PT-Bachiller - Portal Conalep SLP

PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
PARTICIPANTES
Suplente del Director General
Secretario de Desarrollo Académico y de
Capacitación
Director de Diseño Curricular de la
Formación Ocupacional
Coordinadores del Área de Procesos de
Producción y Trasformación Químico
Biológica
Joaquín Ruiz Nando
Marco Antonio Norzagaray
Gustavo Flores Fernández
Rubén Ramírez Arce
Autores
Revisor Técnico
Revisor Pedagógico
Revisor de Contextualización
Patricia A. Bernal Monzón
Agustín Valerio
Armando Guillermo Prieto Becerril
Procesos de Producción y Transformación
Químico Biológica
Manual Teórico - Práctico del Módulo
Integrador de la Carrera de Profesional Técnico
Bachiller. En Todas las Carreras.
D.R. a 2004 CONALEP.
Prohibida la reproducción total o parcial de esta
obra, incluida la portada, por cualquier medio
sin autorización por escrito del CONALEP. Lo
contrario representa un acto de piratería
intelectual perseguido por la ley Penal.
E-CBCC
Av. Conalep N° 5, Col. Lázaro Cárdenas, C.P. 52140 Metepec,
Estado de México.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
ÍNDICE
Participantes
I.
Mensaje al alumno
II.
Como utilizar este manual
III.
Propósito del módulo Autocontenido Integrador
IV.
Normas de competencia laboral
V.
Especificaciones de evaluación
VI.
Mapa curricular del módulo Autocontenido Integrador
Capítulo 1 Identificación del hábitat de los seres vivos.
Mapa curricular de la Unidad de aprendizaje
1.1.1
La Tierra y el Sistema Solar.
1.1.2
Estructura de la Tierra.
1.1.3
La biología como ciencia.
1.2.1
Eras geológicas
1.2.2
Recursos energéticos fósiles
1.2.3
Evolución geológica de los continentes
Prácticas
Resumen
Capítulo 2 Identificación de la estructura y función de los seres vivos.
Mapa curricular de la Unidad de aprendizaje
2.1.1
Célula como unidad estructural
2.1.2
Tipos de células.
2.2.1
Características de los seres vivos
2.2.2
Funciones celulares
2.2.3
Niveles de organización de los seres vivos
Prácticas
Resumen
Capítulo 3 Descripción de las teorías de la evolución de las especies
Mapa curricular de la Unidad de aprendizaje
3.1.1
Evolución de las especies
3.1.2
Teoría de la selección natural Darwin Wallace
3.2.1
Genética Mendeliana
3.2.2
La genética y la evolución
Prácticas
Resumen
Capitulo 4 Descripción de la interrelación de los seres vivos y el medio ambiente
Mapa curricular de la Unidad de aprendizaje
4.1.1
Medio ambiente
4.1.2
Ecología Humana
4.2.1
Deterioro ambiental
4.2.2
Aplicaciones de los principios ecológicos a la comunidad
Prácticas
Resumen
Auto evaluación de Conocimientos
Respuestas a la Auto evaluación de Conocimientos
Glosario de Términos E-CBNC
Glosario de Términos E-CBCC
Glosario de Términos
Bibliografía
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
I. MENSAJE AL ALUMNO
¡CONALEP TE DA LA BIENVENIDA AL
MÓDULO
AUTOCONTENIDO
INTEGRADOR DE BIOLOGÍA!
Este curso - módulo ha sido diseñado
bajo la Modalidad Educativa Basada en
Normas de Competencia, con el fin de
ofrecerte una alternativa efectiva para
el desarrollo de habilidades que
contribuyan a elevar tu potencial
productivo, a la vez que satisfagan las
demandas actuales del sector laboral.
Esta
modalidad
requiere
tu
participación e involucramiento activo
en
ejercicios
y
prácticas
con
simuladores, vivencias y casos reales
para propiciar un aprendizaje a través
de experiencias. Durante este proceso
deberás
mostrar
evidencias
que
permitirán evaluar tu aprendizaje y el
desarrollo de la competencia laboral
requerida.
El conocimiento y la experiencia
adquirida se verán reflejados a corto
plazo en el mejoramiento de tu
desempeño de trabajo, lo cual te
permitirá llegar tan lejos como quieras
en el ámbito profesional y laboral.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
II.
COMO UTILIZAR ESTE MANUAL
¾ Las instrucciones generales que a
continuación se te pide que realices,
tienen la intención de conducirte a
que
vincules
las
competencias
requeridas por el mundo de trabajo
con tu formación de profesional
técnico.
¾ Redacta cuales serían tus objetivos
personales al estudiar este curso módulo ocupacional.
¾ Analiza el Propósito del curso –
módulo ocupacional que se indica al
principio del manual y contesta la
pregunta ¿Me queda claro hacia
dónde me dirijo y qué es lo que voy a
aprender a hacer al estudiar el
contenido del manual? si no lo tienes
claro pídele al docente que te lo
explique.
¾ Revisa el apartado especificaciones de
evaluación son parte de los requisitos
que debes cumplir para aprobar el
curso - módulo. En él se indican las
evidencias que debes mostrar durante
el estudio del curso -módulo
ocupacional para considerar que has
alcanzado
los
resultados
de
aprendizaje de cada unidad.
¾ Es fundamental que antes de empezar a
abordar los contenidos del manual
tengas muy claros los conceptos que a
continuación
se
mencionan:
competencia
laboral,
unidad
de
competencia
(básica,
genéricas
específicas), elementos de competencia,
criterio de desempeño, campo de
aplicación, evidencias de desempeño,
evidencias de conocimiento, evidencias
¾
¾
¾
¾
por producto, norma técnica de
institución
educativa,
formación
ocupacional,
módulo
ocupacional,
unidad de aprendizaje, y resultado de
aprendizaje. Si desconoces el significado
de los componentes de la norma, te
recomendamos
que
consultes
el
apartado glosario de términos, que
encontrarás al final del manual.
Analiza el apartado «Normas Técnicas
de competencia laboral Norma técnica
de institución educativa».
Revisa el Mapa curricular del curso –
módulo ocupacional. Esta diseñado
para mostrarte esquemáticamente las
unidades y los resultados de aprendizaje
que te permitirán llegar a desarrollar
paulatinamente
las
competencias
laborales que requiere la ocupación
para la cual te estás formando.
Realiza la lectura del contenido de cada
capítulo y las actividades de aprendizaje
que se te recomiendan. Recuerda que
en la educación basada en normas de
competencia
laborales
la
responsabilidad del aprendizaje es tuya,
ya que eres el que desarrolla y orienta
sus conocimientos y habilidades hacia el
logro de algunas competencias en
particular.
En el desarrollo del contenido de cada
capítulo, encontrarás ayudas visuales
como las siguientes, haz lo que ellas te
sugieren efectuar. Si no haces no
aprendes, no desarrollas habilidades, y
te será difícil realizar los ejercicios de
evidencias de conocimientos y los de
desempeño.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
3
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Biología
Imágenes de Referencia
Estudio individual
Investigación documental
Consulta con el docente
Redacción de trabajo
Comparación de
resultados con otros
compañeros
Trabajo en equipo
Realización del ejercicio
Observación
Investigación de campo
Repetición del ejercicio
Sugerencias o notas
Resumen
Consideraciones sobre
seguridad e higiene
Portafolios de evidencias
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
4
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Biología
III. PROPÓSITO DEL MÓDULO AUTOCONTENDIO INTEGRADOR
Analizar los fenómenos biológicos mediante la revisión de la interacción de los
organismos con su ecosistema, para la solución de problemas individuales y de la
comunidad.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
5
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Biología
IV. NORMAS DE COMPETENCIA LABORAL
Para que analices la relación que
guardan
las
partes
o
componentes de la NTCL o NIE
con el contenido del programa
del
módulo
Autocontenido
Integrador de la carrera que
cursas,
te
recomendamos
consultarla a través de las
siguientes opciones:
¾ Acércate con el docente para que te
permita revisar su programa de
estudio del curso - módulo
ocupacional de la carrera que
cursas, para que consultes el
apartado de la norma requerida.
¾ Visita la página WEB del CONOCER
en www.conocer.org.mx en caso de
que el programa de estudio del
curso - módulo ocupacional esta
diseñado con una NTCL.
¾ Consulta la página de Intranet del
CONALEP http://intranet/ en caso de
que el programa de estudio del
curso - módulo ocupacional está
diseñado con una NIE.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
V.
ESPECIFICACIONES DE EVALUACIÓN
Durante el desarrollo de las prácticas de
ejercicio también se estará evaluando el
desempeño. El docente mediante la
observación directa y con auxilio de una lista
de cotejo confrontará el cumplimiento de los
requisitos en la ejecución de las actividades y
el tiempo real en que se realizó. En éstas
quedarán registradas las evidencias de
desempeño.
Las autoevaluaciones de conocimientos
correspondientes a cada capítulo además de
ser
un
medio
para
reafirmar
los
conocimientos sobre los contenidos tratados,
son también una forma de evaluar y recopilar
evidencias de conocimiento.
Al término del curso - módulo deberás
presentar un Portafolios de Evidencias1, el
cual estará integrado por las listas de cotejo
correspondientes a las prácticas de
ejercicio,
las
autoevaluaciones
de
conocimientos que se encuentran al final
de cada capítulo del manual y muestras de
los trabajos realizados durante el desarrollo
del curso - módulo, con esto se facilitará la
evaluación del aprendizaje para determinar
que se ha obtenido la competencia laboral.
Deberás asentar datos básicos, tales
como: nombre del alumno, fecha de
evaluación, nombre y firma del evaluador
y plan de evaluación.
1El portafolios de evidencias es una compilación de
documentos que le permiten al evaluador, valorar los
conocimientos, las habilidades y las destrezas con que
cuenta el alumno, y a éste le permite organizar la
documentación que integra los registros y productos de
sus competencias previas y otros materiales que
demuestran su dominio en una función específica
(CONALEP.
Metodología
para
el
diseño
e
instrumentación de la educación y capacitación basada
en competencias, Pág. 180).
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
7
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Biología
VI. MAPA CURRICULAR DEL MÓDULO DE AUTOCONTENIDO
INTEGRADOR
Biología
72 hrs.
1. Identificación
del hábitat de
los
seres
vivos.
2. Identificación
de
la
estructura y
funciones de
los
seres
vivos.
15 hrs.
23 hrs.
3.
Descripción
de las teorías
de
la
evolución
y
adaptación
de
las
especies.
17 hrs.
4.
Descripción
de
la
interrelación
de los seres
vivos y el
medio
ambiente.
17 hrs.
1.1 Identificar el planeta de acuerdo con sus características
físicas.
1.2 Identificar las características de la evolución del planeta a
través de lo que se establece en las diferentes eras
geológicas..
2.1 Describir a la célula de acuerdo a su forma.
2.2 Identificar a la Fisiología celular de acuerdo con las
funciones de los seres vivos..
3.1 Identificar el proceso de la evolución a través de las teorías.
3.2 Explicar la adaptación de las especies a través de la teoría
de Mendel
4.1 Identificar los daños que la presencia del hombre ha hecho
al medio ambiente, mediante el estudio de los factores
ecológicos, abióticos y bióticos..
4.2 Identificar el deterioro ambiental para indicar las medidas
correctivas a implementar en el medio ambiente.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
8 hrs.
7 hrs.
15 hrs.
8 hrs.
9 hrs.
8 hrs.
10 hrs.
7 hrs.
8
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Biología
IDENTIFICACIÓN DEL HÁBITAT DE LOS SERES VIVOS
Al finalizar la unidad, el alumno describirá las características de la
evolución del planeta a través de lo que se establece en las diferentes eras
geológicas, para caracterizar las condiciones que hicieron posible el
desarrollo de los seres vivos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
Biología
72 hrs.
1. Identificación
del hábitat de
los
seres
vivos.
2. Identificación
de
la
estructura y
funciones de
los
seres
vivos.
15 hrs.
23 hrs.
3.
Descripción
de las teorías
de
la
evolución
y
adaptación
de
las
especies.
17 hrs.
4.
Descripción
de
la
interrelación
de los seres
vivos y el
medio
ambiente.
17 hrs.
1.1. Identificar el planeta de acuerdo con sus características
físicas.
1.2 Identificar las características de la evolución del planeta a
través de lo que se establece en las diferentes eras
geológicas..
2.2 Describir a la célula de acuerdo a su forma.
2.2 Identificar a la Fisiología celular de acuerdo con las
funciones de los seres vivos..
3.1 Identificar el proceso de la evolución a través de las teorías.
3.2 Explicar la adaptación de las especies a través de la teoría
de Mendel
4.1 Identificar los daños que la presencia del hombre ha hecho
al medio ambiente, mediante el estudio de los factores
ecológicos, abióticos y bióticos..
4.2 Identificar el deterioro ambiental para indicar las medidas
correctivas a implementar en el medio ambiente.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
8 hrs.
7 hrs.
15 hrs.
8 hrs.
9 hrs.
8 hrs.
10 hrs.
7 hrs.
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Biología
SUMARIO
¾ LA TIERRA Y EL SISTEMA
SOLAR.
¾ ESTRUCTURA DE LA TIERRA.
¾ LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA
¾ ERAS GEOLÓGICAS.
¾ RECURSOS
ENERGÉTICOS
FÓSILES.
¾ EVOLUCIÓN GEOLÓGICA DE
LOS CONTINENTES.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
1.1 Identificar al planeta de acuerdo a sus
características físicas..
1.1.1.
•
LA TIERRA Y EL SISTEMA
SOLAR.
Origen.
El Sistema Solar, esta formado por el Sol,
nueve planetas y sus satélites, asteroides,
cometas y meteoroides, y polvo y gas
interplanetario.
Las dimensiones de este sistema se
especifican en términos de distancia
media de la Tierra al Sol, denominada
unidad astronómica (UA). Una UA
corresponde a unos 150 millones de
kilómetros.
El planeta más distante conocido es
Plutón; su órbita está a 39,44 UA del Sol.
La frontera entre el Sistema Solar y el
espacio
interestelar
—llamada
heliopausa— se supone que se encuentra
a 100 UA.
Los cometas, sin embargo, son los más
alejados del Sol; sus órbitas son muy
excéntricas,
extendiéndose
hasta
50.000 UA o más.
El Sistema Solar era el único sistema
planetario existente conocido hasta 1995,
año en que los astrónomos descubrieron
un planeta con una masa comparable a la
de Júpiter, orbitando en torno a la estrella
51 Pegasi, semejante al Sol.
Más tarde, los astrónomos detectaron
otros dos planetas, de masas superiores a
la de Júpiter, que giraban alrededor de
sendas estrellas: 70 Virginis y 47 Ursae
Maioris. En 1999, dos equipos de
astrónomos
que
trabajaron
independientemente
anunciaron
el
descubrimiento
del
primer
sistema
multiplanetario distinto del nuestro; se
trataba de tres planetas gaseosos
orbitando alrededor de la estrella Ípsilon
Andromedae. En enero de 2000 se
anunció el descubrimiento de otros dos
sistemas planetarios extrasolares.
En junio de 2002 se anunció el
descubrimiento del segundo de estos
planetas, que se encuentra a una distancia
de su estrella similar a la que existe entre
Júpiter y el Sol.
Su órbita es algo elíptica, también
semejante a la de Júpiter. Desde que en
1995 se descubrió el primer planeta fuera
de nuestro Sistema Solar, se ha detectado
ya un centenar de estos planetas.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
11
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Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Los
encuentros
constructivos
predominaron y, en sólo 100 millones de
años, adquirió un aspecto semejante al
actual. Después cada cuerpo continuó su
propia evolución.
Figura 1.
Es difícil precisar el origen del Sistema
Solar. Los científicos creen que puede
situarse hace unos 4.650 millones de
años.
Cualquier teoría que pretenda explicar la
formación del Sistema Solar deberá tener
en cuenta que el Sol gira lentamente y
sólo tiene 1 por ciento del momento
angular, pero tiene el 99,9% de su masa,
mientras que los planetas tienen el 99%
del momento angular y sólo un 0,1% de la
masa.
Según la teoría de Laplace, una inmensa
nube de gas y polvo se contrajo a causa
de la fuerza de la gravedad y comenzó a
girar a gran velocidad, probablemente,
debido a la explosión de una supernova
cercana.
Figura 3.
Hay cinco teorías consideradas razonables:
•
Figura 2.
La mayor parte de la materia se acumuló
en el centro. La presión era tan elevada
que los átomos comenzaron a partirse,
liberando energía y formando una estrella.
Al mismo tiempo se iban definiendo
algunos remolinos que, al crecer,
aumentaban su gravedad y recogían más
materiales en cada vuelta.
También
había
muchas
colisiones.
Millones de objetos se acercaban y se
unían o chocaban con violencia y se
partían en trozos.
•
•
La teoría de Acreción asume que el Sol
pasó a través de una densa nube
interestelar, y emergió rodeado de un
envoltorio de polvo y gas.
La teoría de los Proto-planetas dice
que inicialmente hubo una densa
nube interestelar que formó un
cúmulo. Las estrellas resultantes, por
ser grandes, tenían bajas velocidades
de rotación, en cambio los planetas,
formados en la misma nube, tenían
velocidades mayores cuando fueron
capturados por las estrellas, incluido
el Sol.
La teoría de Captura explica que el Sol
interactuó con una proto-estrella
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
12
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Biología
•
•
•
cercana, sacando materia de esta. La
baja velocidad de rotación del Sol, se
explica como debida a su formación
anterior a la de los planetas.
La teoría La placiana Moderna asume
que la condensación del Sol contenía
granos de polvo sólido que, a causa
del roce en el centro, frenaron la
rotación
solar.
Después
la
temperatura del Sol aumentó y el
polvo se evaporó.
La teoría de la Nebulosa Moderna se
basa en la observación de estrellas
jóvenes, rodeadas de densos discos de
polvo que se van frenando. Al
concentrarse la mayor parte de la
masa en el centro, los trozos
exteriores, ya separados, reciben más
energía y se frenan menos, con lo que
aumenta la diferencia de velocidades.
excepto Plutón, que tiene la órbita más
inclinada, excéntrica y alargada.
Los planetas tienen forma casi esférica,
como una pelota un poco aplanada por
los polos.
Los materiales compactos están en el
núcleo. Los gases, si hay, forman una
atmósfera sobre la superficie. Mercurio,
Venus, la Tierra, Marte y Plutón son
planetas pequeños y rocosos, con
densidad alta. Tienen un movimiento de
rotación lento, pocas lunas (o ninguna) y
forma bastante redonda. Júpiter, Saturno,
Urano y Neptuno, los gigantes gaseosos,
son enormes y ligeros, hechos de gas y
hielo. Estos planetas giran deprisa y tienen
muchos satélites, más abultamiento
ecuatorial y anillos.
Características.
Los planetas giran alrededor del Sol. No
tienen luz propia, sino que reflejan la luz
solar.
Los planetas tienen diversos movimientos.
Los más importantes son dos: el de
rotación y el de translación.
Por el de rotación, giran sobre sí mismos
alrededor del eje.
Esto determina la duración del día del
planeta. Por el de translación, los planetas
describen órbitas alrededor del Sol. Cada
órbita es el año del planeta. Cada planeta
tarda
un
tiempo
diferente
para
completarla. Cuanto más lejos, más
tiempo. Giran casi en el mismo plano,
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
13
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Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias científico-teóricas
El PSA:
- Preparará y expondrá el tema “La tierra
y el sistema solar haciendo énfasis en
las
aportaciones
de
científicos
mexicanos a esta ciencia.
- Resaltará la importancia de la vida en
la Tierra en el Sistema solar.
El alumno:
- Realizará un debate si existe vida en
otros planetas del sistema solar.
- Discutirá por equipos la relación de la
biología con otras disciplinas (ciencias
auxiliares) y sus aportaciones, en este
campo del conocimiento.
- Realizará un cuadro sinóptico con la
información de investigadores notables
en
Biología
y
sus
principales
aportaciones en este campo.
Tabla 1.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
14
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
millones de años, al mismo tiempo que el
Planetas
Radio
ecuatorial
Distancia
al Sol (km.)
Periodo de
Rotación
Órbita
Inclinación
del eje
Inclin.
orbital
Mercurio
2.440 km.
57.910.000
0
58,6 dias
87,97 dias
0,00 º
7,00 º
Venus
6.052 km.
108.200.000
0
-243 dias
224,7 dias
177,36 º
3,39 º
La Tierra
6.378 km.
149.600.000
1
23,93 horas
365,256 dias
23,45 º
0,00 º
Marte
3.397 km.
227.940.000
2
24,62 horas
686,98 dias
25,19 º
1,85 º
Júpiter
71.492 km.
778.330.000
63
9,84 horas
11,86 años
3,13 º
1,31 º
Saturno
60.268 km.
1.429.400.000
33
10,23 horas
29,46 años
25,33 º
2,49 º
Urano
25.559 km.
2.870.990.000
27
17,9 horas
84,01 años
97,86 º
0,77 º
Neptuno
24.746 km.
4.504.300.000
13
16,11 horas
164,8 años
28,31 º
1,77 º
Plutón
1.160 km.
5.913.520.000
1
-6,39 días
248,54 años
122,72 º
17,15 º
Planetas
Radio
ecuatorial
Distancia
al Sol (km.) Lunas
Periodo de
Rotación
Órbita
Inclinación
del eje
Inclin.
orbital
Mercurio
2.440 km.
57.910.000
0
58,6 dias
87,97 dias
0,00 º
7,00 º
Venus
6.052 km.
108.200.000
0
-243 dias
224,7 dias
177,36 º
3,39 º
La Tierra
6.378 km.
149.600.000
1
23,93 horas
365,256 dias
23,45 º
0,00 º
Marte
3.397 km.
227.940.000
2
24,62 horas
686,98 dias
25,19 º
1,85 º
Júpiter
71.492 km.
778.330.000
63
9,84 horas
11,86 años
3,13 º
1,31 º
Saturno
60.268 km.
1.429.400.000
33
10,23 horas
29,46 años
25,33 º
2,49 º
Urano
25.559 km.
2.870.990.000
27
17,9 horas
84,01 años
97,86 º
0,77 º
Neptuno
24.746 km.
4.504.300.000
13
16,11 horas
164,8 años
28,31 º
1,77 º
1.160 km.
5.913.520.000
1
-6,39 días
248,54 años
122,72 º
17,15 º
Plutón
Comparación de resultados con otros
compañeros
El alumno: De manera grupal
realizará ejercicios identificando los
planetas en función de las fotografías y
resaltará sus características.
Formación de los planetas.
Los planetas se formaron hace unos 4.650
Lunas
Sol.
En general, los materiales ligeros que no
se quedaron en el Sol se alejaron más que
los pesados. En la nube de gas y polvo
original, que giraba en espirales, había
zonas más densas, proyectos de lo que
más tarde formarían los planetas. La
gravedad y las colisiones llevaron más
materia a estas zonas y el movimiento
rotatorio las redondeó. Después, los
materiales y las fuerzas de cada planeta se
fueron reajustando, y todavía lo hacen.
Los planetas y todo el Sistema Solar
continúan cambiando de aspecto. Sin
prisa, pero sin pausa.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
15
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Biología
Figura 4.
Figura 5.
El Sol es una estrella característica de
tamaño y luminosidad intermedios. La luz
solar y otras radiaciones se producen por
la conversión del hidrógeno en helio en el
interior denso y caliente del Sol. Aunque
esta fusión nuclear convierte 600 millones
de toneladas de hidrógeno por segundo,
el Sol tiene tanta masa (2 × 1027
toneladas) que puede continuar brillando
con su luminosidad actual durante 6.000
millones de años. Esta estabilidad permite
el desarrollo de la vida y la supervivencia
en la Tierra. A pesar de la gran estabilidad
del Sol, se trata de una estrella
sumamente activa. En su superficie
aparecen y desaparecen manchas solares
oscuras lindando con intensos campos
magnéticos en ciclos de 11 años. Los
repentinos
estallidos
de
partículas
cargadas procedentes de las fulguraciones
solares pueden provocar auroras y alterar
las señales electromagnéticas de la Tierra;
un continuo flujo de protones, electrones
e iones abandona el Sol y se mueve por el
Sistema Solar, formando espirales con la
rotación del Sol. Este viento solar
configura las colas de gas de los cometas
y deja sus rastros en el suelo lunar; la nave
espacial Apolo, en su misión a la superficie
de la Luna, trajo muestras a la Tierra de
estos rastros.
En la actualidad se conocen nueve
planetas principales. Normalmente se
dividen en dos grupos: los planetas
interiores (Mercurio, Venus, Tierra y
Marte) y los planetas exteriores (Júpiter,
Saturno, Urano, Neptuno y Plutón). Los
interiores son pequeños y se componen
sobre todo de roca y hierro. Los exteriores
(excepto Plutón) son mayores y se
componen, principalmente, de hidrógeno,
hielo y helio.
Figura 6. Planeta Marte
Mercurio es muy denso, en apariencia
debido a su gran núcleo compuesto de
hierro. Con una atmósfera tenue,
Mercurio tiene una superficie marcada por
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
16
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impactos de asteroides. Venus tiene una
atmósfera de dióxido de carbono (CO2) 90
veces más densa que la de la Tierra; esto
causa un efecto invernadero que hace que
la atmósfera venusiana conserve mucho el
calor. La temperatura de su superficie es la
más alta de todos los planetas: unos
477 C. La Tierra es el único planeta con
agua líquida abundante y con vida.
Existen sólidas pruebas de que Marte
tuvo, en algún momento, agua en su
superficie, pero ahora su atmósfera de
dióxido de carbono es tan delgada que el
planeta es seco y frío, con capas polares
de dióxido de carbono sólido o nieve
carbónica. Júpiter es el mayor de los
planetas y el que más satélites conocidos
tiene orbitando a su alrededor. Su
atmósfera de hidrógeno y helio contiene
nubes de color pastel y su inmensa
magnetosfera, sus anillos y sus satélites, lo
convierten en un sistema planetario en sí
mismo. Saturno rivaliza con Júpiter, con
una estructura de anillos más complicada
y con un gran número de satélites, entre
los que se encuentra Titán, con una densa
atmósfera. Urano y Neptuno tienen poco
hidrógeno en comparación con los dos
gigantes; Urano, también con una serie de
anillos a su alrededor, se distingue porque
su eje de rotación forma un ángulo de 8°
con el plano de su órbita. Plutón parece
similar a los satélites más grandes y
helados de Júpiter y Saturno; está tan lejos
del Sol y es tan frío que el metano se hiela
en su superficie.
Los asteroides son pequeños cuerpos
rocosos que se mueven en órbitas, sobre
todo entre las órbitas de Marte y Júpiter.
Calculados en miles, los asteroides tienen
diferentes tamaños, desde Ceres, con un
diámetro de 1.000 km, hasta granos
microscópicos. Algunos asteroides son
desviados hacia órbitas excéntricas que les
pueden llevar más cerca del Sol. Los
cuerpos más pequeños que orbitan el Sol
se llaman meteoroides. Algunos se
estrellan contra la Tierra y aparecen en el
cielo nocturno como rayos de luz; se les
llama
meteoros.
Los
fragmentos
rescatados se denominan meteoritos. Los
estudios en los laboratorios sobre los
meteoritos
han
revelado
mucha
información acerca de las condiciones
primitivas de nuestro Sistema Solar. Las
superficies de Mercurio, Marte y diversos
satélites de los planetas (incluyendo la
Luna de la Tierra) muestran los efectos de
un intenso impacto de asteroides al
principio de la historia del Sistema Solar.
En la Tierra estas marcas se han
desgastado, excepto en algunos cráteres
de impacto reciente.
Parte del polvo interplanetario puede
también proceder de los cometas, que
están compuestos básicamente de polvo y
gases helados, con diámetros de 5 a
10 km. Muchos cometas orbitan el Sol a
distancias tan grandes que pueden ser
desviados por las estrellas hacia órbitas
que los transportan al Sistema Solar
interior. A medida que los cometas se
aproximan al Sol liberan su polvo y gases
formando una cabellera y una cola
espectaculares. Bajo la influencia del
potente campo gravitatorio de Júpiter, los
cometas adoptan algunas veces órbitas
mucho más pequeñas. El más conocido es
el cometa Halley, que regresa al Sistema
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
17
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Solar interior cada 75 años. Su última
aparición fue en 1986. En julio de 1994
los fragmentos del cometa ShoemakerLevy 9 chocaron contra la densa atmósfera
de Júpiter a velocidades de 210.000 km/h.
Con el impacto, la enorme energía cinética
de los fragmentos se convirtió en calor a
través
de
explosiones
gigantescas,
formando bolas de fuego mayores que la
Tierra.
Los cometas se encuentran en torno al Sol
en dos grandes grupos: el cinturón de
Kuiper y la nube de Oort. El primero es un
anillo situado más allá de la órbita de
Neptuno, con unos mil millones de
cometas, la mayoría con periodos
inferiores a 500 años. En 2002 se
identificó, dentro del cinturón de Kuiper,
un
cuerpo
celeste
(bautizado
provisionalmente como “Quaoar”) de
unos 1.300 km de diámetro, el más
grande hallado orbitando el Sol desde que
se descubrió Plutón en 1930.
La nube de Oort es, en teoría, una capa
esférica de cometas situada hacia la mitad
de la distancia entre el Sol y la heliopausa.
Las superficies de los satélites helados de
los planetas exteriores están marcadas por
los impactos de los núcleos de los
cometas. En realidad, el asteroide Quirón,
que orbita entre Saturno y Urano, puede
ser un enorme cometa inactivo. De forma
semejante, algunos de los asteroides que
cruzan la órbita de la Tierra pueden ser los
restos rocosos de cometas extinguidos.
El Sol está rodeado por tres anillos de
polvo interplanetario. Uno de ellos, entre
Júpiter y Marte, es conocido desde hace
tiempo como el origen de la luz zodiacal.
De los otros dos anillos, que se
descubrieron en 1983, uno está situado a
una distancia del Sol de solamente dos
anchos solares y el otro en la región de los
asteroides.
Si se pudiera mirar hacia el Sistema Solar
por encima del polo norte de la Tierra,
parecería que los planetas se movían
alrededor del Sol en dirección contraria a
la de las agujas del reloj. Todos los
planetas, excepto Venus y Urano, giran
sobre su eje en la misma dirección. Todo
el sistema es bastante plano; sólo las
órbitas de Mercurio y Plutón son
inclinadas. La de este último es tan elíptica
que hay momentos que se acerca más al
Sol que Neptuno.
Los sistemas de satélites siguen el mismo
comportamiento
que
sus
planetas
principales, pero se dan muchas
excepciones. Tanto Júpiter, como Saturno
y Neptuno tienen algún satélite que se
mueve a su alrededor en órbita retrógrada
(en el sentido de las agujas del reloj), y
muchas órbitas de satélites son muy
elípticas. Júpiter, además, tiene atrapados
dos cúmulos de asteroides (los llamados
Troyanos), que se encuentran a 60° por
delante y por detrás del planeta en sus
órbitas alrededor del Sol. Algunos satélites
de Saturno tienen atrapados de forma
similar cuerpos más pequeños.
Dentro de este laberinto de movimientos,
hay
algunas
resonancias
notables:
Mercurio gira tres veces alrededor de su
eje por cada dos revoluciones alrededor
del Sol; no existen asteroides con periodos
de 1/2, 1/3,…, 1/n (donde n es un entero)
del periodo de Júpiter; los tres satélites
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
18
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interiores de Júpiter, descubiertos por
Galileo, tienen periodos en la proporción
4:2:1. Estos y otros ejemplos demuestran
el sutil equilibrio de fuerzas propio de un
sistema gravitatorio compuesto por
muchos cuerpos.
La tierra
Es nuestro planeta y el único habitado.
Está en la ecosfera, un espacio que rodea
al Sol y que tiene las condiciones
necesarias para que exista vida.
La Tierra es el mayor de los planetas
rocosos. Eso hace que pueda retener una
capa de gases, la atmósfera, que dispersa
la luz y absorbe calor. De día evita que la
Tierra se caliente demasiado y, de noche,
que se enfríe.
Siete de cada diez partes de la superficie
terrestre están cubiertas de agua. Los
mares y océanos también ayudan a
regular la temperatura.
El agua que se evapora forma nubes y cae
en forma de lluvia o nieve, formando ríos
y lagos. En los polos, que reciben poca
energía solar, el agua se hiela y forma los
casquetes polares. El del sur es más
grande y concentra la mayor reserva de
agua
dulce.
La Tierra no es una esfera perfecta, sino
que tiene forma de pera. Cálculos basados
en las perturbaciones de las órbitas de los
satélites artificiales revelan que el ecuador
se engrosa 21 km; el polo norte está
dilatado 10 m y el polo sur está hundido
unos 31 metros.
Figura 7.
Origen y formación de la Tierra
La Tierra se formó hace unos 4.650
millones de años, junto con todo el
Sistema Solar.
Aunque las piedras más antiguas de la
Tierra no tienen más de 4.000 millones de
años, los meteoritos, que se corresponden
geológicamente con el núcleo de la Tierra,
dan fechas de unos 4.500 millones de
años, y la cristalización del núcleo y de los
cuerpos precursores de los meteoritos, se
cree que ocurrió al mismo tiempo, unos
150 millones de años después de formarse
la
Tierra
y
el
Sistema
Solar.
Después de condensarse a partir del polvo
cósmico y del gas mediante la atracción
gravitacional, la Tierra era casi homogénea
y bastante fría. Pero la continuada
contracción
de
materiales
y
la
radiactividad de algunos de los elementos
más pesados hizo que se calentara.
Después, comenzó a fundirse bajo la
influencia de la gravedad, produciendo la
diferenciación entre la corteza, el manto y
el núcleo, con los silicatos más ligeros
moviéndose hacia arriba para formar la
corteza y el manto y los elementos más
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
19
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pesados, sobre todo el hierro y el níquel,
cayendo hacia el centro de la Tierra para
formar el núcleo.
Al mismo tiempo, la erupción de los
numerosos volcanes, provocó la salida de
vapores y gases volátiles y ligeros.
Algunos eran atrapados por la gravedad
de la Tierra y formaron la atmósfera
primitiva, mientras que el vapor de agua
condensado formó los primeros océanos.
Características de la Tierra
La Tierra se comporta como un enorme
imán. El físico inglés William Gilbert fue el
primero que lo señaló, en 1600, aunque
los efectos del magnetismo terrestre se
habían utilizado mucho antes en las
brújulas primitivas.
La Tierra está rodeada por un potente
campo magnético, como si el planeta
tuviera un enorme imán en su interior
cuyo polo sur estuviera cerca del polo
norte geográfico y viceversa. Por
paralelismo con los polos geográficos, los
polos magnéticos terrestres reciben el
nombre de polo norte magnético y polo
sur magnético, aunque su magnetismo
real sea opuesto al que indican sus
nombres.
El polo norte magnético se sitúa hoy cerca
de la costa oeste de la isla Bathurst en los
Territorios del Noroeste en Canadá. El polo
sur magnético está en el extremo del
continente antártico en Tierra Adelia.
el campo magnético de la Tierra incluyen
el cambio en la dirección del campo
provocado por el desplazamiento de los
polos.
Esta es una variación periódica que se
repite cada 960 años. También existe una
variación anual más pequeña.
•
Los movimientos terrestres y sus
consecuencias
La órbita de la Tierra es elíptica: hay
momentos en que se encuentra más cerca
del Sol y otros en que está más lejos.
Además, el eje de rotación del planeta
está un poco inclinado respecto al plano
de la órbita. Al cabo del año parece que el
Sol sube y baja.
El camino aparente del Sol se llama
eclíptica, y pasa sobre el ecuador de la
Tierra a principios de la primavera y del
otoño. Estos puntos son los equinocios.
En ellos el día y la noche duran igual. Los
puntos de la eclíptica más alejados del
ecuador se llaman solsticios, y señalan el
principio del invierno y del verano.
Cerca de los solsticios, los rayos solares
caen más verticales sobre uno de los dos
hemisferios y lo calientan más. Es el
verano. Mientras, el otro hemisferio de la
Tierra recibe los rayos más inclinados, han
de atravesar más trozo de atmosfera y se
enfrían antes de llegar a tierra. Es el
invierno.
Las posiciones de los polos magnéticos no
son constantes y muestran notables
cambios de año en año. Las variaciones en
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
20
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Tierra provocada por la atracción
gravitacional del Sol y de la Luna.
Figura 8.
Al igual que todo el Sistema Solar, la
Tierra se mueve por el espacio a unos 20,1
km/s o 72,360 km/h hacia la constelación
de Hércules. Sin embargo, la Vía Láctea
como un todo, se mueve hacia la
constelación de Leo a 600 km/s.
Traslación: La Tierra y la Luna giran juntas
en una órbita elíptica alrededor del Sol. La
excentricidad de la órbita es pequeña,
tanto que la órbita es prácticamente un
círculo. La circunferencia aproximada de la
órbita de la Tierra es de 938.900.000 km y
nuestro planeta viaja a lo largo de ella a
una velocidad de unos 106.000 km/h.
La Tierra está dotada de varios
movimientos, propios o como resultado
de su traslación en el espacio, revolución
alrededor del Sol o afectación gravitatoria
de
otros
cuerpos
celestres;
se
distinguenlos movimientos de rotación,
traslación, precesión y nutación. Estos dos
últimos no son tan importantes para la
vida en el planeta, o se realizan en
periodos tan largos que apenas son
apreciables.
Precesión :La precesión de los equinocios,
también llamada libración, es un
movimiento del eje de rotación terrestre
alrededor del eje de la eclíptica (plano de
la órbita); esto se traduce en que el eje de
la Tierra no apunta siempre al mismo
punto celeste. El movimiento de precesión
se produce por el efecto gravitatorio del
Sol y la Luna sobre el ecuador de la Tierra.
Rotación: La Tierra gira sobre su eje una
vez cada 23 horas, 56 minutos y 4,1
segundos. Por lo tanto, un punto del
ecuador gira a poco más de 1.600 km/h y
un punto de la Tierra a 45° de altitud N,
gira a unos 1.073 km/h.
Otros movimientos: Además de estos
movimientos
primarios,
hay
otros
componentes en el movimiento total de la
Tierra como la precesión de los
equinoccios y la nutación, una variación
periódica en la inclinación del eje de la
Figura 9.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
21
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La Tierra es un elipsoide de forma
irregular, aplastado por los polos y
deformado por la atracción gravitacional
del Sol, la Luna y, en menor medida, de
los planetas.
Esto provoca una especie de lentísimo
balanceo en la Tierra durante su
movimiento
de
traslación
llamado
"precesión de los equinoccios", que se
efectúa en sentido inverso al de rotación,
es decir en sentido retrógrado (sentido de
las agujas del reloj).
pequeña elipse o bucle en un periodo de
18,6 años.
En una vuelta completa de precesión
(25.767 años) la Tierra realiza más de
1.300 bucles de nutación. El movimiento
de nutación de la Tierra fue descubierto
por el astrónomo británico James Bradley.
Bajo la influencia de dichas atracciones, el
eje va describiendo un doble cono de 47º
de abertura, cuyo vértice está en el centro
de la Tierra.
Debido a la precesión de los equinoccios,
la posición del polo celeste va cambiando
a través de los siglos.
Actualmente la estrella Polar no coincide
exactamente con el Polo Norte Celeste.
Figura 10.
Nutación
Hay otro movimiento que se superpone
con la precesión, es la nutación, un
pequeño vaivén del eje de la Tierra.
Como la Tierra no es esférica, la atracción
de la Luna sobre el abultamiento
ecuatorial de la Tierra provoca el
fenómeno de nutación.
Para hacernos una idea de este
movimiento, imaginemos que, mientras el
eje de rotación describe el movimiento
cónico de precesión, recorre a su vez una
Figura 11.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
22
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•
Forma.
Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar
en orden proximidad al Sol, y el quinto en
cuanto a tamaño. Es uno de los más
pequeños, tiene un diámetro de sólo
12.756 km., si lo comparamos con Júpiter
o Saturno.
La forma y comportamiento de la Tierra es
similar al resto de planetas; tiene forma
casi esférica (es lo que se denomina en
geología un geoide), y aunque existe un
ensanchamiento en el ecuador, es apenas
insignificante en proporción con su
tamaño. Las desigualdades del relieve
apenas se distinguen, pues las grandes
cordilleras
serían
incluso
menos
apreciables que las pequeñas rugosidades
que presenta la corteza de una naranja.
La idea de una tierra esférica data de la
antigüedad. En el año 350 a.C. el filósofo
y también científico Aristóteles estableció
la hipótesis de la esfericidad de la Tierra
basándose en que toda materia tendía a
caer hacia su centro, y en que durante los
eclipses de luna la Tierra proyectaba sobre
ella una sombra circular, así como otras
pruebas relacionadas con la posición de
las constelaciones vistas desde diferentes
latitudes.
Por su parte, en el año 240 a.C. el griego
alejandrino Eratóstenes, mediante cálculos
geométricos, fue el primero en medir la
circunferencia terrestre con una precisión
sorprendente para la época; midió 40.000
km., cuando en realidad los modernos
cálculos realizados por satélite arrojan
40.076 km.; el error de Eratóstenes fue
insignificante.
La tierra se ha dividido en una serie de
zonas que toman como referencia los
trópicos y los círculos polares.
Los trópicos están delimitados por dos
paralelos situados a 23º 27' al Norte y Sur
del ecuador, precisamente el mismo
ángulo que posee el ecuador de la Tierra
con respecto a la eclíptica, por efecto de la
desviación de su eje. Estos puntos se
llaman trópico de Cáncer al Norte y
trópico de Capricornio al Sur, y separan las
zonas tórridas de las templadas.
Las zonas tórridas están comprendidas
entre ambos trópicos, con el ecuador
geográfico como punto central. Dos veces
al año el Sol pasa por el cenit de cada una
de las zonas tórridas, iluminándolas
perpendicularmente.
El
ángulo
de
inclinación del eje terrestre provoca que
las líneas de ambos trópicos pasen a ser
los ecuadores térmicos (puntos de máxima
irradiación solar). Así, el trópico de Cáncer
coincide con el ecuador térmico en el
solsticio de verano (el 22 de junio), y el
trópico de Capricornio con el solsticio de
invierno (el 22 de diciembre).
Las zonas templadas están situadas entre
los trópicos y los círculos polares.
En estos lugares ni el día ni la noche
alcanzan las 24 horas; el Sol no está nunca
en el cenit y los rayos solares no alcanza a
caer perpendicularmente en ningún punto
de estas superficies.
Por su parte, las zonas glaciales están
comprendidas entre los círculos polares y
los polos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
23
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Se denominan zona Ártica a la situada en
el hemisferio Norte, y zona Antártica a la
situada en el hemisferio Sur.
En estas latitudes se manifiestan días de
seis meses y noches de igual duración en
los polos (según nos encontremos en el
polo Ártico o Antártico); dentro de las
zonas glaciales existe al menos un día y
una noche que duran más de 24 horas.
Los puntos correspondientes a los círculos
polares tienen un día de 24 horas de
duración y una noche igual.
Comparación de resultados con otros
compañeros
El alumno: Visitará páginas
en la Internet para obtener fotografías de
la forma de la tierra y los planetas y la
compartirá
con
sus
compañeros
realizando un comparaciones de los
resultados encontrados.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias científico-teóricas
El PSA:
- Preparará y expondrá el tema “La tierra
y el sistema solar.
El Alumno:
- Recopilará información documental de
manera individual sobre la tierra y el
sistema solar.
- Elaborará
individualmente
una
maqueta
organizado por equipos
cuyo tema sea “Los movimientos de la
Tierra”, elaborada con materiales de
uso común como alambre, pelotas de
unicel, plastilina, etc.
- Realizará en equipos el experimento de
Plateau que consiste en colocar dentro
de una solución de alcohol al 30 % una
esfera de aceite ayudado por una
jeringa sin aguja, con cuidado se
puede atravesar la esfera con una
aguja de tejer imprimiendo un suave
movimiento de rotación, se observará
que la esfera adopta la forma de la
Tierra de un geoide de revolución.
campo.
1.1.2.
ESTRUCTURA
TIERRA
DE
LA
Tierra (planeta), tercer planeta desde el Sol
y quinto en cuanto a tamaño de los nueve
planetas principales. La distancia media de
la Tierra al Sol es de 149.503.000 km. Es el
único planeta conocido que tiene vida,
aunque algunos de los otros planetas
tienen atmósferas y contienen agua.
La Tierra no es una esfera perfecta, sino
que tiene forma de pera. Cálculos basados
en las perturbaciones de las órbitas de los
satélites artificiales revelan que la Tierra es
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
24
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una esfera imperfecta porque el ecuador
se engrosa 21 km; el polo norte está
dilatado 10 m y el polo sur está hundido
unos 31 metros.
Al igual que todo el Sistema Solar, la
Tierra se mueve por el espacio a razón de
unos 20,1 km/s o 72,360 km/h hacia la
constelación de Hércules. Sin embargo, la
galaxia Vía Láctea como un todo, se
mueve hacia la constelación Leo a unos
600 km/s. La Tierra y su satélite, la Luna,
también giran juntas en una órbita elíptica
alrededor del Sol. La excentricidad de la
órbita es pequeña, tanto que la órbita es
prácticamente
un
círculo.
La
circunferencia aproximada de la órbita de
la Tierra es de 938.900.000 km y nuestro
planeta viaja a lo largo de ella a una
velocidad de unos 106.000 km/h. La Tierra
gira sobre su eje una vez cada 23 horas,
56 minutos y 4,1 segundos. Por lo tanto,
un punto del ecuador gira a razón de un
poco más de 1.600 km/h y un punto de la
Tierra a 45° de altitud N, gira a unos
1.073 km/h.
Además de estos movimientos primarios,
hay otros componentes en el movimiento
total de la Tierra como la precesión de los
equinoccios (véase Eclíptica) y la nutación
(una variación periódica en la inclinación
del eje de la Tierra provocada por la
atracción gravitacional del Sol y se puede
considerar que la Tierra se divide en cinco
partes: la primera, la atmósfera, es
gaseosa; la segunda, la hidrosfera, es
líquida; la tercera, cuarta y quinta, la
litosfera, el manto y el núcleo son sólidas.
La atmósfera es la cubierta gaseosa que
rodea el cuerpo sólido del planeta.
Aunque tiene un grosor de más de
1.100 km, aproximadamente la mitad de
su masa se concentra en los 5,6 km más
bajos. La litosfera, compuesta sobre todo
por la fría, rígida y rocosa corteza
terrestre, se extiende a profundidades de
100 km. La hidrosfera es la capa de agua
que, en forma de océanos, cubre el 70,8%
de la superficie de la Tierra. El manto y el
núcleo son el pesado interior de la Tierra y
constituyen la mayor parte de su masa.
La hidrosfera se compone principalmente
de océanos, pero en sentido estricto
comprende todas las superficies acuáticas
del mundo, como mares interiores, lagos,
ríos y aguas subterráneas. La profundidad
media de los océanos es de 3.794 m, más
de cinco veces la altura media de los
continentes. La masa de los océanos es de
1.350.000.000.000.000.000 (1,35 × 1018)
toneladas, o el 1/4.400 de la masa total de
la Tierra.
Las rocas de la litosfera tienen una
densidad media de 2,7 veces la del agua y
se componen casi por completo de 11
elementos, que juntos forman el 99,5% de
su masa. El más abundante es el oxígeno
(46,60% del total), seguido por el silicio
(27,72%), aluminio (8,13%), hierro (5,0%),
calcio (3,63%), sodio (2,83%), potasio
(2,59%), magnesio (2,09%) y titanio,
hidrógeno y fósforo (totalizando menos
del 1%). Además, aparecen otros 11
elementos en cantidades del 0,1 al 0,02%.
Estos
elementos,
por
orden
de
abundancia, son: carbono, manganeso,
azufre, bario, cloro, cromo, flúor, circonio,
níquel, estroncio y vanadio.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
25
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Los elementos están presentes en la
litosfera casi por completo en forma de
compuestos más que en su estado libre.
La litosfera comprende dos capas (la
corteza y el manto superior) que se
dividen en unas doce placas tectónicas
rígidas (véase Tectónica de placas).
La corteza misma se divide en dos partes.
La corteza siálica o superior, de la que
forman parte los continentes, está
constituida por rocas cuya composición
química media es similar a la del granito y
cuya densidad relativa es de 2,7. La
corteza simática o inferior, que forma la
base de las cuencas oceánicas, está
compuesta por rocas ígneas más oscuras y
más pesadas como el gabro y el basalto,
con una densidad relativa media
aproximada de 3.
La litosfera también incluye el manto
superior. Las rocas a estas profundidades
tienen una densidad de 3,3. El manto
superior está separado de la corteza por
una
discontinuidad
sísmica,
la
discontinuidad de Mohorovicic, y del
manto inferior por una zona débil
conocida como astenosfera. Las rocas
plásticas y parcialmente fundidas de la
astenosfera, de 100 km de grosor,
permiten a los continentes trasladarse por
la superficie terrestre y a los océanos
abrirse y cerrarse.
El denso y pesado interior de la Tierra se
divide en una capa gruesa, el manto, que
rodea un núcleo esférico más profundo. El
manto se extiende desde la base de la
corteza hasta una profundidad de unos
2.900 km. Excepto en la zona conocida
como astenosfera, es sólido y su densidad,
que aumenta con la profundidad, oscila
de 3,3 a 6. El manto superior se compone
de hierro y silicatos de magnesio como el
olivino y la parte inferior de una mezcla de
óxidos de magnesio, hierro y silicio.
La
investigación
sismológica
ha
demostrado que el núcleo tiene una capa
exterior de unos 2.225 km de grosor con
una densidad relativa media de 10. Esta
capa es probablemente rígida y los
estudios demuestran que su superficie
exterior tiene depresiones y picos, y estos
últimos se forman donde surge la materia
caliente. Por el contrario, el núcleo
interior, cuyo radio es de unos 1.275 km,
es sólido. Se cree que ambas capas del
núcleo se componen en gran parte de
hierro con un pequeño porcentaje de
níquel y de otros elementos. Las
temperaturas del núcleo interior pueden
llegar a los 6.650 °C y se considera que su
densidad media es de 13.
