios para mantener un organismo saludable. Página 226 Actividades finales 13. Carotenos Lácteos Calcio Vitamina A Hipernutrición Micronutrientes Minerales Dismorfofobia Patologías alimentarias Calorías Energía Obesidad 14. a) Son de función energética los carbohidratos y las grasas; de función regulatoria, las sales minerales y las vitaminas A y D, y de función estructural, las grasas y las proteínas. b) Son micronutrientes las sales minerales y las vitaminas A y D; los carbohidratos, las grasas y las proteínas son macronutrientes. c) No es un alimento que aporte el balance nutricional necesario. Sería una alimentación desbalanceada y carente de otros micronutrientes. d) Para que fuera apto para celíacos no debería contener gluten. 15. Todos deberían tener una dieta balanceada, pero especialmente rica en: a) Cereales. b) Lácteos. c) Cereales integrales. d) Cítricos. e) Zanahorias. 16. La recomendación sería asegurar que la familia beba agua segura que no contenga tóxicos como el insecticida que arroja el avión fumigador y que si consumen frutas o verduras que fueron fumigadas se aseguren de lavarlas muy bien o hervirlas. 17. Una guía alimentaria para promover la alimentación saludable en adolescentes de doce años debería contener, por ejemplo: Evitar la comida chatarra. Consumir leche aunque no te guste. No beber alcohol. Tratar de disminuir el consumo de golosinas o preferir las que no contienen azúcar. Llevar fruta en la mochila para el recreo del colegio. Preferir el agua a las bebidas gaseosas. Que el plato de comida tenga la mayor cantidad de colores posible. 18. Los resultados esperados son: Aceite de cocina. No contiene almidón. Pan. Contiene almidón. Papa. Contiene almidón. Leche. No contiene almidón. Clara de huevo. No contiene almidón. Fécula de maíz. Contiene almidón. Fideos. Contiene almidón. Pollo. No contiene almidón. © Santillana S.A. Prohibida su fotocopia. Ley 11.723 Página 217