El núcleo interno irradia continuamente
un calor intenso hacia afuera, a través de
las diversas capas concéntricas que
forman la porción sólida del planeta. Se
cree que la fuente de este calor es la
energía liberada por la desintegración del
uranio y otros elementos radiactivos. Las
corrientes de convección dentro del
manto trasladan la mayor parte de su
energía térmica desde la profundidad de
la Tierra a la superficie y son la fuerza
conductora de la deriva de los
continentes. El flujo de convección
proporciona las rocas calientes y fundidas
al
sistema
mundial
de
cadenas
montañosas oceánicas (véase Océanos y
oceanografía) y suministra la lava que sale
de los volcanes.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
26
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Biología
La datación radiométrica ha permitido a
los científicos calcular la edad de la Tierra
en 4.650 millones de años. Aunque las
piedras más antiguas de la Tierra datadas
de esta forma, no tienen más de 4.000
millones de años, los meteoritos, que se
corresponden geológicamente con el
núcleo de la Tierra, dan fechas de unos
4.500 millones de años, y la cristalización
del núcleo y de los cuerpos precursores de
los meteoritos, se cree que ha ocurrido al
mismo tiempo, unos 150 millones de años
después de formarse la Tierra y el Sistema
Solar (véase Sistema Solar: Teorías sobre el
origen).
Después de condensarse a partir del polvo
cósmico y del gas mediante la atracción
gravitacional, la Tierra habría sido casi
homogénea y relativamente fría. Pero la
continuada
contracción
de
estos
materiales hizo que se calentara,
calentamiento al que contribuyó la
radiactividad de algunos de los elementos
más pesados. En la etapa siguiente de su
formación, cuando la Tierra se hizo más
caliente, comenzó a fundirse bajo la
influencia de la gravedad. Esto produjo la
diferenciación entre la corteza, el manto y
el núcleo, con los silicatos más ligeros
moviéndose hacia arriba para formar la
corteza y el manto y los elementos más
pesados, sobre todo el hierro y el níquel,
sumergiéndose hacia el centro de la Tierra
para formar el núcleo.
Al mismo tiempo, la erupción volcánica,
provocó la salida de vapores y gases
volátiles y ligeros de manto y corteza.
Algunos eran atrapados por la gravedad
de la Tierra y formaron la atmósfera
primitiva, mientras que el vapor de agua
condensado formó los primeros océanos
del mundo.
•
Interna.
- Núcleo
El núcleo es la parte más interna del
planeta, y no se sabe para nada de que
está formado, y se supone que está
compuesto de hierro y níquel. ( Núcleo
metálico).
Debido al giro de metal contra metal se
originan corrientes electromagnéticas.
El campo magnético es formado por la
diferente velocidad de giro, cuando se
iguale la velocidad del núcleo exterior y el
núcleo interior se quedara neutro el
campo magnético.
Figura 12.
- Manto
El manto es la capa más onda, la que
mayor volumen ocupa, la composición
mineralógica se desconoce, únicamente se
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
27
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Biología
sabe algo de la parte más superficial, del
manto superior, que en algunos puntos de
la tierra afloró y forma los llamados
ofiolitas.
Teniendo en cuenta la densidad, con el
estudio de la transmisión de las ondas
sísmicas, se supone que esta formado por
rocas densas, ultrabásica (no tiene cuarzo)
del tipo de la pendolita, durita y eclogita.
Hay puntos en los que se produce
convección entre la capa sólida y manto,
que aporta un calor extra a la astenosfera.
Hay principalmente dos fuentes de calor
una es el sol y otra es el interior de la
tierra.
- Corteza
Es una capa delgada y se puede estudiar,
es espesa en profundidad y en superficie.
Se distingue una corteza continental y
luego una corteza oceánica.
La corteza oceánica es muy delgada mide
unos 11 Km y está basada básicamente
por basaltos, que son rocas volcánicas,
son negras, están formadas por silicatos
de Mg , a esta corteza se le llama también
SIMA.
La otra es mucho más densa, puede llegar
a medir de 70 a100 Km lo más grueso
corresponde a las grandes montañas o
cordilleras, el tipo de roca que la compone
es el granito, también se le llama SIAL
porque es una mezcla de aluminio y
silicatos.
La corteza intermedia es una mezcla de las
dos, es una corteza oceánica con un poco
de sial. En la corteza se distingue dos tipos
de estructura, que son los orogonos o
cordilleras y escudos o cratones. Las
cordilleras, tienen forma alargada y
plegada en las cuales se encuentran
formas sedimentarias, pero el núcleo es
un núcleo granítico, hay dos tipos de
orogonos
los
marginales
y
las
intercontinentales, los primeros en los
bordes del continente y los otros en el
interior.
Los escudos son zonas llanas, son muy
viejas, está ene el interior de los
continentes, tienen capas de sedimentos
muy anchas, si escarbamos vemos que hay
rocas plegadas, (sedimentarias, granitos,
metamórficas).
Las fosas oceánicas aparecen cerca a los
continentes, son depresiones largas,
estrechas y profundas.
•
Externa.
La composición de nuestro planeta está
integrada por tres elementos físicos: uno
sólido, la litosfera, otro líquido, la
hidrosfera, y otro gaseoso, la atmósfera.
Precisamente la combinación de estos tres
elementos es la que hace posible la
existencia de vida sobre la Tierra.
- Hidrosfera
La hidrosfera engloba la totalidad de las
aguas del planeta, incluidos los océanos,
mares,
lagos,
ríos
y
las
aguas
subterráneas.
Este
elemento
juega
un
papel
fundamental al posibilitar la existencia de
vida sobre la Tierra, pero su cada vez
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
28
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Biología
mayor nivel de alteración puede convertir
el agua de un medio necesario para la
vida en un mecanismo de destrucción de
la vida animal y vegetal.
A) El agua salada: océanos y mares
El agua salada ocupa el 71% de la
superficie de la Tierra y se distribuye en los
siguientes océanos:
-
-
-
-
-
El océano Pacífico, el de mayor
extensión, representa la tercera parte
de la superficie de todo el planeta. Se
sitúa entre el continente americano y
Asia y Oceanía.
El océano Atlántico ocupa el segundo
lugar en extensión. Se sitúa entre
América y los continentes europeo y
africano.
El océano Índico es el de menor
extensión. Queda delimitado por Asia
al Norte, África al Oeste y Oceanía al
Este.
El océano Glacial Ártico se halla
situado alrededor del Polo Norte y está
cubierto por un inmenso casquete de
hielo permanente.
El océano Glacial Antártico rodea la
Antártida y se sitúa al Sur de los
océanos Pacífico, Atlántico e Índico.
Los márgenes de los océanos cercanos a
las costas, más o menos aislados por la
existencia de islas o por penetrar hacia el
interior de los continentes, suelen recibir
el nombre de mares.
B) El agua dulce
El agua dulce, que representa solamente
el 3% del agua total del planeta, se
localiza en los continentes y en los Polos.
En forma líquida en ríos, lagos y acuíferos
subterráneos y en forma de nieve y hielo
en los glaciares de las cimas más altas de
la Tierra y en las enormes masas de hielo
acumuladas entorno al Polo Norte y sobre
la Antártida.
- Atmósfera
La Tierra está rodeada por una envoltura
gaseosa llamada atmósfera, que es
imprescindible para la existencia de vida,
pero su contaminación por la actividad
humana puede provocar cambios que
repercutan en ella de forma definitiva.
La atmósfera tiene un grosor aproximado
de 1.000 km. y se divide en capas de
grosor y características distintas:
La troposfera es la capa inferior que se
halla en contacto con la superficie de la
Tierra y alcanza un grosor de unos 10 km.
Hace posible la existencia de plantas y
animales, ya que en su composición se
encuentran la mayor parte de los gases
que estos seres necesitan para vivir.
Además,
aquí
ocurren
todos
los
fenómenos meteorológicos y actúa de
regulador de la temperatura del planeta,
ya que el denominado efecto invernadero
hace que la temperatura no llegue a
valores extremos ni aumente o disminuya
bruscamente, al ser absorbido el calor por
las partículas de vapor de agua de las
nubes.
La estratosfera es la capa intermedia,
situada entre los 10 y los 80 km. En la
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
estratosfera la temperatura aumenta y el
aire se enrarece hasta tal punto que los
seres vivos no podrían sobrevivir en ella.
Sin embargo es fundamental por tener la
función de filtro de las radiaciones solares
ultravioleta, gracias a la existencia en ella
de la denominada capa de ozono.
La ionosfera es la capa superior y la de
mayores dimensiones, en ella el aire se
enrarece cada vez más y la temperatura
aumenta considerablemente.
Es fundamental porque provoca la
desintegración de los meteoritos que
llegan a ella desde el espacio.
Asia, Europa, África,
Antártida, Oceanía
Se presenta dividida en placas tectónicas
que se desplazan lentamente sobre la
astenosfera, capa de material fluido que
se encuentra sobre el manto superior.
Las tierras emergidas son las que se hallan
situadas sobre el nivel del mar y ocupan el
29% de la superficie del planeta.
Su distribución es muy irregular,
concentrándose principalmente en el
Hemisferio
Norte
o
continental,
dominando los océanos en el Hemisferio
Sur o marítimo.
La
Figura 13.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
- Litosfera
La litosfera es la capa externa de la Tierra y
está formada por materiales sólidos,
engloba la corteza continental, de entre
20 y 70 Km. de espesor, y la corteza
oceánica o parte superficial del manto
consolidado, de unos 10 Km. de espesor.
América,
Competencias científico-teóricas
El PSA:.
- Expondrá la estructura de la tierra.
- Conducirá a los alumnos en la
construcción de un mapa conceptual.
El alumno:
- Recopilará de manera individual
información documental sobre la
estructura de la tierra.
- Elaborará de manera grupal un mapa
conceptual sobre la estructura de la
tierra.
- Elaborará de manera individual dibujos
y esquemas de la estructura de la
tierra.
1.1.3.
LA
CIENCIA.
•
BIOLOGÍA
COMO
Definición de ciencia.
Las tierras emergidas se hallan repartidas
en seis continentes:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
30
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Biología
El vocablo "ciencia" proviene del latín
scientia, que en un sentido escrito
significa "saber". Sin embargo, al término
saber debe otorgársele un significado más
amplio y, así, ciencia seria el "conjunto de
lo que se sabe por haberlo aprendido
mediante una continuada actividad
mental… para tener ciencia hay que
abarcar al menos todo un sistema de
conocimientos; para tener saber basta con
poseer más conocimientos acerca de uno
o varios sistemas de los que tiene el vulgo
Podemos definir a la ciencia, desde un
punto de vista totalizado, como un
sistema
acumulativo,
metódico
y
provisional
de
conocimientos
comportable,
producto
de
una
investigación científica y concernientes a
una determinada área de objetos y
fenómenos.
Las principales características que posee la
ciencia, así concebida, son las siguientes:
sistemática,
acumulativa,
metódica,
provisional, comprobable, especializada,
abierta y producto de una investigación
científica.
•
Conocimiento empírico.
Existen
muchas
definiciones
de
conocimiento,
dependientes
de
la
perspectiva que se tome al definirlo.
Se define al conocimiento como el
conjunto
organizado
de
datos
e
información destinados a resolver un
determinado problema.
Sin
embargo,
el
concepto
de
conocimiento es muy general Es así que
las creencias religiosas constituyen un tipo
especial de conocimiento, no pasibles de
ser comprobadas por la ciencia. Por lo
tanto
las
creencias
religiosas
no
constituyen
conocimiento
científico,
aunque sí son fuente de conocimiento.
El conocimiento "a priori" es aquel que es
independiente de la experiencia.
El conocimiento "a posteriori" es aquel
dependiente de la experiencia.
Podemos establecer varias clases de
conocimiento: el empírico, el Científico, el
filosófico y el teológico.
El conocimiento empírico o vulgar es el
conocimiento popular, obtenido por azar,
luego de numerosas tentativas. Es
ametódico y asistemático.
•
Conocimiento científico.
El conocimiento científico va más allá del
empírico, por medio de él trascendido el
fenómeno, de conocer las causas, las leyes
y el origen, es metódico. Conocer
verdaderamente, es conocer por las
causas. Conocemos una cosa de manera
absoluta cuando sabemos cual es la causa
que la produce y el motivo por el cual no
puede ser de otro modo (Aristóteles), esto
es saber por demostración, por eso la
ciencia se reduce a la demostración. Las
características del conocimiento científico
son: Es cierto, porque explica los motivos
de su certeza, lo que no ocurre con el
empírico; es general, es decir conoce en lo
real lo que tiene de más universalmente
válido para todos los casos de la misma
especie; es metódico y sistemático, su
objetivo es encontrar y reproducir éste
encadenadamente lo alcanza por medio
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
31
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Biología
del conocimiento de las leyes y principios,
por eso la ciencia constituye un sistema;
además posee objetividad, desinterés y el
espíritu crítico.
El conocimiento científico se adquiere a
partir de la experimentación y el
razonamiento y sigue un método, se
refiere a hechos objetivos y demostrables
mediante
la
observación
y
la
experimentación.
El
conocimiento
científico tiene diferentes características:
Debe ser verdadero o cierto, es decir,
que explica algún fenómeno de la
naturaleza
por
medio
de
la
experimentación,
comprueba
esta
explicación.
- Debe ser general, es decir, se
universalizan los resultados obtenidos.
- Son metódicos mutables, es decir, que
se pueden cambiar.
Todos los conocimientos científicos van a
tener que seguir un método el cual va a
ser el método científico, tiene las
siguientes características:
-
-
-
-
-
-
Planteamiento
del
problema
basándose en la observación y a la
recolección de datos, se plantean
varias interrogantes.
Formulación de una hipótesis. Son las
posibles respuestas que surgieron
durante la observación; éstas se
admiten provisionalmente hasta que se
comprueba su validez mediante la
experimentación.
Experimentación.
Es
probar
prácticamente
las
virtudes
y
propiedades de una cosa. Descubrir,
comprobar o demostrar determinados
fenómenos o principios científicos. Se
evalúan las hipótesis provisionalmente,
conservando
sólo
aquellas
que
satisfacen al investigador. Se debe
elaborar un diseño experimental
respecto a lo que se va a hacer, como
se realizará y conque se llevará a cabo.
Análisis de resultados.- Se discute el
porque se dieron ciertos tipos de
resultados, si fueron esperados o
diferentes y tomando en cuenta la
hipótesis y los objetivos del trabajo, se
establecen en las conclusiones.
Informe escrito.- El cual es un reporte
de todo lo realizado, escrito en forma
clara y concreta.
Redacción de trabajo
El alumno: Elaborará un cartel
de las características del método científico
resolviendo un problema planteado por el
PSA.
•
El
método
científico
aplicación a la biología
y
su
Con la explicación que ya se tiene sobre
que es el método científico podemos
comenzar a nosotros mismos discernir la
aplicación de este no solo en la biología si
no en la vida diaria y en todas las ciencias
que existen, por ejemplo con las prácticas
de campo podemos describir, no sólo el
fenómeno natural, sino también los
cambios continuos que suceden en los
seres vivos y en su medio natural.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
32
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Biología
Para poder hacer una práctica, se debe de
planear el tipo de lugar, el material
necesario, las actividades, las tareas
conocer las reglas y las acciones
posteriores a la visita.
Después de todo, se debe realizar el
informe de trabajo, el cual debe de llevar
datos generales del lugar visitado, la
descripción del fenómeno, interpretación
de lo observado y las conclusiones. Por
supuesto, se debe mantener un buen
comportamiento.
Ejemplo:
Despiertan entusiasmo a los
alumnos
Fijan nociones nuevas
Pedro tenía una teoría de que el universo
es redondo y por eso es infinito, no sabía
como comprobarlo, pero después de
algún tiempo se le ocurrió aventar, en la
siguiente prueba o viaje a la luna, una
manzana y si volvía a pasar por la tierra en
aproximadamente 500 años, sería verdad.
Por supuesto todavía no se cumplen los
500 años.
-
Estudias fenómenos que no se
pueden estudiar en clase
Experimentación.
C
A
M
P
O
Aplican el método científico
experimental en el estudio de
la naturaleza.
Ayudan a fortalecer y a la
cooperación y el trabajo en
equipo
Tabla 2.
P
R
Á
C
T
I
C
A
Lo primero que se hace al realizar una
observación, es delimitar el problema,
describir lo que estoy observando,
tomando en cuenta características y
determinar en todos los aspectos color,
textura, forma, tamaño, olor, etc.
D
E
-
SENTIDO Conocer el mundo vivo y saber
como funciona.
UTILIDAD Aprovechar y
explotación del mundo vivo.
evitar
la
La observación, la experimentación y
la comparación en biología.
Observación.
Diseño experimental.- Para experimentar
el primer punto que tenemos que tomar
en cuenta el diseño experimental; es decir,
ubicar el lugar donde vamos a realizar
nuestro
experimento;
lugar,
fecha,
recursos, etc.
AsImismo, se deben plantear y diseñar
todos los pasos para reproducir algún
fenómeno que estemos experimentando.
Es importante controlar factores de
variación como temperatura, cantidad de
luz, oxigenación, etc. Se debe contar con
un testigo o experimento control (el cual
es un modelo que cumple con condiciones
ideales para que ayude a observar las
variaciones durante la experimentación y
no contar con ninguno de los factores que
estamos probando con el experimento). Es
importante llevar registros detallados que
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
observemos para poder analizar y llegar a
conclusiones válidas.
Comparación.
Es un aspecto muy importante dentro del
método científico de la Biología. Si no se
realizan comparaciones nunca se obtendrá
una visión lógica de los hechos, una de las
funciones de tener un testigo en todo lo
que realizamos es para comparar y tener
una base para hacerlo.
La comparación establece semejanzas y
diferencias entre los objetos para,
finalmente, encontrar características de
los fenómenos y realizar una clasificación.
Así se puede comprobar directamente la
aplicación del método científico en la
biología siguiendo los pasos descritos de
dicho método.
Explicará que es el conocimiento
científico y
qué es el conocimiento
empírico
El Alumno:
- Realizará en equipos una investigación en
Internet o en textos de otras disciplinas
que son ciencia y que desarrollan el
método científico.
El alumno:
- Realizará en equipos una investigación
en Internet o en textos de otras
disciplinas los ejemplos del desarrollo
del método científico.
- Realizará una investigación de las
aportaciones científicas de biólogos
mexicanos a la ciencia.
- Recopilará
individualmente
información documental sobre la
disciplina y ciencia de Biología.
- Elaborará individualmente un resumen
del tema expuesto.
- Elaborará en equipos una ficha técnica
sobre la biología como ciencia.
-
1.2.1. ERAS GEOLÓGICAS.
Criterios
de
geológicas.
división
de
eras
De acuerdo con algunos científicos la
historia de la tierra se divide en cinco eras
geologicas:
Figura 14.
PARA CONTEXTUALIZAR:
Competencias Científico-teóricas:
™ Describir el método científico.
El PSA:
- Expondrá el método científico.
- Expondrá la Biología como ciencia.
• Azoica,
• Precámbrico,
• Paleozoica,
• Mesozoica
• Cenozoica.
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Biología
•
Azoica
•
Precámbrico
- Características físicas y biológicas.
- Características físicas y biológicas.
La superficie de la corteza terrestre
empezó a solidificarse, por lo que la
temperatura fue muy elevada e impidió la
aparición de vida. Durante esta era existió
una gran actividad de tipo volcánico.
Al principio de su formación, la tierra era
una bola de material incandescente medio
fundido.
Debido a las grandes erupciones
volcánicas y al proceso de enfriamiento de
la superficie terrestre, la atmósfera estaba
cargada de vapor de agua, que al
precipitarse, ocupó las partes bajas de la
Tierra formando los primeros océanos.
Los elementos mas pesados cayeron hacia
el centro para formar el núcleo metálico y
los mas ligeros emergieron a la superficie
y forman el manto rocoso y la corteza.
A lo largo de miles de millones de años, el
planeta se fue enfriando, la superficie se
solidifico y se formaron la atmósfera y los
océanos.
Las erupciones volcánicas del fondo
oceánico y los terremotos renuevan la
corteza y la deriva continental la
modifican constantemente.
La era geológica más antigua de la
historia de la Tierra es la era Arcaica o
Azoica En sus formaciones no se han
halado fósiles que permitan asegurar la
existencia de seres vivos. Se extiende
desde la formación de la corteza terrestre
hasta el Algónquico.
En esta época no existían organismos
vivos su duración es 1.600 millones de
años, que se divide en un Período Arcaico
inferior y otro Superior.
Fue en estos océanos donde aparecieron
las primeras formas de vida (los
organismos de una sola célula), que al ir
evolucionando dieron como resultado la
formación de vida pluricelular (de muchas
células), como las esponjas y los
invertebrados.
La actividad volcánica y tectónica de este
periodo dio como resultado la formación
de los primeros grandes sistemas
montañosos.
Las abundantes lluvias originaron la
formación de rocas sedimentarias.
Edad superior: 570M.A
Edad inferior: 4.500 M.A.
Generalmente el precámbrico aflora en
unos pocos lugares del mundo. En la
mayoría existen rocas metamórficas e
intrusivas. Las rocas sedimentarias son
muy escasas (casi no existen). Eso significa
que los procesos sedimentarios (Río, Mar,
Viento) funcionan de una manera
comparable a la de hoy. Las regiones de
rocas precámbricas se llaman escudos,
ellos son: Escudo Canadiense, Escudo
Báltico, Escudo Brasileño, Escudo de
Guayania, Escudo Africano (o de Etiopía),
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
35
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Biología
Escudo Arábigo, Escudo Siberiano y
Escudo Australiano (o Indochino). Los
escudos entonces se pueden definir como
núcleos antiguos de los continentes.
pero totalmente diferente a la vida del
cámbrico.
Las rocas más antiguas del mundo: Isua:
rocas metasedimentarias=3,8Mil millones
de años (en Groenlandia) y Amitsoq
(gneisses)= 3,7Mil millones de años.
La atmósfera en esta época estaba en su
composición totalmente diferente a la
actualidad. Especialmente la cantidad de
oxígeno era inferior como hoy. Eso
significa que las rocas y minerales
superficiales no sufrieron oxidación. Los
metales (especialmente fierro) afloraron
sin ser afectados por la oxidación.
Se conocen rocas en Canadá, Australia y
África que presentan marcas de períodos
glaciares.
La vida, los primeros fósiles
Los fósiles más antiguos del mundo tienen
una edad alrededor de 3 mil millones de
años.
Generalmente
estos
fósiles
representan unicelulares o solamente
estructuras simples redondas. Muchas
veces se discute el origen orgánico. Las
dificultades para encontrar fósiles en rocas
de esta edad son tremendas ya que la
mayoría de las rocas precámbricas son de
origen
magmático
o
metamórfico.
Además los animales no formaban
conchas de calcio o sílice. Un listado de los
lugares donde se pueden encontrar los
fósiles más antiguos del mundo:
Fig Tree: 3.100 M.A. (Sudáfrica). Objetos
redondos o fibrosos, sin estructuras
complejas. Pero el contenido de los
isótopos de carbono (13C/12C) muestra
una actividad orgánica. Posiblemente
estos fósiles pertenecen a bacterias y/o
algas azul verdosas (no son algas).
Gunflint: 1.900M.A. (Canadá) Estratos
antraziticos con fósiles de algas y hongos.
Ediacara fauna: 650 M.A. (Australia). Los
primeros multicelulares (o pluricelulares),
El clima
Geotectónica.
Se conocen estructuras montañosas de
2.100 M.A. - 1.800 M.A. de edad en
Canadá (Wopmay mountains)
•
Paleozoica
- Características físicas y biológicas.
Existe en varias partes del mundo
afloramientos
del
Cámbrico,
principalmente en Polonia, este de
Alemania, Checoslovaquia y España.
En los Estados Unidos de América existe
un perfil completo de estratos cámbricos
donde aparecen gran cantidades de fósiles
en excelente estado de petrificación.
En América del Sur existen afloramientos
en los sectores de los Andes de Columbia,
Bolivia y Argentina (esquistos y areniscas).
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Biología
La vida.
En las rocas del Cámbrico se encuentran
una relativamente gran cantidad de fósiles
diferentes.
La mayoría de los animales todavía no
tenían un esqueleto, pero otros sí.
Los animales más importantes de esta
época son:
−
−
−
−
−
−
Trilobites
Braquiópodos (todavía existen hoy)
como lingula
Moluscos
Conodontes: crustáceos con una
concha compuesta por dos valvas
Artropodas
Nautiloideos
Además aparecieron las poliplacophoras
las cuales se conocen actualmente como
apretadores.
En esta época existían casi todos los
grupos de animales con excepción de los
vertebrados, los animales con esqueleto
interior. Todos los animales vivían todavía
en el mar. Al fin del Cámbrico se puede
observar una gran cantidad de algunos
grupos de trilobites.
La gran cantidad y el desarrollo de los
fósiles en el Cámbrico con respecto al
Precámbrico muestra que la evolución
empezó fuertemente en este último
período. Solamente la construcción de
cáscaras de calcio o fosfato permitió una
fosilización en gran estilo.
La construcción de cáscaras ocurrió a
causa de cambios químicos del agua de
mar. Posiblemente el pH se bajó y el
contenido de CO2 se aumentó. Eso
permitió a los animales la construcción de
un caparazón como defensa.
Geotectónica.
Los continentes del Sur estaban juntos
(Gondwana), Sibiria, Laurentia (Estados
Unidos), China y Báltica eran continentes
pequeños unidos.
Ordovicico
Generalidades:
Edad superior: 438 M.A.
La vida.
Primeros peces mandibulados:
-
Braquiópodos (como fósil guía)
Conodontes ( como fósil guía)
Graptolitos (como fósil guía)
Trilobites
Coralinos (Rugosa<)
Nautiloideos:
Subgrupo
de
los
Cefalópodos. Alcanzaron tamaños de
un largo de 4,5m (Endoceras)
Lamelibranquios
Los primeros agnatas (vertebrados)
aparecen en depósitos de los Estados
Unidos de América.
Además
los
equinodermos
(erizos,
estrellas de mar) se cambiaron a una
simetría pentagonal.
Al fin del Ordovícico una gran cantidad de
los animales están en extinción (algunos
grupos de Braquiópodos)
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
37
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Biología
Geotectónica.
La vida
Lapetus. Océano entre Laurentia y Báltica
(Escocia) tal vez con subducción.
Los
primeros
animales
y
cambiaron hacia la tierra firme.
Silúrico
-
Generalidades.
Edad superior: 438 M.A.
Edad inferior: 410M.A.
El Lapetus (= océano entre Europa y
Estados Unidos de América=Laurentia)
estaba al punto para cerrarse. El nivel
marino generalmente estaba muy elevado.
Alacranes (escorpiones)
Ciempiés (mirapodos)
Fóliles característicos:
Graptolitos
Conodontes
Además:
Peces
Braquiópodos
Trilobites
Paleozoico Superior
Los sectores costeros hundidos bajo las
aguas.
Devónico
Al fin del Ordovícico el mar retrocedió a
causas tectónicas y/o climáticas.
Edad superior: 345 M.A
Edad inferior: 410 M.A.
Orogénesis Caledónica
Configuración de los continentes
Entre el fin del Cámbrico
comienzo del Devónico.
hasta
el
Esta formación de montañas ocurrió
principalmente en el norte de Europa
(Noruega, Suecia, Inglaterra) pero también
se puede reconstruir esta actividad
tectónica en América del Norte y Australia.
Durante estas épocas las rocas de las
regiones afectadas sufrieron plegamiento,
metamorfismo y un fuerte levantamiento
vertical. (Discordancia).
Comienza a formarse el futuro Mar de
Tethis.
plantas
Geotectónica:
Europa
chocó
completamente con América del Norte y
formó el continente Laurasia.
El
comienzo
del
Devónico
está
representado por las últimas actividades
tectónicas de orogénesis Caledónica.
En varias partes del mundo se han
formado arrecifes, liditas, areniscas (Old
Red Sandstone o viejas piedras rojas).
En los Andes existen pizarras bituminosas
de ésta época.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
38
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Biología
La vida
El clima
Fósiles característicos:
Las
temperaturas
estaban
en
carbonífero un poco más altas
comparación con las de la actualidad.
-
Graptolitos
Goniatites (forma de Ammonoides)
Ostracodos (=microfósil artrópodo)
Braquiópodos
Peces
Algunos grupos se cambian a tierra firme.
Aparecieron los primeros tiburones.
Edad superior: 290 M.A.
Edad inferior: 342 M.A.
Es la época del carbón.
La vida
Conquista de los seres vivos.
Los
trilobites
desaparecen
casi
completamente
sólo algunos grupos
sobreviven hasta el Pérmico.
Fósiles característicos
-
Plantas:
primeros
arborescentes
Goniatites.
Pérmico
Edad superior: 230 M.A.
Edad inferior: 290M.A.
Época de la sal
Geotectónica
Comienza
a
manifestarse
el
desmembramiento de Gondwana. Se
elevan los continentes y se secan los mares
interiores dando zonas con sedimentos
marinos y salitres.
Carbonífero
-
el
en
Aunque todavía existe el gran continente
Pangea
(Laurasia+Gondwana)
pero
existen indicadores que muestran una
separación de los continentes. Además la
orogénesis herciniana (o variscica) está en
su última etapa para terminar en el
Pérmico.
La vida
helechos
Depósitos
Grandes depósitos de carbón en Europa.
Tilites (=Morrenas litificadas) en Africa y
Argentina
Esta época está caracterizada por un poco
cantidad de fósiles. Grandes partes del
mundo muestran solamente rocas que no
permitieron vida o una petrificación. A
finales de la época pérmica grandes partes
del mundo vivo están en extinción.
Fósiles característicos:
-
Plantas (Glossopteris, Coníferas)
Amonites
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
39
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Biología
Al fin de la época pérmica desaparecieron
varias formas de animales antiguos.
Depósitos
Aparecen
sedimentos
(petrolíferos)
•
Mesozoica
- Características físicas y biológicas.
Mesozoico Triásico
bituminosos
"Kupferschiefer" (esquisto de cobre) en
grandes partes de Europa Central al
comienzo del pérmico se han depositado
unos esquistos especiales.
Estratos de sal de espesor de alrededor de
1000m.
En una cuenca cerrada entre Inglaterra,
Noruega, Alemania y Polonia se han
depositado grandes cantidades de sal y
rocas de evaporación (halita, yeso...). En 6
fases se han acumulado cerca de 1000m
de sales.
Edad superior: 195 M.A.
Edad inferior: 230M.A.
La vida
Fósiles característicos:
Plantas:
Gastrópodos
Peces:
Diversificación de los moluscos
Animales:
Tilitas en sectores del Hemisferio Sur
Argentina: carbóm
Brasil: Calizas y sal.
-
Límite paleozoico/mesozoico
Regional
Extinción de todos los trilobites y una gran
cantidad de los animales como: Trilobites
(total), Braquiópodos (en gran parte) y
Equinodermas (parcial).
La región de Atacama aflora en la
Quebrada Paipote cerca La Puerta, con
sedimentos continentales como areniscas
rojas, conglomerados y además existen
pequeños depósitos de carbón.
Rocas clásicas terrestres
Nacimiento de otros tipos de animales,
significa la aparición de reptiles que se
desarrollaron rápidamente a formas
diferentes con gran éxito.
Reptiles
Tortugas
Dinosaurios
La Flora:
Ginco
Araucaria
Mundo
Los continentes Africa y América del Sur
estaban juntos, con una actividad
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
40
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Biología
magmática al
continentes.
límite
de
los
dos
Jurásico
Edad superior:141M.A.
Edad inferior: 195 M.A
Época de los Ammonites y Dinosaurios.
La vida
Fósiles característicos:
Ammonites:muchas especies diferentes,
las cuales se usan como fósiles guias,
ejemplo: Dactyloceras, Amalteus, Arietites,
perispinctes y stephanoceras.
Mayor extensión del Mar de Tethis.
En Europa, como en muchas partes del
mundo, esta época está representada por
grandes cantidades de calizas.
La vida
Dinosaurios.
Aves de gran tamaño
Reptiles marinos
Bosques de Gimnospermas (plantas sin
flor).
Cretácico
Edad superior: 65 M.A.
Edad inferior: 141 M.A.
La vida
Dinosaurios
Los primeros animales fueron aves,
transición entre reptiles y aves, caracoles.
Geología regional
Grandes acumulaciones de calizas (de los
extensos mares que habían ocupado los
continentes).
En la región de Atacama existen rocas
magmáticas y sedimentarias. Entre las
rocas sedimentarias afloran calizas.
El Océano Atlántico todavía no existía
pero en México la separación entre África
y América del Sur muestra su primera
etapa.
Ammonites tal vez con formas irregulares
(ej. Scaphites), en el Cretázico Superior ya
están en extinción, para desaparecer
completamente
en
el
límite
del
Cretázico/Terciario.
Cefalópodos como Belemnites (como
pulpos), también desde el Cretázico
Superior en extinción.
Desaparecen los dinosaurios.
Aparecen los primeros mamíferos y los
primeros angiospermas (plantas con flor).
Aves con dientes.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
41
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Biología
Geología Regional
Limite mesozoico/cenozoico
En la región de Atacama predominan
rocas magmáticas, pero también existen
rocas sedimentarias.
Extinción completa de los Dinosaurios,
Belemnites y Ammonites.
•
Cenozoica
Importantes transgresiones marinas
- Características físicas y biológicas.
El Atlántico se abrió, primero en el sur
entre Africa y América del Sur, después
entre Europa y América del Norte.
Generalidades
Edad superior: 1,8M.A.
El Mar de Tethis, entre Africa y Europa se
cerró y provocó la primera orogénesis en
los Alpes.
Edad inferior: 65 M.A.
La vida
Conquista de los mamíferos.
En general los mamíferos ganan durante
el Terciario en importancia a otros
animales.
Existen entre otros: caballos, elefante,
rinocerontes.
Los mamíferos se expandieron hasta la
invasión de los glaciares.
Los antropoides se cambiaron a humanos.
Los más importantes serían: El Proconsul
(20 M.A.), Afarensis (3 M.A.), Homo
Habilis (2 M.A.), Homo Erectus (1,5 M.A =
cuaternario) y Homo Sapiens ( 0,5
M.A.=cuaternario).
Geología regional
Orogénesis de los Andes y de los Alpes.
El Mar de Tethis está cerrado.
Paulatinamente se desarrolló el Océano
Atlántico, significa que Africa y América
del Sur se alejaron.
En Europa existen depósitos de sal y
carbón (Lignitos).
Región de Atacama: Grandes cantidades
de rocas volcánicas (o volcanoclásticas).
En los sectores de la precordillera (Cerro
Bravo) afloran ignimbritas (piedra pomez).
Además las gravas de Atacama=rocas
plásticas semicompactadas del Sector Inca
de Oro (entre otros) pertenecen al
mioceno (entre 20-7 M.A.)
El globo presenta la paleografía actual.
-
Grandes plegamientos, fracturas y
actividad magmática.
Se terminan de formar los océanos.
Se producen ingresiones y regresiones
marinas.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
42
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Biología
-
Rocas ígneas y sedimentarias.
El clima
Generalmente las temperaturas estaban
más altas en comparación a hoy.
La Antártida , hasta tres millones de años
atrás no estaba cubierta de glaciares.
Cuaternario
Clima
En todo el mundo la temperatura
generalmente se ha bajado, 6 veces las
regiones del norte (Canadá, Estados
Unidos de América, Europa del Norte
como Noruega, Suecia, Dinamarca y
Alemania) estaban afectadas por épocas
glaciarias, se destacan cuatro períodos
interglaciarios
(producto
de
las
glaciaciones).
Generalidades
Esto dio lugar a un cambio climático con
el cual los glaciares aumentaron su
volumen, hasta cubrir grandes regiones
europeas y norteamericanas.
Sedimentación eólica, loess y morrenas. Se
forman con ella las grandes llanuras.
El mismo fenómeno ocurrió en los andes y
en la Antártida.
La vida
Por lo tanto puede hablarse de un
descenso general de la temperatura en
todo el globo con lo cual se produjeron
conjuntamente cambios en la flora y la
fauna que debieron adaptarse a las
nuevas condiciones climáticas.
Edad superior: 0
Edad inferior: 1,8 M.A.
Aparece el hombre. Característica más
importante de esta época.
Predominio de los mamíferos que pasan a
ser más pequeños, en general casi como
en la actualidad.
Geología regional
La erosión ahora pasa a ser entonces
glaciaria además de la eólica, marina y
fluvial que ya afectaban anteriormente.
En todo el mundo se depositaron los
sedimentos
blandos,
todavía
no
compactados.
Escala geológica detallada de las eras
geológicas. (adaptado de Newman,
1988)
En algunos lugares especiales como en la
Cordillera de los Andes se han formado
grandes depósitos de extrusivas por la
intensa actividad volcánica.
Mediante el empleo de indicadores de
edad relativa ha sido posible ordenar
cronológicamente los distintos tramos
rocosos que aparecen en la corteza
terrestre
construyendo
una
escala
ordenada de eventos y materiales.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
43
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Biología
De esta forma, la historia geológica de la
corteza se ha dividido en distintas
unidades, que de mayor a menor orden,
son: eras (definidas principalmente a
partir de discordancias, es decir,
señalando ciclos orogénico, es decir,
períodos en que hubo formación de
montañas);
sistemas
(definidos
principalmente mediante discordancias y
contenido faunístico) y pisos (definidos
principalmente por contenido faunístico y
cambios litológicos significativos).
La siguiente es una tabla usada
comúnmente en geología y paleontología
Tabla 3.
Eras
Períodos
Épocas
Cuaternario Holoceno
Principales eventos biológicos
Pleistoceno Evolución del hombre
CENOZOICO Terciario
Millones de años
Tiempo histórico y prehistórico
Plioceno
Edad del hielo. Ancestros del hombre-prosimios
Mioceno
Dominio de las angiospermas (aparición de
Oligoceno
gramíneas). Radiación de los mamíferos, pájaros
Eoceno
e insectos polinizadores
1.8 m.a
6.5 m.a
Paleoceno
Extinción de los dinosaurios y reptiles voladores
Cretácico
En el continente, extinción de reptiles acuáticos y
amonites en el mar.
145 m.a
Aparición y radiación de plantascon flores
MESOZOICO
Gran desarrollo de ammonites en el mar
Jurásico
Expansión de los dinosaurios. Aparición de las aves.
210 m.a
Bosques gigantes de Coníferas, Cycas y Gynkos
Aparición de los Dinosaurios y mamíferos.
Triásico
Vegetación domindada por Gimnospermas.Reptiles mamiferoides
250 m.a
Expansión de los insectos
Primera catástrofe del ecosistema terrestre con gran extinsión
Pérmico
marina terrestre. Extinsión de los Trilobites.
290 m.a
Diversificación de reptiles primitivos
Primeros reptiles. Anfibios dominantes. Bosques extensos
Carbonífero
Inicio de glaciación en el hemisferio Austral
360 m.a
Expansión de los bosques primitivos.Primeras plantas con semillas.
Devónico
Primeras plantas con semilla.Primeros anfibios e insectos
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
408 m.a
44
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Biología
Tabla 4
Diversifiación de peces con esqueleto interno
PALEOZOICO
Silúrico
Diversificación de peces con mandíbula. Primeras
plantas terrestres y
438 m.a
artrópodos. Diversidad de peces sin mandíbulas.
Gran diversificación de la vida oceánica.
Ordovícico
Trilobites. Primeros vertebrados.
505 m.a
Abundantes algas marinas
Expansión de los organismos con esqueleto externo.
Cámbrico
Origen de casi todos todos los vertebrados.
590 m.a
Diversas algas
Primeros organismos multicelulares.
PROTEROZOICO
Precámbri
co
Primeras algas verdes-Inicio de la fotosíntesis
3500 m.a
Procariotas: primeras bacterias
AZOICO
Consolidac
ión de la
tierra
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
4600 m.a
45
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Biología
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias científico-teóricas
El PSA:
- Preparará y expondrá el tema “Eras
Geológicas” haciendo énfasis en las
aportaciones de científicos mexicanos
a esta ciencia.
- Motivará al estudiante a conocer los
campos de estudio de la biología y sus
aplicaciones en la vida cotidiana.
El alumno:
- Conocerá las eras geológicas y la
diversidad de organismos en la
diferentes épocas y dará un ejemplo de
las aplicaciones de cada una de ellas.
- Discutirá por equipos la relación de la
biología con otras disciplinas (ciencias
auxiliares) y sus aportaciones, en este
campo del conocimiento.
- Realizará un cuadro sinóptico con la
información de investigadores notables
en
Biología
y
sus
principales
aportaciones.
Competencias de información
El PSA:
- Indicará a sus alumnos cuáles son las
revistas de publicación científicas mas
accesibles
para
buscar
temas
relacionados este tema de eras
geológicas.
El alumno:
- Buscará en las noticias acontecimientos
donde se aplique o esté involucrado el
conocimiento
generado
por
la
biología.
1.2.2 RECURSOS
FÓSILES
ENERGÉTICOS
Como recursos energéticos fósiles se
entienden combustibles que se han
formado durante millones de años, sobre
todo a partir de plantas. A ellos
pertenecen el lignito y la hulla, el petróleo
y el gas natural. Los yacimientos de
combustibles fósiles son aprovechados
desde hace miles de años por el hombre y
siguen cubriendo la mayor parte de
nuestras necesidades de energía calorífica.
•
Petróleo
Petróleo, líquido oleoso bituminoso de
origen natural compuesto por diferentes
sustancias orgánicas. También recibe los
nombres de petróleo crudo, crudo
petrolífero o simplemente “crudo”. Se
encuentra en grandes cantidades bajo la
superficie terrestre y se emplea como
combustible y materia prima para la
industria
química.
Las
sociedades
industriales modernas lo utilizan sobre
todo para lograr un grado de movilidad
por tierra, mar y aire impensable hace sólo
100 años. Además, el petróleo y sus
derivados se emplean para fabricar
medicinas,
fertilizantes,
productos
alimenticios,
objetos
de
plástico,
materiales de construcción, pinturas y
textiles, y para generar electricidad.
En la actualidad, los distintos países
dependen del petróleo y sus productos; la
estructura física y la forma de vida de las
aglomeraciones periféricas que rodean las
grandes ciudades son posibles gracias a
un suministro de petróleo relativamente
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
46
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Biología
abundante y barato. Sin embargo, en los
últimos
años
ha
descendido
la
disponibilidad mundial de esta materia, y
su costo relativo ha aumentado. Es
probable que, a mediados del siglo XXI, el
petróleo ya no se use comercialmente de
forma habitual.
- Características y Origen
Todos los tipos de petróleo se componen
de hidrocarburos, aunque también suelen
contener unos pocos compuestos de
azufre y de oxígeno; el contenido de
azufre varía entre un 0,1 y un 5%. El
petróleo contiene elementos gaseosos,
líquidos y sólidos. La consistencia del
petróleo varía desde un líquido tan poco
viscoso como la gasolina hasta un líquido
tan espeso que apenas fluye. Por lo
general, hay pequeñas cantidades de
compuestos gaseosos disueltos en el
líquido; cuando las cantidades de estos
compuestos son mayores, el yacimiento
de petróleo está asociado con un depósito
de gas natural (véase Combustible
gaseoso).
Existen tres grandes categorías de
petróleo crudo: de tipo parafínico, de tipo
asfáltico y de base mixta. El petróleo
parafínico está compuesto por moléculas
en las que el número de átomos de
hidrógeno es siempre superior en dos
unidades al doble del número de átomos
de carbono.
Las moléculas características del petróleo
asfáltico son los naftenos, que contienen
exactamente el doble de átomos de
hidrógeno que de carbono. El petróleo de
base mixta contiene hidrocarburos de
ambos tipos. Véase también Asfalto;
Nafta.
El petróleo se forma bajo la superficie
terrestre por la descomposición de
organismos marinos. Los restos de
animales minúsculos que viven en el mar
—y, en menor medida, los de organismos
terrestres arrastrados al mar por los ríos o
los de plantas que crecen en los fondos
marinos— se mezclan con las finas arenas
y limos que caen al fondo en las cuencas
marinas tranquilas. Estos depósitos, ricos
en materiales orgánicos, se convierten en
rocas generadoras de crudo. El proceso
comenzó hace muchos millones de años,
cuando surgieron los organismos vivos en
grandes cantidades, y continúa hasta el
presente. Los sedimentos se van haciendo
más espesos y se hunden en el suelo
marino bajo su propio peso. A medida
que se van acumulando depósitos
adicionales, la presión sobre los situados
más abajo se multiplica por varios miles, y
la temperatura aumenta en varios cientos
de grados. El cieno y la arena se
endurecen y se convierten en esquistos y
arenisca; los carbonatos precipitados y los
restos de caparazones se convierten en
caliza, y los tejidos blandos de los
organismos muertos se transforman en
petróleo y gas natural.
Una vez formado el petróleo, éste fluye
hacia arriba a través de la corteza terrestre
porque su densidad es menor que la de
las salmueras que saturan los intersticios
de los esquistos, arenas y rocas de
carbonato que constituyen dicha corteza.
El petróleo y el gas natural ascienden a
través de los poros microscópicos de los
sedimentos situados por encima. Con
frecuencia acaban encontrando un
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
47
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esquisto impermeable o una capa de roca
densa: el petróleo queda atrapado,
formando un depósito. Sin embargo, una
parte significativa del petróleo no se topa
con rocas impermeables, sino que brota
en la superficie terrestre o en el fondo del
océano. Entre los depósitos superficiales
también figuran los lagos bituminosos y
las filtraciones de gas natural.
Evolución
histórica
aprovechamiento del petróleo.
del
Los seres humanos conocen estos
depósitos superficiales de petróleo crudo
desde hace miles de años. Durante mucho
tiempo se emplearon para fines limitados,
como el calafateado de barcos, la
impermeabilización de tejidos o la
fabricación de antorchas. En la época del
renacimiento, el petróleo de algunos
depósitos superficiales se destilaba para
obtener
lubricantes
y
productos
medicinales, pero la auténtica explotación
del petróleo no comenzó hasta el
siglo XIX. Para entonces, la Revolución
Industrial había desencadenado una
búsqueda de nuevos combustibles y los
cambios sociales hacían necesario un
aceite bueno y barato para las lámparas.
El aceite de ballena sólo se lo podían
permitir los ricos, las velas de sebo tenían
un olor desagradable y el gas del
alumbrado sólo llegaba a los edificios de
construcción reciente situados en zonas
metropolitanas.
La búsqueda de un combustible mejor
para las lámparas llevó a una gran
demanda de “aceite de piedra” o
petróleo, y a mediados del siglo XIX varios
científicos desarrollaron procesos para su
uso comercial. Por ejemplo, el británico
James Young y otros comenzaron a
fabricar diversos productos a partir del
petróleo, aunque después Young centró
sus actividades en la destilación de carbón
y la explotación de esquistos petrolíferos.
En 1852, el físico y geólogo canadiense
Abraham Gessner obtuvo una patente
para producir a partir de petróleo crudo
un
combustible
para
lámparas
relativamente limpio y barato, el
queroseno. Tres años más tarde, el
químico estadounidense Benjamin Silliman
publicó un informe que indicaba la amplia
gama de productos útiles que se podían
obtener mediante la destilación del
petróleo.
Con ello empezó la búsqueda de mayores
suministros de petróleo. Hacía años que la
gente sabía que en los pozos perforados
para obtener agua o sal se producían en
ocasiones filtraciones de petróleo, por lo
que pronto surgió la idea de realizar
perforaciones
para
obtenerlo.
Los
primeros pozos de este tipo se perforaron
en Alemania entre 1857 y 1859, pero el
acontecimiento que obtuvo fama mundial
fue la perforación de un pozo petrolífero
cerca de Oil Creek, en Pennsylvania
(Estados Unidos), llevada a cabo por
Edwin L. Drake, el Coronel, en 1859.
Drake, contratado por el industrial
estadounidense George H. Bissell —que
también proporcionó a Sillimar muestras
de rocas petrolíferas para su informe—,
perforó en busca del supuesto “depósito
matriz”, del que parece ser surgían las
filtraciones de petróleo de Pennsylvania
occidental. El depósito encontrado por
Drake era poco profundo (21,2 m) y el
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
48
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petróleo era de tipo parafínico, muy fluido
y fácil de destilar.
El éxito de Drake marcó el comienzo del
rápido crecimiento de la moderna
industria
petrolera.
La
comunidad
científica no tardó en prestar atención al
petróleo, y se desarrollaron hipótesis
coherentes para explicar su formación, su
movimiento
ascendente
y
su
confinamiento en depósitos. Con la
invención del automóvil y las necesidades
energéticas surgidas en la I Guerra
Mundial, la industria del petróleo se
convirtió en uno de los cimientos de la
sociedad industrial.
- Importancia del petróleo
Aunque hacía siglos que el petróleo se
empleaba en campos tan diferentes como
la medicina o la construcción, la moderna
era del petróleo empezó con la
perforación de un pozo comercial en
Pensilvania (Estados Unidos), en 1959. La
industria petrolera estadounidense creció
rápidamente, y surgieron numerosas
refinerías
para
fabricar
productos
derivados del petróleo crudo. Las
compañías petroleras empezaron a
exportar su principal producto, el
queroseno
—empleado
para
iluminación—, a todas las zonas del
mundo. El desarrollo del motor de
combustión interna y del automóvil creó
un enorme mercado nuevo para otro
derivado importante, la gasolina. Un
tercer producto, el gasóleo de calefacción,
empezó a sustituir al carbón en muchos
mercados energéticos.
Las compañías petroleras, la mayoría
estadounidenses,
encontraron
inicialmente reservas de crudo mucho
mayores en Estados Unidos que en otros
países. Esto hizo que las compañías
petroleras de otros países —sobre todo
Gran Bretaña, Países Bajos y Francia—
empezaran a buscar petróleo en muchas
partes del mundo, especialmente en
Oriente Próximo. Los británicos iniciaron la
producción del primer campo petrolífero
en esa zona (concretamente en Irán) justo
antes de la I Guerra Mundial. Durante la
guerra,
la
industria
petrolera
estadounidense produjo dos tercios del
suministro mundial de petróleo a partir de
yacimientos nacionales, e importó un
sexto de México. Al final de la I Guerra
Mundial, y antes del descubrimiento de
los productivos campos del este de Texas,
Estados Unidos, con sus reservas afectadas
por el esfuerzo bélico, se convirtió en un
importador neto de petróleo durante
algunos años.
A lo largo de las tres décadas siguientes,
con el apoyo ocasional del gobierno
federal de Estados Unidos, las compañías
petroleras de ese país se expandieron con
enorme éxito por el resto del mundo. En
1955, las cinco principales empresas de
petróleo de Estados Unidos producían dos
tercios del petróleo del mercado mundial
(sin incluir América del Norte y el bloque
soviético). Dos compañías británicas
producían casi un tercio, mientras que los
franceses
sólo
producían
una
quincuagésima parte. Las siete principales
compañías estadounidenses y británicas
proporcionaban al mundo cantidades
cada vez mayores de petróleo barato
procedente de las enormes reservas de
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
49
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Biología
Oriente Próximo. El precio internacional
era aproximadamente de un dólar por
barril; durante esa época, Estados Unidos
era en gran medida autosuficiente, y sus
importaciones estaban limitadas por una
cuota.
Figura 15.
Formación de la OPEP
Dos
grupos
de
acontecimientos
simultáneos transformaron ese suministro
seguro de petróleo barato en un
suministro inseguro de petróleo caro. En
1960, indignados por los recortes de
precios unilaterales llevados a cabo por las
siete grandes compañías petroleras, los
gobiernos de los principales países
exportadores de petróleo —Venezuela y
cuatro países del golfo Pérsico— formaron
la Organización de Países Exportadores de
Petróleo (OPEP) para intentar evitar
mayores recortes en el precio que recibían
por su petróleo. Lo consiguieron, pero
durante una década no lograron subir los
precios. Entretanto, el aumento del
consumo de petróleo, sobre todo en
Europa y Japón, donde el petróleo
desplazó al carbón como fuente primaria
de energía, provocó una enorme
expansión de la demanda de productos
del petróleo.
La crisis energética
El año 1973 marcó el final de la era del
petróleo seguro y barato. En octubre,
como resultado de la guerra entre árabes
e israelíes, los países árabes productores
de petróleo recortaron su producción y
embargaron el suministro de crudo a
Estados Unidos y los Países Bajos. Aunque
el recorte árabe representaba una pérdida
de menos del 7% del suministro mundial,
provocó el pánico de las compañías
petroleras,
los
consumidores,
los
operadores del petróleo y algunos
gobiernos. Cuando unos pocos países
productores comenzaron a subastar parte
de su crudo se produjo una puja
desenfrenada que alentó a los países de la
OPEP, que por entonces eran ya 13, a
subir el precio de todo su petróleo a
niveles hasta 8 veces superiores a los
precios de pocos años antes. El panorama
petrolero mundial se calmó gradualmente,
ya que la recesión económica mundial
provocada por el aumento de los precios
del petróleo recortó la demanda de crudo.
Entretanto, la mayoría de los gobiernos de
la OPEP se hicieron con la propiedad de
los campos petrolíferos situados en sus
países.
En 1978 comenzó una segunda crisis del
petróleo cuando, como resultado de la
revolución que acabó destronando al Sha
de Irán, la producción y exportación iraní
de petróleo cayeron hasta niveles casi
nulos. Como Irán había sido un gran
exportador, el pánico volvió a cundir entre
los consumidores. Una repetición de los
acontecimientos de 1973, incluidas las
pujas desorbitadas, volvió a provocar la
subida de los precios de crudo durante
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
50
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Biología
1979. El estallido de la guerra entre Irán e
Irak en 1980 dio un nuevo impulso a los
precios del petróleo.
A finales de 1980 el precio del crudo era
19 veces superior al de 1970.
Los elevados precios del petróleo volvieron
a provocar una recesión económica
mundial y dieron un fuerte impulso a la
conservación de energía; a medida que se
reducía la demanda de petróleo y
aumentaba la oferta, el mercado del
petróleo se fue debilitando.
El crecimiento significativo en la oferta de
petróleo procedente de países ajenos a la
OPEP, como México, Brasil, Egipto, China,
la India o los países del mar del Norte,
hizo que los precios del crudo cayeran aún
más. En 1989, la producción soviética
alcanzó los 11,42 millones de barriles
diarios y supuso el 19,2% de la
producción mundial de aquel año.
A pesar de que los precios internacionales
del petróleo se han mantenido bajos
desde 1986, la preocupación por posibles
trastornos en el suministro ha seguido
siendo el foco de la política energética de
los países industrializados.
Las subidas a corto plazo que tuvieron
lugar tras la invasión iraquí de Kuwait
reforzaron esa preocupación.
Debido a sus grandes reservas, Oriente
Próximo seguirá siendo la principal fuente
de petróleo en el futuro previsible.
Figura 16.
•
Carbón
El carbón es un término genérico para
designar una gran variedad de materiales
sólidos con un elevado contenido de
carbono. La mayoría del carbón se quema
en centrales térmicas para generar vapor
de agua destinado a impulsar los
generadores eléctricos. También se usa
parte del carbón en las fábricas para
proporcionar calor para los edificios y los
procesos industriales; una variedad
especial de carbón de alta calidad se
convierte en coque metalúrgico para la
fabricación de acero.
•
Origen e importancia del carbón
El carbón proviene de restos de
vegetación
formados
en
tiempos
geológicos,
que
originalmente
se
acumularon como plantas en pantanos o
fueron depositados en lagunas. La
acumulación de limos y otros sedimentos,
junto con movimientos en la corteza
terrestre
(movimientos
tectónicos)
enterraron estos pantanos y turberas, en
algunos casos a una gran profundidad. A
medida que iban quedando enterradas,
las plantas fueron sometidas a elevadas
temperaturas y presiones, las cuales
causaron cambios físicos y químicos en la
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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vegetación, transformándolas, con el
correr de los tiempos en carbón.
Inicialmente la turba, precursora del
carbón, fue convertida en lignito ó carbón
pardo, que son tipos de carbón con
"madurez" orgánica baja. Luego de
muchos millones de años, la continuidad
de los efectos de la temperatura y presión
produjo cambios adicionales en el lignito,
incrementando
progresivamente
su
madurez y transformándolo al rango
conocido
como
carbones
sub
bituminosos.
A medida que este proceso fue
ocurriendo, una serie de cambios químicos
y físicos provocan que el carbón se vuelva
más duro y maduro, punto en el cual se le
clasifica como bituminoso o carbón duro.
Bajo las condiciones adecuadas, el
incremento progresivo en la madurez
orgánica continua, para finalmente formar
la antracita.
El
grado
de
"metamorfismo
o
carbonización" a la que fue sometido el
carbón, desde su forma de turba a
antracita, tiene una importante relación
con sus propiedades físicas y químicas y es
lo que se conoce como el "rango" del
carbón. Los carbones de bajo rango, tales
como el lignito y los sub bituminosos, son
típicamente más blandos, fácilmente
desmenuzables, opacos y con apariencia
de tierra; se caracterizan por tener altos
niveles de humedad y bajo contenido de
carbono, y por consiguiente, poca energía.
Los carbones de alto rango son
típicamente más duros y resistentes.
contenidos de carbono y de energía del
carbón, así como de una disminución en
el nivel de humedad. La antracita está en
el tope del rango y por tanto, tiene los
más altos contenidos de carbono y
energía, y los menores niveles de
humedad.
Los grandes depósitos de carbón sólo
comenzaron a formarse después de la
evolución de las plantas en el período
Devónico, hace 400 millones de años.
Durante el período Carbonífero (350 a 280
millones
de
años)
ocurrieron
acumulaciones en el Hemisferio Norte;
durante
el
período
Permiano
–
Carbonífero (350 a 225 millones de años)
en el Hemisferio Sur y más recientemente,
al final del período Cretáceo y principios
de la era Terciaria (100 a 15 millones de
años) en áreas tan diversas como EEUU,
América del Sur, Indonesia y Nueva
Zelanda.
Cuanto más antiguos son estos depósitos
y
mayor
su
recubrimiento,
la
transformación
se
encuentra
más
avanzada, y la potencia será menor que al
comienzo, esto a raíz de la compresión y
de las pérdidas en materias volátiles.
El incremento en el rango está
acompañado por un aumento en los
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Reservas
Figura 17.
Clasificación
Las variaciones en la edad y en la historia
geológica
del
carbón
ocasionan
variaciones en el rango. La clasificación
general y básica del carbón es por rango o
categoría, desde turba y lignitos en el
extremo inferior de la escala, pasando por
los carbones bituminosos hasta llegar a la
antracita en el extremo superior. Por lo
general, cuanto más alto sea el rango del
carbón, mayor será su edad, contenido de
carbono y poder calorífico, de igual modo,
más bajo será su contenido de hidrógeno
y materias volátiles.
Los distintos sistemas de clasificación de
carbón se basan en distintas propiedades,
que en esencia buscan determinar el
poder calorífico del carbón. De esta forma
es posible construir un rango de
clasificación - ver siguiente figura - que
permite identificar la génesis, edad, tipo
de biomasa originaria, condiciones
bioquímicas y físico - químicas que
caracterizan el desarrollo del carbón.
Las reservas mundiales de carbón son
enormes. La cantidad de carbón
recuperable desde un punto de vista
técnico y económico en las condiciones
actuales proporcionaría cinco veces más
energía que las reservas de petróleo
crudo; como existen muchas reservas de
carbón de alto coste, la cantidad que será
económicamente recuperable a medida
que crecen los precios de la energía podría
proporcionar más de 20 veces más energía
que las reservas de petróleo. Cuatro
regiones del mundo contienen tres cuartas
partes de las reservas de carbón
actualmente recuperables: Estados Unidos
(24%), los países de la antigua URSS
(24%), China (11%) y Europa Occidental
(10%).
En
contraste
con
los
países
industrializados, los países en vías de
desarrollo que tienen importantes reservas
de carbón, lo siguen empleando para
calefacción y usos industriales.
Problemas de Contaminación
A pesar de los costes relativamente bajos
del carbón y de las enormes reservas que
existen, el aumento del uso del carbón
desde 1973 ha sido mucho menor de lo
previsto, ya que el carbón está asociado a
muchos más problemas medioambientales
que el petróleo. La minería subterránea
puede provocar silicosis en los mineros,
hundimientos del suelo situado sobre las
minas y filtraciones de ácido a los
acuíferos. La minería a cielo abierto exige
una cuidadosa restauración del entorno
para que la tierra vuelva a ser productiva y
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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el paisaje se recupere. Además, la
combustión del carbón provoca la emisión
de partículas de dióxido de azufre, óxido
de nitrógeno y otras impurezas. Se cree
que la lluvia ácida —lluvias y otras
precipitaciones con un grado de acidez
relativamente alto, que están dañando
lagos y bosques en muchas zonas del
mundo— se debe en parte a dichas
emisiones
(véase
Contaminación
atmosférica). En la década de 1990, la
preocupación por el posible calentamiento
del planeta como resultado del efecto
invernadero hizo que algunos gobiernos
tomaran en consideración medidas para
reducir las emisiones de dióxido de
carbono producidas por la combustión de
carbón, petróleo y gas natural. Durante la
rápida industrialización que ha tenido
lugar durante los siglos XIX y XX, los
niveles de dióxido de carbono en la
atmósfera se han incrementado un 28%.
La solución de esos problemas es costosa,
y la cuestión de quién debe pagar por ello
resulta polémica. Esto hace que,
probablemente, el consumo de carbón
siga creciendo con más lentitud que lo
que cabría esperar en un principio. Sin
embargo,
las
enormes
reservas
carboníferas, la mejora de las tecnologías
para reducir la contaminación y los
avances en la gasificación del carbón
(véase Combustible gaseoso) indican a
pesar de todo que el mercado del carbón
crecerá en los próximos años.
Estudio Individual
El Alumno: realizará una
búsqueda de las reservas de carbón que
existen en el país y su importancia en la
biología
1.2.3 EVOLUCIÓN GEOLÓGICA
DE
LOS
CONTINENTES
Y
OCÉANOS .
•
Teoría Tectónica Global.
Desde hace más de dos siglos se tuvo la
idea de que los continentes se han
movido; sin embargo, esta idea no fue
aceptada por la mayor parte de científicos
que consideraban a la Tierra como
“rígida” y a los continentes como “masas
fijas”.
En 1915, Alfred Wegener, meteorólogo y
geofísico alemán, propuso la hipótesis de
la “Deriva Continental”, estableciendo que
en el pasado había existido un
“supercontinente” único denominado
“Pangea” (que significa “Toda la Tierra”), y
que hace unos 200 millones de años
(Jurásico inferior) este supercontinente
empezó a romperse en continentes más
pequeños, que derivaron a sus posiciones
actuales. Wegener argumentó su hipótesis
en base a numerosas pruebas de campo
de índole geográfico (encaje de los
continentes de Sudamérica y Africa);
paleontológico (evidencias de fósiles);
paleoclimático (evidencias de climas
antiguos) y petrográfico – estructural
(evidencias de tipos de rocas y cordilleras
montañosas).
La hipótesis de la Deriva Continental fue
duramente criticada por algunos geólogos
y geofísicos que sostenían que la corteza
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terrestre y manto superior de la Tierra
eran demasiado rígidos como para
permitir tan grandes desplazamientos
horizontales, considerando que la energía
disponible de la Tierra era muy limitada.
A partir de 1.960 hasta la actualidad,
todos los científicos, tanto geólogos como
geofísicos, consideran a la Tierra como
algo que se deforma lentamente y a los
continentes flotando a la deriva sobre un
substrato más denso. Los continentes
repetidas veces se han roto y separado,
chocado y ensamblado, y probablemente
han aumentado de tamaño como
consecuencia de este proceso.
En 1968, nace la teoría de la Tectónica de
Placas o Tectónica Global, debido a la
unión de conceptos de las hipótesis de la
Deriva Continental (Wegener, 1915) y
Expansión del Fondo Oceánico (Hess,
1960);
la
cual
es
aceptada
universalmente. Esta teoría postula un
modelo cinemático, según el cual la
litosfera está compuesta por un número
relativamente reducido de placas que
están en continuo movimiento unas con
respecto a otras, y en cuyos límites o
bordes se localiza la mayor parte de los
procesos geológicos que actúan en la
Tierra:
tectonismo,
magmatismo,
metamorfismo, sismicidad, etc.
Las tres zonas internas de la Tierra:
corteza, manto y núcleo han sido
denominadas
por
los
geoquímicos
“unidades geoquímicas”, ya que tienen
distinta composición química y densidad.
Los estudios geofísicos revelan que en el
interior
de
la
Tierra
existen
discontinuidades debidas a diferencias de
comportamiento físico de los materiales,
que permiten establecer las siguientes
divisiones o “unidades geodinámicas”:
litosfera, astenosfera, mesosfera, núcleo
externo y núcleo interno.
1. Litosfera: capa superior de la Tierra
constituida por rocas rígidas y
quebradizas, que tiene un espesor
variable, siendo más gruesa bajo los
continentes que bajo los océanos. Su
espesor promedio aproximado es 100
a 120 km. Es decir que, comprende
todo el espesor de la corteza terrestre
(32 a 35km) y una parte del manto
superior.
2. Astenosfera: capa que se extiende
desde la base de la litosfera hasta los
300 km de profundidad, con un
espesor aproximado de 180 km. Es una
capa blanda porque su temperatura es
alta, unos 1.400 º C y los materiales
que la constituyen se encuentran
próximos a su punto de fusión. Su
comportamiento físico es la de un
sólido plástico, sumamente viscoso (es
un nivel plástico).
3. Mesosfera: capa que se extiende desde
la base de la astenosfera hasta los
2.900km
de
profundidad.
Su
comportamiento físico es casi tan
plástico como el de la astenosfera; en
ambas
circulan
corrientes
de
convección cuya fuente de energía
calórica procede del núcleo. Estas
corrientes de convección llegan hasta
la base de la litosfera y
son las
responsables del movimiento de las
placas litosféricas.
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4. Núcleo externo: capa que se extiende
desde la base de la mesosfera hasta los
5.120 km de profundidad.
Se
encuentra en estado líquido y en
proceso de agitación térmica. La
convección del núcleo exterior da lugar
al campo magnético actual de la Tierra.
5. Núcleo interno: Capa que se extiende
desde la base del núcleo externo hasta
los 6.370 km de profundidad (centro
de la Tierra). Se encuentra en estado
sólido y en proceso de convección
térmica.
Placas litosféricas.
La litosfera está constituida por siete (7)
grandes placas y otras menores, que se
mueven rígidamente con relación a la
astenosfera.
Las placas mayores son:
Pacífica, Norteamericana, Sudamericana,
Euroasiática, Africana, Australoíndica y
Antártica. La placa Pacífica es la de mayor
extensión y sólo está formada de litosfera
oceánica; las otras seis restantes, son
placas mixtas, formadas por litosfera
continental y oceánica. Las
placas
menores o subplacas son: de Nazca,
Arábiga, de Cocos, Caribe, de las Filipinas,
de Escotia y de Juan de Fuca.
Las placas litosféricas se mueven
continuamente pero a velocidades muy
lentas, de unos pocos centímetros por
año. Este movimiento es impulsado por la
distribución desigual del calor en el
interior de la Tierra, generando corrientes
convectivas.
La convección térmica del núcleo de la
Tierra, calienta desde abajo el material de
las capas de la mesosfera y astenosfera
que se encuentran entre la litosfera y el
núcleo, originando en ellas “corrientes de
convección”, que transfieren el calor del
núcleo hasta la base de la litosfera más
fría.
Las corrientes de convección
ascienden y se separan en la base de la
litosfera, la cual sufre tensión y se rompe
en numerosas fracturas escalonadas (fallas
directas o normales) a ambos lados de la
línea de sutura o rift, formando una
depresión tectónica estrecha y larga , que
sería la iniciación de un futuro océano. A
través de la línea de sutura, que es una
grieta profunda que atraviesa la litosfera,
asciende desde la astenosfera el material
rocoso fundido (magma basáltico) que se
derrama a ambos lados de la sutura,
recubriendo el fondo de la depresión
tectónica y formando nueva corteza
oceánica. . Los fragmentos de la litosfera
dividida son desplazados horizontalmente
y en sentido opuesto sobre la astenosfera,
debido a la acción de las corrientes
convectivas y al descenso gravitatorio
como consecuencia de la pendiente
originada en la zona de tensión. Allí,
donde
las
corrientes
convectivas
convergen, descienden y se introducen en
la astenosfera, arrastran la base de
litosfera, originando una zona deprimida
o fosa oceánica, por compresión.
Las placas litosféricas presentan distintos
tipos de bordes, estos son:
1. Bordes de placas divergentes o de
expansión: Se produce por la
separación entre dos placas, como
sucede en las dorsales oceánicas. Esta
separación está vinculada con la
formación de nueva litosfera oceánica,
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producto del vulcanismo submarino de
lava basáltica, y a la formación de una
cuenca oceánica, como es el caso del
océano Pacífico, océano Atlántico,
océano Índico.
2. Bordes de placas convergentes. Se
produce por el acercamiento de dos
placas litosféricas. Comprende tres
casos:
a) Convergencia de placas litosféricas
continental y oceánica: se produce
por el acercamiento de una placa
litosférica oceánica a una placa
litosférica continental. En este caso, la
placa litosférica oceánica de menor
espesor pero más densa, se hunde bajo
la placa litosférica continental, menos
densa. Este proceso se denomina
“subducción” y da origen a la
formación de una “fosa” frente al
margen continental, que se rellena de
sedimentos
provistos
desde
el
continente y parte de los sedimentos
marinos transportados por la placa
oceánica. Estos
sedimentos son
plegados, fracturados y levantados por
compresión, y adosados al borde de la
placa continental, conformando lo que
se denomina “prisma de acreción”.
Este tipo de colisión da origen a la
formación
de
cordilleras
de
plegamiento,
asociada
con
magmatismo,
metamorfismo y
sismicidad.
Podemos mencionar
algunos ejemplos: la convergencia de
la placa de Nazca (placa oceánica) y la
placa
Sudamericana
(placa
continental), que origina la formación
de la Cordillera de los Andes. La zona
que indica la subducción es la “fosa de
Atacama”.
b) Convergencia de placas litosféricas
continentales: se produce cuando los
bordes de ambas placas litosféricas
continentales se acercan y colisionan,
de tal manera que, ambos bordes de
placa se pliegan, fracturan y forman
grandes cordilleras, con algo de
vulcanismo y sismos. Estas cordilleras
quedan en el interior de la nueva masa
continental. Un ejemplo actual, es el
choque de los bordes continentales de
las
placas
Euroasiática
y
la
Australoíndica, que originó los montes
del Himalaya y la meseta del Tibet;
otro ejemplo, es la colisión de la placa
Africana con la porción occidental
(Europa) de la placa Euroasiática, que
originó la cordillera de los Alpes.
c) Convergencia de placas litosféricas
oceánicas:
se produce cuando los
bordes de una placa litosférica mixta
choca con el borde de una placa
litosférica oceánica. En este, caso la
placa litosferica oceánica subduce,
originando una fosa entre ambos
bordes. La fusión parcial de la placa
litosférica oceánica al introducirse en la
astenosfera, produce magmatismo que
asciende a través del segmento de la
litosfera oceánica de la placa mixta,
formando arcos de islas volcánicas,
próximas al borde continental de la
placa mixta. Ejemplos: islas Aleutianas,
islas Marianas, islas Tongas.
3. Bordes
de
placas
de
falla
transformante: se produce cuando
dos placas se deslizan horizontalmente
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y paralelamente una respecto de la
otra; sin ningún movimiento que haga
separar o converger las placas. El
plano según el cual se produce el
movimiento es una fractura casi
vertical que se extiende por todo el
espesor de la litosfera y se denomina
“falla transformante”. Esta situación
origina importantes sismos, pero no
magmatismo
ni
formación
de
cordilleras. El ejemplo más importante
es el de la falla de San Andrés, que se
encuentra en la zona de California, al
oeste de América del Norte; en este
caso, la placa Pacífica roza a la placa
Norteamericana y se desplaza en
dirección noroeste.
Resumiendo: la teoría que explica la
fragmentación y desplazamiento de la
litosfera es la “tectónica de placas” o
”tectónica global”. Según esta teoría la
litosfera está dividida en placas que
interaccionan entre sí, separándose en
zonas de dorsales oceánicas, deslizándose
lateralmente en zona
de fallas
trasformantes
y
aproximándose
y
eventualmente colisionando en zonas de
subducción.
También
explica
otros
procesos geológicos que son el resultado
de la interacción de placas, como ser:
plegamiento y fracturación de las rocas
(tectónica),
actividad
ígnea
(magmatismo), metamorfismo y actividad
sísmica existentes en el planeta.
Bordes
constructivos:
distensión.
Zonas
de
Son zonas en las que coinciden fuerzas
divergentes provocando distensión y fosas
que se llaman Rift. En esas fosas se van
incorporando
magmas
desde
la
astenosfera. El aporte de magma provoca
una elevación del conjunto. Cuando esas
elevaciones ocurren en el fondo oceánico
las llamamos dorsales. La parte externa el
magma entra en contacto con el agua. En
esos casos en los que el magma entra en
contacto con el magma solidifica
rápidamente
y
forma
lavas
almohadilladas. El magma de las zonas
más profundas solidifica más despacio y
dará lugar a rocas filonianas y plutónicas.
En el centro este de África hay dos fosas
tectónicas:
- Centroafricana: Va desde la bahía de
Sópala hasta el valle del Nilo medio.
-
Sirio africana: Se inicia al oeste del
Kilimanjaro y continúa hacia el norte
en el Mar Rojo y el Mar Muerto.
Estas fosas rodean el Lago Victoria y
originan a su vez lagos como el Tanganita,
el Kivu, el Malavi, el Eduardo, el Alberto y
el Rodolfo y valles fluviales como el Omo.
Y además origina volcanes como el
Kilimanjaro y el monte Kenia. En esa zona
forma un valle en forma de “y” con más
de 3000km de largo y 70km de ancho. Se
considera que es una prolongación de los
Rift continentales que provocaron la
formación del Mar Rojo hace 10000
millones de años y del golfo de Adén.
Bordes
destructivos.
compresión.
Zonas
de
Se caracterizan por la presencia de fosas
oceánicas (zonas donde la presión del mar
es muy alta y que se originan por la
subducción de una placa bajo otra donde
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concluyen dos zonas concurrentes, zonas
que reciben gran cantidad de sedimentos.
Las consecuencias de la compresión son:
-
-
Subducción de la placa litosférica más
densa por debajo de la más ligera que
es la continental y que es más gruesa.
Esa subducción hace que los materiales
se vayan incorporando a la astenosfera
compensándose así lo que sucede en
las dorsales. Como la superficie del
fondo oceánico no es lisa, la
subducción se produce “a golpes”.
Además la entrada de materiales tiene
que vencer la resistencia que ofrecen
los materiales de la litosfera. Solo
cuando la presión ejercida por la
litosfera supera a la resistencia de la
astenosfera se producirá el avance de
la placa litosférica. El hecho de que
esta placa no entre constantemente
provoca terremotos cuyos hipocentros
se localizan a lo largo del plano de
Benioff.
El rozamiento entre las dos placas es
enorme lo que provoca temperaturas
altísimas que llegara a fundir a algunos
materiales. Esos materiales a veces
solidifican en zonas más o menos
profundas dando rocas plutónicas,
pero en general tienden a ascender
aprovechando fracturas y grietas en las
rocas hacia zonas de presión más baja
y solidifican en el camino de ascenso o
en la superficie formando rocas
filonianas
y
volcánicas
respectivamente. A estos magmas
además
se
le
añaden
otros
procedentes de la propia astenosfera
que son materiales que funden si
encuentran una grieta y disminuye su
presión.
-
-
•
Los materiales acumulados en el borde
del continente, al ser comprimidos se
pliegan, se rompen y se elevan dando
lugar a cordilleras submarinas, después
a arcos de islas y finalmente a
cordilleras litorales explicándose así la
presencia en cimas montañosas de
fósiles marino y de rocas plegadas y
rotas que se originaron horizontales en
el fondo del mar. Son los movimientos
orogénicos.
Las rocas que quedan próximas al
magma se verán sometidas a un
aumento de temperatura y aunque no
lleguen a fundir experimentarán
cambios
(metamorfismo
térmico)
transformándose en otras rocas (rocas
metamórficas). También la compresión
puede provocar cambios en estado
sólido en las rocas iniciales es el
dinamo
metamorfismo.
El
metamorfismo regional es provocado
por la acción conjunta de presión y
temperatura.
Fenómenos Relacionados
- Sismicidad.
En las zonas de dorsal y en los Rift son
frecuentes los seísmos de baja intensidad.
En las zonas de compresión, los
terremotos son más frecuentes y de mayor
intensidad. Los hipocentros se sitúan a lo
largo del plano de Benioff y por tanto a
mayor profundidad más lejos del
continente se sitúan.
De los bordes neutros pueden presentarse
terremotos de gran intensidad como
consecuencia de la fricción lateral de las
placas. Cuando la tensión acumulada
supera la resistencia del rozamiento se
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producirá un desplazamiento brusco que
sacudirá el terreno, se dice entonces que
la falla se ha activado.
- Magmatismo
La distribución de los volcanes no es
uniforme y representándola en el mapa
coincide con la de los terremotos.
También nos permite dibujar el contorno
de las placas.
-
-
En los bordes constructivos: Se
produce el ascenso de magma de la
astenofera en los Rift y entonces dará
lugar a rocas volcánicas como basaltos.
Si solidifica en el camino de ascenso
tendremos filedonianas como los
lamprófidos o si solidifican en las
cámaras tendremos plutónicas como
las peridotitas o los garbos. Lo más
frecuente es que sean de tipo
basáltico, es decir, lavas fluidas y
pobres en gases. Esas lavas se
extienden por el terreno formando
coladas densas y en la erupción son
escasos los poroclastos (fragmentos
sólidos o gotas de magma).
En las zonas de subducción: Los
magmas procedentes de la astenosfera
se mezclan con sedimentos y entran en
contacto con el agua. En las zonas
profundas, las temperaturas son
altísimas y las rocas encajantes sufren
deshidratación y fusión parcial. Se
originan así magmas ácidos, espesos,
viscosos, ricos en gases que ascienden
con dificultad y que suelen solidificar
antes de llegar a la superficie
formando tapones. La acumulación de
gases y de más lava por debajo de esos
tapones
provoca
tapones
que
-
acabarán por reventar el cráter
produciendo erupciones violentas con
lavas espesas que forman coladas de
poca extensión pero de bastante
grosor con abundantes piroplastos se
forman así conos volcánicos bastante
escarpados, con bastante pendiente.
Lavas Ácidas: - Graníticas que darán
lugar como rocas volcánicas a traquitas
y riolitas, y como rocas filoniana a
pegmatitas.
- Metamorfismo
Conjunto de cambios en estado sólido que
experimentan las rocas y los minerales a
consecuencia
de
cambios
en
las
condiciones ambientales para adaptares a
las nuevas condiciones.
Los principales factores del metamorfismo
son el aumento de presión, el aumento de
temperatura y la presencia de fluidos
químicamente activos.
El metamorfismo supone la acumulación
fisicoquímica del mineral o de la roca a las
condiciones reinantes en la litosfera, a
mayor profundidad de la que corresponde
la
meteorización,
sedimentación
y
biogénesis.
Ante las nuevas condiciones, los minerales
evolucionan hacia formas estables ahora,
es decir, se originan nuevos minerales y
nuevas rocas que solo se forman en estas
condiciones de ambiente metamórfico.
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Tipos de metamorfismo:
Hay 3 tipos de metamorfismo según los
factores:
1.
Dinamometamorfismo.
Es
consecuencia de un aumento de presión.
Se produce a presiones altas y Temp.
Relativamente bajas. Se presentará en
zonas superficiales de zonas sometidas a
compresión. Ej. (Planos de falla se originan
más rocas metamórficas que son las
melonitas. También en los sinclinales o en
los geosinclinales en la fase preorogénica
de la evolución.)
Como consecuencia de las fuerzas
responsables de la presión, las partículas
de
las
rocas
se
orientan
perpendicularmente a la dirección de la
fuerza actuante. Aparecen así los planos
de pizarrosidad y esquistosidad. Los
minerales de la roca inicial sufren cambios
que afectan sobre todo a su estructura
cristalina. Los minerales evolucionan hacia
zonas de empaquetamiento más densas.
2. Metamorfismo Térmico. Es el principal
factor del metamorfismo responsable es
del aumento de Temp. Los materiales que
están en contacto o muy próximos a los
magmas y experimentan sobre todo
cambios químicos. Hay 2 tipos:
a) Piro metamorfismo. Lo experimentan
los fragmentos rocosos que quedan
englobados por magma y a pesar de
que
sufren
un
aumento
de
temperatura no llegan a fundir.
b) Metamorfismo
de
contacto.
Consecuencia del calentamiento que
experimentan las rocas que están en
contacto con en el magma o con sus
proximidades. Muy frecuente en los
límites de placas. La intensidad del
metamorfismo
sufrido
será
directamente
proporcional
a
la
proximidad al magma.
3.
Metamorfismo
Regional:
Es
consecuencia del aumento tanto de la
Temperatura como de la presión. Se
produce en zonas profundas. Su nombre
hace referencia a que afecta a regiones
enteras. Los minerales y las rocas
expuestas a este tipo de metamorfismo,
sufren cambios tanto químicos como
estructurales.
A partir de una roca inicial según la
intensidad por el metamorfismo Regional
sufrido,
se
irán
produciendo
sucesivamente rocas distintas que se
transformaran unas en otras. Cada uno de
estos conjuntos de rocas metamórficas
ordenadas
según
su
grado
de
metamorfismo y procedentes de la roca
inicial se llama Serie metamórfica. De las
S. Metamórficas la más conocida es la S.
Pelítica o Arcillosa. Parte de una arcilla que
va sufriendo metamorfismo más intenso
hasta llegar al ultra metamorfismo o
Anatexia estado en el que algunos
componentes de la roca comienzan a
fundir.
Límite entre el magmatismo y el
metamorfismo. A partir de la arcilla por
aumento de presión y Temperatura
obtenemos la 1º roca metamórfica de la
serie que es una pizarra arcillosa. Si
aumentan más la presión y la Temp.. Las
pizarras arcillosas se convierten en
Esquistos, en éstos ya no se distinguen tan
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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bien las capas. Los esquistos acabarán
dando micacitas. Las micacitas darán
Gneiss y éstas darán Migmatitas que a su
vez darán Granitos de Anatexia.
Formación de las cordilleras: Dos modelos
de cordilleras tanto por su posición como
por el proceso de su formación:
1) Cordilleras peri oceánicas; La acción de
la dorsal provoca la expansión del fondo
oceánico pero en las zonas de subducción
provocará el plegamiento de los
sedimentos del borde continental que da
lugar a cordilleras al borde del continente
llamadas cordilleras peri oceánicas.
2) Cordilleras intercontinentales:
2.1) Coord. Intercontinentales: Están entre
2 continentes. Son consecuencia de una
colisión entre 2 continentes en la llamada
abducción que se produce por una
abducción continuada con intervención de
2 dorsales de distinta intensidad. La
acción de la dorsal más potente provoca la
desaparición en una zona de subducción
de la litosfera oceánica a un ritmo tal que
anula la acción de la dorsal que nos
internes. Se cambia así el desplazamiento
entre las 2 dorsales hasta hacerlo chocar
contra el borde del otro continente.
2.2) Cordilleras intracontinentales: Se
originan por una colisión de 2 placas sin
que haya subducción.
•
Pliegues y fallas geológicas.
La distribución de las tierras y mares es un
reflejo del equilibrio entre los procesos
externos e internos, entre la creación y la
destrucción de tierra firme. Para
comprender
cómo
se
forman
y
evolucionan los continentes es necesario
considerar todos los procesos conocidos y
sus relaciones en el marco del conjunto
terrestre. Hace mucho tiempo se intentó
resolver esta cuestión, se dieron varias
teorías sobre la idea de la separación de
los continentes, pero fue A. Wegner
quien, en 1915, lanzó la idea de la deriva
continental. Tomando como base muchas
investigaciones geológicas y geofísicas de
la Tierra, se pudo establecer un modelo
dinámico global, el cual explica la
actividad de la Tierra. En su elaboración,
tuvieron especial importancia los datos
que ponen de manifiesto el movimiento
de las capas superiores de la Tierra, en
particular los sismos y la actividad
volcánica.
Todos los accidentes tectónicos que
afectan a las rocas pueden comprenderse
en tres tipos diferentes, y antagónicos,
hasta cierto punto: pliegues y fallas. Los
primeros son ondulaciones, modeladas
sobre materiales plásticos, mientras que
las roturas son interrupciones en forma de
planos
y
superficies
ligeramente
onduladas, que cortan las rocas y se
modelan siempre sobre materiales rígidos
La combinación de los diferentes tipos de
pliegues y fallas que afectan la corteza
terrestre
produce
la
variedad
de
estructuras observables en la Tierra, como
las grandes cadenas de montañas y las
cuencas sedimentarias.
En una falla normal los bloques se
deslizan sobre el plano de falla alejándose
uno del otro. Uno de los bloques se
desliza con respecto al otro.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
El resultado final es que la distancia total
entre los dos bloques es mayor.
En una falla inversa los bloques se deslizan
sobre el plano de falla acercándose uno al
otro. El resultado final es un acortamiento
con respecto a la longitud inicial de los
dos bloques.
En una falla transcúrrete los bloques se
desplazan uno con respecto al otro en la
dirección horizontal.
Los pliegues.
d) Plano axial: Es el plano imaginario que
pasa por las Charnelas de los estratos
que constituyen el pliegue.
e) Eje del pliegue: Es la intersección del
plano axial con la superficie del
terreno.
f) Cresta: Es la línea topográficamente
más alta de un pliegue anticlinal, y la
más baja de uno sinclinal.
g) Buzamiento: Es el ángulo que forma
un Flanco con la horizontal del suelo.
Son ondulaciones desarrolladas sobre
materiales estratificados dotados de
suficiente flexibilidad y plasticidad como
consecuencia de esfuerzos tectónicos
comprensivos.
h) Vergencia: Es el ángulo que forma el
plano axial con la horizontal del
terreno.
Elementos de un pliegue:
La clasificación de los pliegues puede ser
muy
compleja,
por
lo
que
los
diferenciaremos según:
a) Charnela: Es la línea que une los
puntos de máxima curvatura de los
distintos estratos superpuestos. A
ambos lados de ella cambia el sentido
del buzamiento de los estrados.
Clases de pliegues:
La Inclinación del Plano Axial:
-
b) Flancos: Son las dos partes laterales
del pliegue, a uno y otro, por lo que
podremos hablar de flanco derecho e
izquierdo.
c) Núcleo: Es la zona más interna del
pliegue. Está formado por las capas
más internas del pliegue . En un
anticlinal, el núcleo lo constituyen los
estratos más antiguos. En un sinclinal,
el núcleo lo constituyen los más
modernos.
-
Simétricos o rectos: Son aquellos
cuyos flancos tienen buzamiento de
sentido contrario y del mismo grado,
de forma que su plano axial es vertical,
careciendo en consecuencias de
vergencia. También se denominan
verticales, erguidos o derechos.
Asimétricos: Son aquellos cuyos
flancos tienen buzamientos de sentido
contrario y grado diferente o bien del
mismo sentido, de modo que su plano
axial presenta una inclinación , más o
menos
marcada.
También
se
denominan vergentes.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
Tumbados: Cuando la inclinación del
plano axial es mayor que en
asimétrico.
- Acostados: Cuando el pliegue es
totalmente horizontal.
Su Forma:
-
-
-
-
-
Monoclinales o en rodilla: Los
estratos se mantienen horizontales,
presentando una inflexión que puede
degenerar la falla.
Domos o braquianticlinales: Son
pliegues abovedados o en “ cúpula “,
de aspecto casi circular.
Armónicos: Se denominan así cuando
las distintas capas que los componen
se mantienen paralelas entre sí, debido
a que su consistencia es similar en
todas ellas y oponen la misma
resistencia
ante
los
empujes
tangenciales.
Disarmónicos: Las capas componentes
del pliegue no se mantienen paralelas
unas a otras y se pliegan de manera
diferencial, ya que, al existir capas
blandas intercaladas entre otras más
rígidas,
responden
de
manera
diferente
ante
los
empujes
tangenciales.
Pliegue-falla: Se produce cuando los
esfuerzos tangenciales que han dado
origen al pliegue son tan intensos que
superan el umbral de plasticidad y los
materiales acaban por romperse. Se
hallan asociados a pliegues volcados o
tumbados y a fallas inversas.
Asociaciones de pliegues
Con frecuencia, los pliegues se asocian
entre sí formando series. Algunas de las
más conocidas son:
-
-
-
Isoclinal: Formada por una serie de
pliegues sucesivos que presentan sus
flancos paralelos, independientemente
del grado de inclinación del plano
axial.
Anticlinorio: Serie de anticlinales en
forma de abanico. Los planos axiales
convergen hacia el interior de la
corteza.
Sinclinorio: Conjunto de sinclinales en
forma de abanico, cuyos planos axiales
convergen hacia arriba.
b) Las fallas.
Elementos de una falla:
Cuando sobre las rocas actúan fuerzas de
gran intensidad, se va acumulando el
esfuerzo, y llega un momento en el que se
fracturan. Una falla se origina cuando hay
una ruptura de estratos, seguida del
desplazamiento de los bloques resultantes
de dicha fractura.
A éstas las podemos dividir en las
siguientes partes:
a) El plano de falla: Es la superficie sobre
la que se produce la rotura.
b) Los labios de falla: Son los bloques
desplazados según el plano de falla.
c) El salto de falla o escarpe: Es el
desplazamiento que sufre los bloques,
medido en la vertical.
Clases de fallas
Se pueden definir tres tipos de fallas
según el sentido del desplazamiento de
los bloques y de la fuerza que las produce:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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-
-
-
-
Fallas normales: Uno de los bloques
se hunde a favor del plano de falla. Se
producen
por
movimientos
de
distensión y se caracterizan porque hay
un aumento en la superficie total del
terreno.
Fallas inversas: Uno de los bloque se
eleva en contra del plano de falla. Se
generan por fuerzas de compresión y
en consecuencia se produce un corte
del terreno. Actúan en la misma
dirección y en el sentido contrario.
Falla horizontal, de dirección o de
desgarre: El desplazamiento de lo
bloques es horizontal.
Falla rotacional o en tijera: Se
produce por un movimiento de
basculación vertical a lo largo del
plano de falla, alrededor de un punto
fijo.
Fallas de transformación: Conectan
accidentes estructurales de primer
orden, como zonas de subducción,
dorsales oceánicas o ambas entre sí.
Asociaciones de fallas.
Se encuentran frecuentemente asociadas,
dando lugar a sistemas complejos de
grandes dimensiones. Estas asociaciones
pueden ser:
a)
b)
Las fosas tectónicas son zonas
hundidas, delimitadas por un sistema
de fallas escalonadas.
Los
macizos
tectónicos
son
estructuras opuestas a las anteriores,
es decir, bloques centrales elevados
respecto a los laterales y delimitados
por sistemas de fallas.
c)
Las diaclasas.
Son fracturas en las que no se produce
desplazamiento de bloques. Se dan en
materiales frágiles, cuando las fuertes
presiones impiden el desplazamiento. A
veces se presentan en tres direcciones
perpendiculares, lo que hace que la roca
se divida en bloques con formas
geométricas
o
bien,
formando
agrupaciones si forma definida.
Las diaclasas no siempre son de origen
tectónico, pueden producirse grietas por
desecación,
e
incluso
por
la
descompresión que sufren las rocas
endógenas al aflorar a la superficie.
Cabalgamientos
corrimiento:
y
mantos
de
Bajo un régimen de fuerzas de
comprensión, los pliegues vergentes,
según la dirección predominante de las
fuerzas, evolucionan y se forman fallas
inversas. Si el proceso continúa, el labio
superior del pliegue-falla volcado se
desliza sobre el inferior, formándose así
un cabalgamiento.
En función de la importancia de las fuerza
tectónicas, se originarán mantos de
corrimiento, en los que una gran masa de
materiales, se desliza sobre las capas
inferiores. El desplazamiento puede ser de
grandes dimensiones. En las cordilleras de
la orogenia alpina se han observado estos
mantos y en ocasiones resulta difícil
localizar las raíces del manto de
corrimiento.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
65
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•
Vulcanismo
La fricción entre las placas, cuyo efecto
inmediato es la intensibilidad tectónica,
produce un incremento de la temperatura,
que se traduce en la fusión de los
materiales en un proceso llamado
anatexia, y en la formación de cámaras
magmáticas que darán lugar a erupciones
volcánicas de tipo andesítico. Las
estructuras volcánicas están constituidas
por rocas de origen interno, cuyos cráteres
petrográficos y forma de yacimiento
pueden considerarse anómalos y cuya
génesis se efectúa en unas condiciones y
con un ritmo muy diferente al resto.
Existen varios tipos de volcanes:
a) Hawaiano: Sus lavas son muy fluidas,
sin que tengan lugar desprendimientos
gaseosos explosivos; estas lavas se
desbordan cuando rebasan el cráter y
se deslizan con facilidad, formando
corrientes
a
grandes
distancias.
Algunas partículas de lava, al ser
arrastradas por el viento, forman hilos
cristalinos.
b) Stromboliano: La lava es fluida, con
desprendimientos
gaseosos
abundantes
y
violentos,
con
proyecciones de escorias, bombas y
lapilli. Debido a que los gases pueden
desprenderse con facilidad, no se
producen pulverizaciones o cenizas.
c) Vesubiano: La presión de los gases es
muy fuerte y produce explosiones muy
violentas. Forman nubes ardientes que,
al enfriarse, producen precipitaciones
de cenizas, que pueden llegar a
sepultar ciudades.
d) Peleano: Su lava es extremadamente
viscosa y se consolida con gran
rapidez, llegando a tapar por completo
el cráter; la enorme presión de los
gases, que no encuentran salida,
levante este tapón que se eleva
formando una gran aguja.
e) Krakatoano: La explosión volcánica
más formidable de las conocidas hasta
la fecha fue la del volcán Krakatoa.
Originó una tremenda explosión y
enormes maremotos. Se cree que este
tipo de erupciones son debidas a la
entrada en contacto de la lava
ascendente con el agua o con rocas
mojadas, por lo que se denominan
erupciones freáticas.
Existen alrededor de unos ochocientos
volcanes, de los cuales más de el 75% se
localizan en el cinturón circumpacífico.
El restante 25% se sitúa entre el cinturón
mediterráneo-himalayo, es sistema de rifts
africanos y algunos puntos de los océanos
Atlántico, Pacífico e Indico.
La mayoría de los volcanes se encuentran
donde los pliegues montañosos bordean
los continentes; también hay volcanes en
las zonas resquebrajadas del globo
terráqueo.
Por éstas, se comprende la conexión
existente entre la actividad volcánica y los
terremotos con las fracturas de las zonas
débiles de la tierra
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias lógicas
El PSA:
− Discutirá
con
los
alumnos
la
importancia de estudiar los recursos
fósiles y su relación con las
características evolutivas del planeta.
El alumno:
− Adquirirá conocimientos básicos de las
propiedades
de
los
recursos
energéticos renovable y no renovables
así como su origen e importancia.
− Buscará los principales sitios de
explotación de recursos energéticos
fósiles en México y su relación con los
ecosistemas actuales.
− Buscará en las noticias los últimos
fenómenos sísmicos de importancia a
nivel nacional e internacional y su
repercusión en los ecosistemas.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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PRÁCTICAS DE EJERCICIO Y LISTAS DE COTEJO
Unidad de aprendizaje
1
Práctica número:
1
Nombre de la práctica:
Realización de un jardín químico
Propósito de la Práctica Al término de la práctica, el alumno determinará cómo se
forman los cristales que dan origen a los depósitos
minerales.
Escenario
Laboratorio
Duración
1 hrs.
•
Materiales
1 vitrolero grande de
vidrio.1 popote largo
de madera.
•
1 kg de Arena
•
Agua.
•
10 g de silicato de
sodio.
•
1 g de por lo menos
tres de las sales
siguientes:
-
Maquinaria y Equipo
Herramienta
Sulfato de hierro (II)
Sulfato de cobre (II)
Sulfato de níquel (II)
Nitrato de calcio.
Sulfato
de
manganeso (IV)
Alumbre de hierro.
Alumbre de potasio.
Cloruro de hierro (II)
Sulfato de zinc
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Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas
que hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos
peligrosos o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
NOTA: Las rocas se forman gracias a los minerales que a su vez se integran por la
combinación de elementos químicos.
Siendo el silicio el elemento más abundante en la corteza terrestre, después del
oxígeno, la mayor parte de los minerales están constituidos por sales de silicio.
Se puede entonces ejemplificar este mecanismo de formación de minerales que
dará origen a las rocas.
1. Preparación del dispositivo:
• Colocará en el frasco de vidrio el silicato de sodio.
• Colocará agua en la misma cantidad.
• Mezclará la solución con un pedazo de madera largo.
• Agregará la arena, dejando que se asiente en el fondo.
• Colocará el frasco en algún lugar para dejarlo sin moverlo mientras dura el
experimento.
2. Siembra de sales.
• Colocará las sales que se tenga sobre la arena dejando espacio entre ella.
3. Observación del crecimiento de los cristales.
• Observará, anotando los cambios, cada dos días el frasco.
4. Conservación del jardín.
• Aspirará con un popote el líquido del frasco.
• Lavará con agua simple.
5. Elaborará el reporte individual e la práctica que incluirá la respuesta a las preguntas:
• ¿Qué diferencias encuentras en las sales sembradas después de pasados unos días?
• ¿Qué forma presentan las formaciones de los minerales?
• ¿Qué formas son más abundantes?
• ¿Qué colores son más abundantes?
• Investiga que nuevas sales formadas dan lugar a los cristales.
• Incluirá conclusiones y esquemas de lo observado.
4 Separar los residuos recuperables.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1 Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o
lugares específicos para cada caso.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Lista de cotejo de la práctica Realización de un jardín químico.
número 1:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Observó en todo momento el reglamento de uso y
permanencia de las personas que hacen uso del
laboratorio.
• Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
• No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
• Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de
iniciar cualquier manipulación
• Preparó el dispositivo.
• Colocó en el frasco de vidrio el silicato de sodio.
• Colocó agua en la misma cantidad.
• Mezcló la solución con un pedazo de madera largo.
• Agregó la arena, dejando que se asiente en el fondo.
• Colocó el frasco en algún lugar para dejarlo sin moverlo
mientras dura el experimento.
1. Sembró las sales.
• Colocó las sales que se tenga sobre la arena dejando
espacio entre ella.
2. Observación del crecimiento de los cristales.
• Observó, anotó los cambios, cada dos días el frasco.
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Desarrollo
3.
•
•
6.
Si
No
No
aplica
Llevó a cabo los pasos para la conservación del jardín.
Aspiró con un popote el líquido del frasco.
Lavó con agua simple
Elaboró el reporte individual e la práctica que incluirá la
respuesta a las preguntas:
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Colocó desechos biológicos contaminados
1
y materiales
utilizados en recipientes o lugares específicos para cada
caso.
Dispuso de los desechos biológicos contaminados y
materiales utilizados
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
71
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Unidad de aprendizaje
1
Práctica número:
2
Nombre de la práctica:
Construye un planetario.
Propósito de la Práctica Al término de la práctica, el alumno demostrara como el
movimiento de la tierra, la luna y el sol.
Escenario
Laboratorio
Duración
1 hrs.
•
Materiales
1 caja redonda de lata
(donde se venden
algunas galletas)
•
cartón duro
•
dos laminas de madera
•
10 g de silicato de
sodio.
•
2 carretes de hilo (sin
hilo)
•
Clavija, ligas
•
Arandelas
•
pelota de ping-pong
Maquinaria y Equipo
• Pilas
•
Herramienta
Pinzas
•
Foco
•
Desarmador
•
Portalámparas
•
Tijeras
•
Alambre
•
Regla
•
cables
•
Sierra
•
Transformador
•
Alambre fino
•
Tubo de aluminio los
mas fino
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Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas que
hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos peligrosos
o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
• Escuchar atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar cualquier manipulación.
NOTA: Hacia el año 1600 los hombres se convencieron por fin de que la tierra es una
esfera que gira alrededor del sol. Poco después empezaron a construir planetario,
aparatos con los que demostraron el movimiento de la tierra, la luna y el sol.
1. Preparación del dispositivo:
• Pon u cable en cada uno de los polos de la pila. Introduce los cables en un tubo de
aluminio tan fino que quepa por un carrete de hilo, qué sea 4 a 5 veces mayor que la
altura del carrete
• En la madera de 10cm X 10cm haz un agujero del tamaño del tubo, una vez realizado
esto, pega la madera dentro del recipiente redondo de lata, que quede en medio.
• Coloca el tubo de aluminio dentro de los carretes de hilo e introduce el tubo de
aluminio en agujero de la madera.
• En el cartón duro dibuja un circulo del tamaño de la lata, recorta, te queda un disco al
tamaño de la lata, en el disco haz un agujero en la parte central introduce el agujero
del disco en el tubo que ya esta colocado junto con la pila en el fondo de la lata. El
disco debe quedar como una tapa donde sobresale el tubo de aluminio.
• Corta dos tiras de maderas del tamaño del radio de la lata (recuerda que la base de la
lata es un círculo tomo el radio de ese circulo. Perfora dos agujeros en los extremos de
las maderas.
• Mete uno de los extremos de la lamina de madera en el tubo; pon una clavija en la otra
punta coloca una arandela en cada orificio, encima de ellas coloca los carretes de hilo,
uno que se inserte en el tubo de aluminio y otro en la clavija que se coloca en el otro
agujero que esta en la tabla
• Realiza un orificio en la pelota de ping-pong del mismo tamaño que el grueso del
alambre. Dobla el alambre en ángulos de 160° cada cm 8 (utiliza el transportador para
fijar la abertura Correcta del ángulo). Haz un agujero en el taquete e introduce el
alambre.
• Encaja la pelota en el alambre que doblaste en ángulo, enrosca un alambre fino
alrededor del alambre que tiene la pelota y coloca un abalorio en el extremo. Conecta
el portalámpara a los cables de la pila.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
73
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Procedimiento
•
Coloca la liga en los carretes, como si fuera una banda, enciende el foco y dale
vuelta suavemente a la madera que tiene el asa de manera que la tierra (pelota ) se
mueva alrededor del sol.
• Por ultimo decora por fuera la lata con las estaciones del año.
• Separar los residuos recuperables.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1 Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o
lugares específicos para cada caso.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
74
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Lista de cotejo de la práctica Construye un planetario
número 2:
Nombre del alumno:
Instrucciones:
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Observó en todo momento el reglamento de uso y
permanencia de las personas que hacen uso del
laboratorio.
• Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
• No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
• Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de
iniciar cualquier manipulación
1 Preparó el dispositivo.
• Utilizó correctamente el transportador
• Colocó correctamente los cables que conectan
la pila.
• El disco de cartón fue de la medida exacta de
lata
• Siguió todas las instrucciones para realizar el
•
experimento
2 Elaboró el reporte individual e la práctica que incluirá la
respuesta a las preguntas:
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Colocó desechos biológicos contaminados
1
y materiales
utilizados en recipientes o lugares específicos para cada
caso.
Dispuso de los desechos biológicos contaminados y
materiales utilizados
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
75
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Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
76
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Unidad de aprendizaje
1
Práctica número:
3
Nombre de la práctica:
El Péndulo de Foucautl
Propósito de la Práctica Al término de la práctica, el alumno tendrá conocimiento del
movimiento de rotación de la tierra.
Escenario
Aula
Duración
1 hrs.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Materiales
1 botella de plástico
de dos litros y medio.
arena
gancho
cuerda
cartón
embudo
plastilina
lápiz
tijeras
Maquinaria y Equipo
• barrena
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
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Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
• Escuchar atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar cualquier
manipulación.
NOTA: Una manera de probar que la tierra gira consiste en balancear un peso colgado
a un cable muy largo. Da la sensación de que el balanceo va cambiando de dirección
poco a poco. En realidad el balanceo es el mismo, pero la tierra que esta debajo se
mueve. Este mecanismo de llama péndulo de Foucault , ya que lo invento Jean Foucault
en 1851.
1. Coloca el tapón de la botella en un trozo de madera y haz un agujero pequeño,
donde quepa el gancho.
2. Enrosco el gancho en la tapa de la botella. Dale un tirón para comprobar que esté
bien sujeto.
3. Con un embudo llena las dos terceras partes de la botella con arena.
4. Ata la cuerda al techo; con el otro extremo de la cuerda ata el gancho que está
sujeto al tapón.
5. Corta un lápiz y sujétalo con plastilina en la base de la botella
6. Ajusta el nudo del gancho hasta que el lápiz al balancearse la botella quede al ras
del suelo. Lugar donde estará la cartulina.
7. Empuja la botella suavemente hasta que describa un balanceo amplio. Trata de
conseguir un balanceo lo más regular posible.
8. Cuando el movimiento sea constante, túmbate en el suelo para fijar la línea exacta
de cada oscilación. Márcala en la cartulina. Comprueba la línea de oscilación unos
15 o 20 minutos más tarde. Anota tus observaciones.
9. La cuerda debe tener por lo menos 5 metros de largo, para que el balanceo sea
amplio y constante, y así se pueda apreciar el cambio de dirección.
4 Separar los residuos recuperables.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1 Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o
lugares específicos para cada caso.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087 de
acuerdo a las instrucciones del PSA.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
78
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Biología
Lista de cotejo de la práctica El Péndulo de Foucautl
número 3:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
• Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Observó en todo momento el reglamento.
• Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
1. Colocó el tapón de la botella en un trozo de madera y
haz un agujero pequeño, donde quepa el gancho.
2. Enroscó el gancho en la tapa de la botella. Dale un tirón
para comprobar que esté bien sujeto.
3. Con un embudo llenó las dos terceras partes de la
botella con arena.
4. Ató la cuerda al techo; con el otro extremo de la cuerda
ata el gancho que está sujeto al tapón.
5. Cortó un lápiz y lo sujetó con plastilina en la base de la
botella
6. Ajustó el nudo del gancho hasta que el lápiz al
balancearse la botella quede al ras del suelo. Lugar
donde estará la cartulina.
7. Empujó la botella suavemente hasta que describa un
balanceo amplio. Trata de conseguir un balanceo lo más
regular posible.
8. Cuando el movimiento sea constante, túmbate en el
suelo para fijar la línea exacta de cada oscilación.
Márcala en la cartulina. Comprueba la línea de
oscilación unos 15 o 20 minutos más tarde. Anota tus
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
79
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Biología
observaciones.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
9. La cuerda debe tener por lo menos 5 metros de largo,
para que el balanceo sea amplio y constante
10. Elaboró el reporte individual e la práctica que incluirá la
respuesta a las preguntas:
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Colocó desechos biológicos contaminados
1
y materiales
utilizados en recipientes o lugares específicos para cada
caso.
Dispuso de los desechos biológicos contaminados y
materiales utilizados
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
80
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Biología
Unidad de aprendizaje
1
Práctica número:
4
Nombre de la práctica:
Identificación del material de laboratorio.
Propósito de la Práctica Al término de la práctica, el alumno determinará las normas
del laboratorio y la aplicación de las mismas e identificará el
material más comúnmente usado en el laboratorio.
Escenario
Aula
Duración
1 hrs.
Materiales
Cajas de Petri.
Maquinaria y Equipo
• Microtomo
•
Embudos de
separación.
•
•
Gradilla.
•
Hoja de afeitar.
•
Lancetas.
•
Matraces.
•
Mechero de Bunsen.
•
Pinzas.
•
Pipetas.
•
Porta y cubreobjetos.
•
Soporte
preparaciones.
•
Soporte universal.
•
Tiras de papel de filtro.
•
Tubos de ensayo.
•
Vasos de precipitados.
•
Vidrio de reloj.
•
Herramienta
Microscopio
de
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
81
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Biología
Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas
que hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos
peligrosos o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
• Escuchar atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar cualquier
manipulación.
1. Leerá y comentará el Reglamento General de uso del Laboratorio.
• Comentará de las medidas de uso, préstamo y condiciones para la entrega del
material solicitado para la práctica.
• Comentará las medidas de seguridad al respecto del uso de aparatos y equipos que
requieran el uso de electricidad o gas, dónde se encuentran y quien es el encargado
de accionar los controles generales de servicio.
• Recorrerá el local que ocupa el laboratorio identificando los dispositivos de
seguridad con que cuenta el laboratorio: extinguidores, regadera de presión,
botiquín, etc.
2. Estudiará el material de laboratorio que el PSA o el ayudante hayan dispuesto para
su ello
•
Material de que están hechos:
- Vidrio.
- Cristal refractario.
- Metal.
- Madera.
- Aluminio.
- Porcelana.
•
Usos a los que están destinados:
Contener sustancias.
Medir.
Pesar.
Calentar.
Servir.
•
Cuidados que se le debe tener.
- No mojar.
- Lavar con detergentes especiales.
- Mantener alejados del polvo.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
82
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Biología
Procedimiento
Elaborará cuadros de cada uno de los aspectos mencionados.
Dibujará los esquemas correspondientes a los dispositivos mencionados.
Especificará en un apartado los usos generales de cada dispositivo o material.
Especificará en otro apartado los cuidados generales que cada uno de ellos requiera
para su buen funcionamiento.
7. Elaborará el reporte individual de la práctica , incluyendo esquemas y cuadros
elaborados.
4 Separar los residuos recuperables
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1 Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o
lugares específicos para cada caso.
3.
4.
5.
6.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
83
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Biología
Lista de cotejo de la práctica Identificación del material del laboratorio.
número 4:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
• Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Observó en todo momento el reglamento.
• Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
• No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
• Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de
iniciar cualquier manipulación
1. Leyó y comentó el Reglamento General de uso del
Laboratorio.
• Comentó de las medidas de uso, préstamo y condiciones
para la entrega del material solicitado para la práctica.
• Comentó las medidas de seguridad al respecto del uso de
aparatos y equipos que requieran el uso de electricidad o
gas, dónde se encuentran y quien es el encargado de
accionar los controles generales de servicio.
• Recorrió el local que ocupa el laboratorio identificando los
dispositivos de seguridad con que cuenta el laboratorio:
extinguidores, regadera de presión, botiquín, etc.
2. Estudió el material de laboratorio que el PSA o el ayudante
hayan dispuesto para su ello.
• Material de que están hechos.
• Usos a los que están destinados.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
84
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Biología
• Cuidados que se le debe tener.
3. Elaboró cuadros de cada uno de los aspectos
mencionados.
4. Dibujó los esquemas correspondientes a los dispositivos
mencionados.
5. Especificó en un apartado los usos generales de cada
dispositivo o material.
6. Especificó en otro apartado los cuidados generales que
cada uno de ellos requiera para su buen funcionamiento.
7. Elaboró el reporte individual de la práctica, incluyendo
esquemas y cuadros elaborados.
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados
y
materiales utilizados
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
85
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Biología
Unidad de
aprendizaje:
1
Práctica número:
5
Nombre de la
práctica:
Identificación de cada una de las partes del microscopio
compuesto
Propósito de la
práctica:
Al término de esta práctica, el alumno identificará las partes del
microscopio compuesto a través de su empleo, de acuerdo a las
reglas establecidas en la misma.
Escenario:
Aula
Duración:
1 hrs.
•
•
•
•
Materiales
Preparaciones fijas.
Aceite de inmersión.
Porta y cubre objetos.
Papel especial para la
limpieza de lentes.
Maquinaria y equipo
• Microscopio.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
86
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Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas que
hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos peligrosos
o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
• Escuchar atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar cualquier manipulación.
1. Reconocerá las partes del microscopio compuesto.
PARTES DE UN MICROSCOPIO ÓPTICO.
•
-
Colocará el objetivo de 10 aumentos (x10) y enfocará:
Acercará al máximo la lente del objetivo a la preparación, empleando el
macrométrico. No hará esta operación mirando por el ocular, pues correría el riesgo
de "clavar" el objetivo en la preparación con el consiguiente destrozo de ambos.
Subirá el tubo lentamente con el macrométrico observando por el ocular hasta que
obtenga un enfoque nítido.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
87
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Biología
Procedimiento
- Pasará al objetivo de 40 aumentos (x40). Subirá ligeramente el condensador. La
imagen debe estar casi enfocada: afine el foco con el micrométrico. Si la imagen no
está ni medianamente enfocada, es preferible volver a un enfoque con el objetivo de
x10. El objetivo de x40 trabaja muy cerca de la preparación y por ello es susceptible
de dos tipos de accidentes: ser "clavado" en la preparación cuando se descuidan las
precauciones descritas para su enfoque (por ejemplo empleando el macrométrico) y
resultar manchado con aceite de inmersión si se observa una preparación ya usada
con este último.
•
Empleará el objetivo de inmersión:
- Girará el revólver hacia el objetivo de inmersión dejándolo a medio camino entre
éste y el de x40.
-
-
Colocará una gota mínima de aceite de inmersión sobre el punto de luz.
Terminará de girar suavemente el revólver hasta la posición del objetivo de
inmersión, asegurándose de que éste no toque la preparación pero sí la gota de
aceite.
- Enfocará cuidadosamente con el micrométrico. La preparación debería estar
prácticamente enfocada si se ha realizado un enfoque cuidadoso con el objetivo de
x40. De no ser así, es preferible volver a enfocar de nuevo un campo distinto
partiendo del objetivo de x10. Recordará que la distancia de trabajo desde la lente
frontal del objetivo de inmersión a la preparación es mínima, por lo que el riesgo de
accidente es ahora máximo.
2. Identificará las partes del microscopio.
•
Sistema óptico.
- OCULAR: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen del objetivo.
- OBJETIVO: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen.
- CONDENSADOR: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación.
- DIAFRAGMA: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador.
- FOCO: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador.
•
Sistema mecánico.
- SOPORTE: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo.
- PLATINA: Lugar donde se deposita la preparación.
- CABEZAL: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular o binocular.
- REVÓLVER: Contiene los sistemas de lentes objetivos, permite, al girar, cambiar los
objetivos.
- TORNILLOS DE ENFOQUE: Macrométrico que aproxima el enfoque y micrométrico
que consigue el enfoque correcto.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
88
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Biología
Procedimiento
3. Usará y manejará el microscopio óptico.
• Colocará la preparación sobre la platina sujetándola con el dispositivo móvil.
• Comprobará previamente que el objetivo de menor aumento está en posición de
empleo.
NOTA: Una vez que haya puesto aceite de inmersión sobre la preparación ya no se puede
volver a colocar el objetivo de x40 sobre ese campo, pues correría el riesgo de mancharlo de
aceite. Por tanto, si desea enfocar otro campo, deberá retirar el objetivo de inmersión
girando el revólver hacia el objetivo de menor aumento (x10), seleccionando otro campo y
empezando a enfocar desde este último.
- Finalizará la observación de la preparación, y antes de retirarla de la platina, colocará
el objetivo de menor aumento girando el revólver en sentido hacia él. Nunca retirará
la preparación con el objetivo de inmersión en posición de observación.
- Retirará la preparación y limpiará el objetivo de inmersión cuidadosamente
empleando un papel especial para óptica. comprobando también que el objetivo de
x40 está perfectamente limpio.
4. Elaborará el reporte individual de la práctica.
•
Elaborará conclusiones:
- Especificará las diferencia entre las observaciones llevadas a cabo con los diferentes
aumentos.
- Cuándo usarías uno u otro aumento.
•
Elaborará esquemas de lo observado en cada ocasión usados.
4 Separar los residuos recuperables
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1 Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o
lugares específicos para cada caso.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087 y a las
instrucciones del PSA.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
89
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Biología
Lista de cotejo de la práctica
número: 5
Identificación de cada
microscopio compuesto.
una
de
las
partes
del
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Desarrollo
Si
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
• Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Observó en todo momento el reglamento de uso y permanencia
de las personas que hacen uso del laboratorio.
• Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
• No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
• Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar
cualquier manipulación
1. Reconoció las partes del microscopio compuesto.
2. Identificó las partes del microscopio.
• Sistema óptico.
• Sistema mecánico.
3. Usó y manejó el microscopio óptico.
• Colocó la preparación sobre la platina sujetándola con el
dispositivo móvil
• Comprobó previamente que el objetivo de menor aumento está
en posición de empleo.
• Colocó el objetivo de 10 aumentos (x10) y enfocó.
• Acercó al máximo la lente del objetivo a la preparación,
empleando el macrométrico.
• No hizo esta operación mirando por el ocular.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
90
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Biología
•
Subió el tubo lentamente con el macrométrico observando por
el ocular hasta que obtenga un enfoque nítido.
• Pasó al objetivo de 40 aumentos (x40). Subiendo ligeramente el
condensador
• Empleó el objetivo de inmersión.
• Giró el revólver hacia el objetivo de inmersión dejándolo a
medio camino entre éste y el de x40.
• Colocó una gota mínima de aceite de inmersión sobre el punto
de luz.
• Terminó de girar suavemente el revólver hasta la posición del
objetivo de inmersión, asegurándose de que éste no toque la
preparación pero sí la gota de aceite.
• Enfocó cuidadosamente con el micrométrico.
• Finalizó la observación de la preparación, y antes de retirarla de
la platina, colocará el objetivo de menor aumento girando el
revólver en sentido hacia él.
• Retiró la preparación y limpiará el objetivo de inmersión
cuidadosamente empleando un papel especial para óptica
4. Elaboró el reporte individual de la práctica.
• Elaboró conclusiones:
• Especificó las diferencia entre las observaciones llevadas a cabo
con los diferentes aumentos.
• Elaboró esquemas de lo observado en cada ocasión usados.
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados
y materiales
utilizados
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
91
PT-Bachiller
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Biología
RESUMEN
En este resultado de aprendizaje se
conoció las eras geológicas y su
importancia en la diversidad de los seres
vivos en los continentes, a si como su
utilidad en las diferentes disciplinas
científicas.
Se analizó
la teoría que explica la
fragmentación y desplazamiento de la
litosfera es la “tectónica de placas” o
”tectónica global”. Según esta teoría la
litosfera está dividida en placas que
interaccionan entre sí, separándose en
zonas de dorsales oceánicas, deslizándose
lateralmente en zona
de fallas
trasformantes
y
aproximándose
y
eventualmente colisionando en zonas de
subducción.
También explica otros procesos geológicos
que son el resultado de la interacción de
placas, como ser: plegamiento y
fracturación de las rocas (tectónica),
actividad
ígnea
(magmatismo),
metamorfismo
y
actividad
sísmica
existentes en el planeta.
En el siguiente apartado se identificarán
la estructura y funciones de los seres vivos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
92
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Biología
IDENTIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA Y FUNCIONES
DE LOS SERES VIVOS
Al finalizar la unidad, el alumno identificará la estructura y funciones de
los seres vivos de acuerdo con la morfología y fisiología celular, para su
organización celular.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
93
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Biología
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
Biología
72 hrs.
1. Identificación
del hábitat de
los
seres
vivos.
2. Identificación
de
la
estructura y
funciones de
los
seres
vivos.
15 hrs.
23 hrs.
3.
Descripción
de las teorías
de
la
evolución
y
adaptación
de
las
especies.
17 hrs.
4.
Descripción
de
la
interrelación
de los seres
vivos y el
medio
ambiente.
17 hrs.
1.1 Identificar el planeta de acuerdo con sus características
físicas.
1.2 Identificar las características de la evolución del planeta a
través de lo que se establece en las diferentes eras
geológicas..
2.1. Describir a la célula de acuerdo a su forma.
2.2 Identificar a la Fisiología celular de acuerdo con las
funciones de los seres vivos..
3.1 Identificar el proceso de la evolución a través de las teorías.
3.2 Explicar la adaptación de las especies a través de la teoría
de Mendel
4.1 Identificar los daños que la presencia del hombre ha hecho
al medio ambiente, mediante el estudio de los factores
ecológicos, abióticos y bióticos..
4.2 Identificar el deterioro ambiental para indicar las medidas
correctivas a implementar en el medio ambiente.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
8 hrs.
7 hrs.
15 hrs.
8 hrs.
9 hrs.
8 hrs.
10 hrs.
7 hrs.
94
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Biología
SUMARIO
¾ CÉLULA
COMO
UNIDAD
ESTRUCTURAL.
¾ TIPOS DE CÉLULAS.
¾ CARACTERÍSTICAS
DE LOS
SERES VIVOS.
¾ FUNCIONES CELULARES.
¾ NIVELES DE ORGANIZACIÓN
DE LOS SERES VIVOS.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
2.1. Describir a la célula de acuerdo a su
forma.
2.1.1. LA CÉLULA COMO UNIDAD
ESTRUCTURAL.
• Definición.
La célula es la unidad mínima de un
organismo capaz de actuar de manera
autónoma. Todos los organismos vivos
están formados por células, y en general
se acepta que ningún organismo es un ser
vivo si no consta al menos de una célula.
Algunos organismos microscópicos, como
bacterias y protozoos, son células únicas,
mientras que los animales y plantas están
formados por muchos millones de células
organizadas en tejidos y órganos. Aunque
los virus y los extractos a celulares realizan
muchas de las funciones propias de la
célula viva, carecen de vida independiente,
capacidad de crecimiento y reproducción
propios de las células y, por tanto, no se
consideran seres vivos. La biología estudia
las células en función de su constitución
molecular y la forma en que cooperan
entre sí para constituir organismos muy
complejos, como el ser humano. Para
poder comprender cómo funciona el
cuerpo humano sano, cómo se desarrolla
y envejece y qué falla en caso de
enfermedad, es imprescindible conocer las
células que lo constituyen.
• Importancia.
El término célula hace referencia a
organismos
con
actividades
muy
diferentes en el ecosistema. Pueden ser
organismo completos dinoflagelados,
diatomeas, espiroquetas causantes de
enfermedades o elementos especializados
de organismos superiores pluricelulares,
como
linfocitos,
eritrocitos,
células
musculares
o
nerviosas.
Con
independencia del tamaño o de que sea
una entidad autónoma o una parte de un
organismo, todas las células tienen ciertos
elementos estructurales comunes.
Todas están encerradas por algún tipo de
envuelta externa semipermeable que
protege un interior fluido rico en agua,
llamado citoplasma, y todas contienen
maten al genético en forma de ADN (ácido
desoxirribonucleico).
Las células han sido estudiadas en forma
aislada o por medio de las interrelaciones
que producen con otras en un organismo
multicelular.
Así el estudio individual de estas
estructuras
proporciona
infamación
valiosa de las funciones dentro de un
organismo
multicelular
o
de
la
interrelaciones con otro organismo como
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
95
PT-Bachiller
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Biología
es el caso de organismo patógenos o
simbiontes.
desarrollo de métodos y técnicas para
preparación y observación de las células.
En segundo lugar, se trata de
correlacionar los hallazgos estructurales
con la información bioquímica.
Además de los avances en la microscopia
que se observaron en la segunda mitad
del siglo XIX y en el siglo XX, que han
mejorado el poder de resolución de estos
instrumentos,
se
han
desarrollado
también
las
técnicas
básicas
de
preparación del material para su estudio
con el microscopio :
Figura 1. Aspergillus sp, hongo filamento
• Métodos de observación.
Una de las principales herramientas para
el estudio de la célula es el microscopio.
En general las células y tejidos vivos son
difíciles de estudiar con el microscopio
fotónico ; ya que los tejidos multicelulares
son demasiado gruesos para dejar pasar la
luz y las células vivas aisladas suelen ser
transparentes, con poco contraste entre
los detalles internos. Sin embargo, se
pueden realizar estudios de tejidos,
realizando cortes a mano alzada con una
hojilla
bien
afilada
y
haciendo
observaciones con el microscopio óptico,
previo montaje de la muestra sobre un
porta objeto de vidrio, con una gota de
agua y cubriendo con un vidrio cubre
objeto.
Primeramente el estudio detallado de las
células se ha favorecido con el
mejoramiento de los microscopios y el
1. Se fijan las células o tejidos con
agentes que matan y estabilizan la
estructura, p. ej. alcohol, ácido acético,
formol,
tetróxido
de
osmio,
permanganato de potasio, entre otros.
2. Se deshidratan con alcohol etílico,
butanol, acetona,etc
3. Se montan en substancias duras que
actúan como soporte del tejido para
ser posteriormente cortados, ya sea
con un micrótomo de Minot o con
hojilla de diamante, si se requieren
cortes ultra finos, para microscopia
electrónica.
4. Se tiñen las células con colorantes que
actúan sobre algunos organelos,
produciendo contraste entre núcleo o
citoplasma, o entre mitocondrias y
otros elementos del citoplasma.
Existen distintos métodos de preparación
para el estudio de ciertas característica
celulares específicas En éste siglo, el
desarrollo de las técnicas citológicas ha
seguido las siguientes líneas : 1) se
desarrollaron nuevos aparatos ópticos,
como el microscopio de contraste de fase
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
96
PT-Bachiller
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Biología
y se perfeccionaron otros como el
microscopio de luz polarizada , facilitando
así el estudio de las células vivas ; 2) se
inventó el microscopio electrónico de
transmisión (TEM, transmission electron
microscopy) y el microscopio electrónico
de barrido (SEM, scanning electron
microscopy) ; 3) se crearon métodos
citoquímicos para lograr información
química a partir de preparaciones
microscópicas, entre estos se pueden citar
la
inmunofluorescencia
y
la
microrradioautografía; 4) se idearon
técnicas para fragmentar las células
mediante , ultrasonido, homogenizado, y
el aislamiento de los organelos y otros
componentes mediante centrifugación
diferencial, para su posterior estudio
bioquímico.
Figura 2.
Sin embargo las primeras publicaciones
importantes en el campo de la
microscopia aparecen en 1660 y 1665
cuando Malpighi prueba la teoría de
Harvey sobre la circulación sanguínea al
observar al microscopio los capilares
sanguíneos y Hooke publica su obra
Micrographia.
Figura 3.
•
Material Instrumental y equipo
El principal equipo utilizado para el
estudio de las células es el microscopio. El
microscopio se invento, hacia 1610, por
Galileo según los italianos, o por Jansen,
en opinión de los holandeses. La palabra
microscopio fue utilizada por primera vez
por los componentes de la "Accademia dei
Lincei" una sociedad científica a la que
pertenecía Galileo y que publicaron un
trabajo sobre la observación microscópica
del aspecto de una abeja.
A mediados del siglo XVII un comerciante
holandés,
Leenwenhoek,
utilizando
microscopios simples de fabricación
propia describió por primera vez
protozoos, bacterias, espermatozoides y
glóbulos rojos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
97
PT-Bachiller
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Biología
Figura 5
Figura 4
Durante el siglo XVIII el microscopio sufrió
diversos
adelantos
mecánicos
que
aumentaron su estabilidad y su facilidad
de uso aunque no se desarrollaron
mejoras ópticas. Las mejoras mas
importantes de la óptica surgieron en
1877 cuando Abbe publica su teoría del
microscopio y por encargo de Carl Zeiss
mejora la microscopía de inmersión
sustituyendo el agua por aceite de cedro
lo que permite obtener aumentos de
2000A principios de los años 30 se habia
alcanzado el limite teórico para los
microscopios ópticos no consiguiendo
estos, aumentos superiores a 500X o
1000X sin embargo existia un deseo
científico de observar los detalles de
estructuras
celulares
(núcleo,
mitochondria... etc.).
El microscopio electrónico de transmisión
(T.E.M.) fué el primer tipo de microscopio
electrónico desarrollado este utiliza un haz
de electrones en lugar de luz para enfocar
la muestra consiguiendo aumentos de
100.000 X. Fue desarrollada por Max Knoll
y Ernst Ruska en Alemania en 1931.
Posteriormente, en 1942 se desarrolla el
microscopio electrónico de barrido (SEM)
Estudio Individual
El alumno: Visitará la página
http://www.life.uiuc.edu/plantbio/cell/ en
donde conocerá una célula virtual y como
se observa con diferentes técnicas de
análisis
• Estructura morfológica.
Todo ser vivo está construido de la misma
manera y constituido por las mismas
unidades fundamentales: las células, hay
seres vivos con una sola célula y otros de
muchas células.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
98
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Biología
Las células se clasifican en procarióticas y
eucarióticas. Las células procarióticas son
más pequeñas (como regla general) y
carecen mucho de las divisiones y la
complejidad interna de las células de
eucarióticas.
rojas
de
la
sangre)
equidimensionales.
que
son
No importa que tipo de célula
consideramos, todas tienen ciertas
características en común: membrana
celular, el ADN, el citoplasma y los
ribosomas.
Algunas células están metidas en una
pared rígida, que fuerza su forma,
mientras que otras tienen una membrana
celular flexible y ninguna pared rígida. El
tamaño de las células esta relacionado
también a sus funciones. Los huevos son
células muy grandes, es la célula más
grandes producida por un organismo.
Las formas de células varían bastante de
acuerdo al tipo, tal como las neuronas,
son largas en relación a su ancho y hay
otras, tal como los eritrocitos (las células
Los siguientes son dos dibujos que
muestran la escala de los diversos seres
vivos, las dimensiones y los instrumentos
utilizados
para
su
estudio.
Figura 6.
Existen células de diferentes formas, por
ejemplo: estrelladas (neuronas), con forma
de esfera o bastones (bacterias), disco
bicóncavas
(eritrocito),
etc.
Pero
mantienen su forma dependiendo de
donde
se
encuentren
dentro
del
organismo y la función que desempeñen.
Hay células de formas y tamaños muy
variados.
Algunas
de
las
células
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
99
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Biología
bacterianas más pequeñas tienen forma
cilíndrica de menos de una micra (1 micra
es igual a una millonésima de metro ). En
el extremo opuesto se encuentran las
células nerviosas, corpúsculos de forma
compleja con numerosas prolongaciones
delgadas que pueden alcanzar varios
metros de longitud (las del cuello de la
jirafa
constituyen
un
ejemplo
espectacular). Casi todas las células
vegetales tienen entre 20 y 30 micras de
longitud, forma poligonal y pared celular
rígida. Las células de los tejidos animales
suelen ser compactas, entre 10 y 20
micras de diámetro y con una membrana
superficial deformable y casi siempre muy
plegada.
físicas y químicas únicas que la hacen aún
más preciada.
Sin embargo, la forma celular también
varía por otros factores:
•
Tensión Superficial: Las moléculas que se
encuentran en la superficie de un líquido
son atraídas hacia el seno del mismo por
las moléculas interiores. La fuerza
resultante que actúa en un plano tangente
a la superficie, por unidad de longitud, se
denomina tensión superficial.
La tendencia de un liquido a introducirse
dentro de poros diminutos y pequeñas
aberturas recibe el nombre de capilaridad.
La capilaridad se explica tomando en
cuenta la cohesión de las moléculas y su
adhesión con otras clases de moléculas.
El agua es el principal componente
inorgánico de los seres vivos y constituye
aproximadamente desde un 60 hasta un
95% de la materia global de los mismos.
Esto la hace imprescindible para la vida en
el Planeta Azul. Y tiene unas características
También podemos observar que el agua
tiene elevada tensión superficial. La
tensión superficial de un líquido es la
resistencia que opone a la penetración de
cuerpos en él. El agua tiene máxima
tensión superficial de entre los líquidos
Acción Mecánica: Es la presión mecánica
que ejercen las células próximas, en un
espacio limitado y con gran número de
células, estas se comprimen entre sí,
modificando su forma.
•
Viscosidad del Protoplasma: Influyen
en este parámetro las sales disueltas y
las sustancias contaminantes.
PROTOPLASMA : Disolución acuosa de
azúcares, proteínas, grasas y sales
minerales que constituyen el contenido
de las células.
La célula viva ya no es más el protoplasma
que fluctúa entre sol y gel. Hemos de
pensar en el interior celular como un
medio de elevada viscosidad, en el que el
movimiento de las moléculas se halla
fuertemente restringido, en el que el agua
contribuye a la ordenación del complejo
entramado microtubular al que quedan
asociados orgánulos, membranas y
macromoléculas "solubles".
Rigidez de la membrana Plasmática: La
membrana plasmática como delimitante
externo de la célula, es la responsable de
la forma celular, dependiendo de su
rigidez es la forma que va adoptando la
célula, ya que frente a factores externos
permitirá o no, un cambio en la forma
celular.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
100
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Biología
La Pared Celular: Como es el caso de la
célula vegetal, la rigidez de la pared
celular, le otorga una forma geométrica a
la misma, ya que esta al no tener
flexibilidad, obliga a la membrana
plasmática a adoptar su forma regular.
El tamaño celular varía según el
organismo al cual corresponda la célula,
por ejemplo organismos superiores
pluricelulares, como linfocitos, eritrocitos,
células musculares o nerviosas, con
independencia del tamaño o de que sea
una entidad autónoma o una parte de un
organismo, todas las células tienen ciertos
elementos estructurales comunes. Todas
están encerradas por algún tipo de
envuelta externa semipermeable que
protege un interior fluido rico en agua,
llamado citoplasma, y todas contienen
material genético en forma de ADN (ácido
desoxirribonucleico).
• Organelos celulares.
− Estructura y Función.
Pese a las muchas diferencias de aspecto y
función, todas las células están envueltas
en una membrana llamada membrana
plasmática que encierra una sustancia rica
en agua llamada citoplasma. En el interior
de las células tienen lugar numerosas
reacciones químicas que les permiten
crecer, producir energía y eliminar
residuos. El conjunto de estas reacciones
se llama metabolismo (término que
proviene de una palabra griega que
significa cambio). Todas las células
contienen
información
hereditaria
codificada en moléculas de ácido
desoxirribonucleico
(ADN);
esta
información dirige la actividad de la célula
y asegura la reproducción y el paso de los
caracteres a la descendencia. Estas y otras
numerosas similitudes (entre ellas muchas
moléculas idénticas o casi idénticas)
demuestran que hay una relación
evolutiva entre las células actuales y las
primeras que aparecieron sobre la tierra.
En los organismos vivos no hay nada que
contradiga las leyes de la química y la
física. La química de los seres vivos, objeto
de estudio de la bioquímica, está
dominada por compuestos de carbono y
se caracteriza por reacciones acaecidas en
solución acuosa y en un intervalo de
temperaturas pequeño. La química de los
organismos vivientes es muy compleja,
más que la de cualquier otro sistema
químico conocido.
Está dominada y coordinada por
polímeros de gran tamaño, moléculas
formadas
por
encadenamiento
de
subunidades químicas; las propiedades
únicas de estos compuestos permiten a
células y organismos crecer y reproducirse.
Los tipos principales de macromoléculas
son las proteínas, formadas por cadenas
lineales de aminoácidos; los ácidos
nucleicos, ADN y ARN, formados por bases
nucleotídicas,
y
los
polisacáridos,
formados por subunidades de azúcares.
Las estructuras celulares comunes para las
células animal y vegetal son:
•
•
•
•
•
•
Membrana plasmática
Aparato de golgi
Vacuolas
Retículo endoplasmico
Mitocondrias
Citoplasma
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
101
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Biología
•
•
•
Núcleo
Cloroplastos
Pared celular
Membrana Plasmática:
Características: La membrana constaría de
una bicapa de lípidos en la cual las
proteínas se hallarían "sumergidas",
asomando hacia uno, otro o ambos lados.
Funciones: La membrana plasmática
efectúa el control cualitativo y cuantitativo
de la entrada y salida de sustancias. Como
consecuencia de la captación selectiva de
nutrientes, y de la excreción de desechos
que lleva a cabo, la membrana plasmática
contribuye a determinar la composición
del citoplasma.
Es una membrana semipermeable o de
permiabilidad selectiva. Esto significa que
permite el paso de solventes y de solutos
de tamaño pequeño, pero no es
atravesada por solutos de tamaños
mayores.
sistema, varían de acuerdo al estado
metabólico de la célula.
Funciones: El aparato de golgi se encarga
de:
•
•
•
•
•
•
Aparato de Golgi o Dictiosoma:
Características: Se presenta como un
apilamiento de sacos aplanados, con
bordes dilatados, y vesículas y vacuolas
ubicadas cerca de esos bordes. Todas
estas estructuras están compuestas por
membranas.
En células vegetales, hay numerosas
estructuras separadas y dispersas en el
citoplasma, que equivalen al aparato de
Golgi, y que reciben el nombre de
dictiosomas. El tamaño, la distribución
dentro de la célula y otras características,
como el número de sacos apilados de este
•
Circulación intracelular de sustancias;
Síntesis de algunos hidratos de
carbono de alto peso molecular:
celulosa, polisacáridos complejos;
Conjugación
entre
proteínas
e
hidratos de carbono para formar
glucoproteínas de secreción;
Concentración
condensación
y
empaquetamiento de la sustancia de
secreción dentro de una vesicular
limitada por una membrana.
Concertación y empaquetamiento de
enzimas hidrolíticas dentro de una
vesícula limitada por una membrana.
El aparato golgi arma de esta manera
a los lisosomas primarios que
permanecerán en el citoplasma de la
célula.
Formación del acrosoma: durante la
maduración de las espermátidas a
espermatozoides, varias vesículas del
aparato de golgi se fusionan dando
una vesícula mayor, que se va
extendiendo y formando un casquete
alrededor del polo anterior del núcleo.
Este casquete se denomina acrosoma
y
contiene
diversas
enzimas
hidrolíticas
que
facilitarán
la
aproximación al óvulo, atravesando
las células que lo rodean;
Formación del fragmoplasto en la
división de células vegetales: los
dictiosomas se agrupan alrededor de
microtúbulos en la zona ecuatorial de
la
célula
y
constituyen
el
fragmoplasto; éste se transforma
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
102
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luego en la placa celular, la cual
establece la división entre las dos
células hijas.
Mitocondria
Características:
Las
mitocondrias
presentan diversas morfología, pero por lo
general son aproximadamente cilíndricas
u ovoides; hay también esféricas y en
forma de Y. Su tamaño también es
variable, pero habitualmente presentan un
solo tamaño.
Figura 7.
Vacuola
Características: Son vesículas de diámetros
diversos, limitadas por una unidad de
membranas. En general, su función es la
de almacenamiento.
En las células vegetales, por lo común, hay
una única vacuola que ocupa el 80-90%
del volumen celular. La membrana que la
limita se denomina tonoplasto y es
semipermeable. El contenido de la vacuola
está integrado por agua y altas
concentraciones de sales inorgánicas,
azúcares y otras sustancias. El citoplasma
y el núcleo quedan comprimidos por esta
vacuola contra la membrana plasmática y
la pared celular. En esa fina capa periférica
se
observan
los
movimientos
citoplasmáticos,
como
la
ciclosis.
Funciones: La vacuola contribuye a
controlar la turgencia de la célula vegetal,
ya que la presión que ejerce sobre el
tonoplasto se transmite al citoplama y
mantiene a la membrana plasmática
adherida contra la pared celular.
La mitocondria es un organelo limitado
por dos membranas: una externa, lisa,
separada por un espacio o cámara externa
de la membrana interna, plagada hacia
adentro formando proyecciones llamadas
crestas. La membrana interna con sus
crestas delimita una cámara interna
ocupada por la matriz mitocondrial.
Las crestas presentan, a su vez,
proyecciones en forma de hongo, que se
denominan partículas elementales o
conjuntos
respiratorios.
Las
mitocondrias
son
organelos
semiautónomos y autoduplicables.
En la matriz se encuentra ADN de tipo
procarionte el cual codifica la estructura
de algunas proteínas mitocondriales.
En la misma mitocondria se realiza la
síntesis de esas proteínas, sobre ribosomas
de tipo procarionte, si bien la mayoría de
las proteínas mitocondriales es de síntesis
citoplasmática.
Funciones: En la mitocondria se realizan
oxidaciones de moléculas orgánicas,
utilizando O2 como último concepto de
electrones, con el objeto de obtener
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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energía química
celulares.
para
otros
procesos
En la matriz mitocondrial son oxidados el
ácido pirúvico, los ácidos grasos y algunos
aminoácidos.
Los electrones que provienen de estas
oxidaciones son transferidos hasta el
último aceptor a través de una serie de
coenzimas
y
citocromos
llamados
colectivamente cadena respiratoria.
Los componentes de la cadena respiratoria
están asociados a la membrana interna
mitocondrial.
La transferencia de electrones hasta el O2
está acoplada en varios puntos a la
reacción de formación de ATP: los
elementos necesarios para este proceso,
llamado
fosforilación
oxidativa,
se
encuentran ligados a los conjuntos
respiratorios de las membranas de las
crestas mitocondriales.
Figura 8. Mitocondria teñida con fluorocromo
para identificar el material genético
Estudio Individual
El alumno: Visitará el sitio
www.unam.mx en donde realizará un
resumen de las líneas de investigación que
se realizan en el estudio de organelos
celulares por científicos mexicanos.
Retículo
Endoplasmático
Agranular
Liso
o
Características: Se presenta como una
serie de casos o bolsas aplanadas y
túbulos membranosos, cuya localización y
extensión es variable, y depende de la
actividad metabólica particular de la
célula.
Al Microscópio Electrónico se observa que
cada bolsa o túbulo está constituido por
una unidad de membrana que limita la
cavidad; ésta puede ser prácticamente
virtual o mostrarse ocupada por material
que está circulando por el retículo. La
membrana que constituye casos y túbulos
es bastante semejante en composición
química, ultraestructural y dimensiones a
la membrana plasmática, pero presenta
asociadas una gran cantidad de enzimas
para sus funciones específicas.
Funciones:
-
Circulación intracelular de sustancias
que no se liberan al hialoplasma;
Síntesis
de
lípidos:
esteroides,
fosfolípidos, triglicérido;
Detroxificación de ciertas drogas, es
decir, anulación de sus efectos
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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-
membranosos, y siguen circulando por
el sistema vacuolar citoplasmático. Las
proteínas que se producen en el R.E.G.
son de dos tipos:
farmacologícos por modificaciones en
su estructura química. Por ejemplo, la
administración de barbitúricos hace
que se desarrolle considerablemente el
R.E.L. de los hepatocitos, encargados
de desdoblar esos fármacos.
En células musculares estriados recibe
el nombre de retículo sarcoplásmico y
presenta
una
disposición
muy
particular, ligada con la coordinación
de la contracción de la fibra muscular.
Retículo Endoplasmático
Granular
Rugoso
o
Características: Presenta una imagen
semejante a la del R.E.L, es decir bolsas
aplanadas y túbulos membranosos
interconectados, pero se diferencia del
anterior en que sus membranas están
cubiertas en su superficie externa por
ribosomas y polisomas. Los ribosomas y
polisomas están adheridos a la membrana
por
su
subunidad
mayor.
La extensión y distribución mayor del
R.E.R. es variables y depende de la
actividad metabólica particular de la
célula.
Enzimas hidrolíticas que van a
formar parte de los lisosomas.
o Proteínas de secresión, a las que
también el aparato de Golgi
proveerá de una membrana para su
salida de la célula.
o
-
El R.E.R. está muy desarrollado en
aquellas células con gran actividad
secretora de proteínas, como los
plasmocitos que fabrican anticuerpos,
las células pancreáticas que fabrican
enzimas digestivas, plasmáticas, etc.
Lisosoma
Características:
Se
presentan
como
vesículas esféricas u ovales, limitadas por
una unidad de membrana. Sus tamaños
son muy variables, y pueden tener
diámetros muy grandes.
El
R.E.R.
también
es
llamado
ergastoplasma o sustancia basófila; en las
células nerviosas se lo denomina
sustancias tigroide o corpúsculos de Nissl.
Funciones:
En el interior de estos organelos se
encuentran
enzimas
hidrolíticas
o
hidrolasas, es decir, con capacidad para
catalizar la degradación o digestión de
diversas sustancias. Entre otras enzimas
lisosomales se pueden citar:
-
-
-
Circulación intracelular de sustancias
que no se liberan al citoplasma;
Síntesis de proteínas: esta función es
llevada a cabo en los ribosomas
adosados a sus membranas. Las
proteínas formadas entran a los sacos
-
Fosfatasas: interviene en la hidrólisis de
fosfatos de moléculas orgánicas;
Lipasas y fosfolipasas: intervienen en la
hidrólisis de lípidos y fosfolípidos;
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
105
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-
Glucosidasas:
intervienen
en
la
hidrólosis de polisacáridos simples y
complejos;
Catepsinas
y
otras
proteasas;
intervienen en la hidrólisis de
proteínas;
Nucleasas: intervienen en la hidrólisis
de ácidos nucleicos.
Las hidrolasas lisosomales sólo actúan en
presencia de las sustancias a digerir. La
membrana del lisosoma es normalmente
estable pero, si es dañada, las enzimas
que se liberan pueden degradar a todos
los
componentes
celulares.
Funciones: Los lisosomas intervienen en la
digestión intercelular. Las sustancias a
digerir pueden provenir de la misma
célular o pueden ser incorporadas desde el
exterior
por
fago
o
pinocitosis.
En el primer caso, el proceso se denomina
autofagia, y por él una célula puede
desdoblar organelos de su propio
citoplasma, encerrados en vacuolas.
En el caso de macromoléculas exógenas,
el proceso de digestión por lisosomas
consiste, en general, en los siguientes
pasos:
-
-
Entrada de la sustancia a la célula por
endocitosis, con lo cual la sustancia
queda incluida dentro de una vacuola
endocítica;
Contacto y fusión entre las membranas
de una vacuola fagocítica y un
lisosoma primario. Al ponerse en
contacto el contenido enzimático
lisosomal con la sustancia a digerir
comienza la hidrólisis de la misma: la
vacuola se denomina, en este
-
-
momento, lisosoma secundario o
vacuola digestiva;
A medida que transcurre la hidrólisis,
los productos solubles atraviesan la
membrana del lisosoma secundario y
son aprovechados en el citoplasma;
Las sustancias no digeribles pueden
acumularse en los lisosomas como
cuerpos residuales, o bien pueden
formar una vesícula de eliminación que
vuelca los productos de desecho en el
exterior de la célula por exocitosis.
Ribosoma
Características:
Los
ribosomas
se
presentan como cuerpos esféricos o
elípticos, sin membrana limitante. Son
gránulos compuestos por ARN ribosomal y
proteínas.
Cada ribosoma está constituido por dos
subunidades, llamadas mayor y menor. El
tamaño de las subunidades se establece,
en general, en función de la velocidad con
la cual sedimentan en un campo
centrífugo. La unidad que expresa esa
velocidad es el Svedberg, y depende no
sólo del tamaño de la partícula sino
también de su forma y densidad, y del
medio en que está suspendida.
Las dos subunidades están normalmente
separadas y se unen entre sí con un
filamento de ARN mensajero cuando
empiezan a funcionar activamente en la
síntesis de proteínas. El ARN mensajero es
una molécula lineal de longitud variable,
sobre la cual se unen varios ribosomas,
constituyendo
un
polirribosoma
o
polisoma.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Funciones: La función de los ribosomas es
la síntesis de proteínas. Este es el proceso
mediante el cual el mensaje contenido en
el ADN nuclear, que ha sido previamente
transcrito en un ARN mensajero, es
traducido en el citoplasma, juntamente
con los ribosomas y los ARN de
transferencia que transportan a los
aminoácidos, para formar las proteínas
celulares y de secreción.
Las proteínas celulares se sintetizan en
diferentes lugares según su destino final:
-
-
Las proteínas enzimáticas del lisosoma
y las proteínas de secreción, como ya
se ha citado, son construidas sobre
polisomas adheridos a membranas del
retículo endoplásmico granular.
Las proteínas de uso de la misma
célula y que no quedan encerradas en
una vacuola son sintetizadas en
polisomas libres en el citoplasma. En
realidad, los ribosomas y polisomas no
se encuentran suspendidos o flotando
en la matriz citoplasmática, sino que se
hallan sujetos en la trama del sistema
microtrabecular.
Característica: Es un gel casi líquido, que
durante mucho tiempo fue considerado
como una matriz sin estructura; sin
embrago, estudios más recientes han
revelado que posee un sistema de fibras
que constituyen un citoesqueleto, en el
cual están suspendidos los organelos y las
formaciones intracelulares identificables
microscópicamente.
La matriz citoplasmática está compuesta
por agua, iones inorgánicos y moléculas
orgánicas pequeñas, macromoléculas y
enzimas solubles, y las proteínas que
constituyen el citoesqueleto.
Funciones: En el hialoplasma se realizan,
entre otras, las reacciones bioquímicas de
la glucólisis y las fermentaciones, y la
activación de los aminoácidos para la
síntesis de proteínas. En cuanto a su papel
estructural, en algunas células se observa
que la capa más externa del hialoplasma
es más rígida o gelificada; recibe el
nombre de ectoplasma y, en general,
carece de organelos. Esta zona posee la
propiedad
de
presentar
cambios
reversibles
gel
Û
sol.
Estas
transformaciones parecen estar ligadas a
ciertos
movimientos
citoplasmáticos
como, por ejemplo, la ciclosis en muchas
células vegetales, o la emisión de
pseudópodos
características
de
la
locomoción ameboide.
Núcleo
Figura 9. Microfotografía electrónica de ribosomas
Citoplasma (Hialioplasma):
Características: El núcleo es el organelo
más sobresaliente de la célula eucarionte
animal y vegetal.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
Puede presentar
irregulares.
formas
regulares
o
Su tamaño es variable, pero en general
está relacionado con el tamaño de la
célula.
El número de núcleos por célula también
es variable: es uno en la mayoría de las
células; pueden ser dos, como en algunos
hepatocitos, o muchos, como en los
osteoclastos y las fibras musculares
estriadas.
Funciones: Debido al hecho de que
contienen la cromatina, el núcleo resulta
el depósito de prácticamente toda la
información genética de la célula, y por
los tanto es el centro de control de la
actividad celular.
El núcleo puede presentar en la célula
diferentes localizaciones, pero en general
su posición es fija y característica para una
célula dada.
El núcleo presenta una organización típica
durante la interfase del ciclo vital de la
célula. En esta etapa está constituido por:
-
Una envoltura nuclear, que lo limita y
separa del citoplasma;
Jugo
nuclear,
carioplasma
o
nucleoplasma, un coloide en el cual se
hallan suspendidos;
La cromatina, donde se halla el
material genético o hereditario;
Y el o los nucleolos, lugar de armado
de los ribosomas citoplasmáticos.
Cuando la célula entra en división, el
núcleo pierde esta organización; la
envoltura nuclear se fragmenta, con lo
cual no hay barrera que impida el
contacto entre el hialoplasma y el
nucleoplasma; el nucleolo desaparece, y la
cromatina se condensa y forma los
cuerpos
compactos
denominados
cromosomas.
Figura 10. Núcleo celular teñido con fluorocromos
evidenciando su morfología
Reconoce la célula como estructura básica
y funcional de los seres vivos.
Estudio Individual
El alumno: Elaborará gráficas
de los organelos citoplasmáticos.
Redacción de trabajo
El alumno: Explicará la
función de los organelos citoplasmáticos.
Comparación de resultados
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Biología
El alumno: Describirá los
componentes químicos de las membranas.
-
Estudio individual
-
El alumno: Integrará en un
modelo de plastilina las estructuras de los
orgánulos de las células.
-
Redacción de trabajo
-
El alumno: Elaborará un
reporte sobre las funciones de los
orgánulos de la célula.
Comparación de resultados con otros
compañeros.
-
El alumno: Comparará con sus
compañeros de equipo las funciones de
los orgánulos celulares.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias científico-teóricas
El PSA:
- Motivará a los alumnos a estudiar la
composición y función de las células
para que comprenda como funciona su
cuerpo y lo cuide.
El alumno:
•
Aprenderá que su cuerpo está
constituido por diferentes células
especializadas organizadas capaces de
forman tejidos y órganos.
Identificará los diferentes tipos de
células que constituyen a las bacterias,
algas, hongos, plantas y animales.
Buscará en una revista especializada las
aplicaciones de las investigaciones
hechas en el campo de la biología
celular.
Entenderá cómo funcionan sus células,
cómo se desarrollan y envejecen y qué
ocurre en el caso de haber
enfermedades.
Conocerá
algunos
ejemplos
de
organismos unicelulares que causan
enfermedades en los seres humanos.
Entenderá el funcionamiento de las
membranas semipermeables y la
aplicación de este conocimiento en la
medicina.
Valorará la importancia de las
funciones del DNA, RNA y las
macromoléculas contenidas en todas
las células de los seres vivos.
Comprenderá los daños ocasionados a
nuestras células cuando no se ingiere
suficiente agua y nos deshidratamos.
Teoría celular
La "teoría celular" se desarrolló a partir de
las contribuciones de muchos científicos a
través de los siglos y, en la actualidad,
está tan bien sostenida por las evidencias
experimentales que algunos biólogos la
llaman "concepto celular", dado que ya no
hay lugar a dudas de su veracidad.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
109
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Biología
Pero, en qué consiste esta teoría celular?
Esta teoría dice que: "todos los
organismos vivos están compuestos de
una o más células" y que estas células son
las unidades más peque as que pueden
llamarse "vivas".
En 1590 dos artesanos holandeses Zachary
and Francis Janssen, combinaron dos
lentes
convexos
en
un
tubo
e
improvisaron el primer microscopio
compuesto.
Con
este
primitivo
instrumento abrieron las ventanas a un
universo oculto a los ojos del hombre.
Cincuenta y cinco anos después, el inglés
Robert Hooke observo la estructura celular
de la corteza del arbol y también corto
muy meticulosamente obleas muy finas de
corcho y las examino con la ayuda de un
microscopio primitivo , presentando las
laminas dibujadas a la Real Sociedad de
Londres, describió lo observado con las
siguientes palabras: “las células no son
muy profundas, pero consisten de
pequeñas cajas, separadas por poros, por
ciertos diafragmas”, utilizó el término
"celda" porque los compartimientos que
vio en el corcho le recordaron pequeños
cuartos, estos compartimientos en el
corcho estaban vacíos porque las células
se habían desintegrado, la palabra
citología ,que es el estudio de la célula
deriva del griego kytos ,que significa
hueco,vacio y es un sintoma de la falacia
en la observacion de Hooke y muchos que
le siguieron.
Hooke también describió celdas en tejidos
de plantas, los que se encontraban llenos
de fluidos,el siguiente dibujo es original
de Hooke y nos muestra las células del
corcho:
Figura 11.
La reputación de Hooke en la historia de la
biología se basa en gran parte sobre su
libro Micrographia publicado en 1665.
Hooke ideó un microscopio compuesto y
un sistema de iluminación mostrado a
continuación
Figura 12.
Fue uno de los mejores microscopios de su
tiempo y lo utilizó en sus demostraciones
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
110
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Biología
en las reuniones de la Real Sociedad. Con
él observó organismos tan diversos como
insectos, esponjas y plumas de pájaro.
Micrographia era un expediente exacto y
detallado de sus observaciones, ilustrado
con magníficos dibujos, tales como una
pulga mostrada a continuación, fue un
best seller de su día.
Theodor Schwann y Mathias Jakob
Schleiden fueron los primeros en lanzar la
teoría celular, afirmando que todos los
organismos vivos están constituidos por
células, en 1859 el biólogo alemán Rudolf
Virchow propuso que todas las células
vienen de células preexistentes: omnis
cellula e cellula ;confirmó además que la
única función de la célula era servir de
recipiente en que se encerraba la "materia
viva". Aunque algunos científicos creen
que las primeras células aparecieron
"espontáneamente"
a
partir
de
interacciones
químicas,
eso
habría
ocurrido en condiciones muy diferentes de
las que existen hoy y habría tomado una
cantidad de tiempo muy larga. En la
actualidad, nunca vemos que una célula
sea producida excepto por división de una
célula preexistente
Figura 13.
La esencia de la teoría celular considera a
las células la unidad más pequeña en la
cual la vida puede existir, manifestando
todas las características asociadas a ella.
Es decir, a pesar de la diferente diversidad
de formas, tamaños y funciones de los
seres vivos, en todos hay un fondo común
elemental: la célula. Aunque los virus
pueden ser considerados de naturaleza
biologica, ellos no son capaces de
mantener una existencia independiente.
En 1675, el científico "amateur" holandés
Antonie van Leeuwenhoek descubrió
"animales microscópicos" en el agua.
También descubrió bacterias, pero nadie
más informó de su existencia durante los
dos siglos siguientes.
Hooke había observado células muertas.
Unos años más tarde, Marcelo Malpighi,
anatomista y biólogo italiano, observó
células vivas. Fue el primero en estudiar
tejidos vivos con el microscopio. Aunque
las celulas fueron vistas desde el siglo
17,no fue hasta el siglo 19 en que el
fisiólogo Rene Jochim Henri Dutrochet,en
1824 propuso que los seres vivos están
compuestos de células. Sólo en 1838, y
después del perfeccionamiento de los
microscopios, los biólogos alemanes,
A partir de 1900, los investigadores de la
célula enfocaron sus trabajos en dos
direcciones fundamentalmente distintas,
los biólogos celulares, dotados de
microscopios cada vez más potentes
procedieron a describir la anatomía de la
célula. Partiendo de una imagen de la
célula como una estructura compuesta
por una membrana externa encerrando un
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
111
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Biología
material
gelatinoso,
el
citoplasma,
llegaron a demostrar la complejidad de
esta estructura diferenciada en organelas
adapatadas para realizar los distintos
procesos de la vida. Con la llegada del
microscopio electrónico, se consiguió
adentrarse cada vez en la estructura fina
de la célula hasta llegar a discernir las
estructuras moleculares.
2.1.2. TIPOS DE CÉLULAS
La preocupación por conocer el origen de
los seres vivos que nos rodean es, sin
duda, tan antigua como el momento
mismo en que las primeras sociedades
humanas iniciaron el proceso de
racionalización de sus relaciones de
dependencia con la naturaleza y las
empezaron a transformar en relaciones de
dominio.
por departamentos, los que se encuentran
armados por habitaciones. Si miramos la
habitación donde nos encontramos,
vemos que está formada por paredes, esa
pared está compuesta por ladrillos. Estos
ladrillos
constituyen
la
unidad
fundamental.
Es una tendencia el desarmar una
estructura en subestructuras más simples
hasta encontrar una unidad llamada
fundamental (la más pequeña de todas, o
sea la que al dividirla pierda esa
condición), a partir de la cual (a modo de
ladrillo) puede ensamblarse cada uno de
los elementos que constituyen la
estructura estudiada.
De estas observaciones surgió la idea de la
generación espontánea, que habría de
resultar una explicación útil, no sólo para
comprender un fenómeno que era
observado cotidianamente, sino que
incorporado a los sistemas religiosos, se
convirtió en el instrumento de creación de
la vida en la Tierra que utilizó la multitud
de dioses de las mitologías de todos los
tiempos.
La célula es una estructura compleja
autosuficiente, lo que quiere decir que
una célula come, crece, elimina sus
desechos, respira y se reproduce por si
sola. Existen organismos donde todo su
cuerpo está representado por una sola
célula. Pero resulta más mucho más fácil
sobrevivir en un mundo hostil si
compartimos el trabajo con otros
individuos en vez de hacer todo uno
mismo. Cada grupo de célula cumple un
determinado rol dentro del conjunto,
todas juntas funcionan como una sola
entidad
(formada
por
distintos
individuos). Esta "división del trabajo" ha
tenido un éxito tal, que evolutivamente,
generó organismos como la esponja,
constituidos
por
muchas
células
independientes que colaboran entre si (las
células de la esponja pueden sobrevivir
aisladas del conjunto).
Una ciudad está compuesta por edificios,
estructuras que a su vez están constituidas
En otros organismos como la medusa, por
ejemplo, las células ya no pueden
Para los primeros recolectores de frutos,
para los cazadores y los agricultores
primitivos, era una experiencia común
observar cómo los animales podían
engendrar descendencia semejante a los
progenitores.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
112
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independizarse,
forman
tejidos
diferenciados. Esos tejidos pueden formar
distintos órganos, como en la lombriz de
tierra, y los órganos se "organizan" en
aparatos y sistemas como en el caso de los
peces.
Son estructuras cada vez más complejas,
pero todas ellas tienen como unidad
fundamental como ladrillo a las células.
"Todo organismo vivo está construido de
la misma manera y constituido por las
mismas unidades fundamentales: las
células."
Todos los organismos vivos están
formados por células, y en general se
acepta que ningún organismo es un ser
vivo si no consta al menos de una célula.
Podemos hacer una primera clasificación
de las células, denominaremos eucariontes
a aquellas células que tienen núcleo y
procariontes a las que carecen de él.
Con la excepción de los virus, que
podríamos llamar acelulares, todos los
organismos terrestres pertenecen a una u
otra de estas dos categorías: la de los
organismos formados por células que
carecen de núcleo, llamados procariontes,
o bien la de los formados por células que
poseen un núcleo, o sea los eucariontes.
Gracias al microscopio, los científicos han
podido describir dos grandes grupos de
células: aquellas que no presentan una
membrana que delimite al núcleo,
llamadas células procariontes, y aquellas
que presentan una membrana alrededor
del
núcleo,
denominadas
células
eucariontes, con excepción de los virus,
que podríamos llamar acelulares todos los
organismos terrestres pertenecen a una u
otra de estas dos categorías: la de los
organismos formados por células que
carecen de núcleo, llamados procariontes,
o bien la de los formados por células que
poseen un núcleo, o sea los eucariontes.
Esta distinción entre dos grupos de seres
vivos, cuya importancia evolutiva ha sido
comprendida apenas recientemente, en
opinión de muchos biólogos, tiene un
significado mayor que la separación de los
organismos en plantas y animales, que era
la base de los esquemas tradicionales de
clasificación.
Ambos tipos de organismos pueden estar
representados por formas unicelulares o
pluricelulares; aunque los procariontes
nunca llegan a alcanzar la complejidad y el
tamaño de los eucariontes pluricelulares.
De hecho, los procariontes típicos, como
las bacterias y las cianofíceas, son
organismos simples, en los cuales las
moléculas de DNA se encuentran
mezcladas con el resto del material del
citoplasma, en el cual no existen
mitocondrias, cloroplastos ni estructuras
ciliares
complejas.
Las
células
procariontes, de dimensiones reducidas,
se nutren básicamente por absorción de
material, aunque existe un número
considerable de bacterias fotosintéticas y
de algas verde-azules; en general, las
procariontes se reproducen por fisión o
por
otros
mecanismos
igualmente
sencillos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
113
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Biología
•
Células Procariontes,
- Características e importancia.
Su nombre significa antes del núcleo. Son
organismos muy primitivos que consisten
en células únicas. No están diferenciadas
en núcleo y citoplasma.
Este tipo de células están representadas
principalmente por un determinado tipo
de algas microscópicas (algas verdes y
azules ó Cianófitas) y por las bacterias,
pertenecen al grupo de las Moneras. El
ADN de las células procarióticas está
confinado a una o más regiones nucleares,
que se denominan nucleoides, que se
encuentran rodeados por citoplasma, pero
carecen de membrana. En las bacterias, el
nucleoide esta formado por un pedazo de
ADN circular de aproximadamente 1 mm
de largo, torcido en espiral, que constituye
el material genético esencial.
Estas células son las más primitivas de
nuestro planeta, hicieron su aparición en
los océanos hace aproximadamente 4 mil
millones de años. El resto fósil de los
organismos procariontes de esta época
forman
columnas
fosilizadas
de
aproximadamente 10 metros de alto
llamados estromatolitos (se los suele hallar
en australia).
diferentes de las paredes celulares de las
plantas superiores.
En la parte interna de la pared celular, se
encuentra la membrana plasmática o
plasmalema, la cual puede ser lisa o puede
tener
invaginaciones,
llamados
mesosomas, donde se llevan a cabo las
reacciones de transformación de energía
(fotosíntesis y respiración). En el
citoplasma, se encuentran los ribosomas,
donde se realiza la síntesis de proteínas.
Así mismo, el citoplasma de las células
procarióticas más complejas puede
contener también vacuolas, vesículas
(pequeñas vacuolas) y depósitos de
reserva de azucares complejos o
materiales inorgánicos. En algunas algas
verde-azules las vacuolas están llenas con
nitrógeno gaseoso. Hay células de formas
y tamaños muy variados. Algunas de las
células bacterianas más pequeñas tienen
forma cilíndrica de menos de un micrón
(μ) de longitud. En resumen podemos
decir que las células procariontes no
poseen un núcleo celular delimitado por
una membrana.
Los organismos procariontes son las
células más simples que se conocen. En
este grupo se incluyen las algas azulverdosas y las bacterias.
Las cianótitas, algas verde-azules, son
generalmente más grandes que las células
bacterianas, realizan la fotosíntesis
mediante vías metabólicas comunes a las
plantas y algas, pero no a las bacterias.
Un gran número de células procarióticas,
están rodeadas por paredes celulares, que
carecen de celulosa, lo que las hace
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
114
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procariontes miden en promedio de una a
10 micras.
Figura 14.
Los procariontes tienen escasez de
membranas, las que limitan casi sólo a la
membrana
plasmática.
Carecen
de
cloroplastos estructurales, mitocondrias y
vacuolas. Sus movimientos citoplásmicos
son muy diferentes a los de eucariontes.
La reproducción de procariontes se realiza
por simple división binaria (en la que no
hay mitoressis).
En bacterias la división binaria consiste en
una escisión o división longitudinal que
divide a la célula madre en dos células
hijas más o menos iguales.
Las bacterias poseen pared celular, que es
una cápsula mucilaginosa formada por
polisacáridos y péptidos característicos. La
mayor parte de las bacterias son de
alimentación heterótrofa (algunas de éstas
son sumamente importantes).
Figura 15.
Los procariontes actuales son el grupo de
organismos más primitivo, que se
encuentra representado por bacterias y
cianobacterias
(anteriormente
algas
azules) que integran el Reino monera.
Las células procariontes se caracterizan
porque su ADN por lo común se halla en
cromosomas
circulares
que
están
directamente en el citoplasma, ya que no
tienen núcleo integrado.
El tamaño de sus células en general es
más pequeño que las de eucariontes. Los
Algunas especies de bacterias son
autótrofas, pueden fabricar sus alimentos
por quimiosíntesis y obtienen la energía
por oxidación de sustancias inorgánicas,
como sucede en las bacterias nitrificantes.
También pueden ser autótrofas por
realizar la fotosíntesis, en la que, a
diferencia de la fotosíntesis de las plantas,
toman los protones para reducir el CO2,
de compuestos inorgánicos como el ácido
sulfhídrico (H2S).
Como los procariontes carecen de
cloroplastos estructurales, cuando tienen
pigmentos fotosintéticos sólo presentan
rudimentos de cloroplastos llamados
cromatóforos. Como ya se mencionó,
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
115
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existen bacterias anaerobias estrictas,
facultativas y aerobias estrictas. Las
cianobacterias, son procariontes de vida
acuática, autótrofos, que además del
pigmento azul (ficocianina) pueden
contener pigmentos fotosintéticos de muy
diferentes colores. Presentan también
pared celular que puede tener celulosa y
pectinas; estas últimas le dan consistencia
gelatinosa.
•
Células Eucariontes
-
Características e importancia.
Existe una teoría que sostiene que las
células eucariontes evolucionaron de una
especie procarionte por procesos de
diferenciación intracelular. Basándose
también en el hecho de que existe
material genético en cloroplastos y
mitocondrias que es independiente del
contenido en el núcleo, Margulis ha
propuesto que estos organelos eran en
realidad
organismos
procariontes
independientes que vivían en ámbitos
cercanos y que entraron en simbiosis
dando origen a las células eucariontes.
Esta teoría sugiere que los cloroplastos, las
mitocondrias y los flagelos de las células
eucariontes no son sino los remanentes de
procariontes que se simplificaron a lo
largo de un proceso de endosimbiosis.
Margulis ha supuesto que la secuencia de
los eventos que condujeron a la aparición
de los eucariontes estuvo precedida por la
presencia, en la Tierra primitiva, de
procariontes ancestrales entre los cuales
existían formas heterotráficas y otras
fotoautotróficas. Prosigue diciendo que
un procarionte amiboideo engulló, sin
digerirlo, un organismo procarionte de
respiración aerobia, que persiste hasta la
fecha en forma modificada como
mitocondria en las células eucariontes
contemporáneas.
Después, este primer sistema simbiótico se
asoció con procariontes semejantes a las
espiroquetas, adquiriendo de esta manera
un mecanismo de movilidad que luego se
transformó, en el curso del tiempo, en el
mecanismo mitótico y en los flagelos de
las eucariontes actuales.
De este sistema, ciertamente más
complejo surgieron las células eucariontes
animales. Otros sistemas, en cambio, ya
con procariontes semejantes a las
espiroquetas asociadas a ellos, entraron a
su vez en simbiosis con procariontes
fotosintéticos tales como las cianofíceas o
las bacterias fotosintéticas, de donde
surgirían después los antecesores de las
algas eucariontes y de las plantas verdes.
Finalmente, la diferenciación de una
membrana nuclear, la aparición de un
mecanismo mitótico que permitía una
distribución más adecuada del material
genético y el surgimiento de los
cromosomas marcó la aparición de las
células eucariontes contemporáneas.
Una tercera teoría para explicar el origen
de las células eucariontes a partir de las
procariontes
ha
sido
sugerida
recientemente por Cavalier-Smith; él
supone que la evolución de la endocitosis
(fagocitosis y pinocitosis) pudo haber
jugado un papel fundamental en la
aparición de las células eucariontes. Pero a
diferencia de Margulis, no propone que
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
116
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este proceso de fagocitosis haya sido
importante
para
conducir
a
la
endosimbiosis, sino que proveyó a las
procariontes iniciales de un mecanismo
físico
para
lograr
la
compartamentalización
celular,
que
permite entender no únicamente los
orígenes de las mitocondrias, los plástidos
y aun el núcleo mismo, sino también sus
propiedades características.
Cavalier-Smith supone que el ancestro
común a todas las eucariontes era una
cianofícea unicelular, facultativamente
fototrófica, incapaz de fijar nitrógeno,
pero que podía liberar oxígeno mediante
procesos fotosintéticos y capaz también
de realizar respiración aerobia basada en
citocromos
y
otras
moléculas
transportadoras de electrones.
El primer paso que conduciría a las
eucariontes sería la pérdida de la pared
celular en un alga de este tipo, que viviese
en un medio bentónico poco profundo y
rico en restos orgánicos y bacterias que
pudiese engullir.
La
aparición
de
compartimientos
intracelulares como resultado de la
fagocitosis llevaría entonces a la
especialización de cada uno de estos
compartimientos en funciones específicas,
lo cual daría una ventaja selectiva sobre
otras células en las cuales este proceso no
se hubiese llevado a cabo.
Aún cuando no comprendemos los
procesos que dieron origen a las
eucariontes, su aparición hacia el final del
Precámbrico
marca
un
cambio
fundamental en la organización y la
evolución de los seres vivos.
La aparición de células nucleadas abría las
puertas a la reproducción sexual, la cual
involucra la recombinación de las
características heredables, y que es la
clave de la variabilidad genética que llevó
a una complejidad creciente de forma y
función a todos los niveles de
organización biológica
Investigación documental
El alumno: Describirá las
características principales de
los procariontes.
Investigación documental
El alumno: Describirá las
características principales de
los eucariontes.
Redacción de trabajo
Su nombre significa verdadero núcleo. A
este conjunto pertenecen las células
animales y vegetales, donde está bien
diferenciado el núcleo del citoplasma.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
El alumno: Integrará las
anteriores actividades en un
reporte.
117
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•
Célula animal
- Características e importancia.
Las células de los integrantes del reino
Animal pueden ser geométrica, como las
células planas del epitelio; esféricas, como
los glóbulos rojos; estrelladas, como las
células nerviosas, o alargadas, como las
células musculares. La diversidad también
se extiende a los tamaños: varían entre los
7,5 micrómetros de un glóbulo rojo
humano, hasta unos 50 centímetros,
como ocurre con las células musculares.
procesos que tienen lugar en el citoplasma
de una célula. Por este motivo, la mayoría
de las células metabólicamente activas
(gran cantidad de procesos químicos y
físicos en su interior) son pequeñas.
En el extremo opuesto se encuentran las
células
nerviosas
(neuronas)
con
numerosas
prolongaciones
delgadas
(axones) que pueden alcanzar varios
metros de longitud (las del cuello de la
jirafa
constituyen
un
ejemplo
espectacular).
Las células son tan pequeñas que no las
podemos medir ni siquiera con los
milímetros de la regla. Se necesitan
medidas muy pequeñas. Si cortamos un
metro en un millón de partes iguales
obtendremos al micrón, utilizamos una
letra griega (mu) para representar esta
unidad.
Una restricción importante del tamaño
celular la impone la relación entre el
volumen y su superficie. Los materiales
que entran y salen de la célula deben
atravesar su superficie, cuanto más
intenso sea su metabolismo, cantidad de
actividades que realice, con mayor
velocidad debe intercambiarse estos
materiales con el ambiente donde se
encuentre. La velocidad de intercambio
depende de la superficie que se tenga
para hacer ese intercambio.
Una segunda limitación del tamaño celular
se relaciona con la capacidad del núcleo,
centro de control de la célula, para
proporcionar
suficientes
copias
de
información necesaria para regular los
Figura 16.
•
Célula vegetal (eucarionte)
- Características e importancia
Estas células forman parte de los tejidos y
órganos vegetales. La presencia de los
cloroplastos, de grandes vacuolas y de una
pared celular que protege la membrana
celular son tres las características que
diferencian una célula vegetal de una
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
118
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animal. La pared celular de las células
vegetales es rígida, lo que determina las
formas geométricas que encontramos en
los tejidos vegetales, como el hexagonal
observado en las células de la cubierta de
las cebollas.
Casi todas las células vegetales tienen
entre 20 y 30 μ de longitud, forma
poligonal y pared celular rígida. Las células
de los tejidos animales suelen ser
compactas, de 10 a 20 μ de diámetro.
Tanto las células de las plantas como las
de los animales son eucarióticas, sin
embargo presentan algunas diferencias :
Las células vegetales presentan una pared
celular celulósica, rígida que evita cambios
de forma y posición.
Las células vegetales contienen plastidios,
estructuras rodeadas por una membrana,
que sintetizan y almacenan alimentos. Los
más comunes son los cloroplastos.
Casi todas las células vegetales poseen
vacuolas, que tienen la función de
transportar y almacenar nutrientes, agua y
productos de desecho.
Las células vegetales complejas, carecen
de ciertos organelos, como los centriolos y
los lisosomas.
Núcleo: centro rector de la célula
Retículo embolismático
Mitocondria: fuente de energía de la
célula.
Es la base de la vida de la planta, es el
asiento de los procesos fisiológicos, vitales
del organismo, y en el caso de las células
reproductoras son las encargadas de la
transmisión de los materiales hereditarios
de una generación a otra. La célula como
unidad estructural fue observada por
primera vez por el investigador inglés
Robert Hooke en 1665.
El protoplasma: Es una sustancia
organizada que esta compuesta de
proteínas, hidratos de carbono, grasas,
sustancias minerales, agua y otros
compuestos.
Todos
los
procesos
fisiológicos
tienen
lugar
en
el
protoplasma.
Propiedades:
Membrana
nuclear:
Membrana que separa al núcleo del
citoplasma.
Jugo nuclear: Es una masa densa que se
halla constituido por sustancias de
composición química compleja.
La cromatina: El material cromático se
halla disperso en el seno del jugo nuclear,
es la base física de la herencia, la
cromatina da lugar a los cromosomas
durante la división nuclear.
Los nucléolos: Son estructuras que se
encuentran dentro del núcleo, actúan en
el metabolismo celular. Es el centro de la
formación de algunas enzimas.
El citoplasma: Es la parte del protoplasma
que se encuentra entre el núcleo y la
membrana, es una emulsión coloidal muy
fina, de color hiadino , de aspecto
granuloso o espumoso. A veces se observa
en el citoplasma dos regiones: una externa
denominada
membrana
plástica
o
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
119
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hectoplasma y una parte interna llamada
endoplasma.
En el interior del citoplasma se encuentran
diferentes estructuras:
Los plastidios: Tienen una existencia
independiente del citoplasma, existen
varios tipos:
-
leucoplastos: incoloros
cloroplastos:
poseen
clorofila
y
pigmentos
Cromoplastos:
poseen
pigmentos
carotenoides, carecen de clorofila, son
los mas importantes, intervienen en el
proceso de formación de hidratos de
carbono.
sustancias que se encuentran en las
membranas secundarias, la mas frecuente
es la celulosa que condiciona la mayor o
menor rigidez de esta
Los orgánulos, por último, son de formas
y estructuras muy diversas: microtúbulos
que constituyen un esqueleto interno
(citoesqueleto),
ribosomas,
retículo
endoplasmático,
aparato
de
Golgi,
vesículas,
vacuolas,
plastidios,
mitocondrias y el núcleo celular, que es el
elemento rector de la vida de la célula.
una presión hidrostática.
Los mitocondrios y cromosomas: Son
formaciones muy pequeñas, contienen
enzimas que intervienen en la respiración,
son muy importantes en el metabolismo
celular. Parecen originarse en el núcleo,
desde el cual son expulsados al
citoplasma.
Las vacuolas: Son cavidades llenas de
líquido que se encuentran dentro del
citoplasma, las células jóvenes contienen
muchas vacuolas pequeñas, al ir
aumentando el tamaño de la célula, las
vacuolas se juntan hasta formar una sola
gran vacuola.
La membrana celular : Es una secreción
del protoplasma. En los tejidos jóvenes
esta formada de una sola capa y en los
mas viejos esta formada de dos o mas. La
membrana
celular
primaria
esta
constituida por sustancias pécticas, estas
absorben y retienen el agua. Entre las
Figura 17.
•
Los cinco reinos de la naturaleza:
Para poder estudiar la gran diversidad de
formas vivientes, los biólogos agrupan a
los organismos en diversas categorías, de
acuerdo con las similitudes y diferencias
que observan en ellos. Este ordenamiento
de los seres vivos en grupos de
organismos semejantes entre sí, se
denomina clasificación biológica. La
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120
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Biología
ciencia de la clasificación biológica es la
Taxonomía o Sistemática.
Clasificar no es tarea exclusiva de los
científicos, pues muchas actividades
humanas incluyen la clasificación y la
ordenación de grupos de objetos. Usted
puede apreciar las ventajas de estos
encasillamientos en las instituciones
comerciales, en las bibliotecas y en su
propio hogar, donde todas las cosas están
agrupadas y dispuestas en forma
organizada para ser encontradas con
facilidad. En Biología, la clasificación es
imprescindible para ordenar la inmensa
variedad de organismos y facilitar su
identificación.
Los sistemas de clasificación biológica han
cambiado a lo largo del tiempo.Durante
muchos años, las agrupaciones se basaron
en las características externas de los
organismos: forma, tamaño, color,
capacidad de movimiento y otras
manifestaciones que pueden captarse por
medio de la vista. Así surgió la primera
clasificación de los seres vivos: vegetales y
animales.
Cualquier sistema de clasificación debe
tener las mismas bases para todos los
agrupamientos.
Actualmente, la taxonomía concede una
importancia secundaria a los rasgos
exteriores y da relieve, especialmente, a las
características estructurales y a las
similitudes bioquímicas y funcionales de
los organismos.
Estos sistemas de clasificación que toman
en cuenta la organización íntima de los
seres vivos, sus semejanzas bioquímicas y
fisiológicas e, incluso, el origen de cada
especie, se denominan clasificaciones
naturales.Con las evidencias aportadas por
diferentes ramas de la Biología (Citología,
Morfología, Fisiología, Bioquímica y
Genética), los taxónomos han diseñado un
sistema de clasificación general que
consta de siete categorías básicas: reino,
phylum, clase, orden, familia, género y
especie.
En esta secuencia, desde el reino hasta la
especie, cada grupo incluye mayor
cantidad de organismos y una variedad
más amplia de características que el grupo
inmediatamente inferior. Así, la reunión
de los reinos abarca todas las formas
vivientes y, por lo mismo, la totalidad de
los rasgos que caracterizan al mundo
biológico.
Cada reino es una agrupación de
organismos
que
tienen
muchas
características comunes, por ejemplo,
reino animal o reino vegetal. En cada uno
de los reinos, los organismos muestran
similitudes y diferencias que sirven para
separarlos en cierto número de phyla
(plural de phylum).
Algunos biólogos prefieren el término
división, en lugar de phylum, cuando se
trata de las plantas.
Cada phylum o división se separa en clases
y éstas, a su vez, en órdenes, familias,
géneros y, finalmente, especies.
A veces, cuando las categorías principales
son insuficientes, se las subdivide en
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
121
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grupos
intermedios,
tales
como
subphylum, subclase, o subespecie.
asemejan a las condiciones primitivas de la
Tierra.
Dominio Archaea
Dominio Bacteria
El Dominio Archaea se subdivide en tres
reinos: Crenarchaeota, Euryarchaeota y
Korarchaeota.
Reino Monera
Las 200 especies de este reinos son
bioquímicamente
diferentes
de
las
restantes
bacterias.
Una
de
las
características más llamativas es la
ausencia de peptidoglicanos en las
paredes celulares. Incluyen tres grupos:
Halófilas:
viven
en
ambientes
extremadamente salinos.
Metanogénicas: son anaeróbias obligadas
que producen metano a partir del dióxido
de carbono e hidrógeno.
Son comunes en el tracto digestivo de
animales y pueden vivir en ambientes
pantanosos.
Termoacidófilas: crecen en ambientes
ácidos, cálidos, como las fuentes
sulfurosas del Parque Yellowstone, con
temperaturas de mas de 60 ºC y pH 1 a 2.
Curiosamente, las arqueobacterias están
más cercanas genéticamente a los
eucariontes que a las eubacterias, dado
que hasta comparten ciertos genes.
Se encuentran hoy restringidas a hábitats
marginales como manantiales calientes,
lagos de alta salinidad o áreas de baja
concentración de oxígeno.
Son organismos extremófilos por los
ambientes que habitan y que hoy
Es el reino más primitivo, agrupa a
organismos procariotas que carecen de un
núcleo rodeado por membranas y de
organelas. Incluye a todas las bacterias
(técnicamente las eubacterias) y las
cianobacterias (llamadas anteriormente
algas verdeazuladas) que son las formas
más abundantes de este reino.
Las bacterias son unicelulares, de vida
libre, y presentan diversidad de formas:
Cocos, con forma de esferas.
Bacilos, como bastoness con extremos
redondeados, como Escherischia coli.
Espirilos: células helicoidales.
Vibriones; con forma de coma,ej: Vibrio
cholerae, causante del cólera.
Dominio Eucarya
Reino Protista (Protoctista)
Es el primero de los reinos eucariotas, los
organismos aquí agrupados (y todos los
eucariotas...) poseen núcleo verdadero y
organelas,
lo
cual
implica
una
compartimentalización y la dedicación de
áreas específicas a funciones también
específicas.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
122
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Biología
Los protistas se definen como aquellos
organismos eucariotas que no son
animales ni plantas ni hongos. La palabra
PROTISTA
remitía
a
organismos
unicelulares, sin embargo en este reino se
incluyen las grandes algas marinas como
Macricystes (100 m de long.) por lo que
fue
rebautizado
como
Reino
PROTOCTISTA, , lo cierto es que en la
práctica este término no es muy usado.
Es el reino que mayor diversidad presenta:
desde unicelulares microscópicos de 1 μm
de diametro como la pequeña alga verde
Micromonas, hasta las grandes algas
marinas; incluye autótrofos fotosintéticos,
heterótrofos, parásitos , saprofogos
(ingieren organismos muestos); pueden
estar desnudos o cubiertos con paredes.
A dieferencia de los otros 3 reinos
eucariotas, no existe factores morfológicos
o fisiológicos que unifiquen a los Protistas
como un grupo natural.
En este grupo se encuentran las algas,
euglenoides, ciliados, protozoarios, y
flagelados.
Su importancia estriba, entre otras, en ser
el "grupo de origen" de los tres Reinos
restantes: Plantas, Animales, y Hongos.
Reino Fungi
Son organismos eucariontes, heterótrofos
no fotosintéticos, formadores de esporas y
que carecen de movimiento en todas las
fases de su ciclo de vida; poseen paredes
celulares y absorben su alimento por
digestión enzimática externa.
Este reino, conocido generalmente como
Hongos, incluye en su mayoría a
organismos:
Pluricelulares (pero comprende también a
las levaduras, entre ellas a Saccharomyces
cereviseae,
un
importante
hongo
unicelular).
Heterótrofos (obtienen su energía de
productos
elaborados
por
otros
organismos), en general poseen células
con mas de un núcleo (multinucleadas, en
oposición a las mas comunes o
uninucleadas).
Desde el punto de vista ecológico resultan
importantes (al igual que ciertas bacterias)
como descomponedores de materia y
recicladores de nutrientes.
Desde el punto de vista económico los
hongos
nos
proveen
alimentos
(intervienen, entre otras, en la fabricación
del pan y el vino y quesos tales como el
Roquefort), antibióticos (la primera de
estas drogas milagrosas, la penicilina, se
aisló de un hongo: Penicillium), y por el
otro lado parásita animales, granos,
produciendo perdidas millonarias.
Reino Planta
El reino Plantae incluye los musgos,
helechos, coníferas y plantas con flores, en
una variedad que supera las 250000
especies, siendo el segundo grupo luego
de los artrópodos.
La principal característica del reino es la
presencia de clorofila, con la cual capturan
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
123
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Biología
la
luz,
produciendo
compuestos
carbonados, por esta característica son
autótrofos.
Otra contribución de las plantas es la
formación de los ambientes. Solamente
las regiones árticas y las profundidades
oceánicas carecen de plantas, el resto de
los ambientes terrestres, desde los
desiertos a las tundras y los bosques o
praderas fueron producidos y moldeados
por las plantas. Incluyen a organismos.
Desde el punto de vista ecológico los
integrantes de este reino, en unión a los
fotosintetizadores de Monera y Protistas,
son considerados productores, y se
encuentran en la base de toda cadena
alimenticia. Una cadena alimenticia es un
concepto ecológico que indica el flujo de
energía a través de un ecosistema.
Sus células eucariotas carecen de paredes.
Se caracterizan a demás por ser:
Multicelulares con capacidad (en algún
punto de su vida) de movilizarse.
Desde el punto de vista ecológico los
integrantes de este reino ocupan el nivel
de consumidores, que pueden ser
subdivididos en herbívoros (consumidores
de plantas) y carnívoros (consumidores de
otros animales).
Los Humanos, al igual que algunos otros
organismos, somos omnívoros (capaces de
funcionar como herbívoros o carnívoros),
desde el punto de vista económico de los
animales obtenemos (entre otros) carne,
cuero, transporte; y también afectividad,
compañía.
Desde el punto de vista económico este
reino no tiene competencia, la agricultura
(relacionada con los orígenes de nuestra
"civilización") inyecta millones en divisas a
la
economía
de
los
países
agroproductores. Alimentos, maderas,
papel, medicamentos, drogas (legales e
ilegales), y las flores, son plantas o
derivados de ellas.
Reino Animal
Los animales son organismos heterótrofos
multicelulares y su modo de nutrición
principal es la ingestión y almacenan sus
reservas energéticas en forma de
glucógeno o grasa.
Figura 18.
Investigación documental
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
El alumno: Investigará cinco
ejemplos de animalia.
124
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Biología
Investigación documental
El alumno: Investigará cinco
ejemplos de plantae.
Investigación documental
El alumno: Investigará cinco
ejemplos de fungi.
Investigación documental
El alumno: Investigará cinco
ejemplos de protista.
Investigación documental
El alumno: Investigará cinco
ejemplos de monera.
Trabajo en equipo
El alumno: Realizará una
diferenciación
por
las
características
celulares,
requisitos
nutritivos,
diferenciación de tejidos, en
los ejemplos anteriores
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias analíticas
El PSA:
- Explicará la necesidad de clasificar a los
seres
vivos
para
facilitar
su
investigación y conocimiento.
- Motivará a realizar observaciones y
trabajos aplicando los pasos del
método científico para facilitar el
trabajo y adquirir hábitos de disciplina.
El alumno:
- Apreciará las técnicas y procedimientos
empleados en la biología para facilitar
el estudio de los seres vivos.
- Aprenderá
a
identificar
a
los
organismos de acuerdo con la
clasificación propuesta por rama de la
taxonomía.
- Analizará los criterios de clasificación
de la taxonomía para reforzar el
aprendizaje
relacionado
con
el
conocimiento de los seres vivos.
- Conocerá
la
clasificación
de
organismos
como
las
bacterias,
protozoarios y algas unicelulares que
tengan alguna relación directa con el
hombre (enfermedades, obtención de
productos alimenticios, medicinas, etc).
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
125
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Biología
RESULTADO DE APRENDIZAJE
2.2 Identificar a la Fisiología celular de
acuerdo con las funciones de los seres
vivos.
2.2.1. CARACTERÍSTICAS DE LOS
SERES VIVOS
•
Organización estructural
Es la unidad mínima de un organismo
capaz de actuar de manera autónoma.
Todos los organismos vivos están
formados por células y en general se
acepta que ningún organismo es un ser
vivo si no consta al menos de una célula.
Algunos organismos microscópicos, como
bacterias o protozoos, son células únicas,
mientras que los animales y plantas están
formados por muchos millones de células
organizados en tejidos y órganos.
El citoplasma comprende todo el volumen
de la célula, salvo el núcleo. Engloba a
numerosas estructuras especializadas y
orgánulos, como se describirá más
adelante. La solución acuosa concentrada
en la que están suspendidos los orgánulos
se llama citosol. Es un gel de base acuosa
que contiene gran cantidad de moléculas
grandes y pequeñas, y en la mayor parte
de las células es, con diferencia, el
compartimiento más voluminoso ( en las
bacterias es el único compartimiento
intracelular). En el citosol se producen
muchas de las funciones más importantes
de mantenimiento celular, como las
primeras etapas de descomposición de
moléculas nutritivas y la síntesis de
muchas de las grandes moléculas que
constituyen la célula. Aunque muchas
moléculas del citosol se encuentran en
estado de solución verdadera y se
desplazan con rapidez de un lugar a otro
por difusión libre, otras están ordenadas
de forma rigurosa.
Estas estructuras ordenadas confieren al
citosol una organización interna que actúa
como marco para la fabricación y
descomposición de grandes moléculas y
canaliza muchas de las reacciones
químicas celulares a lo largo de vías
restringidas.
•
Metabolismo
El metabolismo: Es la suma de los
procesos fisiológicos que intervienen en la
construcción
y
desintegración
del
protoplasma.
La regulación: Es la capacidad de regular
la velocidad de sus propios procesos
fisiológicos, es decir los procesos se
realizan de una forma ordenada y a
temperaturas ordenadas.
Homeostasis celular
Proceso por el cual un organismo
mantiene
las
condiciones
internas
constantes necesarias para la vida. El
concepto de homeostasis fue introducido
por primera vez por el fisiólogo francés
del siglo XIX Claude Bernard, quien
subrayó que “la estabilidad del medio
interno es una condición de vida libre”.
Para que un organismo pueda sobrevivir
debe ser, en parte, independiente de su
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
126
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Biología
medio;
esta
independencia
está
proporcionada por la homeostasis. Este
término fue acuñado por Walter Cannon
en 1926 para referirse a la capacidad del
cuerpo para regular la composición y
volumen de la sangre, y por 10 tanto, de
todos los fluidos que bañan las células del
organismo, el “líquido extracelular”. El
término homeostasis deriva de la palabra
griega homeo que significa ‘igual’, y stasis
que significa ‘posición’. En la actualidad,
se aplica al conjunto de procesos que
previenen fluctuaciones en la fisiología de
un organismo, e incluso se ha aplicado a
la regulación de variaciones en los
diversos ecosistemas o del Universo como
un todo. En los organismos vivos la
homeostasis implica un consumo de
energía necesario para mantener una
posición en un equilibrio dinámico. Esto
significa que, aunque las condiciones
externas
puedan
estar
sujetas
continuamente
a
variaciones,
los
mecanismos homeostáticos aseguran que
los efectos de estos cambios sobre los
organismos sean mínimos.
Si el equilibrio se altera y los mecanismos
homeostáticos
son
incapaces
de
recuperarlo, entonces el organismo puede
enfermar y con el tiempo morir .La
variaciones es necesaria porque los
organismos metabolizan moléculas de
forma continua y originan productos de
desecho y tóxicos empleando sustancias
importantes que es necesario reponer.
Además de esto, los organismos precisan
mantener un medio constante indiferente
a los efectos que las variaciones originan
en su medio externo.
•
Reproducción.
La reproducción es la función mediante la
cual los seres vivos dan origen a otros
seres semejantes con la finalidad de
perpetuar y mejorar las especies.
Una de las condiciones necesarias para la
reproducción es la herencia, es decir, la
capacidad de reproducir las propiedades y
caracteres de sus progenitores.
Se
conocen
muchas
formas
de
reproducción, no obstante, todas ellas
pueden aunarse en dos grandes grupos:
asexual y sexual.
A. Reproducción asexual:
*No intervienen gametos (células sexuales o
especializadas)
*Interviene un solo progenitor en la
producción de uno o más individuos
Se reconocen varios tipos de reproducción
asexual:
1. Fisión binaria o bipartición: Ej.
organismos unicelulares, tales como
protozoarios, algas unicelulares y bacterias.
* Célula progenitora se divide originando
dos células hijas iguales.
2. Gemación o brotación: Ej. Levaduras.
*Célula progenitora se divide originando
dos
células
hijas
desiguales.
3. Esporulación:
protozoos, etc.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Ej.
Hongos,
algas,
127
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* Reproducción mediante la formación de
esporas
* Ovulos y espermatozoides se unen en el
agua fuera del cuerpo de la madre.
4. Reproducción vegetativa: Ej. Vegetales.
2.Fecundación interna: animales terrestres
* Una porción o segmento de la planta o
cuerpo animal se separa y desarrolla en
nuevo individuo.
* Ovulos y espermatozoides se unen dentro
del cuerpo de la madre.
5. Partenogénesis: Ej. Insectos (zánganos)
* El desarrollo del óvulo para formar un
nuevo individuo sin ser fecundado por el
espermatozoide.
B. Reproducción sexual:
Es frecuente en las plantas y los animales y
tiene por función la producción de un
nuevo ser a partir de la unión de las células
sexuales o gametos, que se originan en las
gónadas por gametogénesis.
Si un organismo tiene gónadas: femenina y
masculina se dice que es hermafrodita o
monoico, como las mayoría de las plantas.
Un organismo dioico tiene solamente un
tipo de gónada, ya sea masculina o
femenina, produciéndose así la condición
bisexual o sea dos sexos diferentes. Esta
condición es frecuente entre los animales
superiores.
Entre los animales de reproducción sexual,
existen dos tipos de fecundación que puede
ser:
1. Fecundación externa: Ej. mayoría de los
peces y en los anfibios
Algunos han desarrollado órganos sexuales
accesorios para llevar los espermatozoides
al órgano femenino.
•
Irritabilidad
La irritabilidad: Es la capacidad del
protoplasma para responder a los
estímulos externos, como la luz, la
temperatura, la gravedad, la acción de las
sustancias químicas. La respuesta puede
constituir de un simple movimiento o en
cambios mas complejos
La irritabilidad celular es la capacidad que
tiene la célula de detectar las variaciones
internas
y
ambientales,
llamadas
estímulos, y reaccionar a ellas en forma
positiva o negativa, lo que modera su
comportamiento
y
asegura
su
supervivencia.
Cada estímulo causa una reacción
específica, con diferente grado de
intensidad que actúa como mecanismo
homeostático es decir que preserva la
integridad y la estabilidad celular.
Las funciones de relación de la célula con
el medio se establecen gracias a la
irritabilidad, que es algo parecido a la
«sensibilidad celular» que se manifiesta
sobre
todo
por
movimientos
citoplásmicos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
128
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Biología
•
Excreción
Si la digestión de los productos que
contienen las vacuolas digestivas es
completa, los residuos son eliminados
fuera de la célula. A la salida o expulsión
de los productos del interior de la célula,
se le da el nombre de exocitosis, como
sucede con los remanentes de la
digestión, los productos de excreción y
los de secreción celular.
•
Evolución
Seguramente que los primitivos sistemas
precelulares (protobiontes) desarrollaron
algunas estructuras que al seguir
evolucionando definieron su estructura
molecular y función (eubiontes). Así, por
ejemplo, para que los eubiontes que
propone Oparin fueran capaces de
transmitir sus características a sus
descendientes,
tuvieron
que
haber
contado con un antecesor del actual
código genético, es decir con primitivos
ácidos nucleicos que mediante un
ordenamiento
de
monómeros
«transmitieron órdenes» para sintetizar
proteínas en forma parecida a lo que
sucede en los organismos actuales. Sin
embargo, sigue sin resolverse la forma
como el primitivo ácido nucleico se
duplicaba, y, por otra parte, tanto en la
síntesis de proteínas como en la de los
ácidos nucleicos se requiere de las
enzimas, además de las fuentes de energía
ya mencionadas (a menos que de alguna
forma hayan funcionado sus proteínas
estructurales
como
enzimas).
Otro
problema aún por resolver es el de
conocer el origen de la interacción
aminoácido-nucleótido. Las experiencias
que se realizan en relación con estos
problemas son prometedoras y empiezan
a dar resultados. Es probable que en un
futuro muy próximo, podamos conocer las
respuestas. De acuerdo con la teoría de
Oparin, la selección natural debió actuar
haciendo que los sistemas de los
protobiontes se hicieran cada vez más
complejos y organizados. De seguro
existían diferentes tipos de protobiontes
en varios lugares de nuestro planeta, por
lo que Oparin considera que de algunos
de los grupos más evolucionados
surgieron los primeros seres vivos
unicelulares, a los que llamó eubiontes, los
que, como ya se mencionó, fueron
capaces de transmitir a sus descendientes
la información de su estructura y función.
Los eubiontes eran anaerobios y tenían
alimentación heterótrofa.
De Procariontes a Eucariontes
A los procariontes (pro = antes y karyon
= núcleo) actuales se les considera
descendientes
de
los
procariontes
primitivos, que, a diferencia de los
actuales, eran heterótrofos, lo que no es
difícil de comprender si pensamos en las
enormes cantidades de «caldo o sopa
nutritiva» que representaban los antiguos
mares.
La respiración que estos primeros
organismos realizaban era anaeróbica,
que como sabemos es poco eficiente para
la liberación de energía contenida en los
alimentos.
Seguramente mediante la acción de la
selección natural muchas de esas formas
de vida desaparecieron, pero en su lugar
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
129
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aparecieron otras nuevas que presentaban
cambios en sus estructuras que les
significarían una mejor adaptación; por
ejemplo, en el Precámbrico aparecieron los
organismos capaces de realizar la
fotosíntesis propiciada por la gradual
escasez de alimento, con lo que surgió la
alimentación autótrofa.
La aparición de procariontes fotosintéticos
tuvo un enorme significado en el proceso
evolutivo, porque la liberación del oxígeno
como subproducto de esta función hizo
que las características reductoras de la
primitiva
atmósfera
se
fueran
transformando. Poco a poco, algunos de
esos organismos no sólo pudieron tolerar
el oxígeno, sino que lograron integrarlo
en su metabolismo y aparecieron nuevas
formas de células capaces de realizar la
respiración aerobia, que es más eficiente
en la obtención de energía de los
alimentos.
Es evidente una relación evolutiva entre
los procariontes y eucariontes actuales;
por ejemplo, en lo que se refiere a su
metabolismo no existe diferencia entre la
respiración anaerobia o fermentación de
los procariontes con la etapa de glucólisis
de la respiración aerobia efectuada por los
eucariontes.
Existen progresiones evolutivas dentro de
los procariontes que revelan el aumento
de oxígeno en la atmósfera primitiva.
los aeróbicos se encuentran los que se
desarrollan mejor en medios con baja
concentración
de
oxígeno
y
los
procariontes que no pueden vivir sin
oxígeno, lo que pone de manifiesto la
interacción
organismo-ambiente.
En
cuanto a los eucariontes, por sus
estructuras y metabolismo se considera
que siempre fueron aeróbicos.
Una característica especial de las células
eucariontes es que tanto las mitocondrias
como los cloroplastos poseen su propio
ADN, de estructura parecida al ADN de los
procariontes, por lo que ciertos científicos
han
propuesto
una
teoría
muy
interesante,
encabezados
por
Lynn
Margulis, la teoría de la endosimbiosis,
que considera que «tanto mitocondrias
como cloroplastos eran organismos
procariontes
independientes
que
establecieron una relación de simbiosis
definitiva.” Margulis considera que un
procarionte
amiboideo
engulló
sin
digerirlo a otro procarionte de respiración
aerobia, el cual persiste en las células
eucariontes actuales en forma de
mitocondrias, y que el cloroplasto
moderno sería el resultado de la evolución
de una cianobacteria en el interior de otra
célula.
Las evidencias de los microfósiles también
apuntan hacia la evolución de los
eucariontes a partir de los procariontes
hace aproximadamente 1,500 millones de
años.
Así encontramos a los anaerobios
obligados, que no toleran la presencia de
oxígeno; otros lo toleran pero no
lonecesitan para vivir, por lo que se les
llama anaerobios facultativos; y dentro de
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
130
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químicos, luminosos, térmicos, etcétera, lo
que sucede con cierta frecuencia cuando
observamos al microscopio (de luz) células
vivas. En células vegetales in vivo, la
ciclosis se observa con mucha claridad.
Figura 19.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias científico-teóricas
El alumno:
- Distinguirá las diferencias entre células
animales y vegetales para entender
porque los animales no pueden realizar
la fotosíntesis.
- Entenderá la importancia de la
respiración celular y el proceso de
fotosíntesis para el mantenimiento de
los seres vivos.
2.2.2. FUNCIONES CELULARES
•
Irritabilidad
Los movimientos más frecuentemente
causados por la irritabilidad son:
Algunos organoides celulares, como los
cloroplastos y las mitocondrias, presentan
movimientos propios además de los
causados por las corrientes citoplásmicas.
Otros movimientos citoplásmicos se
presentan en la formación, transporte y
expulsión del contenido de las vacuolas,
sean éstas digestivas, de reserva o
contráctiles o pulsátiles, estas últimas
relacionadas con la tonicidad y excreción
celular {mediante la excreción se expulsan
los productos de desecho}.
Tropismos (tropas = vuelta o cambio}.
Son las respuestas más simples a
estímulos ambientales, como la intensidad
de luz (fototropismo}, el grado de
humedad (higrotropismo}, la gravedad
(geotropismo},
etcétera.
Provocan
movimientos de orientación o de rechazo,
como sucede en las células que forman a
organismos sésiles que carecen de sistema
nervioso como las plantas.
El movimiento de ciclosis, que consiste en
corrientes citoplásmicas rotatorias que
arrastran a los organoides e inclusiones
del citoplasma; es común observar que el
citoplasma circula en un sentido por el
centro de la célula y regresa en sentido
contrario por la periferia.
Tactismos. Son también respuestas
positivas o negativas a ciertos estímulos
físicos o químicos externos, pero a
diferencia de los anteriores, implican el
desplazamiento de la célula, como sucede
por ejemplo con los espermatozoides que
se desplazan hacia el óvulo, debido aun
estímulo básicamente químico.
Los movimientos de ciclosis parecen ser
provocados por estímulos externos,
Otras células, como los glóbulos blancos y
los microorganismos, pueden desplazarse
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
131
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ya sea por medio de seudópodos (falsas
patas), que son alargamientos de partes
de la célula, por organelos como los cilios
o pestañas vibrátiles o por flagelos, que
son semejantes a los cilios pero más
grandes
y
que
permiten
un
desplazamiento rápido. Estas estructuras
se
mueven
mediante
diferencias
citoplásmicas locales de tensión superficial
(como turgencia y deshidratación).
Cualquier estímulo o cambio del medio, ya
sea
mecánico,
luminoso,
eléctrico,
radiaciones, químico, etcétera, puede
provocar distintos grados de irritabilidad.
Estas experiencias son de las más
frecuentemente
realizadas
en
protozoarios: si a una amiba se le estimula
con un objeto puntiagudo, el protozoario
elude ese objeto, pero si se trata de un
alimento la célula lo «acepta» y fagocita.
Nastas o respuestas násticas.
A diferencia de los tropismos, las nastas
son
movimientos
de
respuestas
independientes del estímulo que los
causa, es decir, que no se orientan hacia
éste. Las respuestas násticas pueden ser
movimientos permanentes, como el
crecimiento, o de variación, que son
reversibles.
En las respuestas násticas permanentes los
cambios ocurren con lentitud y son
irreversibles, como el crecimiento y la
floración, estimulada por la intensidad de
la luz. Las respuestas násticas de variación
son reversibles y pueden ser causadas por
distintos estímulos como:
-
-
-
La apertura y cierre de los estomas,
determinada por la turgencia o la falta
de agua de las células estomáticas (y
de toda la planta).
La nictinastia o «dormición» de las
hojas de algunas plantas, que consiste
en un rítmico abrir por las mañanas sus
hojas y cerrarlas por las noches, debido
a movimientos de iones potasio que
provocan
grandes
cambios
del
potencial osmótico de las células
motrices
que
causan
esos
movimientos.
La seismonastia es el último ejemplo
de
respuesta
nástica
que
se
mencionará. Consiste en una respuesta
a la agitación de ciertas plantas como
la sensitiva (Mimosa pudica), que
responde cuando se le toca o se le
sopla cerrando sus foliolos y bajando
sus hojas. La sensitiva también
responde a las altas temperaturas y
otros estímulos como los eléctricos y
los químicos. Estas reacciones se deben
a pérdidas rápidas de agua en las
células motrices de sus hojas.
La membrana que rodea los organismos
animales o vegetales unicelulares o cada
una de las células de los organismos
multicelulares desempeña un papel muy
importante en los procesos de nutrición,
respiración y excreción de dichas células.
Estas
membranas
celulares
son
semipermeables, es decir, permiten el
paso de moléculas pequeñas, como las de
los azúcares y sales, pero no de moléculas
grandes como las proteínas.
Las estructuras internas de las células,
como el núcleo , también tienen
membranas .
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
132
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En los animal escada órgano está rodeado
por una membrana cuyas prolongaciones
anclan el órgano a la pared corporal.
Membrana plasmática, cubierta externa
situada en la superficie de todas las
células.
Está
formada
principalmente
fosfolípidos y proteínas.
por
La función primaria dela membrana
celular es permitir el paso a través de la
barrera que ella misma ha puesto a todos
los compuestos necesarios para el
funcionamiento normal de la célula.
La membrana plasmática de las células
eucarióticas es una estructura dinámica
formada por 2 capas de fosfolípidos en las
que se embeben moléculas de colesterol y
proteínas.
•
Nutrición
La membrana celular además de limitar y
proteger a la célula aislándola del medio
externo, controla y regula el paso de
sustancias que entran o salen de la célula
por ósmosis o transporte pasivo, por
transporte activo, por endocitosis, etc.
Ya que, como sabemos es selectivamente
permeable.
Endocitosis
A la incorporación o entrada de productos
a la célula se le da el nombre de
endocitosis.
La endocitosis puede efectuarse por medio
del transporte pasivo y el transporte activo
aunque comúnmente el término es
aplicado a otros dos procesos utilizados
por las células para la adquisición de
productos, que son: la pinocitosis y la
fagocitosis.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias emprendedoras
El PSA:
- Motivará a los alumnos a utilizar la
información
adquirida
en
los
subcapítulos anteriores para explicar
algunos procesos cotidianos.
El alumno:
- Entenderá el principio de formación de
micelas y capas bipolares para explicar
como funcionan los detergentes.
- Comprenderá como algunos solventes,
empleados en ocasiones como drogas,
destruyen las membranas celulares.
- Buscará ejemplos de procesos de
endocitosis y exocitosis que se realizan
a diario en nuestras células.
- Será capaz de explicar las bases
teóricas utilizadas para realizar diálisis
en pacientes con insuficiencia renal.
Las membranas celulares están en
constante actividad.
El microscopio electrónico ha permitido
observar que la membrana plasmática
forma
numerosas
salientes
o
microvellosidades
(evaginaciones
e
invaginaciones).
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Estas continuas entrantes y salientes
aumentan la superficie de la membrana y,
por tanto, su eficacia.
Se le da el nombre de pinocitosis a la
introducción al citoplasma de pequeñas
gotas de líquido extracelulares que
pueden contener algunas partículas hacia
el citoplasma mediante las invaginaciones
de la membrana plasmática formando
pequeñísimas
vacuolas
o
vesículas
pinocíticas limitadas por dicha membrana.
En el citoplasma las vesículas se fusionan
con los lisosomas que contienen enzimas
hidrolíticas éstas desintegran a los
productos nutritivos del contenido de la
vacuola,
que
posteriormente
se
incorporan al citoplasma.
La fagocitosis es otra forma de endocitosis
para la incorporación de productos de
molécula grande, como partículas de
alimento.
La fagocitosis se presenta en ciertas
células, como los glóbulos blancos y
algunos protozoarios en los que las
invaginaciones son lo suficientemente
grandes
y
profundas
como
para
incorporar al citoplasma partículas sólidas
grandes de alimento; incluso son capaces
de fagocitar células más pequeñas, como
bacterias o glóbulos rojos, tal cual sucede
entre los glóbulos blancos, las amibas y
otros.
Exocitosis
Si la digestión de los productos que
contienen las vacuolas digestivas es
completa, los residuos son eliminados
fuera de la célula.
A la salida o expulsión de los productos
del interior de la célula, se le da el nombre
de exocitosis, como sucede con los
remanentes de la digestión, los productos
de excreción y los de secreción celular.
Osmosis
Cuando el fenómeno de difusión o paso
de moléculas de solventes (sustancias que
se disuelven) se realiza a través de los
poros de una membrana permeable, el
fenómeno recibe el nombre de ósmosis.
Como sabemos, la membrana celular es
permeable.
El fenómeno de osmosis es sólo una de las
formas que utiliza la célula para el tránsito
de sustancias a través de su membrana, ya
que además utiliza el transporte activo,
transporte
pasivo,
pinocitosis
y
fagocitosis.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
134
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Biología
•
representados por bacterias y organismos
del Reino Vegetal
Procesos energéticos celulares
Fotosíntesis
Naturaleza de la luz
La
vida
en
la
tierra
depende
fundamentalmente de la energía solar, la
cual es atrapada mediante el proceso
fotosintetico, que es responsable de la
producción de toda la materia organica
que conocemos. La materia orgánica
comprende los alimentos que consumimos
diariamente tanto nosotros como los
animales,
los
combustibles
fósiles
(petróleo, gas, gasolina, carbón); así como
la leña, madera, pulpa para papel,
inclusive la materia prima para la
fabricación de fibras sintéticas, plásticos,
poliester, etc. La cantidad de carbono
fijado por la fotosíntesis es espectácular,
como lo demuestran las cifras de la
producción anual de materia orgánica
seca, estimada en 1,55 x 1011 toneladas,
con aproximadamente 60% formada en la
tierra, el resto en océanos y aguas
continentales.
Los organismos que en el curso de la
evolución aprendieron a usar la energía
solar y a transformarla en energía química
son los llamados autótrofos, que están
La luz blanca se separa en diferentes
colores(longitudes de ondas) al pasar a
través de un prisma. La longitud de onda
( ) se define como la distancia entre dos
crestas o dos valles de una onda. La
energía es inversamente proporcional a la
longitud de onda; las longitudes de onda
largas tienen menos energía que las de
longitudes de onda cortas. La energía de
un fotón se puede calcular con la
ecuación:
E=
,.
Donde h es la constante de Planck con
valor de 6,6262 x 10-34 J.S, C la velocidad
de la luz 3,0 x 108 m .S-1 y l la longitud
de onda en metros (m). La energía del
fotón es inversamente proporcional a la
longitud de onda. El ordenamiento de los
colores del espectro luminoso, está
determinado por las longitudes de onda
de la luz. La luz visible es una pequeña
parte del espectro electromagnético
comprendida entre 390 nm y 770 nm
(nanómetro).
Tabla 1. CARACTERISTICAS DE VARIAS REGIONES DE LA LUZ
Color
Ultravioleta
Violeta
Azul
Verde
Amarillo
Anaranjado
Rojo
Infrarrojo
Rango de
longitud de
onda (nm)
<400
400-425
425-490
490-560
560-585
585-640
640-740
>740
Longitud de
onda
representativa
471
292
260
230
210
193
176
85
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Frecuencia
(Ciclos/S) o
hertzios
11.8 x 1014
7.31 x 1014
6.52 x 1014
5.77 x 1014
5.26 x 1014
4.84 x 1014
4.41 x 1014
2.14 x 1014
Energía (KJ/mol)
254
410
460
520
570
620
680
1400
135
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Biología
Mientras la longitud de onda de la luz
visible sea más larga, más rojo es el color y
sí la longitud de onda es más corta ésta,
estará más cerca del lado violeta del
espectro. Las longitudes de onda mayores
que las rojas, se conocen como infrarojas
y las más cortas que las violetas son
ultravioletas
por el modelo de onda como por el de
partícula.
Mediante este proceso de síntesis, las
plantas y protistas fotoautótrofos son
capaces de fabricar alimentos en presencia
de la luz solar transformando el agua y el
bióxido de carbono en productos
orgánicos simples. Simplificando al
máximo el proceso podría resumirse:
6H2O + 6CO2 + energía solar C6HI2O6 +
6O2
Figura 20.
La luz se comporta como una onda y
como una partícula. Las propiedades de
onda de la luz incluyen la curvatura de la
onda cuando pasa de un medio a otro (Ej.
A través de un prisma, el arcoiris, un lápiz
introducido en un vaso de agua, etc.). Las
propiedades de partícula se demuestran
mediante el efecto fotoeléctrico. Por
ejemplo cuando un átomo de Zn se
expone a la luz ultravioleta, se carga
positivamente (Zn+), debido a que la
energía luminosa expulsa electrones del
Zinc. Estos electrones pueden crear una
corriente eléctrica. Los elementos sodio,
potasio y selenio tienen una longitud de
onda crítica, es la longitud de onda
máxima (visible o invisible) que produce
un efectro fotoeléctrico. En 1905, Albert
Einstein desarrolló una teoría en la que se
propuso que la luz estaba compuesta de
partículas llamadas fotones, cuya energía
es inversamente proporcional a la longitud
de onda de la luz. La luz tiene
propiedades que se pueden explicar tanto
La fotosíntesis es un proceso que ocurre
en dos fases. La primera fase es un
proceso que depende de la luz (reacciones
luminosas), requiere la energía directa de
la luz que genera los transportadores que
son utilizados en la segunda fase. La fase
independiente de la luz (reacciones de
oscuridad), se realiza cuando los
productos de las reacciones de luz son
utilizados para formar enlaces covalentes
carbono-carbono
(C-C),
de
los
carbohidratos. Las reacciones oscuras
pueden realizarse en la oscuridad, con la
condición de que la fuente de energía
(ATP) y el poder reductor (NADPH)
formados en la luz se encuentren
presentes.
Investigaciones recientes sugieren que
varias enzimas del ciclo de Calvin, son
activadas por la luz mediante la
formación de grupos -SH ; de tal forma
que el termino reacción de oscuridad no
es del todo correcto.
Las reacciones de oscuridad se efectúan en
el estroma; mientras que las de luz
ocurren en los tilacoides. se libera energía
almacenada (durante la respiración) en los
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
136
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dos enlaces de alta energía que se rompen
de cada una de sus moléculas y vuelve a
quedar el
encuentra asociado a polipeptidos en la
membrana tilacoidal y absorben energía
luminosa independientemente.
En el fotosistema II, se produce la fotólisis
del agua y la liberación de oxígeno; sin
embargo ambos fotosistemas operan en
serie, transportando electrones, a través
de una cadena transportadora de
electrones. En el fotosistema I se
transfieren dos electrones a la molécula de
NADP+ y se forma NADPH, en el lado de
la membrana tilacoidal que mira hacia el
estroma.
Figura 21.
En la fotosíntesis cooperan dos grupos
separados de pigmentos o fotosistemas,
que se encuentran localizados en los
tilacoides. Muchos organismos procariotes
solamente tienen el fotosistema I (es el
más primitivo desde el punto de vista
evolutivo).
Los organismos eucariotes poseen los
fotosistemas I y II. El fotosistema I está
asociado a las formas de clorofila a, que
absorbe a longitudes de onda de 700 nm (
P700 ), mientras que el fotosistema II
tiene un centro de reacción que absorbe a
una longitud de onda de 680 nm ( P680 ).
Cada uno de estos fotosistemas se
La reacción global de la fotosíntesis es
prácticamente la inversa de la respiración,
sobre todo en lo que se refiere a los
productos utilizados y a los finales ya que
sólo cambia la energía solar por química o
ATP, porque en la fotosíntesis se almacena
la energía y en la respiración ésta se libera.
ATP o adenosín trifosfato. Es un
compuesto de gran importancia para los
seres vivos y representa la energía celular
para que la célula lleve a cabo sus
funciones, también es la forma que ésta
utiliza para «almacenar» por cierto tiempo
la energía sobrante. El ATP se origina de la
siguiente forma.
Estructura del cloroplasto y de las
membranas fotosintéticas
La unidad estructural de la fotosíntesis es
el
cloroplasto.
Los
organismos
fotosintéticos procariotes y eucariotes
poseen sacos aplanados o vesículas
llamadas tilacoides, que contienen los
pigmentos fotosintéticos; pero solamente
los cloroplastos de los eucariotes están
rodeados por una doble membrana. Los
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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tilacoides se disponen como una pila de
panquecas, que recibe el nombre de
grana. El interior del cloroplasto entre las
granas es el estroma proteico, donde se
encuentran las enzimas que catalizan la
fijación del CO2. Las mitocondrias
constituyen
un
sistema
con
dos
membranas como los cloroplastos, pero
los
cloroplastos
tienen
tres
compartimentos: el estroma, el espacio
tilacoidal y el espacio entre las
membranas. El cloroplasto en su interior
tiene un ADN circular y ribosomas.
Las plantas verdes absorben el agua por
sus raíces y adquieren el CO2, por las
hojas, directamente de la atmósfera. La
fotosíntesis comprende un gran número
de
reacciones; de las que unas son
fotoquímicas, por que se realizan en
presencia de la luz, y las demás son
termoquímicas, que se llevan a cabo con o
sin luz, por lo que se ha dividido el
proceso
fotosintético en dos fases:
luminosa y oscura.
clorofilas a y b son capaces de captar la
energía luminosa emitida en forma de
fotones (un quanto de luz), con lo que la
clorofila pasa a un estado excitado
liberando a un electrón. El electrón
liberado se convierte en un electrón de
alta energía al quedar en un nivel
energético superior. Este electrón se
desprende de su molécula de clorofila y
pasa a una cadena de aceptores, previa
conversión de la energía luminosa en
energía química.
La energía adicional absorbida de la luz, la
va liberando el electrón al pasar de un
aceptor a otro, hasta que queda como un
electrón normal que se reincorpora a su
molécula de clorofila, que vuelve a quedar
en condiciones de reiniciar otro ciclo.
La energía que liberó el electrón es fijada a
un fósforo inorgánico, que de esta forma
pasa a ser fósforo de alta energía (P- ), el
que posteriormente se une al adenosín
difosfato (ADP) para dar como resultado
la formación de adenosín trifosfato (ATP).
En la fotólisis, el electrón que procede de
la clorofila b actúa descomponiendo la
molécula de agua en H(+) y OH(-)
Figura 22.
Fase
Luminosa.
Se
realiza
la
fosforilización fotosintética con síntesis de
ATP (adenosín trifosfato) y se produce la
fotólisis del agua con liberación del O2.
Durante la fosforilación fotosintética, las
El H+ y el electrón que procede de la
clorofila a reducen al NADP (dinucleótido
de
niacinaadenina-fosfato),
que
se
transforma en NADPH2. El componente
oxidante OH-, previo paso por una etapa
de peróxido, se convierte en H2O y O2. El
oxígeno (O2) es expulsado al exterior,
devolviendo los electrones a la clorofila b,
con lo que recupera su estado normal. El
electrón de la clorofila b que ya perdió su
energía extra se une a la clorofila a, que
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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vuelve a su estado normal y queda en
condiciones de absorber un nuevo quanto
de luz.
Figura 23.
Fase Oscura. En esta fase se produce la
fijación del CO2 y su reducción por los
protones aportados por el NADPH2. A esta
fase también se le conoce como
«reacciones termoquímicas de Calvin»,
porque fue él quien aclaró el complicado
proceso entre los años de 1954 y 1960.
El CO2 atmosférico llega al estroma del
cloroplasto, lugar en el que se une al
difosfato de ribulosa, que es un azúcar de
5C, con lo que resulta un producto de 6C
que es muy inestable por lo que se
fragmenta en dos compuestos de 3C
llamado ácido fosfoglicérico (PGA).
El PGA, recibe los hidrógenos que se
obtuvieron durante la fase luminosa y que
se habían unido al NADP (para formar al
NADPH2).
El ácido fosfoglicérico se convierte en
fosfogliceraldehido (PGAL), que es un
azúcar sencillo. Parte del PGAL, se
restituye al difosfato de ribulosa inicial.
El resto del
glucosa, que
inmediato
respiratorio o
PGAL se transforma en
puede ser utilizada de
como
«combustible»
ser «empaquetada» en
forma de polisacárido (almidones) e
incluso puede transformarse en grasas y
proteínas.
Importancia de la Fotosíntesis. De la
fotosíntesis depende la vida de nuestro
planeta, ya que sólo los organismos
fotosintéticos son capaces de captar,
transformar y almacenar en forma de
energía química contenida en los
alimentos la energía luminosa que
procede del Sol, que es una fuente de
energía abiótica.
Por otra parte, mediante la fotosíntesis se
renueva constantemente el oxígeno
atmosférico que es indispensable para la
respiración
de
los
seres
vivos.
Frecuentemente se piensa que las plantas
verdes son los únicos seres vivos capaces
de realizar la fotosíntesis, por lo que es
necesario mencionar que en las agua
dulces y los océanos habitan distintos
organismos fotosintéticos, unicelulares y
pluricelulares, casi todos pertenecientes al
Reino Protista, entre los cuales se efectúa
más de la mitad de la fotosíntesis que se
realiza en este planeta (existen además
unas cuantas especies de bacterias
fotosintéticas).
Respiración
La respiración aeróbica es realizada a nivel
celular, por aquéllos organismos que
pueden utilizar el oxígeno atmosférico en
la combustión de moléculas como la
glucosa, para la obtención de la energía
que requieren las células.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
La energía que se obtiene de la respiración
es "administrada" por una molécula
conocida como ATP.
Durante la glucólisis la célula hace
reaccionar a la glucosa con la presencia de
dos moléculas de adenosín trifosfato (ATP)
formando un azúcar difosfatado y
liberando dos moléculas de ADP (adenosín
difosfato, que han dejado dos ácidos
fosfóricos en el azúcar). Esta molécula
difosfatada se rompe por la acción de
enzimas y forma dos moléculas de 3
carbonos. Cada molécula de 3 carbonos
reacciona incorporando un fósforo
inorgánico, formándose así dos moléculas
de 3 carbonos, difosfatadas.
Figura 24.
A partir de ese momento, cada una de las
moléculas de 3 carbonos reaccionan en
presencia de ADP, formando 4 ATP. El
resto (dos moléculas de 3 carbonos sin
ácidos fosfóricos) se conocen como ácidos
pirúvicos.
La
segunda
etapa
de
degradación de la molécula de glucosa se
inicia a partir del ácido pirúvico. Este
reacciona con una molécula de Acetilcoenzima A y libera un CO2. El Acetilcoenzima A se retira, se desprende CO2 y
la molécula de dos carbonos que resta, se
une a una de 4 carbonos (ácido
oxalacético)
formando
el
ácido
cítrico. Posteriormente
la
molécula
desprende nuevamente una molécula de
CO2 que se libera ( éste es el que se exhala
a la atmósfera), y forma una molécula de
5 carbonos (el ácido cetoglutárico)
desprendiendo H++ que es captado por
el aceptor NAD.
La respiración celular tiene lugar
etapas (glucólisis, ciclo de Krebs y
respiratoria), y se lleva a cabo
intervención de una estructura
especializada: la mitocondria.
en tres
cadena
con la
celular
Figura 25.
Las dos primeras etapas de degradación
de la molécula de glucosa (glucólisis y
ciclo de Krebs) se llevan a cabo sin la
intervención del oxígeno. Es hasta la
tercera etapa (cadena respiratoria) donde
interviene el oxígeno.
Figura 26.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
140
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De nuevo se libera CO2 y H++ (captado
por el NAD) y energía suficiente para que
el ADP forme ATP. Así se forman el ácido
succínico que regenera más tarde el ácido
oxalacético
cerrando
un
ciclo.
En este momento ya sólo queda de la
glucosa inicial: ATP y NADH++ (NADH2).
El CO2 ha sido liberado a la atmósfera con
lo que todo el carbono y el oxígeno de esa
molécula, son desechados. La última
etapa es iniciada por las moléculas de
NADH2.
Ahora tienen lugar una serie de reacciones
de oxidoreducción donde varias moléculas
se oxidan y se reducen en presencia de los
H2. En cada reacción se libera energía (ya
que todas las reacciones son exergónicas)
que es utilizada en la formación de
moléculas de ATP. Como resultado final se
obtiene agua metabólica ( H2O), cuando
media molécula de O2 atmosférico
reacciona con los H2 .
Si consideramos la degradación total de la
molécula de glucosa y descontamos los 2
ATP que entraron a ella al inicio de la
glucólisis, la célula obtiene un total de 38
ATP.
Figura 27.
Respiración Aerobia. La realizan la
mayoría de los seres vivos, los que utilizan
principalmente glucosa como combustible
respiratorio; el oxígeno es el aceptor final
del hidrógeno.
Si partimos de la glucosa como
combustible respiratorio, distinguiremos
tres etapas en la respiración aerobia:
glucólisis, ciclo del ácido cítrico o ciclo de
Krebs y la cadena respiratoria.
Glucólisis. Comienza en el citoplasma de
la célula. La glucosa (C6H12O6) inicia una
serie de transformaciones al recibir la
primera molécula de fosfato con enlace de
alta energía proveniente del ATP. Ocurre
luego una segunda fosforilación, por
intervención del ATP, que hace que la
molécula de seis carbonos se divida en dos
moléculas
de
tres
carbonos,
el
gliceraldehído,
que
mediante
la
intervención de las enzimas respiratorias
específicas, llega a transformarse en dos
moléculas de ácidopirúvico (C3H4O3).
Ciclo de Krebs o del ácido cítrico. Se
realiza dentro de la mitocondria. El ácido
pirúvico se descarboxila y queda una
sustancia de dos carbonos, que es el ácido
acético (C2H4O2) +CO2.
La acetil-coenzima A, se condensa con el
ácido oxalacético y se produce el ácido
cítrico que tiene 6C.
Éste sufre múltiples transformaciones que
en forma progresiva desprenden hasta
2CO2 y queda una sustancia de 4C, la que
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
141
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después de algunas transformaciones
más, vuelve a formar ácido oxalacético
que, en estas condiciones, puede iniciar
otro ciclo de Krebs.
Todas las moléculas del ácido pirúvico que
se formaron en la glucólisis realizan el
ciclo de Krebs; por tanto, se llevan a cabo
dos ciclos por cada molécula de glucosa.
Cadena respiratoria. Por medio de las
reacciones de esta cadena, queda
capturada en moléculas de ATP la energía
obtenida en la respiración aerobia, para
ser utilizada por la célula en su
metabolismo.
La energía se obtiene básicamente de
reacciones en las que el hidrógeno es
desplazado en forma ordenada por los
distintos transportadores o aceptores de
hidrógeno, hasta llegar a su aceptor final
que es el oxígeno, con el que formará
agua Estos transportadores son de
diferentes naturaleza, pero todos tienen
un grupo activo que es el que recibe al
hidrógeno.
Los hidrógenos son recibidos en parejas
por
el
NAD
(dinucleótido
de
niacinaadenina), que los cede a las
flavinas. De éstas pasan a diferentes
citocromos, que son de dos tipos: b y c,
quienes finalmente lo ceden al oxígeno
para formar agua, que es el otro producto
secundario de la respiración:
moléculas de ATP, por cada molécula de
glucosa que sirve como combustible en la
respiración aerobia.
Respiración Anaerobia. Se conoce
también como fermentación, y se realiza
en ausencia de oxígeno. Se inicia con la
etapa de la glucólisis, que es común en la
respiración aerobia y anaerobia; es decir
se realiza en el citoplasma y por medio de
las reacciones ya mencionadas, con los
que se originan dos moléculas de ácido
pirúvico a partir de una de glucosa. El
ácido pirúvico puede seguir dos caminos:
Fermentación láctica. Se realiza en los
músculos, sobre todo durante el ejercicio
intenso, cuando el oxígeno no es
suficiente; entonces, el ácido pirúvico
(C3H4O3) se vuelve aceptor del hidrógeno,
y se forma ácido láctico (C3H6 O3 C3H6 O3).
C6Hl2O6 + 6O2 2(C3H6 O3) + energía (ATP)
Fermentación alcohólica. Se realiza en
células
de
levaduras
del
género
Sacharomyces. Después de que se han
formado las dos moléculas del ácido
pirúvico, estas se degradan hasta formar
2CO2 y dos moléculas de alcohol etílico
(C2H6O), más 2 ATP de energía.
C6Hl2O6 2 (C2H6O) + 2CO2 + energía
(2ATP)
C6Hl2O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38ATP
(energía)
En la respiración anaerobia sólo se
obtienen dos moléculas de ATP por cada
molécula de glucosa en cambio, en la
aerobia se obtienen 38 ATP.
Al final del proceso, se obtiene una
ganancia energética bruta de 38
El
hombre
fermentación
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
ha
aprovechado
esta
para
la
elaboración
142
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Biología
comercial
de
diferentes
bebidas
alcohólicas. Otros tipos de fermentación
son la acética, metánica, butírica.
Trabajo en equipo
n este ecosistema
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias ambientales
El PSA:
• Hará énfasis en los beneficios
derivados del proceso de fotosíntesis y
conscientizará al alumno de cuidar el
ambiente.
El alumno:
• Apreciará la importancia de la
fotosíntesis para la obtención de
alimentos y reservas de oxígeno.
• Respetará y fomentará el cuidado de
los bosques y océanos para mantener
el
equilibrio
de
las
pirámides
alimenticias.
Competencias científico-teóricas
El alumno:
• Comprenderá porque es necesario
conocer de donde proviene la energía
que requerimos para realizar nuestras
actividades diarias.
• Buscará ejemplos observados en la vida
diaria donde se aplique el principio de
respiración anaerobia.
• Entenderá y explicará con sus propias
palabras lo que sucede cuando se
realiza ejercicio intenso.
El alumno: Elaborará en
equipo un mapa conceptual
sobre Endocitosis, Exocitosis y
Ósmosis.
Estudio Individual
El alumno: Explicará mediante
dibujos el proceso de la
Fotosíntesis.
Estudio Individual
El alumno: Explicará mediante
dibujos el proceso de la
Respiración.
Resumen
El alumno: Elaborará un
resumen
en
cuanto
las
diferencias de la Fotosíntesis y
la Respiración.
Resumen
Estudio Individual
El
alumno:
Escribirá
concepto de nutrición.
el
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
El alumno: Elaborará un
resumen sobre Homeostasis
celular.
143
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Biología
Trabajo en equipo
El alumno: Expondrá en
equipo las conclusiones de los
trabajos anteriores.
Estudio Individual
El alumno: Visitará el sitio
http://www.biologia.edu.ar/
para observar animaciones del
procesos energéticos de la
célula.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias científico-teóricas
El PSA:
• Motivará a los alumnos estudiar los
mecanismos que ayudan a mantener
vivos a los organismos para conocer los
requerimientos básicos de un ente
vivo.
El alumno:
• Será capaz de entender lo que ocurre a
nivel celular y de organismo las
sensaciones de hambre, sed, calor y
frío entre otras.
• Explicará y comparará los procesos
homeostáticos que se llevan a cabo en
diversos ecosistemas para mejorar el
entendimiento
de
los
procesos
biológicos.
•
La célula contiene en sus cromosomas
toda la información genética necesaria
para el funcionamiento y la reproducción
del organismo entero del que ella forma
parte.
La célula eucariote posee muchos
cromosomas que se encuentran en su
núcleo, la célula procariote no posee más
que un cromosoma en forma de
filamento, que no está separado del
citoplasma.
En la reproducción de las procariotas, el
cromosoma único se duplica antes de la
división celular (ver gráfico), y cada uno de
los cromosomas hijos se une a un punto
distinto sobre la cara interna de la
membrana celular, cuando ésta se alarga
los cromosomas se separan.
Para ello las dos ramas de la doble hélice
de ADN se separan (abertura de un cierre
relámpago) y cada una de las dos será
copiada por una enzima, el ADN
polimerasa, que construirá cada nueva
rama yuxtaponiendo cada nucleótido
complementario frente a aquellos que se
encuentran en cada rama utilizada como
modelo.
Adelante de T, T delante de A, C delante
de G, y G delante de C.
Al final del proceso, la célula poseerá dos
dobles hélices de ADN idénticas que irán
cada una de las células hijas luego de la
división.
La Reproducción
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
144
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Biología
interfase. Durante la interfase, la célula, se
suceden los siguientes pasos:
Figura 28
La replicación no puede tener lugar si no
está presente una secuencia de ADN
particular,
llamada
origen
de
la
replicación. Este origen de replicación es
especifico de la especie: las enzimas de
una bacteria no encontrarán nunca un
origen de replicación de levadura o de
hombre, donde se desarrolla en extenso la
composición
del
ácido
desoxirribonucleico). Cuando la célula
alcanza aproximadamente el doble de su
tamaño originario, y los cromosomas
están separados, ésta se invagina y se
forma una nueva pared celular, que
separa las dos nuevas células y a sus
duplicados cromosómicos: se trata de la
división por escisión, o corte en dos
células hijas de tallas idénticas y
conteniendo los mismos elementos
estructurales y el mismo equipamiento
cromosómico.
En los eucariotes, (donde el equipamiento
cromosómico es complejo), el proceso o
ciclo celular que asegura esta repartición
equitativa de los cromosomas, mantiene
una secuencia circular que incluye la
mitosis, seguida por la citocinesis y, entre
ésta y aquella, un período llamado
a) (que comienza recién ocurrida la
citocinesis del ciclo anterior) intensifica
su actividad bioquímica y sintetiza exnovo muchas de sus estructuras
citoplasmática;
se
replican
las
mitocondrias o cloroplastos, en su
caso, que lo hacen a partir de su
propio ADN;
b) Luego, sintetiza histonas y otras
proteínas asociadas al ADN, proceso
clave de la replicación; y
c) Antes de la mitosis, los cordones
filamentosos,
resultantes
de
la
duplicación
de
los
cromosomas
ocurrida en la etapa anterior, se
enroscan y compactan y se completa la
duplicación de los centríolos.
Sobreviene el momento de la mitosis,
proceso que tiene la función de dirigir a
los cromosomas de modo tal que cada
nueva célula obtenga un complemento
completo, es decir, que cada una tenga la
misma cantidad de cromosomas que la
célula madre (dotación diploide). La
mitosis se desarrolla en todas las células
de la estirpe directa y en las que siguen la
línea original durante su crecimiento. Se
lleva a cabo en cuatro fases principales
que culmina el ciclo con la citocinesis que
es la división del citoplasma. La citocinesis
comienza durante la telofase de la mitosis
y divide la célula en dos partes iguales,
coincidiendo con la línea media del huso
(ver gráfico). Difiere sensiblemente en los
casos de células vegetales y animales: en
estas últimas la citocinesis resulta de las
constricciones de la membrana celular
entre los dos núcleos; en aquellas el
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
145
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citoplasma se divide por la confluencia de
vesículas para formar la placa celular,
dentro de la cual después se formará la
pared celular.
Reproducción Asexuada
Este tipo de reproducción, similar a la
división directa (también llamada fisión
binaria) de las células puede tener lugar
en los organismo uni y pluricelulares de
todos los reinos. Es frecuente entre los
procariotas, los protistas y los hongos;
entre los animales y vegetales, sólo n las
escalas taxonómicas inferiores. Las formas
de reproducción asexual, excluyendo las
mutaciones producen clones de células
geneticas idénticas a las maternas y entre
sí. Los modos o formas de reproducción
asexual pueden ser:
Por gemación o a partir de esporas: La
célula duplica su acervo la célula duplica
su acervo cromosomático encapsulando
uno de ellos, alrededor del cual se forma
una cubierta de espora que protege el
contenido de la nueva célula que
permanece latente hasta que las
condiciones propicias produzcan su
germinación por absorción de agua y
pérdida de la cubierta. Entre los
procariotas este modo es usado cuando el
organismo ha agotado la fuente de
nutrición. Existen hongos, plantas y
animales (v.gr., la hydra) que se
reproducen a través de esta forma;
Por fragmentación de filamentos: Es el
caso de algunos hongos: las esporas
asexuales se forman en cadenas en el
ápice de una hinfa especializada; se
caracterizan por ser muy finas y son
llamados conidios; también puede ocurrir
en el reino animal en las escalas inferiores
(v.gr., las esponjas) y entre los musgos
cuyos fragmentos reproductores son
conocidos como propágulos.
Por estolones o por rizomas: Es un modo
asexual de reproducción de las plantas: los
vástagos se originan de las yemas axilares.
Los estolones son tallos largos y delgados
que crecen sobre la superficie. Los rizomas
también son tallos, horizontales que
crecen por encima o por debajo de la
superficie del suelo. Ambos producen
raíces adventicias y dan origen a nuevas
plantas.
Reproducción sexual.
La mayoría de los organismos eucarióticos
se reproducen sexualmente lo cual
requiere de dos padres e implica dos
fenómenos: la meiosis y la fecundación.
Los
organismos
sexuados
no
se
reproducen más que a partir de
organismos de la misma especie, una
barrera genética los separa de los
organismos de otras especies (salvo en los
raros casos de hibridación natural). Para
pasar a la generación sexual siguiente, se
deberá en un momento dado del ciclo
biológico, realizar una reducción a la
mitad del número de cromosomas de los
gametos durante una división nuclear
especial: la meiosis.
La meiosis da por resultado de la división
celular,
células
hijas
con
carga
cromosomática reducida; se realiza
solamente en las células germinales
cuando éstas producen gametos -las
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
146
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Biología
células sexuales-, cuya dotación será así,
haploide.
El proceso de gameto génesis puede tener
lugar en distintas fases del ciclo biológico,
según los organismos, de allí que los tipos
de meiosis sean: cigótica (que se lleva a
cabo después de la unión de las células
que se aparean), espórica (durante la
formación de la espora) y somática (en los
órganos sexuales productores de los
gametos). En la meiosis ocurren dos
divisiones celulares sucesivas, Meiosis I
(Reducción) y Meiosis II (División). La
Meiosis produce 4 células haploides. La
Mitosis produce 2 células diploides. A la
meiosis también se la conoce como
división reduccional.
Figura 29. Gráfico Gametogénesis
Figura 30.
Figura 31.
En el momento de la fecundación o fusión
de dos células reproductoras (los
gametos) para formar una célula única (el
cigoto) la unión nuclear -llamada
cariogamía o anfimixia- dobla el número
de cromosomas por el aporte de ambas
células reproductoras, de suerte que el
cigoto es diploide (pose 2N cromosomas;
los gametos, que poseen N cromosomas
son haploides) (ver gráfico).
El encuentro de los gametos o
fecundación puede ocurrir dentro del
organismo femenino
(fecundación
interna) o en el ambiente circundante
(fecundación externa), este último tipo
sólo suele darse en ambientes acuáticos,
que facilitan y posibilitan la movilidad del
gameto masculino. Después de la
penetración, el núcleo haploide del
espermatozoide se acerca al núcleo
haploide del óvulo de manera que se
forma un huso mitótico normal; los dos
pronúcleos se fusionan y se destacan los
cromosomas, que se disponen sobre una
placa ecuatorial del mismo tipo que es
visible en la metafase de una mitosis
normal. Con la primera división se
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
147
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Biología
producen dos células hijas con dotación
cromosomática diploide, mitad de origen
paterno y mitad de origen materno.
¿Por qué reproducirse de esta forma tan
costosa?. En retrospectiva, se verifica que
la constante mezcla de genes tiene
grandes ventajas evolutivas. La evolución
es una “carrera de obstáculos” en
constante
cambio
que
otorga
clasificaciones
a
través
de
las
combinaciones genéticas y de seleccionar
aquellas que permitan a los individuos
explotar mejor los recursos y dejar más
descendientes.
No obstante, este
corolario exitoso no fue lo que instó al
salto hacia la reproducción sexuada sino
que un peligro presente parece explicar las
razones del cambio. Según J. John
Sepkoski jr., el sexo fue una herramienta
para confundir a los parásitos, así si el
huésped manifestaba cambios en cada
generación, los sitios de empalme usados
por los retrovirus estarán siempre
alterándose y les será mucho más difícil
encontrarlos.
El tema clave fue la diferenciación de
células, lo cual no fue una tarea simple
para la evolución pues exige una
maquinaria compleja no sólo para criar
una serie de células con funciones
especializadas, sino también para tenerlas
trabajando en armonía, tres millones de
amos de evolución han seleccionado para
transmitir a los organismos lo mejor de
sus genes.
“secuestraron” en la jerga biológica- un
pequeño equipo celular destinado a la
reproducción sexual y las guardaron en
almacenamiento en preservación del
genoma. Otros eucariotas multicelulares
utilizan técnicas muy diferentes; así las
plantas guardan células aptas para la
reproducción sexual en cada extremidad
que crece, de forma que si falla un cabo
por la mutación, permanecen aún otros
disponibles.
Los hongos tienen estructura “cenocítica”
(célula en común) que contiene unas
pocas membranas de célula y guardan
una masa de núcleos (donde están las
moléculas de ADN) en huecos del cuerpo.
Reglas elaboradas seleccionan qué núcleos
serán escogidos para convertirse en
esporas para la reproducción.
-
Mitosis
Interfase
La célula esta ocupada en la actividad
metabólica preparándose para la mitosis
(las próximas cuatro fases que conducen e
incluyen la división nuclear).
Los
cromosomas no se disciernen claramente
en el núcleo, aunque una mancha oscura
llamada nucleolo, puede ser visible. La
célula puede contener un par de centríolos
(o
centros
de
organización
de
microtúbulos en los vegetales) los cuales
son sitios de organización para los
microtúbulos.
Los animales tienen una técnica exclusiva
para
administrar
sus
células
reproductoras. Muy temprano en su
desarrollo, pusieron a un lado –
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
148
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Biología
Figura 32.
Profase.
La cromatina en el núcleo comienza a
condensarse y se vuelve visible en el
microscopio óptico como cromosomas.
El nucleolo desaparece. Los centríolos
comienzan a moverse a polos opuestos de
la célula y fibras se extienden desde los
centrómeros. Algunas fibras cruzan la
célula para formar el huso mitótico.
Figura 33.
Figura 34.
Metafase
Fibras del huso alinean los cromosomas a
lo largo del medio del núcleo celular. Esta
línea es referida como, el plato de la
metafase. Esta organización ayuda a
asegurar que en la próxima fase, cuando
los cromosomas se separan, cada nuevo
núcleo recibirá una copia de cada
cromosoma.
Figura 35.
Prometafase
La membrana nuclear se disuelve,
marcando el comienzo de la prometafase.
Las proteínas de adhieren a los
centrómeros creando los cinetocoros. Los
microtúbulos se adhieren a los cinetocoros
y los cromosomas comienzan a moverse.
Anafase
Los pares de cromosomas se separan en
los cinetocoros y se mueven a lados
opuestos de la célula. El movimiento es
el resultado de una combinación de: el
movimiento del cinetocoro a lo largo de
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
149
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Biología
los microtúbulos del huso y la interacción
física de los microtúbulos polares.
una proteína llamada actina, alrededor del
centro de la célula se contrae pellizcando
la célula en dos células hijas, cada una con
su núcleo.
En células vegetales, la pared rígida
requiere que un placa celular sea
sintetizado entre las dos células.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias científico-teóricas
Figura 36.
Telofase
Los cromatidos llegan a los polos opuestos
de la célula, y nuevas membranas se
forman alrededor de los núcleos hijos. Los
cromosomas se dispersan y ya no son
visibles bajo el microscopio óptico. Las
fibras del huso se dispersan, y la
citocinesis o la partición de la célula puede
comenzar también durante esta etapa.
El PSA:
- Motivará a los alumnos a estar
informados de las aplicaciones de la
biología molecular en la medicina.
El alumno:
- Apreciará los avances en el área de
biología molecular para resolver en el
futuro problemas hereditarios.
- Será consciente de la importancia de la
mitosis como medio de reproducción
asexual y de sus ventajas.
- Entenderá con mas detalle las noticias
relacionadas con el proyecto genoma
humano
y
comprenderá
las
aplicaciones que este puede tener para
la humanidad.
Investigación documental
Figura 37.
Citocinesis
El alumno: Elaborará un
dibujo explicando el proceso
Mitótico.
En células animales, la citocinesis ocurre
cuando un anillo fibroso compuesto de
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
150
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Biología
Investigación documental
El alumno: Elaborará un
dibujo explicando el proceso
Meiótico
El alumno: Describirá
características
de
protozoario y óvulos.
las
los
Redacción de trabajo
Redacción de trabajo
El alumno: Escribirá las
diferencias encontradas entre
los procesos de Mitosis y la
Meiosis.
El alumno: Realizará un
resumen acerca de por que los
procesos energéticos
Redacción de trabajo
El alumno: Elaborará un
resumen sobre la importancia
del ADN en los reproducción
asexual.
Comparación de resultados con otros
compañeros
El alumno: Comparará con
tus compañeros las diferencias
encontradas.
Investigación documental
El alumno:
Elaborará un
mapa conceptual para explicar
el la importancia de la
reproducción sexual.
Trabajo en equipo
El alumno: Elaborará en
grupo un periódico mural
sobre el tema.
Investigación documental
2.2.3
NIVELES
DE
ORGANIZACIÓN DE LOS SERES
VIVOS
Objeto de la Biología: se ocupa de analizar
jerarquías o niveles de organización que
van desde la célula a los ecosistemas.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
151
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Biología
Este concepto implica que en el universo
existen diversos niveles de complejidad.
Por lo tanto es posible estudiar biología a
muchos niveles, desde un conjunto de
organismos (comunidades) hasta la
manera en que funciona una célula o la
función de las moléculas de la misma.
Un mismo objeto puede ser estudiado
según distintos niveles de complejidad u
organización:
Lenguaje escrito. letras y pronunciación,
palabras, frases, artículos ensayos o
capítulos de un libro, estilos literarios, etc.
Viviendas:
ladrillos,
cemento,
etc.;
distribución de habitaciones y mobiliario
en un apartamento; bloques de edificios;
distribución de servicios dentro de una
ciudad (Ayuntamiento); organizaciones
supramunicipales; etc.
Dentro del Universo, tanto animado como
inanimado, existe una organización
jerárquica en niveles de complejidad, de
forma que cada nivel contiene como
componentes a los inferiores y es
contenido por los superiores.
•
Nivel molecular.
El nivel molecular está formado por
átomos, y partículas subatómicas, los
niveles funcionales fundamentales de la
bioquímica, los bioelementos.
La composición química de la materia viva
presenta una gran similitud en las
moléculas más sencillas y, por supuesto,
en los elementos químicos.
De los más de 100 elementos químicos
conocidos, se han identificado más de 70
presentes en la materia viva (casi todos los
elementos estables, excepto los gases
nobles). Se les llama bioelementos o
elementos biogénicos. De éstos, sólo 25
son esenciales para la vida.
•
Nivel celular
Es el primer nivel en el que se puede
hablar de vida con propiedad, pues en él
se dan las funciones vitales de nutrición y
autoperpetuación, la más pequeña unidad
estructural de los seres vivos capaz de
funcionar
independientemente.
Cada
célula tiene un soporte químico para la
herencia (ADN), un sistema químico para
adquirir energía etc.
La célula es una unidad mínima de un
organismo capaz de actuar de manera
autónoma. Todos los organismos vivos
están formados por células, y en general
se acepta que ningún organismo es un ser
vivo si no consta al menos de una célula.
Algunos organismos microscópicos, como
bacterias y protozoos, son células únicas,
mientras que los animales y plantas están
formados por muchos millones de células
organizadas en tejidos y órganos. Aunque
los virus y los extractos acelulares realizan
muchas de las funciones propias de la
célula viva, carecen de vida independiente,
capacidad de crecimiento y reproducción
propias de las células y, por tanto, no se
consideran seres vivos. La biología estudia
las células en función de su constitución
molecular y la forma en que cooperan
entre sí para constituir organismos muy
complejos, como el ser humano. Para
poder comprender cómo funciona el
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
152
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Biología
cuerpo humano sano, cómo se desarrolla
y envejece y qué falla en caso de
enfermedad, es imprescindible conocer las
células que lo constituyen.
•
Nivel orgánico y sistémico
Estudia las asociaciones de células de los
seres pluricelulares.
Especialización celular para cubrir las
necesidades
vitales
del
individuo
pluricelular: tejidos, órganos, aparatos
(También aquí, como en los niveles
anteriores se estudia tanto la estructura
como la fisiología de los aparatos). Es el
grupo de células o tejidos que realizan
una determinada función. Por ejemplo el
corazón, es un órgano que bombea la
sangre en el sistema circulatorio. Tejido:
(en organismos multicelulares). Un grupo
de células que realizan una determinada
función. Por ejemplo el tejido muscular
cardíaco.
El cuerpo humano se puede comparar con
un edificio. Esta constituído de varias
clases de estructuras (techo, paredes,
ladrillos, entre otros), así el cuerpo
humano se encuentra formado por
diferentes estructuras; éstas se conocen
como células, las que a su vez se agrupan
para formar tejidos. Los tejidos se unen
para construir órganos y los órganos
integran sistemas (o aparatos).
* Nivel tisular: Las células se organizan
para formar los tejidos del organismo, los
cuales se especializan para ejecutar ciertas
funciones especializadas. Por ejemplo, los
tejidos se puede especializar como
epiteliar, conectivo, muscular y nervioso.
* Nivel de órgano: Los órganos se forman
cuando diversos tejidos se organizan y
agrupan para llevar a cabo funciones
particulares. Además, los órganos no solo
son diferentes en funciones, pero también
en
tamaño,
forma,
apariencia,
y
localización en el cuerpo humano.
•
Nivel de población
Estudia la organización del conjunto de
individuos de una especie que conviven y
se reproducen entre sí (población); se
relacionan –para su alimentación y
supervivencia- con otros seres vivos
(comunidad o biocenosis) y con el medio
ambiente (biotopo), y constituyen el
ecosistema.
-
La familia
Es un lugar de encuentro. En ella
coinciden de manera natural varios seres
humanos, no por casualidad, sino unidos
por la paternidad, la filiación o la
fraternidad, y a partir de la primera y
mutua elección de un hombre y de una
mujer, que al casarse fundaron ese hogar
que es un ámbito de encuentro.
La definición que encontramos en el
diccionario nos dice que la familia es un
"grupo de personas emparentadas entre sí
que viven juntas bajo la autoridad de una
de ellas"; es una "comunidad instituida por
la naturaleza para cubrir las necesidades
de la vida cotidiana".
La familia es una célula viva y, como todo
ser vivo, requiere ciertos cuidados para
preservarse.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
153
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Biología
La persona cuenta con una serie de
cualidades y de características o, lo que es
lo
mismo,
con
una
serie
de
potencialidades, a veces dormidas. La
persona que podrá servir mejora a los
demás será la que mejor haya conseguido
desarrollar sus posibilidades. Estamos
hablando de una persona educada
íntegramente. La familia, por sus lazos
naturales, favorece el desarrollo de lo
irrepetible de la persona, es decir, de su
intimidad y de los valores humanos que
todas las sociedades necesitan.
-
Comunidad
Es la relación entre grupos de diferentes
especies. Por ejemplo, las comunidades
del desierto pueden consistir en conejos,
coyotes, víboras, ratones, aves y plantas
como los cactus y otras suculentas. La
estructura de una comunidad puede ser
alterada por sucesos o actividades tales
como el fuego, la actividad humana y la
sobrepoblación.
Los científicos a menudo hablan de la
interrelación entre los organismos vivos.
Dado, que de acuerdo a la teoría de
Darwin los organismos se adaptan a su
medio
ambiente,
también
deben
adaptarse a los otros organismos de ese
ambiente.
Biosfera: La suma de todos los seres vivos
tomados en conjunto con su medio
ambiente.
En esencia, el lugar donde ocurre la vida,
desde las alturas de nuestra atmósfera
hasta el fondo de los océanos o hasta los
primeros metros de la superficie del suelo
(o
digamos
mejor
kilómetros
sí
consideramos a las bacterias que se
pueden encontrar hasta una profundidad
de cerca de 4 Km. de la superficie).
Dividimos a la Tierra en atmósfera (aire),
litosfera (tierra firme), hidrosfera (agua), y
biosfera (vida).
Especie: Grupo de individuos similares
que tienden a aparearse entre sí dando
origen a una descendencia fértil.
Muchas veces encontramos especies
descritas, no por su reproducción
(especies biológicas) sino por su forma
(especies anatómicas).
Ecosistema: (conjunto de biocenosis y
biotopo), que es el máximo nivel de
organización de los seres vivos.
Figura 38.
La relación entre un grupo de organismos
entre sí y su medio ambiente.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
154
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Biología
El alumno:
- Utilizará los conocimiento adquiridos
sobre la célula en los resultados de
aprendizaje
anteriores
y
su
razonamiento deductivo-inductivo para
deducir
los
cambios
graduales
ocurridos durante los niveles de
organización de los seres vivos.
Figura 39.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias analíticas
El PSA:
- Promoverá
la
utilización
del
razonamiento deductivo e inductivo
para estudiar las teorías de evolución
celular.
Redacción de trabajo
El alumno: Elaborará un
grafico con ejemplos de niveles de
organización de los seres vivos con
fotografías.
Investigación documental
El alumno: Elaborará un mapa
conceptual para explicar el paso de
molecular al sistémico en los seres vivos.
Redacción de trabajo
El alumno: Elaborará un
diagrama de los niveles de organización
en los seres vivos desde el punto de vista
antropocéntrico, en donde incluya temas
como familia, estado, país y continentes.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
155
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Biología
PRÁCTICAS DE EJERCICIO Y LISTAS DE COTEJO
Unidad de aprendizaje
2
Práctica número:
6
Nombre de la práctica:
Realización de frotis sanguíneo.
Propósito de la Práctica Al término de la práctica, el alumno identificará glóbulos
rojos y blancos en un frotis de sangre que prepara,
utilizando el microscopio compuesto.
Escenario
Laboratorio
Duración
2.00 hrs.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Materiales
Porta y cubreobjetos.
Soporte
de
preparaciones.
Cubeta.
Lanceta.
Alcohol.
Metanol.
Giemsa.
Euparal,
dpx
o
similares.
Material de estudio:
Sangre obtenida por
un pinchazo en el
pulpejo del dedo.
Maquinaria y Equipo
• Microscopio.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
156
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Biología
Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas
que hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos
peligrosos o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
1. Preparará un frotis de sangre:
• Limpiará el pulpejo del dedo con una gota de alcohol.
• Hará una punción para conseguir una gota de sangre.
• Depositará la gota de sangre en una sola superficie, al centro en un extremo de un
portaobjeto bien limpio.
• Hará un frotis o extensión de sangre (fig.1)
NOTA: Es conveniente realizar dos o tres extensiones, con el fin de seleccionar para la
tinción la mejor lograda. Las extensiones o frotis deben secarse al aire lo más
rápidamente posible. La desecación se facilita con movimiento en forma de
abanico, nunca soplando o por calor. La rápida desecación evita la deformación
de los glóbulos sanguíneos.
2. Tinción del frotis.
• Depositará el portaobjeto con la extensión de sangre encima del soporte de
tinciones y éste sobre la cubeta.
• Dejará caer sobre la extensión unas gotas de metanol y esperará que el alcohol se
evapore, con lo que se consigue el fijado.
• Depositará unas gotas de Giemsa cubriendo toda la extensión, evitará la desecación
y dejará actuar al colorante cinco minutos aproximadamente.
NOTA. En el campo del microscopio se verán con un dominio predominante los glóbulos rojos,
hematíes o eritrocitos, teñidos en color rojo. No tienen núcleo y son más delgados por el centro
que por los bordes. Los glóbulos blancos o leucocitos se identifican fácilmente por la presencia
de núcleo. Hay varias clases de glóbulos blancos:
•
•
•
•
Los linfocitos son ligeramente mayores que los glóbulos rojos, con un núcleo muy
voluminoso que ocupa casi todo el espacio interior, aparecen fuertemente teñido en
color violeta oscuro.
Los monocitos son los leucocitos mayores, normalmente son poco frecuentes por lo
que hay que desplazarse por la preparación para encontrar alguno. Tienen un
núcleo muy grande y redondeado que aparece teñido en color violeta (es bueno que
recuerdes su función que es la de fagocitosis).
Los polinucleares presentan el núcleo fragmentado o con aspecto arrosariado.
Los eosinófilos se presentan con granulaciones abundantes de color rojizo y el
núcleo teñido de color azul marino, éstos aumentan su número en caso de
parasitosis o procesos alérgicos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
157
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Biología
Procedimiento
• Los basófilos presentan un núcleo teñido de rojo y las granulaciones del citoplasma
de color muy oscuro.
• Las plaquetas aparecen como pequeños fragmentos teñidos de color violeta. Estas
células intervienen en el proceso de coagulación sanguínea.
• El número promedio de glóbulos rojos en el ser humano es de 5.000.000 por mm3
de sangre. La cifra media de glóbulos blancos es de 7.000 a 8.000 por mm3. Hay, por
tanto, un glóbulo blanco por cada 600 ó 700 glóbulos rojos. Por lo tanto, para ver
todos los tipos de glóbulos blancos debes buscarlos en distintos campos de la
preparación. El número de plaquetas es de unas 250,000 por mm3.
1. Hará un dibujo esquemático de cada uno de ellos.
2. Anotará al lado de cada dibujo el comportamiento que exhibe el ser en él
representado: ¿Se mueven o permanecen quietos? Los que se mueven, ¿cómo lo
hacen? ¿Están comiendo? ¿Alguno se está dividiendo? ¿Cómo reaccionan frente a un
estímulo (burbuja de aire, trozo de hierba)?. ¿Qué observas en el interior de las
células?
3. Se fijará en su forma, tamaño, color etc.
4. Indicará otras observaciones que hayas hecho y señalará el aumento usado en el
microscopio.
a.
¿Qué microorganismos fueron más abundantes en tus muestras?
b.
Investiga si los microorganismos identificados son beneficiosos, inocuos o
perjudiciales.
5. Elaborará el reporte individual e la práctica que incluirá la respuesta a las preguntas:
c.
¿Qué diferencias encuentras con las células humanas?
d.
¿Qué forma presentan los bacilos y los cocos?
e.
¿Qué formas son más abundantes en tus muestras?
f.
De los microorganismos identificados en tus muestras ¿son beneficiosos,
inocuos o perjudiciales?
g.
Incluirá conclusiones y esquemas de lo observado.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
158
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Procedimiento
h.
i.
Lavará la preparación hasta que arrastre todo el colorante.
Tomará el portaobjeto por los cantos y secará la preparación, ya sea aireando o
bien al calor muy suave de la llama del mechero.
3. Observación al microscopio.
j.
Explorará con débil aumento (10X), la preparación para localizar la zona en la
que el frotis es más perfecto.
NOTA. Los lugares más aptos son aquellos en los que la extensión de los glóbulos se ha
conseguido en una sola capa, están bien teñidos y no se han producido precipitados de
los colorantes. Cuando se observe una zona apta, pasará a aumentos mayores.
4. Conservación de la preparación, si la extensión se ve con claridad al microscopio se
podría pasar a convertirla en una preparación fija:
• Añadirá una gota de Euparal, dpx u otro producto similar y le colocará un
cubreobjeto.
5. Elaborará el reporte individual de la práctica incluyendo:
•
Dibujo de cada observación en el microscopio, con la descripción de su forma,
tamaño, color etc., señalando el aumento usado.
4 Separar los residuos recuperables
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1 Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o
lugares específicos para cada caso.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087 de
acuerdo a las instrucciones del PSA.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
159
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Lista de cotejo de la práctica Realización de frotis sanguíneo.
número 6:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
­ Observó en todo momento el reglamento de uso y
permanencia de las personas que hacen uso del
laboratorio.
­ Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
­ No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
­ Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de
iniciar cualquier manipulación
1. Preparó un frotis de sangre:
• Limpió el pulpejo del dedo con una gota de alcohol.
• Hizo una punción para conseguir una gota de sangre.
• Depositó la gota de sangre en una sola superficie, al
centro en un extremo de un portaobjeto bien limpio.
• Hizo un frotis o extensión de sangre.
2. Tinción del frotis.
• Depositó el portaobjeto con la extensión de sangre
encima del soporte de tinciones y éste sobre la cubeta.
• Dejó caer sobre la extensión unas gotas de metanol y
esperará que el alcohol se evapore, con lo que se
consigue el fijado.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
160
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Desarrollo
Si
No
No
aplica
•
Depositó unas gotas de Giemsa cubriendo toda la
extensión, evitará la desecación y dejará actuar al
colorante cinco minutos aproximadamente.
• Lavó la preparación hasta que arrastre todo el
colorante.
• Tomó el portaobjeto por los cantos y secará la
preparación, ya sea aireando o bien al calor muy suave
de la llama del mechero.
3. Observación al microscopio
• Exploró con débil aumento (10X), la preparación para
localizar la zona en la que el frotis es más perfecto.
4. Conservación de la preparación.
• Añadió una gota de Euparal, dpx u otro producto
similar y le colocará un cubreobjeto.
5. Elaboró el reporte individual de la práctica que.
• Incluyó un dibujo de cada observación en el
microscopio, con la descripción de su forma, tamaño,
color etc., señalando el aumento usado.
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados
y
materiales utilizados
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
161
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Unidad de aprendizaje
2
Práctica número:
7
Nombre de la práctica:
Identificación de organelos celulares en
lirio.
Propósito de la Práctica Al término de la práctica, el alumno observará organelos de
células vegetales en una preparación de hoja de lirio,
utilizando el microscopio compuesto.
Escenario
Laboratorio
Duración
1 hrs.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Materiales
Porta y cubreobjetos.
Pinzas finas.
Tijeras finas.
Bisturí.
Agujas enmangadas.
Cubeta.
Soporte de tinciones.
Pocillo de montar.
Verde
de
metilo
acético.
Ácido nítrico al 25%.
Material de estudio:
Hoja de lirio o de otra
planta
similar.
Es
conveniente tratar la
hoja con ácido nítrico
al 25% para facilitar la
separación
de
la
epidermis.
Maquinaria y Equipo
• Microscopio.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
162
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas que
hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos
peligrosos o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
• Escuchar atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar cualquier
manipulación.
1. Preparación del material para observación:
• Llevará a cabo un corte transversal con el bisturí en una hoja de lirio o planta similar.
• Tomará con una pinza fina la epidermis jalando hasta conseguir una pequeña
muestra que sea lo más transparente posible.
• Llevará el trozo desprendido a la cubeta o caja de Petri con agua y apoyando el
portaobjeto en el fondo de la caja, ayudándose con la pinza, extenderá el trocito de
epidermis sobre el portaobjeto.
• Depositará el portaobjetos sobre el soporte de tinciones, añadiendo unas gotas de
verde de metilo acético, dejando actuar este colorante fijador durante cinco minutos,
procurando añadir más gotas si se evapora.
• Escurrirá el colorante sobrante, lavando la preparación, dejando caer agua con un
cuentagotas sobre ella.
• Colocará encima de la preparación un cubreobjetos, cuidando de evitar que se
formen burbujas de aire
2. Observación al microscopio
• Colocará sobre la platina del microscopio, la preparación primero a pequeño
aumento, luego mayor.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
163
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Procedimiento
• Lo más significativo en esta preparación es la observación de los orificios
respiratorios o estomas. Se puede ver que están constituidos por dos células con
aspecto arriñonado o de habichuela, en las que también se pueden observar
orgánulos verdes correspondientes a los cloroplastos. Estas dos células limitan un
orificio que puede variar de diámetro y que se denomina ostiolo. En el siguiente
dibujo puedes reconocer las distintas estructuras.
3. Llevará acabo el reporte individual de la práctica.
• Incluirá observación de lo visto con el microscopio describiendo la forma,
tamaño, color etc.
• Esquemas de lo observado.
• Conclusiones acerca de ¿Qué diferencias observas entre éstas y las observaciones
de otros organelos?.
4 Separar los residuos recuperables
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1 Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o
lugares específicos para cada caso.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087 de
acuerdo a las instrucciones del PSA.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
164
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Lista de cotejo de la práctica Identificación de organelos celulares en lirio.
número 7:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
• Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Observó en todo momento el reglamento de uso y
permanencia de las personas que hacen uso del
laboratorio.
• Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
• No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
• Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de
iniciar cualquier manipulación
1. Preparación del material para observación.
4. Llevó a cabo un corte transversal con el bisturí en una hoja
de lirio o planta similar.
5. Tomó con una pinza fina la epidermis jalando hasta
conseguir una pequeña muestra que sea lo más
transparente posible.
6. Llevó el trozo desprendido a la cubeta o caja de Petri con
agua.
7. Apoyó el portaobjeto en el fondo de la caja.
8. Se ayudó con la pinza
9. Extendió el trocito de epidermis sobre el portaobjeto
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
165
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Desarrollo
Si
No
No
aplica
10. Depositó el portaobjetos sobre el soporte de tinciones,
añadiendo unas gotas de verde de metilo acético, dejó
actuar este colorante fijador durante cinco minutos,
procurando añadir más gotas si se evapora.
11. Escurrió el colorante sobrante, lavando la preparación,
dejando caer agua con un cuentagotas sobre ella.
12. Colocó encima de la preparación un cubreobjetos,
cuidando de evitar que se formen burbujas de aire.
2. Observó al microscopio.
13. Colocó sobre la platina del microscopio, la preparación
primero a pequeño aumento, luego mayor.
3. Llevó acabo el reporte individual de la práctica.
14. Incluyó la descripción de la observación describiendo la
forma, tamaño, color etc.
15. Incluyó esquemas de lo observado.
16. Incluyó conclusiones acerca de ¿Qué diferencias observas
entre éstas y las observaciones de otros organelos?.
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y
materiales utilizados
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
166
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Unidad de aprendizaje 2
Práctica número:
8
Nombre de la práctica:
Identificación de organelos celulares en epidermis de
cebolla
Propósito de la Práctica Al término de la práctica, el alumno preparará un corte de
epidermis de cebolla y observará algunos organelos de
células vegetales en epidermis de cebolla utilizando el
microscopio compuesto.
Escenario
Laboratorio
Duración
1 hrs.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Materiales
Porta y cubreobjetos.
Pinzas finas.
Tijeras finas.
Bisturí.
Agujas enmangadas.
Cubeta.
Soporte de tinciones.
Pocillo de montar.
Verde
de
metilo
acético.
Material de estudio:
una cebolla.
Maquinaria y Equipo
• Modelo de la Mitosis
(6569).
• Modelo de la Meiosis
(6568).
• Software Descubriendo
la Biología: Procesos
Celulares.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
167
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas que
hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos
peligrosos o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
• Escuchar atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar cualquier
manipulación.
1. Preparación del material para observación:
• Separará de la parte cóncava de una de las hojas carnosas del bulbo de la cebolla y
con la ayuda de un bisturí y una pinza fina una pequeña porción de epidermis
procurando no arrancar el tejido subyacente, de tal forma que la parte desprendida
tenga el aspecto de una fina película traslúcida como el celofán.
• Llevará el trozo desprendido a la cubeta o caja de Petri con agua y apoyando el
portaobjeto en el fondo de la caja, ayudándose con la pinza, extenderá el trocito de
epidermis sobre el portaobjeto.
• Depositará el portaobjetos sobre el soporte de tinciones, añadirá unas gotas de
verde de metilo acético, dejando actuar este colorante fijador durante cinco
minutos, procurando añadir más gotas si se evapora.
• Escurrirá el colorante sobrante.
• Lavará, dejando caer agua con un cuentagotas sobre la preparación.
• Colocará encima de la preparación un cubreobjetos cuidando de no producir
burbujas de aire.
• Pondrá la preparación en la platina del microscopio.
• Llevará a cabo la observación, primero a menor aumento.
• Hará la observación a mayor aumento.
NOTA. Se utilizarán primero los aumentos débiles con el fin de centrar la preparación y
determinar la zona mejor para la visualización. Cambiará después a un aumento
mayor.
Las células de la epidermis de las hojas internas del bulbo de la cebolla, son de
formas alargadas y bastante grandes. La membrana celular celulósica se destaca
muy clara teñida por el colorante. Los núcleos son grandes y muy visibles. En el
citoplasma se distinguen algunas vacuolas, grandes y débilmente coloreadas.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
168
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Procedimiento
4 Separar los residuos recuperables
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1 Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o lugares
específicos para cada caso.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087 de
acuerdo a las instrucciones del PSA.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
169
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Lista de cotejo de la práctica Identificación de organelos celulares en epidermis de
cebolla
número 8:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
• Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Observó en todo momento el reglamento de uso y
permanencia de las personas que hacen uso del
laboratorio.
• Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
• No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
• Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de
iniciar cualquier manipulación
1. Preparó el material para observación.
2. Separó de la parte cóncava de una de las hojas carnosas
del bulbo de la cebolla y con la ayuda de un bisturí y una
pinza fina una pequeña porción de epidermis procurando
no arrancar el tejido subyacente, de tal forma que la parte
desprendida tenga el aspecto de una fina película
traslúcida como el celofán.
3. Llevó el trozo desprendido a la cubeta o caja de Petri con
agua.
4. Se ayudó con la pinza, y extendió el trocito de epidermis
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
170
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
sobre el portaobjeto.
5. Depositó el portaobjetos sobre el soporte de tinciones.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
6. Añadió unas gotas de verde de metilo acético y dejó
actuar este colorante fijador durante cinco minutos,
procurando añadir más gotas si se evapora.
7. Escurrió el colorante sobrante.
8. Lavó, dejando caer agua con un cuentagotas sobre la
preparación.
9. Colocó encima de la preparación un cubreobjetos
cuidando de no producir burbujas de aire.
10. Puso la preparación en la platina del microscopio.
11. Llevó a cabo la observación, primero a menor aumento.
• Hizo la observación a mayor aumento.
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y
materiales utilizados
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
171
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Unidad de aprendizaje 2
Práctica número:
9
Nombre de la práctica:
Identificación de organelos en células animales.
Propósito de la Práctica Al término de la práctica, el alumno observará organelos de
células animales de la mucosa bucal utilizando el microscopio
compuesto.
Escenario
Laboratorio
Duración
2 hrs.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Materiales
Aguja de disección.
Azul de metileno.
Cubeta de tinción.
Cuentagotas.
Lanceta
Mechero de alcohol.
Papel de filtro.
Porta y cubreobjetos.
Soporte de tinciones.
Material de estudio:
Mucosa bucal del ser
humano.
Maquinaria y Equipo
• Microscopio.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
172
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas que
hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos peligrosos
o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
• Escuchar atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar cualquier
manipulación.
1. Preparación del material para observación:
• Introducirá el dedo (perfectamente limpio) en la cavidad bucal.
• Raspará suavemente con la uña bien limpia, la cara interna del carrillo. (recordará que
para evitar contagios de posibles enfermedades, si se usa un raspador, nunca se debe
utilizar el mismo raspador en otra persona)
• Limpiará el producto obtenido del borde interno de la uña con una aguja de disección
• Depositará el material raspado en un portaobjetos junto a una gota de agua.
• Extenderá la muestra, partiendo del centro, con la lanceta.
2. Tinción de la preparación.
• Cubrirá el material con suficientes gotas de azul de metileno y recordará que nunca
debe quedar seco.
• Colocará el portaobjetos sobre el soporte de tinción encima de la cubeta.
• Dejará teñir durante 5 minutos.
• Verterá el colorante sobrante.
• Lavará el exceso de colorante de la preparación.
• Secará la preparación.
• Pondrá encima un cubreobjetos, de forma que éste caiga como se cierran las tapas de
un libro; dejando caer suavemente el cubreobjetos se evita todo riesgo de que queden
burbujas de aire entre el portaobjetos y el cubreobjetos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
173
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Procedimiento
3. Observación al microscopio.
• Observará las células con los objetivos de x40, x100 y x400 Fig. 2 y 3)
NOTA Empleando aumentos débiles, localizará el área de la preparación más idónea,
evitando las zonas poco o muy teñidas, los apelotonamientos de células que están
encimadas, etc. Enfocará las células aisladas con mayor aumento.
La preparación mostrará una visión parecida a un mosaico formado por células planas,
poligonales, más o menos irregulares; abundan las células aisladas, en cuyas caras se
percibirán los trazos de inserción de unas células con otras. Como el material observado
procederá de la capa superficial, capa de descamación, del epitelio pluriestratificado de la
mucosa bucal, serán en su mayoría células muertas o células que estarán en período de
degeneración.
El azul de metileno tiñe intensamente el núcleo y con menos color el citoplasma; éste
presenta un cierto aspecto de alteración y suele ser algo granuloso.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
174
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Procedimiento
4.
•
•
•
Elaborará el reporte individual de la práctica que deberá tener:
Esquemas de lo observado al microscopio a diferentes aumentos.
Conclusiones.
Destacando las diferencias o similitudes observadas en células vegetales y animales.
4 Separar los residuos recuperables
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1 Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o
lugares específicos para cada caso.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087 de
acuerdo a las instrucciones del PSA.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
175
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Lista de cotejo de la práctica Identificación de organelos en células animales.
número 9:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
• Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Observó en todo momento el reglamento de uso y
permanencia de las personas que hacen uso del
laboratorio.
• Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
• No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
• Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de
iniciar cualquier manipulación
1. Preparó el material para observación.
• Introducirá el dedo (perfectamente limpio) en la cavidad
bucal.
• Raspó suavemente con la uña bien limpia, la cara interna
del carrillo.
• Limpiará el producto obtenido del borde interno de la uña
con una aguja de disección.
• Depositará el material raspado en un portaobjetos junto a
una gota de agua.
• Extenderá la muestra, partiendo del centro, con la lanceta.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
176
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Desarrollo
Si
No
No
aplica
2. Tiñó la preparación.
• Cubrió el material con suficientes gotas de azul de
metileno recordando que nunca debe quedar seco.
• Colocó el portaobjetos sobre el soporte de tinción encima
de la cubeta.
• Dejó teñir durante 5 minutos.
• Vertió el colorante sobrante.
• Lavó el exceso de colorante de la preparación.
• Secó la preparación.
• Puso encima un cubreobjetos, de forma que éste caiga
como se cierran las tapas de un libro; dejando caer
suavemente el cubreobjetos se evita todo riesgo de que
queden burbujas de aire entre el portaobjetos y el
cubreobjetos.
3. Observó al microscopio.
• Observó las células con los objetivos de x40, x100 y x400.
4. Elaboró el reporte individual de la práctica
• Incluyó esquemas de lo observado al microscopio a
diferentes aumentos.
• Incluyó conclusiones.
• Destacó las diferencias o similitudes observadas en células
vegetales y animales.
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y
materiales utilizados.
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
177
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Unidad de aprendizaje 2
Práctica número:
10
Nombre de la práctica:
Identificación de los cromoplastos
Propósito de la Práctica Al término de la práctica, el alumno observará cloroplastos en
una preparación de jitomate y zanahoria utilizando el
microscopio compuesto.
Escenario
Laboratorio
Duración
2 hrs.
•
•
•
•
•
•
Materiales
Porta y cubreobjetos.
Bisturí u hoja de
afeitar.
Soporte de tinciones.
Pincel de laboratorio.
Pulpa de jitomate.
Raíz de zanahoria
Maquinaria y Equipo
• Microscopio.
• Microtomo.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
178
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas que
hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos peligrosos
o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
• Escuchar atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar cualquier
manipulación.
1. Preparación del material para observación: zanahoria.
• Preparará un trocito prismático de la raíz de zanahoria.
• Lo llevará al microtomo para obtener cortes finos.
• Recogerá los cortes con el pincel y los llevará a la cubeta con agua.
• Colocará los cortes en un portaobjetos.
• Tapará la muestra con el cubreobjetos cuidando de no producir burbujas de aire.
2. Preparación del material para observación: pulpa de jitomate.
• Cortará con el bisturí un pequeño trozo de uno o dos milímetros de grosor, de la parte
pulposa como se indica en el dibujo
•
•
•
Colocará la muestra sobre un portaobjetos sin poner agua.
Pondrá el cubreobjetos.
Comprimirá suavemente la preparación.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
179
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Procedimiento
3. Observación al microscopio de la muestra de zanahoria
• Colocará la muestra de zanahoria en la platina del microscopio.
• Llevará a cabo la observación a menor aumento.
• Llevará a cabo la observación a mayor aumento.
4.
•
•
•
Observación al microscopio de la muestra de jitomate.
Colocará la muestra de jitomate en la platina del microscopio.
Llevará a cabo la observación a menor aumento.
Llevará a cabo la observación a mayor aumento.
NOTA: La pulpa del jitomate nos muestra las células generalmente muy sueltas unas de
otras. En el citoplasma se percibe una serie de gránulos rojizos anaranjados que
son los cromoplastos. El núcleo puede llegar a observarse por su típico aspecto y
tamaño. Es frecuente la presencia de gránulos de almidón de forma arriñonada.
En las células menos alteradas por la compresión se ven grandes vacuolas
incoloras.
En las células de la raíz de zanahoria se ven multitud de corpúsculos irregulares de
color anaranjado que corresponden a los cromoplastos.
5. Elaborará el reporte individual de la práctica que deberá tener:
• Esquemas de lo observado al microscopio a diferentes aumentos.
• Conclusiones.
Destacando las diferencias o similitudes observadas en células vegetales y animales.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
180
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Procedimiento
4 Separar los residuos recuperables
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1 Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o
lugares específicos para cada caso.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087 de
acuerdo a las instrucciones del PSA.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
181
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Lista de cotejo de la práctica Identificación de los cromoplastos
número 10:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
• Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
• Observó en todo momento el reglamento de uso y
permanencia de las personas que hacen uso del
laboratorio.
• Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
• No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
• Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de
iniciar cualquier manipulación
1. Preparó el material para observación de zanahoria.
• Preparó un trocito prismático de la raíz de zanahoria.
• Lo llevó al microtomo para obtener cortes finos
• Recogió los cortes con el pincel y los llevó a la cubeta con
agua
• Colocó los cortes en un portaobjetos.
• Tapará la muestra con el cubreobjetos cuidando de no
producir burbujas de aire.
2. Preparó el material para la observación de la pulpa de
jitomate.
• Cortó con el bisturí un pequeño trozo de uno o dos
milímetros de grosor, de la parte pulposa.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
182
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Desarrollo
Si
No
No
aplica
•
•
•
3.
•
Colocó la muestra sobre un portaobjetos sin poner agua.
Puso el cubreobjetos.
Comprimió suavemente la preparación.
Observó al microscopio la muestra de zanahoria.
Colocó la muestra de zanahoria en la platina del
microscopio.
• Llevó a cabo la observación a menor aumento.
• Llevó a cabo la observación a mayor aumento.
4. Observó al microscopio la muestra de jitomate.
• Colocó la muestra de jitomate en la platina del
microscopio.
• Llevó a cabo la observación a menor aumento.
• Llevó a cabo la observación a mayor aumento.
5. Elaboró el reporte individual de la práctica
• Incluyó esquemas de lo observado al microscopio a
diferentes aumentos.
• Incluyó conclusiones.
• Destacó las diferencias o similitudes observadas en células
vegetales y animales.
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados
y
materiales utilizados
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
183
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Unidad de aprendizaje 2
Práctica número:
11
Nombre de la práctica:
Descripción de la mitosis en raíz de cebolla.
Propósito de la Práctica Al finalizar la práctica, el alumno observará preparaciones de
distintas fases de la mitosis en células vegetales utilizando el
microscopio compuesto.
Escenario
Laboratorio
Duración
2 hrs.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Materiales
Aguja de disección.
Cubeta de tinción.
Frasco lavador.
Hoja de afeitar.
Lanceta estéril.
Mechero de alcohol.
Orceína acética
clorhídrica.
Palillos.
Papel de filtro.
Pinzas finas.
Porta y cubreobjetos.
Tijeras.
Tiras de papel de filtro.
Un bulbo de cebolla.
Vaso de precipitados.
Vidrio de reloj.
Maquinaria y Equipo
• Microscopio.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
184
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Biología
Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas que
hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos peligrosos
o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
• Escuchar atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar cualquier
manipulación.
NOTA: El proceso de reproducción celular conocido con el nombre de mitosis puede ser
estudiado eligiendo un material constituido por células que se hallen en continua
división. Esta condición la reúnen los meristemos terminales o primarios, tales
como los que se encuentran en el ápice de las raíces.
Un bulbo de cebolla cuya base se mantenga en contacto con el agua durante 4 ó 5
días nos proporciona abundante cantidad de raicillas jóvenes, muy apropiadas para
la obtención de muestras destinadas a observar figuras de mitosis.
1.
•
•
Preparación de la muestra.
Colocará unos 5 días antes de la práctica un bulbo de cebolla en la boca de un frasco
o vaso, ayudándose con unos palillos; en el frasco pondrá agua hasta que toque la
base de la cebolla. Logrará así el desarrollo de numerosas raicillas jóvenes; cuando
éstas tengan una longitud de 3 centímetros es el momento adecuado para hacer la
preparación.
Cortará con unas tijeras finas o cuchilla de afeitar los 5 últimos milímetros de las
raicillas.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
185
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Procedimiento
Depositará los cortes en un vidrio de reloj para que se hidraten.
•
Cubrirá la muestra con orceína acética clorhídrica, aproximadamente unos 2 cm3.
• Dejará que actúe el colorante durante 10 minutos.
• Tomará el vidrio de reloj por los bordes, ayudándonos de una pinza de madera y lo
calentará suavemente a la llama del mechero, evitando la ebullición y esperará hasta
que se emitan vapores tenues.
• Tomará con cuidado una raíz con las pinzas finas y la colocará sobre un
portaobjetos, cortar los últimos 2 ó 3 milímetros y desechará el resto.
• Colocará el cubreobjetos y encima una almohadilla hecha con papel de filtro sobre la
que ejercerá presión con el dedo pulgar, primero suave, después más intensa, para
aplastar la muestra, técnica conocida como squash.
• Aspirará con el papel de filtro el exceso de colorante, con ayuda de un trozo de
papel absorbente.
2. Observación de la muestra.
• Colocará la preparación en la platina del microscopio.
3. Observará primero a menor aumento.
4. Observará luego a mayor aumento.
NOTA: La preparación presentará el aspecto de una dispersión de células por todo el
campo que abarca el microscopio. Se observarán células en distintas fases o estados de
división celular. Con esta técnica de tinción se ven los cromosomas impregnados por la
orceína en color morado. El aspecto reticulado, así como el mayor tamaño de algunos
núcleos, corresponde a las células que se encontraban en los procesos iniciales de la
división mitósica
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
186
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Biología
Procedimiento
Elaborará el reporte individual de la práctica que deberá tener:
5. Esquemas de lo observado al microscopio a diferentes aumentos.
6. Señalará que fases logró identificar de lo observado en la preparación, comparándolo
con el esquema
7. Conclusiones.
8. Destacando las diferencias o similitudes observadas en células vegetales y animales.
4 Separar los residuos recuperables
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables de acuerdo a las instrucciones del PSA.
1
1
Colocar desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en recipientes o
lugares específicos para cada caso.
Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087 de
acuerdo a las instrucciones del PSA.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Lista de cotejo de la práctica Descripción de la mitosis en raíz de cebolla.
número 11:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
2. Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
3. Observó en todo momento el reglamento de uso y
permanencia de las personas que hacen uso del
laboratorio.
4. Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
5. No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
6. Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de
iniciar cualquier manipulación
7. Preparó la muestra.
8. Colocó unos 5 días antes de la práctica un bulbo de
cebolla en la boca de un frasco o vaso, ayudándose con
unos palillos; en el frasco pondrá agua hasta que toque la
base de la cebolla (Figura 1). Logrará así el desarrollo de
numerosas raicillas jóvenes; cuando éstas tengan una
longitud de 3 centímetros es el momento adecuado para
hacer la preparación.
9. Cortó con unas tijeras finas o cuchilla de afeitar los 5
últimos milímetros de las raicillas.
10. Depositó los cortes en un vidrio de reloj a hidratar.
11. Cubrió la muestra con orceína acética clorhídrica
aproximadamente unos 2 cm3.
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188
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Desarrollo
Si
No
No
aplica
12. Dejó que actúe el colorante durante 10 minutos.
13. Tomó el vidrio de reloj por los bordes, ayudándonos de
una pinza de madera y lo calentará suavemente a la llama
del mechero, evitando la ebullición y esperará hasta que
se emitan vapores tenues.
14. Tomó con cuidado una raíz con las pinzas finas y la colocó
sobre un portaobjetos, cortó los últimos 2 ó 3 milímetros
y desechó el resto.
15. Colocó el cubreobjetos y encima una almohadilla hecha
con papel de filtro sobre la que ejerció presión con el dedo
pulgar, primero suave, después más intensa, para aplastar
la muestra
16. Observó la muestra.
17. Colocó la preparación en la platina del microscopio.
18. Llevó a cabo la observación a menor aumento.
19. Llevó a cabo la observación a mayor aumento.
20. Elaboró el reporte individual de la práctica
21. Incluyó esquemas de lo observado al microscopio a
diferentes aumentos.
22. Señaló las fases que logró identificar de lo observado,
comparando sus observaciones con el esquema
23. Incluyó conclusiones.
24. Destacó las diferencias o similitudes observadas en células
vegetales y animales.
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados
y
materiales utilizados
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
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Biología
RESUMEN
En este resultado de aprendizaje se
identifico la estructura y funciones de los
seres vivos. Se describió la morfología y
funciones celulares en los seres vivos.
Se analizó los niveles de organización de
los seres vivos, desde el nivel molecular
hasta el nivel de ecosistema, así mismo
desde el punto de vista antropocéntrico.
Se analizó la diversidad celular en los 5
reinos y las clasificaciones propuestas.
En el siguiente apartado se identificarán
las teorías de la evolución de las especies.
Así como las Fisiología de los procesos
celulares,
fotosíntesis
respiración,
metabolismo,
reproducción
y
las
características de irritabilidad de los seres
vivos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
190
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Biología
DESCRIPCIÓN DE LAS TEORÍAS DE LA
EVOLUCIÓN DE LAS ESPECIES
Al finalizar la unidad, el alumno describirá la evolución como un proceso
dinámico a través del conocimiento de la teoría evolutiva para explicar el
efecto del ambiente en la caracterización de la biodiversidad actual.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
191
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Biología
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
Biología
72 hrs.
1. Identificación
del hábitat de
los
seres
vivos.
2. Identificación
de
la
estructura y
funciones de
los
seres
vivos.
15 hrs.
23 hrs.
3.
Descripción
de las teorías
de
la
evolución
y
adaptación
de
las
especies.
17 hrs.
4.
Descripción
de
la
interrelación
de los seres
vivos y el
medio
ambiente.
17 hrs.
1.1. Identificar el planeta de acuerdo con sus características
físicas.
1.2 Identificar las características de la evolución del planeta a
través de lo que se establece en las diferentes eras
geológicas..
2.2. Describir a la célula de acuerdo a su forma.
2.2 Identificar a la Fisiología celular de acuerdo con las
funciones de los seres vivos..
3.1 Identificar el proceso de la evolución a través de las teorías.
3.2 Explicar la adaptación de las especies a través de la teoría
de Mendel
4.1 Identificar los daños que la presencia del hombre ha hecho
al medio ambiente, mediante el estudio de los factores
ecológicos, abióticos y bióticos..
4.2 Identificar el deterioro ambiental para indicar las medidas
correctivas a implementar en el medio ambiente.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
8 hrs.
7 hrs.
15 hrs.
8 hrs.
9 hrs.
8 hrs.
10 hrs.
7 hrs.
192
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Biología
SUMARIO
¾ EVOLUCIÓN DE ESPECIES.
¾ TEORÍA
DE
SELECCIÓN
NATURAL DARWIN-WALLACE.
¾ GENÉTICA MENDELIANA.
¾ LA
GENÉTICA
Y
LA
EVOLUCIÓN.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
3.1. Identificar el proceso de la evolución
a través de las teorías.
3.1.1. EVOLUCIÓN DE ESPECIES.
•
Los "científicos" post-Aristotélicos fueron
restringidos
por
los
pensamientos
prevalentes en la Edad Media que exigía la
aceptación del mito judeocristiano, es
decir lo que estaba escrito en el libro del
Génesis
perteneciente
al
Viejo
Testamento, con su especial creación del
mundo construido literalmente en seis
días.
El Arzobispo James Ussher de Irlanda, a
mediados del siglo 17, calculó la edad de
la Tierra basado en la genealogía desde
Adán y Eva de acuerdo al libro bíblico del
Génesis yendo hacia atrás desde la
crucifixión de Jesús de Nazaret. De
acuerdo a sus cálculos, la Tierra se formó
el 22 de Octubre, 4004 a.C.
Su Historia
El filósofo griego Anaximandro (611-547
a.C.) y el romano Lucrecio (99-55 a.C.)
acuñaron el concepto de que todas las
cosas vivas se encuentran relacionadas y
que ellas cambiaron en el transcurso del
tiempo. La ciencia en su época se basaba
principalmente en la observación y,
sorprende la similitud con los conceptos
actuales de la evolución.
Otro filósofo griego, Aristóteles desarrolló
su Scala Naturae, o Escala de la
naturaleza, para explicar su concepto del
avance de las cosas vivientes desde lo
inanimado a las plantas, luego a los
animales y finalmente al hombre. Este
concepto del hombre como la "cumbre de
la creación" todavía subsiste (como una
"plaga")
en
muchos
biólogos
evolucionistas modernos.
Figura 1.
Estos cálculos forman parte de la su
Historia del Mundo, y la cronología que el
desarrolló fue impresa en la primera
página de las Biblia. Las ideas de Ussher
fueron rápidamente aceptadas, en parte
debido a que no contrariaban el orden de
los tiempos y, por otra parte, sus
confortables ideas no alteraban la relación
entre iglesia y estado.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
193
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Biología
Los geólogos dudaron durante un cierto
tiempo de la "verdad" de una tierra de
5.000 años de antigüedad.
estos cambios, sus notas son interesantes
por la posible influencia sobre su nieto.
Georges-Louis Leclerc, Comte de Bufón
Leonardo da Vinci (el pintor de La Última
Cena , de la Mona Lisa, escultor e
ingeniero; calculó, en base a los
sedimentos del río italiano Po, que debió
haber tomado unos 200.000 para
formarse los depósitos .
Entre mediados y bien entrado su siglo,
propuso que las especies ( pero solo las
que no habían sido el producto de la
creación divina...) pueden cambiar. Esto
fue una gran contribución sobre el
primitivo concepto que todas las especies
se originan en un creador perfecto y por
lo tanto no pueden cambiar debido a su
origen etc. etc. etc.
Galileo Galilei
Hereje convicto por haber sostenido que
la Tierra no era el centro del universo.
James Hutton
Considerado el padre de la moderna
Geología, desarrolló (en 1795) la teoría
del uniformismo, la base de la geología y
paleontología moderna.
De acuerdo al trabajo de Hutton, ciertos
procesos geológicos operaron en el
pasado en la misma forma que lo hacen
hoy en día. Por lo tanto muchas
estructuras
geológicas
no
podían
explicarse con una Tierra de solo 5.000
años.
Por ejemplo ver abajo las geoformas
resultantes de la erosión en Ischigualasto
(del quechua: sitio donde se posa la luna)
Erasmus Darwin
Abuelo de Charles Darwin; médico y
naturalista británico, propuso que la vida
había cambiado, pero no presentó un
mecanismo claro de como ocurrieron
El botánico sueco, Linneus , nacido
1707, en Stenbrohult, en la provincia de
Småland en el sur de Suecia intentó
clasificar todas las especies conocidas en
su
tiempo
(1753)
en
categorías
inmutables. Muchas de esas categorías
todavía se usan en biología actual.
La clasificación jerárquica Linneana se
basaba en la premisa que las especies
eran la menor unidad clasificable, y que
cada
especie
(o
taxón)
estaba
comprendida dentro de una categoría
superior.
William "Strata" Smith (1769-1839)
Empleado por la industria minera inglesa,
desarrolló el primer mapa geológico
preciso de Inglaterra. El también, de sus
viajes desarrolló el Principio de la
Sucesión Biológica. La idea sostiene que
cada período de la historia de la Tierra
tiene su particular registro fósil.
En esencia Smith dio comienzo a la
ciencia de la estratigrafía, la identificación
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
194
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Biología
de las capas de roca basada, entre otras
cosas, en su contenido fósil.
Georges Cuvier (1769-1832)
Brillante paleontólogo, experto en
anatomía y zoología, adversario de peso
de las teorías de la evolución; propuso la
teoría de las catástrofes para explicar la
extinción de las especies. Pensaba que los
eventos
geológicos
dieron
como
resultados grandes catástrofes (la mas
reciente, el diluvio universal). Esta visión
era bastante confortable para la época y
fue ampliamente aceptada. Cuvier
propuso la existencia de varias creaciones
que ocurrieron luego de cada catrastofe
Louis Agassiz (1807-1873; propuso entre
50 y 80 catástrofes seguidas de
creaciones nuevas e independientes.
Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829)
El científico que acuñó el término
biología, el que separó invertebrados de
vertebrados, concluyó audazmente, que
los
organismos
mas
complejos
evolucionaron de organismos mas simples
preexistentes. El propuso la herencia de
los caracteres adquiridos para explicar,
entre otras cosas, el largo del cuello de la
jirafa.
La teoría Lamarckiana dice que el cuello
de las jirafas actuales es largo en razón
que sus antepasados progresivamente
ganaron cuellos mas largos por el esfuerzo
de conseguir comida en niveles cada vez
mas altos de los árboles. El trabajo de
Lamarck dio vida a una teoría que
señalaba la existencia de cambios en las
especies en el tiempo debido al uso o
desuso de sus órganos y postuló un
mecanismo para ese cambio.
Un par de días antes del Año Nuevo de
1830, en la sección indigentes del
cementerio de Montparnasse en París, se
descendió el cadáver de un hombre de 85
años a una fosa común, era Jean Baptiste
de Monet más conocido por todos por el
apelativo de su título nobiliario: caballero
de Lamarck.
Si bien la teoría de la selección natural de
Charles
Darwin
y
Alfred
Wallace
reemplazó a la Lamarckiana, siempre
existieron esporádicos esfuerzos para
revivirla inclusive en nuestros siglo, siendo
el mas notable (y desastroso) el realizado
en, la hoy desaparecida Unión de las
Repúblicas Socialistas Soviéticas (entonces
gobernada por el georgiano José
Visiaronovich Jugachvili, Stalin) por el
accionar de su, entonces Ministro de
Agricultura, Troffim Lysenko.
•
Sus Causas.
En principio es la resultante de cambios
ambientales rápidos (sin olvidarnos de lo
relativo de los términos lento y rápido
dentro del contexto temporal de la
evolución), que no pueden ser superados
por los procesos compensatorios normales
de una especie, que en este caso son:
migración
y
evolución.
En "Population Biology and Evolution"
(University
press,
Syracusa,
1968.),
Lewontin señala la importancia que tiene
para todo biólogo preguntarse por qué el
99.999 % de las especies que han existido
se han extinguido y establece que dado un
tiempo suficiente, la probabilidad de
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
195
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Biología
extinción de una especie alcanza la
unidad.
En su libro "Ecología" (Ed.Omega,
Barcelona,1989), R. Margalef postula que
todas desparecen sin que esto tenga
relación estricta ni con el número de
individuos, ni con la tasa de reproducción
de la especie.
La vida sin embargo continúa y aparecen
nuevas especies que se adaptan a los
nuevos entornos. Las variaciones en las
condiciones del medio ambiente que
afectan grandes regiones por tiempo
prolongado son las más destructivas. La
amenaza de extinción es muy grave para
los organismos con alto grado de
especialización,
con
características
estacionarias y gran integración a sus
sistemas. En cambio, las especies con
hábitos de movilidad (oportunistas y
pioneras), que se desplazan fácilmente, no
las resienten y sin problemas se
reproducen en sus nuevos hábitats,
reconstruyendo
con
rapidez
sus
poblaciones.
Actualmente, el hombre es una de las
causas más importantes, directa o
indirectamente, de la extinción de fauna y
flora. Aunque no tenemos un catálogo
completo del número de especies que
existen en la tierra, los mejores cálculos
presuponen alrededor de 30 millones, de
las cuales, se tiene registro de 1 400 000.
Al ritmo actual de extinción para el año
2020 se disminuirán por lo menos en un
33 %, a menos que realmente hagamos
algo para evitarlo.
Todos los países
enfrentan oposicion al proponer leyes y
reglamentos sobre protección al medio
ambiente,
principalmente
de
los
terratenientes, los industriales y los grupos
de poder económico que ven afectados
sus intereses. Otro problema surge al
momento de seleccionar a las especies
que necesitan protección ya que en la
mayoría de los casos estas son
determinadas arbitratriamente.
Lo adecuado en este caso sería que las
legislaciones
locales
desarrollaran
metodologías
que
cientificamente
detectaran a las especies que en realidad
estan en riesgo. Aún más, cualquier
propuesta ambientalista debe considerar
los
argumentos
sociopolíticos
y
económicos al mismo nivel de importancia
que los ecologistas.
México es uno de los países que a nivel
mundial cuentan con mayor biodiversidad,
pero al mismo tiempo, es uno de los más
afectados por la depredación, el descuido
y la apatía, lo que esta poniendo en
peligro la riqueza de su entorno natural.
Cada día que pasa vemos que en las zonas
más sensibles, la explotación irresponsable
de las reservas, los asentamientos
impropios y la tala, están convirtiendo al
país y en especial a ciertas regiones, como
la Selva Lacandona y la Sierra Madre de
Chiapas, en yermos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
196
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fauna o de la flora silvestre de esas zonas
que no tenga amenazada su existencia.
•
Principales Teorías
- La Teoría Creacionista.
Figura 2.
Muchos estudios aseguran que estas
regiones
presentan
un
ritmo
de
destrucción mayor y más rápido que el de
la Amazonia. Esto queda demostrado al
considerar que de los veinte países mas
afectados por la tala de árboles, México
ocupa el cuarto lugar con 1,47 millones de
hectáreas. Solo en los tres años anteriores,
un millón de hectáreas han sido
calcinadas.
Esta historia se ha venido repitiendo, la
tala no ha cesado y en los primeros meses
del año en curso se perdieron por
incendios, muchos de ellos criminalmente
provocados, alrededor de 550 mil
hectáreas, la mayoría de ellas de selva
tropical y bosques de coníferas y
caducifolias, con pérdidas de la fauna de
esas zonas.
Este proceso no lo han detenido ni
programas oficiales de protección, ni
decretos internacionales, ni acciones de
grupos ecologistas y prácticamente es
imposible nombrar una sola especie de la
Durante mucho tiempo, la investigación
de los orígenes de la vida no fue más que
un debate basado en la metafísica y las
creencias religiosas. De hecho, la mayor
parte de las religiones enseñan que los
seres vivos han sido creados a partir de la
nada o de un caos original por una
divinidad, una "mano" que crea y pone
orden.
- La Teoría de la Generación Espontánea
Es esta teoría se difunde durante la Edad
Media y se mantiene hasta el siglo XVI; en
ella se dice que los seres vivos nacen de la
tierra o de cualquier otro medio inerte.
Pero las antiguas culturas también creían
que ciertos organismos se generaban
espontáneamente, tal es el caso de los
egipcios (400 a 300 años a.c.) quienes
creían que los gusanos, sapos, víboras y
ratones se formaban así a partir del lodo
del río Nilo. Uno de los seguidores de esta
hipótesis fue Aristóteles (384 - 322 a.c.)
destacado filósofo y naturista griego,
quien afirmo que ciertos organismos
(ranas, peces, gusanos e insectos) se
originaban no sólo por la reproducción
sino también a partir de la tierra, suciedad
o la materia orgánica en descomposición
por la participación de una "fuerza activa"
supranatural. Según esta hipótesis, dicha
fuerza podía encontrarse en cuatro
elementos (tierra, agua, aire y fuego) e
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
197
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incluso la luz solar era capaz de dar vida a
aquello que no la poseía.
El cirujano Ambroise Paré, que vivió en el
siglo XVI, sostuvo que había desenterrado
en su viña una piedra "hueca y cerrada por
todas sus partes" que aprisionaba en su
interior un grueso sapo "que sólo podía
haber nacido de la humedad putrefacta".
Las experiencias de ciertos sabios, como
Francesco Redi, en la segunda mitad del
siglo XVII, demostraron que, al menos
para los animales visibles, la idea de la
generación espontánea era falsa.
En particular, Redi demostró que los
gusanos blancos que colonizan la carne
nacen en realidad de huevos depositados
por las moscas. Fue preciso esperar a
1859, año en que estalló una ruidosa
polémica que enfrentó a Louis Pasteur con
un naturalista de Ruán llamado FélixArchimède Pouchet, para que se
abandonase oficialmente la idea de la
generación espontánea.
Pasteur, convencido de que todos los
seres vivientes, por diminutos que fuesen,
procedían de 'gérmenes' que flotaban en
el aire, realizó una serie de experimentos
que dieron lugar a la técnica de
esterilización de medios de cultivo, de
donde procede directamente toda la
bacteriología moderna.
Figura 3.
•
Teorías sobre el origen de la vida
Teoría de la Panspermia.
Lo que supone es que la vida se originó en
un momento dado en un lugar
determinado del universo y de ahí anda
viajando continuamente de un punto a
otro. Es decir la vida viajaría de un lugar a
otro de las maneras más elementales.
Evolución bioquímica
En la actualidad, la base de referencia de
la teoría evolutiva del origen de la vida, se
debe al bioquímico soviético Alexandr
Ivánovich Oparin, aunque el británico
John Burdon Sanderson Haldane sostuvo
una idea similar. Oparin postuló en 1924
que las moléculas orgánicas habían
podido evolucionar reuniéndose para
formar sistemas que fueron haciéndose
cada vez más complejos, quedando
sometidos a las leyes de la evolución.
Según esta teoría, los océanos contenían
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
198
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en sus orígenes gran cantidad
compuestos orgánicos disueltos.
de
En un proceso que requirió mucho
tiempo, esas moléculas se fueron
agrupando en otras mayores y éstas a su
vez en complejos temporales. Alguno de
esos complejos se convirtió en un
protobionte tras adquirir una serie de
propiedades, por las cuales podía aislarse
e introducir en su interior ciertas
moléculas que le rodeaban y liberar otras.
Las
funciones
metabólicas,
la
reproducción y el crecimiento habrían
aparecido después de que el protobionte
adquiriera la capacidad de absorber e
incorporar las moléculas a su estructura,
para
finalmente
conseguir
separar
porciones de sí mismo con iguales
características.
La teoría de Oparin fue experimentada
con validez por Stanley Miller en 1953,
como parte de su tesis doctoral dirigida
por H. Urey; consiguiendo obtener
compuestos orgánicos complejos después
de reproducir las condiciones primitivas
del planeta en un aparato diseñado al
efecto. Miller creó un dispositivo, en el
cual la mezcla de gases que imitan la
atmósfera primitiva, es sometida a la
acción de descargas eléctricas, dentro de
un circuito cerrado en el que hervía agua y
se condensaba repetidas veces. Se
producían
así
moléculas
orgánicas
sencillas, y a partir de ellas otras más
complejas, como aminoácidos, ácidos
orgánicos y nucleótidos.
condiciones de laboratorio se han
conseguido sintetizar azúcares, glicerina,
aminoácidos, polipéptidos, ácidos grasos,
o porfirinas que es la base de la clorofila y
hemoglobina, etc.
Una condición indispensable para la
evolución de la vida a partir de materia
orgánica no viva, era la existencia de una
atmósfera terrestre carente de oxígeno
libre (véase el artículo Formación de las
primeras células). En opinión de Haldane,
que sostenía esa idea, durante el proceso
biogenético los compuestos orgánicos no
podrían ser estables en una atmósfera
oxidante (con O2); serían los organismos
fotosintéticos los que posteriormente
producirían el O2 atmosférico actual.
En resumen, la vida surgió en unas
condiciones ambientales muy distintas a
las actuales, las de la Tierra primitiva, a
partir de moléculas orgánicas que no
competían con ningún otro organismo
vivo. Mediante la intervención de la
selección
natural
se
habrían
ido
diversificando
hasta
los
actuales
organismos.
Se abrió así camino a la obtención de
numerosas moléculas orgánicas. En
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
199
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El concepto básico de la selección natural
se basa en que las condiciones de un
medio
ambiente
(o
"naturaleza")
determinan (o "seleccionan") la eficacia de
ciertas
particularidades
en
algunos
organismos para su supervivencia y
reproducción. Mientras el medio ambiente
permanezca
inalterado,
las
particularidades más exitosas se irán
distribuyendo en toda la población.
Figura 4.
Aparato con el que Stanley Miller dio
validez a la teoría de Oparin. A través del
dispositivo circula una mezcla de metano,
hidrógeno y amoniaco, junto con vapor de
agua recalentado. Se forman varias
biomoléculas importantes, sobre todo
aminoácidos. 1-matraz de 500 c.c. de
agua; 2-acumulación de los materiales
condensados; 3-condensador; 4-chispa
eléctrica; 5-electrodos de tungsteno
La teoría de Darwin de la evolución de las
especies por selección natural parte de la
premisa de que las particularidades de un
organismo
varían
en
forma
no
determinista de un padre a sus crías, un
proceso llamado "individualización" por
Darwin.
•
Momento Histórico
Charles Darwin, por su parte, formuló su
teoría completa El origen de las especies
en 1859, y que previamente esbozara,
como así lo hiciera también Alfred Russel
Wallace, influidos por la obra de Malthus
Un ensayo sobre los principios de la
población, que publicara en 1798.
3.1.2. TEORÍA DE LA SELECCIÓN
NATURAL DARWIN
WALLACE.
•
Definición
La selección natural es un mecanismo
esencial de evolución propuesto por
Charles Darwin y generalmente aceptado
por la comunidad científica como la mejor
explicación para la generación de especies.
Figura 5. Darwin
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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En un principio, Darwin, tal como
teorizara Lamarck, creía que los caracteres
de una especie eran fruto de heredar la
combinación de los de sus padres (la
teoría genética aún no se conocía). Él
achacó la evolución de los caracteres a la
selección natural. Su teoría se resume en
los siguientes puntos:
1. Nuestro mundo no se mantiene
estático, sino que está en continua
evolución. Las especies cambian
continuamente, con el tiempo
unas se extinguen y aparecen
otras nuevas. Las formas de las
especies
actuales
son
más
diferentes cuanto más antiguas
sean.
2. Los cambios no se producen
súbitamente
o
a
saltos
discontinuos, sino que es un
proceso continuo y gradual.
3. Las especies descienden de un
antepasado común, por tanto los
organismos
semejantes
están
emparentados. Remontándose en
el tiempo se llegaría a un origen
único de la vida.
4. La evolución o cambio evolutivo es
resultado de un proceso de
selección natural. En una primera
fase se produce variabilidad en
cada generación, mientras que en
una segunda fase se produce la
selección
a
través
de
la
supervivencia (lucha por la propia
existencia).
La segunda fase de selección constatada
por Darwin, está basada en las
observaciones que mantuvo sobre la
reproducción de distintas especies, las
cuales siendo abundantes se mantenían
no obstante en equilibrio a través de las
generaciones; este hecho implica que
muchos
individuos
mueren
tempranamente.
La razón de la muerte a edad temprana
tiene su respuesta en que, las diferencias
existentes entre los descendientes de una
misma especie, los cuales se han adaptado
diversamente al hábitat donde han
nacido, luchan entre sí por la propia
existencia; los más aptos sobrevivirán, y
por tanto transmitirán posteriormente a
sus hijos esas características de fortaleza;
el proceso se repetirá en cada generación.
Con respecto al hombre, éste condiciona
la evolución de determinadas especies
para su propio aprovechamiento mediante
la selección artificial, sin embargo Darwin
afirma en su obra El origen de las especies
que el hombre de hecho no produce
variabilidad; lo único que hace es exponer
intencionadamente seres orgánicos a
nuevas condiciones de vida, y luego la
Naturaleza actúa sobre la organización, y
causa la variabilidad. Pero el hombre
puede seleccionar y selecciona las
variaciones que la Naturaleza le da, y de
este modo las acumula de cualquier modo
que desee. Adapta así animales y plantas a
su propio beneficio o placer. Puede
hacerlo metódicamente o puede hacerlo
inconscientemente,
preservando
los
individuos que le son más útiles de
momento, sin pensar en alterar la raza. No
hay motivo aparente para que los
principios que han actuado con tanta
eficacia en la domesticación no hayan
actuado en la Naturaleza. Nacen más
individuos de los que pueden sobrevivir.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
201
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La ventaja más ligera en un ser, de
cualquier edad o en cualquier estación,
sobre los demás seres con los cuales entra
en competición, o una adaptación mejor,
por mínima que sea, a las condiciones
físicas que le rodean, cambiará el
equilibrio en su favor.
En resumen, Darwin afirmaba que la
evolución es un proceso de selección
natural en la cual, en una primera etapa se
produce la mutación, recombinación y
acontecimientos al azar (producción de la
variabilidad genética), para en una
segunda etapa quedar regulada esa
variabilidad mediante la selección natural,
y en la cual la selección artificial generada
por el hombre no produce variabilidad.
No obstante, la teoría de Darwin basada
en
la
selección
natural
chocaba
frontalmente con las ideas universales
existentes en el siglo XIX sobre la
naturaleza de la herencia, la cual se
consideraba era fruto de un proceso
combinado (los descendientes tienen
caracteres producto de la combinación de
los de sus padres). Esto preocupaba
especialmente a Darwin en 1867, ya que
era fácilmente demostrable que la
selección natural no puede actuar si la
herencia es de tipo combinado, pues en
cada generación se dividiría a la mitad la
variación
genética
disponible.
Este
inconveniente provocó que Darwin se
inclinara hacia la teoría de Lamarck en lo
que se refiere a la herencia de los
caracteres, quedando su propia teoría
relegada por el momento, pues Darwin
desconocía la teoría genética que se daría
a conocer más tarde. Curiosamente, por
aquellas fechas, el monje agustino
austriaco
Gregor
Joham
Mendel,
publicaba sus descubrimientos sobre la
herencia genética, que experimentara en
el monasterio de Brünn (Chequia). En
estos trabajos se encontraba la solución al
problema que inquietaba a Darwin, donde
se
demostraba
que
determinados
caracteres genéticos se transmitían a
través de sucesivas generaciones, pero
desgraciadamente Darwin nunca la leyó,
ni tampoco se le dio importancia hasta un
tiempo después de la muerte de Mendel.
Los trabajos de Mendel sobre la herencia
genética explicaban y daban naturaleza
oficial a la teoría de Darwin.
La polémica sobre la teoría evolucionista
fue muy viva. El científico galés Richard
Owen (1804-1892), como otros muchos
fijistas, era un gran adversario y la rebatía
acaloradamente.
Figura 6. Richard Owen
Sin embargo, él debió sentir muchas
dudas para sostener su postura, porque
intentó confirmar por sí mismo los datos
de sus oponentes. A Owen le interesaban
las respuestas a las interrogantes sobre la
analogía y homología entre especies;
analogía en cuanto a la existencia de
estructuras
corporales
similares
en
apariencia y función dentro de las
especies, y cuyo origen se le estima
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
202
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distinto (sin parentesco); y homología en
cuanto a la semejanza que presentaban
las estructuras de determinadas especies
con funciones y aspectos diferentes, pero
que
necesariamente
tendrían
que
proceder de un antepasado común. Para
Owen, esta duda sólo podía solventarla
recurriendo a la teoría de la evolución.
La teoría evolucionista quedó comprobada
definitivamente a partir de que fuera
descubierta la Espiral genética en las
células, constituyendo la base de la
biología de las especies. La nueva filosofía
del evolucionismo darwiniano fue llenada
de contenido por el el teórico social inglés
Herbert Spencer (1820-1903),. quien
incluso lo aplico a la vida de las
sociedades.
En 1937 comenzó a imperar el
neodarwinismo (teoría sintética), fruto de
los nuevos conocimientos genéticos
surgidos de los estudios de Joham Mendel
o Tomas Hunt Morgan, entre otros, siendo
generalmente aceptada en la actualidad la
moderna teoría de la evolución elaborada
por el genético y zoólogo Theodosius
Dobzhansky (1900-1975), en la obra
Genética y el origen de las especies,
donde afirma que la evolución de las razas
y las especies han podido producirse a
través de la adaptación.
Este eminente genetista defiende que, con
respecto a la nueva concepción de la
naturaleza, nada tiene sentido en biología
si no es considerado bajo el punto de vista
de la evolución.
La obra de Dobzhansky fue completada
posteriormente con trabajos en diferentes
disciplinas: Ernst Mayr en zoología,
Stebbins en botánica y Simpson en
paleontología.
Figura 7. Actualmente está generalmente
aceptada la moderna teoría de la evolución de
Theodisius Dobzhansky
La selección natural ha sido el principal
argumento que Charles Darwin esgrimió
en su Teoría de la evolución de las
especies. Para él, la selección natural era el
principal motor que mantenía en
funcionamiento los mecanismos de la
evolución.
Lo que hace a una característica de un
organismo más propensa al éxito depende
ampliamente en factores introducidos por
el medio ambiente, incluyendo los
predadores de la especie, las fuentes de
alimentación, el estrés abiótico, el
ambiente físico, etc. Cuando miembros de
una misma especia se distribuyen a lo
largo de un terreno amplio, las
condiciones ambientales que enfrentaran
unos y otros serán distintas y así también
las adaptaciones que deban sufrir para
sobrevivir bajo aquellas condiciones. Tras
un largo período de tiempo, sus
características se habrán desarrollado en
diferentes rumbos al punto de no poder
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
203
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volver a ser apareados entre sí, punto en
cual se las considera especies separadas.
Esta es la razón por la cual una especie a
menudo se separa en diversas nuevas
especies.
Entonces'''
aquellos
miembros
con
características
mejor
adaptadas
sobrevivirán.
El resultado es la evolución de las
especies.
Algunos científicos sostienen la teoría de
que una adaptación que ayuda a hacer el
organismo más adaptable en el futuro
también suplantará a sus competidores
aún cuando no provea una ventaja
específica a corto plazo. Los descendientes
de dicho organismo serán más variados y
por lo tanto más resistentes a la extinción
debido a catástrofes ambientales. Esto ha
sido propuesto como una de las razones
del apogeo de los mamíferos. Mientras
este tipo de selección es posible, resulta
más posible en casos donde la adaptación
es continua.
La selección natural puede ser expresada
como la siguiente ley general :
Si''' existen organismos que se reproducen,
y
Si''' la cría hereda características de sus
progenitores, y
Si''' existen variaciones de características y
Si''' el medio ambiente no admite a todos
los miembros de una población en
crecimiento
Entonces''' aquellos miembros de la
población con características menos
adaptadas (determinadas por el medio
ambiente) morirán y
Figura 8
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
204
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Existen una diversidad de especies que
pueden habitar el mismo lugar y tener
diferencias morfológicas importantes,
debida en gran medida a las presiones de
selección impuestas a lo largo de la vida
de la especie.
•
Fundamentación.
La selección natural, entendida como la
supervivencia del mejor adaptado, es
decir, de aquel que tiene la mayor
probabilidad de sobrevivir y tener hijos, es
la piedra de toque de la biología
contemporánea.
Nótese
sin
embargo
el
carácter
estrictamente lógico del principio de
selección natural.
Aunque es capaz de explicar toda suerte
de fenómenos biológicos, su formulación
no va más allá de lo estrictamente formal.
Esto nos permite tirar otra cuerda desde la
idea de la evolución genética hacia la idea
restante que debemos examinar, el
algoritmo informático.
Para
verlo
más
claramente,
especifiquemos los rasgos fundamentales
del principio de selección natural.
Son los siguientes:
1. Variación; hay una abundancia de
diferentes elementos;
2. Replicación; los elementos pueden
crear copias de sí mismos;
3. Adaptación diferencial; el número de
copias que sobreviven hasta la edad de
la reproducción depende de las
interacciones entre características de
estos elementos y el medio.
Este
principio
tiene
todas
las
características
de
un
algoritmo
informático. Para verlo mejor, podemos
expresarlo en términos de un diagrama de
flujo:
- Prodúzcase
una
población
de
elementos capaces de autoreplicarse.
- Varíese al azar el plasma genético de
algunos de los miembros de la nueva
generación.
- Crezcan los miembros de la nueva
generación, enfrentándose a los
constreñimientos del medio, con el
apoyo de recursos de ese mismo
medio.
- Perezcan algunos de los miembros de
la nueva generación, menos dotados
para
hacer
frente
a
los
constreñimientos del medio.
- Lleguen a la edad reproductora los
miembros mejor adaptados a las
exigencias del medio.
- Reprodúzcanse los elementos de la
población llegados a la edad para
hacerlo.
- Mientras exista la población, vuélvase a
empezar el Ciclo
El hecho de que el programa pueda no
terminar (en las condiciones normales de
supervivencia de la especie) hace que
técnicamente no sea este un algoritmo
perfecto, pues es un requisito formal de
todo algoritmo que tenga que terminar.
Sin embargo, puede considerársele como
un algoritmo irregular, de los cuales hay
muchos ejemplares útiles en informática
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(por ejemplo, un sistema operativo, como
Windows 95, o el mismo browser que
usted está usando para navegar Internet
(cuyo
funcionamiento
prosigue
indefinidamente mientras usted no decida
cerrar el programa).
RESULTADO DE APRENDIZAJE
3.2. Explicar la adaptación de las
especies a través de la teoría de
Mendel.
3.2.1. GENÉTICA MENDELIANA
• Principios de Mendel.
Leyes de Mendel, principios de la
transmisión
hereditaria
de
las
características físicas. Se formularon en
1865 por el monje agustino Gregor
Joham Mendel.
Mendel descubrió al experimentar con
siete características distintas de variedades
puras de guisantes o chícharos de jardín,
que al cruzar una variedad de tallo alto
con otra de tallo enano, por ejemplo, se
obtenían descendientes híbridos. Estos se
parecían más a los ascendientes de tallo
alto que a ejemplares
de tamaño
mediano.
Para
explicarlo,
Mendel
concibió la idea de unas unidades
hereditarias,
que en la actualidad
llamamos genes, los cuales expresan, a
menudo, caracteres dominantes
o
recesivos. Nombró carácter dominante a
la característica que aparece en todos o en
la mayoría de los descendientes.
El carácter recesivo es la característica que
se queda en espera o receso, ya que no se
manifiesta cuando
está presente el
carácter dominante.
Mendel concluyó que cada característica
consta de dos factores (genes) y llamó
híbridos a los descendientes
de
progenitores con caracteres diferentes.
Segregación
Al formular su primer principio (la ley de la
segregación), Mendel planteó que los
genes se
encuentran agrupados en
parejas en las células somáticas y que se
segregan durante la formación de las
células sexuales (gametos femeninos o
masculinos). Cada miembro del par pasa
a formar parte de células sexuales
distintas. Cuando un gameto femenino y
otro masculino se unen, se forma de
nuevo una pareja de genes en la que el
gen dominante (tallos altos) oculta al gen
recesivo (tallos enanos). Para comprobar
la
existencia
de
tales
unidades
hereditarias, Mendel cruzó entre sí
ejemplares de la primera generación de
híbridos de tallo largo. Encontró que la
segunda generación estaba formada por
una proporción de tres descendientes de
tallo largo por cada descendiente de tallo
corto. Dedujo, con acierto, que los genes
se agrupan en pares de los tipos AA, Aa, y
aa («A» representa dominante y «a»
representa
recesivo). Tras posteriores
experimentos de cruzamiento, descubrió
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
206
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que cuando se
polinizaban entre sí
ejemplares AA, se producían solamente
plantas de tallo alto, y que cuando los
cruces se realizaban entre ejemplares aa,
se obtenían sólo plantas de tallo enano.
Así mismo, los cruces entre híbridos altos
Aa generaban
una descendencia de
plantas de tallo alto y de tallo enano, en
una
proporción
de
tres
a
uno
respectivamente. Desde entonces, Mendel
pudo comprender que las unidades
hereditarias no se mezclan entre sí, como
creían sus predecesores;
sino que
permanecen inalterables en el transcurso
de las sucesivas generaciones.
•
Series alélicas
Independiente
y
Los caracteres cuyos genes se localizan en
el segmento diferencial del cromosoma X,
como daltonismo, hemofilia, ictiosis están
ligados al sexo.
Distribución
Apoyándose en esto, Mendel formuló su
segundo
principio (la ley de la
segregación independiente).
En él se
afirma que la expresión de un gen, para
dar una característica física simple, no
está influida, generalmente, por la
expresión
de otras características. Es
decir, una vez separados los factores, se
distribuyen en los
gametos de una
manera totalmente independiente de los
otros pares de factores.
Las leyes de Mendel proporcionaron las
bases teóricas para la genética moderna y
la herencia.
•
Están compuestos por un segmento
homólogo donde se localizan genes que
regulan los mismos caracteres y otro
segmento diferencial, en este último se
encuentran tanto los genes exclusivos del
X , caracteres ginándricos, como los del
cromosoma Y, caracteres holándricos.
Herencia ligada al sexo
En la especie humana los cromosomas X e
Y presentan diferencias morfológicas ( el Y
es mas pequeño que el X )y tienen distinto
contenido génico.
Figura 9.
Daltonismo.
Consiste en la incapacidad de distinguir
determinados colores, especialmente el
rojo y el verde.
Es un caracter regulado por un gen
recesivo localizado en el segmento
diferencial del cromosoma X.
Los genotipos y fenotipos posibles son:
Tabla 1.
MUJER
XDXD: visión normal
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HOMBRE
XD Y : visión
normal
207
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XDXd:
normal/portadora
Xd Y : daltónico
XdXd:daltónica
un mechón de pelo blanco , y la longitud
del dedo índice.
Si llamamos "A" al gen de pelo normal y
"a" al gen de la calvicie.
Hemofilia
Se caracteriza por la incapacidad de
coagular la sangre, debido a la mutación
de uno de los factores proteicos. Igual que
en el daltonismo, se trata de un caracter
recesivo, y afecta fundamentalmente a los
varones ya que las posibles mujeres
hemofílicas Xh Xh no llegan a nacer, pues
esta combinación homocigótica recesiva
es letal en el estado embrionario.
El gen "a" es dominante en hombres y
recesivo en mujeres.
Según esto tendremos los siguientes
genotipos y fenotipos para el pelo.
Tabla 3.
Los genotipos y fenotipos posibles son:
Genotipo
Hombres
Mujeres
AA
Normal
Normal
Aa
Calvo
Normal
aa
Calvo
Calva
Tabla 2.
MUJER
HOMBRE
XHXH: normales
XH Y : normal
XHXh: normal/portadora
Xh Y :
hemofílico
XhXh:hemofílica (no
nace)
Herencia influida por el sexo
Algunos genes situados en los autosomas,
o en las zonas homslogas de los
cromosomas sexuales, se expresan de
manera distinta segzn se presenten en los
machos o en las hembras.
Generalmente
este
distinto
comportamiento se debe a la acción de las
hormonas sexuales masculinas.
Como ejemplo de estos caracteres,
podemos citar en los hombres la calvicie,
•
Genes ligados
A medida que se avanzó en la
investigación sobre la herencia, se fue
descubriendo que existían pares de genes
que no se heredaban en las proporciones
que había encontrado Mendel.
Y por lo tanto no se cumple siempre la
tercera ley. Esta ley se cumple cuando los
caracteres elegidos están regulados por
genes situados en distintos cromosomas.
Como se aprecia en el esquema los dos
caracteres elegidos por Mendel color de la
semilla "A" y forma de la semilla "B" se
encuentran en distintos cromosomas y por
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
208
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lo tanto el individuo dihíbrido AaBb
formará cuatro clase de gametos (AB, Ab,
aB, ab ).
En cambio si los genes que estamos
estudiando se encuentran localizados en
el mismo cromosoma , un individuo que
tuviera el mismo genotipodihíbrido AaBb
sólo formará dos clases de gametos, en el
caso concreto del esquema se formarán
los gametos con las combinaciones : AB,
ab.
Figura 11.
Si los genes fueran independientes, el
individuo dihíbrido AaBb formará cuatro
posibles gametos que darán origen a
cuatro fenotipos posibles : amarillo-liso,
amarillo - rugoso, verde - liso, verde –
rugoso.
Si los genes están ligados, el individuo
dihíbrido formará solamente dos tipos de
gametos y se obtendrán solamente dos
fenotipos : amarillo-liso y verde- rugoso.
Figura 10.
En el caso concreto de las semillas de
guisantes, como se ve en el esquema
siguiente, en el que se ha utilizado la
técnica del retrocruzamiento o cruce de
prueba tendríamos estos resultados:
Hoy en día sabemos que los cromosomas
son portadores de un número elevado de
genes, por lo tanto, cuando un
cromosoma es heredado por un hijo
también son heredados todos sus genes, y
en este caso su comportamiento no sigue
la Tercera Ley de Mendel, es decir, no se
segregan independientemente.
A los genes que están localizados en el
mismo cromosoma se les llama genes
ligados.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
209
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Los genes ligados pueden encontrarse en
fase de acoplamiento , alelos dominantes
en el mismo cromosoma; o en fase de
repulsión, alelo dominante de un carácter
junto al recesivo para el otro carácter.
hereditarios
diferenciadores
a
los
descendientes del organismo en los que
tuvo lugar la mutación.
Se distinguen varios tipos de mutaciones
en función de los cambios que sufre el
material genético.
1. Mutaciones cromosómicas . Este tipo
de mutaciones provoca cambios en la
estructura de los cromosomas.
Figura 12.
•
-
Deleción. Implica la pérdida de un
trozo de cromosoma; los efectos
que se producen en el fenotipo
están en función de los genes que
se pierden.
-
Duplicación. En este caso existe un
trozo de cromosoma repetido.
Mutaciones
Una mutación es un cambio heredable en
el material genético de una célula.
En la naturaleza las mutaciones se
originan al azar y, aunque las causas
siguen siendo inciertas, se conocen
bastantes agentes externos, mutágenos,
que pueden producir mutaciones como:
las radiaciones ambientales y sustancias
químicas.
Una mutación en una célula somática,
puede provocar alteraciones en el
organismo en el que se presente; pero
desaparece en el momento en que muere
el individuo en que se originó. Sin
embargo, las mutaciones en las células
sexuales, óvulos y espermatozoides,
pueden
transmitirse
como
rasgos
Figura 13.
2. Mutaciones genómicas. Este tipo de
mutaciones afectan a la dotación
cromosómica de un individuo, es decir,
los individuos que las presentan tienen
en sus células un número distinto de
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
210
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cromosomas al que es propio de su
especie.
No
son
mutaciones
propiamente dichas, porque no hay
cambio de material genético, sino una
aberración, la cual suele ser el
resultado de una separación anormal
de los cromosomas durante la meiosis,
con lo que podemos encontrarnos
individuos triploides (3n), tetraploides
(4n), etc. Estos poliploides así
formados son genéticamente muy
interesantes en las plantas cultivadas, y
hoy en día la mayoría de variedades
gigantes de fresones, tomates, trigo, ...
que existen en el mercado, tienen este
origen.
3. Mutaciones
génicas.
Son
las
verdaderas mutaciones, porque se
produce un cambio en la estructura del
ADN. A pesar de todos los sistemas
destinados a prevenir y corregir los
posibles errores, de vez en cuando se
produce alguno en la réplica, bien por
colocarse una Citosina (C) en lugar de
una Timina (T), o una Adenina (A) en
lugar de una Guanina (G); o bien
porque el mecanismo de replicación se
salta algunas bases y aparece una
"mella" en la copia. O se unen dos
bases de Timina, formando un dímero.
En el hombre, existen varios síndromes
provocados por la no separación de
una pareja de cromosoma homólogos
durante la meiosis, con lo cual
permanecen unidos y se desplazan
juntos
a
un
mismo
gameto
provocando lo que se denomina
trisomía, es decir un individuo con un
cromosoma triplicado.
Tabla 4
SÍNDROME
TIPO DE
MUTACIÓN
Características
y síntomas de
la mutación
Síndrome
de Down
Retraso mental,
ojos
oblicuos,
Trisomía 21 piel
rugosa,
crecimiento
retardado
Síndrome
de Edwars
Anomalías en la
forma
de
la
cabeza,
boca
Trisomía 18 pequeña,
mentón huido,
lesiones
cardiacas.
Síndrome
de Patau
Labio leporino,
Trisomía 13 lesiones
ó 15
cardiacas,
polidactilia.
Tabla 5. Alteraciones en los cromosomas
sexuales
Síndrome
44
Escaso desarrollo de las
de
autosomas
gónadas, aspecto
Klinefelter
+ XXY
eunocoide.
Elevada estatura,
personalidad infantil,
Síndrome
44
bajo coeficiente
del duplo autosomas intelectual, tendencia a
Y
+ XYY
la agresividad y al
comportamiento
antisocial.
44
Síndrome
autosomas
de Turner
+X
Aspecto hombruno,
atrofia de ovarios,
enanismo.
Síndrome
44
Infantilismo y escaso
de Triple autosomas desarrollo de las mamas
X
+ XXX
y los genitales externos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
211
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Figura 14.
Aunque se trate de un cambio de un
nucleótido por otro, supondrá una
alteración en la secuencia de un gen, que
se traduce posteriormente en una
modificación
de
la
secuencia
de
aminoácidos de una proteína.
Al
transcribirse la mutación, al menos un
triplete
del
ARNm,
se
encuentra
modificado y su traducción da lugar a que
se incorpore un aminoácido distinto del
normal en la cadena polipeptídica. Es un
cambio que aunque la mayoría de las
veces va a ser perjudicial, en contadas
ocasiones puede provocar que mejore un
gen y gracias a esta característica se
sintetice una proteína distinta, que tenga
propiedades distintas o participe en la
formación de estructuras más eficaces.
En estos casos raros, pero esenciales para
la evolución de las especies, los individuos
portadores de la mutación poseen
ventajas adaptativas respecto a sus
congéneres, por lo que el gen mutado es
posible que con el tiempo, y gracias a la
selección natural, sustituya al gen original
en la mayoría de los individuos que
componen la población.
genéticas con el fin de mostrar a los
alumnos las aplicaciones que tiene la
biología moderna.
El alumno:
- Comprenderá que las semejanzas y
diferencias de un organismo, en
relación con sus progenitores, depende
de mecanismos hereditarios.
- Comparará por medio de fotografías
las
semejanzas
y
diferencias
observadas entre las generaciones de
su familia.
- Identificará la importancia de la
herencia y selección genética que ha
realizado el hombre para la selección
de animales domésticos y obtener
alimentos como el maíz, trigo, papas,
etc.
- Apreciará las aplicaciones de los
mecanismos hereditarios a largo de la
historia en beneficio de la civilización
humana.
Redacción de trabajo
El alumno: Elaborará un
informe sobre la importancia
de las mutaciones en los
organismos vivos.
Comparación de resultados con otros
compañeros
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias científico-teóricas
El PSA:
- Presentará ejemplos de investigaciones
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
El alumno: Comparará tu
informe con los otros equipos
de tu clase.
212
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•
Trabajo en equipo
El alumno: Discutirá sobre las
propuestas diferentes.
Redacción de trabajo
El alumno: Realizará una
conclusión final sobre el tema.
Pruebas de la evolución
Las pruebas acumuladas a favor de la
evolución por todas las disciplinas
biológicas han aumentado con el avance
científico, llegando a ser aplastantes. En
particular, la biología molecular, la más
recientes y expansiva de las disciplinas
biológicas, ha confirmado de manera
contundente la evolución y muchos
detalles de su historia. Pasamos a ver
algunos ejemplos de las evidencias que
demuestran la evolución.
El registro fósil.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias para la vida
El PSA:
- Motivará a los alumnos a considerar las
mutaciones
ocasionadas
por
la
exposición a radiaciones durante la
replicación del DNA.
El alumno:
- Conocerá los mutágenos ambientales
mas frecuentes y los daños que
pueden ocasionar en los seres
humanos.
- Discutirá las desventajas y ventajas
obtenidas a partir de mutaciones para
tener una visión más amplia del
concepto mutación.
- Comprenderá la importancia de cuidar
la salud sobre todo cuando se tienen
planes de engendrar descendencia.
3.2.2.
LA
GENÉTICA
EVOLUCIÓN.
Y
LA
El registro fósil nos muestra que muchos
tipos de organismos extintos fueron muy
diferentes de los actuales, así como la
sucesión de organismos en el tiempo, y
además permite mostrar los estadios de
transición de unas formas a otras.
Cuando un organismo muere, sus restos
son prácticamente destruidos por las
bacterias y los agentes físicos. Rara vez
algún resto blando deja su huella, pero a
veces ocurre (algunas medusas han
dejados "huellas" de más de 500 millones
de años). Del mismo modo, en raras
ocasiones las partes duras, como huesos,
dientes, conchas, etc. enterradas en el
lodo, son protegidas por este de la acción
bacteriana.
Estos
restos
petrifican
(mineralizan, fosilizan) en asiciación con
las rocas vecinas en las que están
incrustados.
Los métodos de datación radiactiva dan
una edad para la Tierra de 4.500 millones
de años, y los primeros fósiles datan de
3.600 millones de años, correspondientes
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
213
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a la actividad de bacterias y cianobacterias
(los llamados estromatolitos).
otras ramas que no
descendientes actuales.
Los primeros fósiles de animales datan de
700 m. a., y la mayoría de los phyla
actuales aparecieron hace 570 m. a. Los
primeros vertebrados aparecieron hace
400 m. a. y loa mamíferos lo hicieron hace
200 m. a.
Otro ejemplo, es el de la mandíbula de los
reptiles. Está formada por varios huesos;
la de los mamíferos es de una sola pieza;
los otros huesos de la mandíbula de los
reptiles evolucionaron hasta convertirse en
los que ahora forman parte del oído de los
mamíferos.
Esto
puede
parecer
inverosímil, ya que es difícil imaginar las
funciones intermedias de estos huesos. En
respuesta a esto, se han descubierto dos
tipos de terápsido (reptil de forma
parecida a la de los mamíferos actuales)
con una doble articulación mandibular:
una compuesta de los huesos que persiste
en la mandíbula mamífera y la otro por los
huesos cuadrado y articular que,
eventualmente, dieron lugar al martillo y
al yunque del oído de los mamíferos.
El ámbar, popular por su utilización como
argumento cinematográfico en una
película de gran difusión, es también un
fósil. En este caso se han fosilizado resinas
de árboles que, en su discurrir por el
tronco, a veces atrapaban insectos, que
quedaban incluidos permanentemente en
ellos. Como el de la fotografía. El registro
fósil, sin embargo, es incompleto: de la
pequeñísima parte de organismo que han
dado lugar a fósiles, sólo una fracción de
ellos ha sido descubierta, y menor aún es
el número de ejemplares estudiado por los
paleontólogos.
En muchos casos se ha reconstruido el
registro fósil completo de algún animal. Es
el caso del caballo.
La evolución del caballo
El registro conocido comienza con
Hyracotherium, del tamaño de un perro,
con varios dedos en cada pata y dentición
para ramonear, que aparece hace 50
millones de años, y finaliza con Equus, el
caballo actual, mucho más grande, con
solo un dedo por pata y con dentadura
apropiada para pastar. Se conservan
muchas formas intermedias, así como
otras formas que evolucionaron hacia
han
dejado
La mandíbula de los reptiles
Semejanzas anatómicas. El proceso de
evolución consiste en la transformación de
unos organismos en otros, que, por ser
esta gradual (al menos, en una de las
concepciones del cambio evolutivo),
permite reconocer las relaciones de
parentesco entre especies descendientes
de una mismo antepasado. Especies con
un ancestro común reciente son
anatómicamente más semejantes entre sí
que respecto a otras especies más
alejadas. A medida que transcurre el
tiempo las semejanzas anatómicas se van
diluyendo y pueden llegar a ser
irreconocibles. Sin embargo, en el nivel
molecular,
las
semejanzas
son
reconocibles aunque hayan transcurrido
millones de años.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
214
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Biología
Aquí se incluye los estudios anatómicos
sobre órganos homólogos, es decir,
órganos con diferentes funciones pero
que
revelan
la
misma
estructura
anatómica y, por consiguiente, el mismo
origen.
Órganos homólogos
Desarrollo embrionario y atavismos. Todos
los vertebrados, desde los peces hasta las
lagartijas y el hombre, se desarrollan de
manera bastante similar en las etapas
iniciales de su ontogenia, y se van
diferenciando cada vez más a medida que
el desarrollo embrionario va avanzando al
estado adulto.
¿Cómo explicar este hecho? La respuesta
es que estos patrones han sido heredados
de su ancestro común, es decir, existen
unos genes comunes que regulan el
desarrollo embrionario y cuyos efectos van
diferenciándose conforme este avanza.
Por ejemplo, los embriones humanos y de
otros vertebrados terrestres presentan
aberturas branquiales, y los embriones
humanos presentan durante su cuarta
semana de desarrollo una cola bien
definida.
Algunos
rudimentos
embrionarios
persisten como vestigios, o atavismos, en
el organismo adulto, como el caso del
rudimento de cola en el hombre. El
órgano rudimentarios más conocido en el
hombre es el apéndice vermiforme, que es
un vestigio sin función de un órgano que
se
desarrolla
completamente
en
mamíferos como el conejo u otros
herbívoros, en los que el cecum y su
apéndice son grandes y almacenan
celulosa para digerirla con bacterias.
Biogeografía. Una de las observaciones
que convenció a Darwin de la evolución
de las especies fue su distribución
geográfica, como en el caso de los
pinzones de las Galápagos. Otro ejemplo
estudiado es el de las moscas Drosophila,
de las que existen unas 1500 especies, 500
de ellas en las islas Hawai. Hay también en
estas islas más de 100 especies de
moluscos terrestres que no existen en
ninguna otra parte del mundo.
La inusual diversidad de especies en
algunos archipiélagos se explica con
facilidad como producto de la evolución.
Estas islas se encuentran muy alejadas de
los continentes y de otros archipiélagos,
por lo que muy pocos colonizadores
pudieron llegar a ellas. Pero las especies
que llegaron encontraron muchos nichos
ecológicos desocupados, sin especies
competidoras
o
depredadoras
que
limitaran su multiplicación. En respuesta a
esta
situación,
las
especies
se
diversificaron con rapidez, en un proceso
que se llama radiación adaptativa
(diversificación de especies que ocupan
nichos ecológicos preexistentes).
En referencia a este punto, y con respecto
al caso de los pinzones de las Galápagos,
quizá una sola pareja de ellos, o una
pequeña bandada, llegó a la isla. Se
asentaron allí, alimentándose de semillas y
bayas igual que hacían en tierra firme. Y lo
que es más importante: allí no existían
depredadores ni se daba competencia
alguna por los alimentos.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
215
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Biología
Además, existía una amplia variedad de
nichos ecológicos, sobre todo porque los
insectos
se
había
reproducido
masivamente por las mismas causas.
Los valles, las elevadas formaciones
rocosas y los propios límites de las costas
favorecieron la separación de poblaciones.
Así, tras una rápida proliferación, empezó
a dejarse sentir una competencia por el
alimento,,, los pinzones se dividieron en
grupos y se separaron unos de otros.
De este modo, en aislamiento genético,
comenzó un procesos de especialización
que, a su vez, dio lugar a nuevos procesos
de
separación.
Algunos
grupos
permanecieron en el suelo y otros se
alojaron en las ramas de los árboles;
muchos se tranformaron en insectívorosy
otros hasta utilizan púas de cactus par
escarbar en las grietas en busca de larvas.
Alguna pareja se "atrevió" a crizar a las
islas
vecinas,
convirtiéndose
en
"fundadora" de nuevas poblaciones que
sifrirían los mismo procesos.
Así fue como llegaron a formarse las 13
especies actuales de pinzones que habitan
en las Islas Galápagos, que actualmente
constituyen
una
subfamilia
propia:
Geospiza.
•
La biología
evolución
molecular
y
la
Biología molecular. Existe una gran
uniformidad
en
los
componentes
moleculares de los seres vivos. Tanto en
las bacterias y otros microorganismos
como en organismos superiores (vegetales
y animales), la información está expresada
como secuencias de nucleótidos, que se
traducen en proteínas formadas por los
mismos veinte aminoácidos.
Esta uniformidad de las estructuras
moleculares revela la existencia de
ancestros comunes para todos los
organismos y la continuidad genética de
estos.
Imaginemos el siguiente supuesto: una
determinada población de una especie
sufre una escisión de un número pequeño
de sus componentes. Lo que en un
principio era un patrimonio genético
común (la mezcla hacía "homogéneo" ese
patrimonio") va a convertirse en el
comienzo de un divergencia, ya que conel
tiempo,
la
nueva
población
va
acumulando cambio que la harán
diferente de la primera. La divergencia
guardará correlación con el tiempo de su
separación. Podemos usar esta divergencia
para averiguar el parentesco entre dos
especies. Bien es cierto que no todo el
ADN evoluciona a la misma velocidad: las
secuencias no codificante lo hacen más
deprisa. Por eso es importante elegir el
ADN adecuado.
Las evidencias de evolución reveladas por
la biología molecular son aún más
concisas, ya que el grado de similitud
entre secuencias de nucleótidos o de
aminoácidos puede ser determinado con
precisión. Por ejemplo, el citocromo c de
humanos y chimpancés está formado por
104 aminoácidos, exactamente los mismos
y en el mismo orden. El citocromo del
mono Rhesus sólo difiere del de los
humanos en un aminoácido de los 104; el
del caballo en 11 aminoácidos; y el del
atún en 21. El grado de similitud refleja la
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
216
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Biología
proximidad del ancestro común, lo cual
permite reconstruir la filogenia de estos
organismos.
La secuenciación de ADN ha demostrado
que el chimpancé es nuestro pariente
actual más cercano: su ADN difiere del
nuestro en sólo un 2'5%.
Es posible que no haya otra teoría o
concepto
científico
que
esté
tan
sólidamente argumentado como lo está la
evolución.
Si comparamos dos organismos, como el
hombre y el chimpancé, y observamos que
el número de diferencias de su ADN es
menor que el que hay entre cualquiera de
ellos y el orangután, podemos concluir
que la divergencia entre estas dos especies
es más reciente que entre ellas y el
orangután. Es decir, el número de
diferencias en las cadenas de ADN o de
proteínas es proporcional a la distancia
evolutiva existente entre las especies
correspondientes.
Los estudios moleculares tienen ventajas
notables sobre la anatomía comprada y
otras disciplinas clásicas:
1. La información es más fácil de
cuantificar: el número de elementos
diferentes puede ser exactamente
determinado comparando las cadenas
de ADN o de proteína entre dos
especies.
2. Es posible hacer comparaciones entre
individuos muy diversos. La anatomía
comprada es totalmente inadecuada
para
determinar
el
grado
de
diferenciación entre especies tan
diferentes como una levadura, un
madroño y una liebre, pero es
perfectamente posible medir sus
diferencias
en
una
molécula
determinada, como el citocromo c.
3. El número de características que se
puede comparar es casi ilimitado. Una
persona tiene 3.000 millones de
nucleótidos en el genoma, que pueden
constituir entre 30.000 y 100.000
genes diferentes. Basta estudiar un
número grande de genes para llegar a
conclusiones más precisas.
El ADN contiene información sobre la
historia evolutiva del organismo, debido a
que los genes cambian por mutaciones.
Dado que la evolución tiene lugar paso a
paso, el número de sustituciones en el
ADN refleja la duración del período
evolutivo correspondiente.
Así el análisis molecular es una
herramienta valiosa para caracterizar los
cambios entre las especies y entre
organismo de su misma comunidad.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
217
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Biología
PRÁCTICAS DE EJERCICIO Y LISTAS DE COTEJO
Unidad de aprendizaje
3
Práctica número:
12
Nombre de la práctica:
Soluciones y coloide importantes en el origen y constitución
de la materia viva.
Propósito de la Práctica Al término de la práctica, el alumno sabrá las características de
que presenta una solución, suspensión y coloides; relacionados
con la estructura y función de la célula.
Escenario
Laboratorio
Duración
2.00 hrs.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Materiales
Diferentes tipos de
coloides:
huevo,
mayonesa,
gel,
jalea,
NaCl,
azul de metileno,
azul de bromotimol,
HCl
•
•
•
•
Maquinaria y Equipo
Microscopio.
Parrilla eléctrica
Termómetro
Frascos gerber
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
218
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Procedimiento
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
• Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
• Observar en todo momento el reglamento de uso y permanencia de las personas que
hacen uso del laboratorio (uso de bata, conducta adecuada, etc.).
• Seguir las indicaciones del PSA al respecto del manejo de algunos productos peligrosos
o delicados (cristalería, ácidos, microscopio, microtomo, etc.)
• No llevar a cabo experimentos que no estén marcados expresamente en el
procedimiento de las prácticas.
• Escuchar atentamente las instrucciones del PSA antes de iniciar cualquier
manipulación.
ESCENARIO 1 Realizar las siguientes experiencias
1.1. Agregar 0.1g de NaCl a 10 ml de agua. Observar, ¿que sucede con el reactivo?
1.2 Agregar 1g más de sal a la misma solución. ¿qué ocurre?
1.3 Agitar el líquido, ¿qué sucede?
1.4. ¿Qué tipo de energía se aplico al sistema?
1.5. ¿En que consiste la saturación de una solución?
1.6. ¿Buscar tres ejemplos donde separes cual es el SOLUTO Y cual el SOLVENTE? Ej NaCl
el soluto es el NaCl el solvente el agua.
1.7 ¿Qué tipo de moléculas forman soluciones biológicas?
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
219
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Biología
Procedimiento
ESCENARIO 2 Coloides
2.1. Elaborar una gelatina en sus casa, medir el tiempo de preparación y la temperatura y
enfriarla en el refrigerador. Medir el tiempo que tarda en solidificarse y la temperatura.
Traer la gelatina al laboratorio. DE PREFERENCIA EN UN VASO
2.2. ¿Cuánto tiempo tardo la gelatina en solidificarse? ¿Cómo se llama a este estado del
coloide y que características tiene?
2.3. Calienta a baño maría el vasito de gelatina y abserva cuanto tiempo tardo en licuarse.
¿ Como se llama a este estado físico de los coloides y que caracteríticas tiene?
2.4. ¿Qué papel desempeña la temperatura sobre la suspensión coloidal?
2.5. ¿Qué moléculas forman coloides en la célula?
2.6. De los siguientes ejemplos de cololides identifica en que estado físico está cada uno:
clara, gel para cabello, mayonesa, niebla, humo, polvo.
2.7. Extraer la clara a un huevo, separar la mitad y colocarla en un vaso de precipitados.
Calentar la mitad a baño maría, hasta que solidifique. Explicar si el proceso que se llevo a
cabo es de coagulación o de floculación.
2.8. En otro vaso de precipitados, agregar la otra mitad de la clara del huevo, colocarle
unos gotas de HCl. Explicar si el proceso que se llevo a cabo es de coagulación o de
floculación.
2.9. En base a lo observado, ¿por qué es importante para la célula regular la temperatura
y el pH?
3.0 ¿Qué importancia tienen los coloides y sus diferentes estados físicos para los seres
vivos?
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
220
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Lista de cotejo de la práctica Soluciones y coloides importantes en el origen y
constitución de la materia viva.
número 12:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
­ Observó en todo momento el reglamento de uso y
permanencia de las personas que hacen uso del
laboratorio.
­ Siguió las indicaciones del PSA al respecto del manejo de
algunos productos peligrosos o delicados.
­ No llevó a cabo experimentos que no estén marcados
expresamente en el procedimiento de las prácticas.
­ Escuchó atentamente las instrucciones del PSA antes de
iniciar cualquier manipulación
1. Realizó bien las soluciones
• Pesó correctamente el NaCl para la práctica de
soluciones
• Llevó a cabo todo lo que se le pedía en la práctica
• Buscó los ejemplos de soluciones que se le pedían
2. Colides
• llevó la gelatina que se le pidió al laboratorio
• Tomó el la temperatura y el tiempo de solidificación
• Contestó que tipo de estado coloidal es
• Calentó el vaso de gelatina y tomo nota de cuanto
tiempo tardo en licuarse
• Contestó que tipo de estado coloidal es
• Contestó las preguntas sobre el estado coloidal
• Clasificó las diferentes muestras de coloides
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
221
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Desarrollo
Si
No
No
aplica
•
•
•
Colocó la clara de huevo a baño maría
Explicó el proceso del que se trataba
Agregó a la otra mitad de clara de huevo las gotas de
HCL
• Explicó el proceso del que se trataba
• Contestó las preguntas sobre estos procesos
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados
materiales utilizados
y
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
222
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Unidad de aprendizaje
3
Práctica número:
13
Nombre de la práctica:
Genética
Propósito de la Práctica
Al finalizar la práctica, el alumno examinará la estructura
del ADN por medio del software con la genética clásica.
Escenario
Laboratorio
Duración
2.00 hrs.
Materiales
Maquinaria y Equipo
• Modelo Molecular del
ADN (B2524)
• Software Descubriendo
la Biología-Genes y
Herencia.
• Software Explorador de
Biología-Genética.
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Herramienta
223
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Biología
Procedimiento
Para la realización de esta práctica se recomienda trabajar en equipos de 6 alumnos. Y
dos alumnos en el uso del software
1. Modelo Molecular del ADN
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Estructura del ADN.
Para construir el segmento del modelo de ADN, seleccionar 12 centros negros de
tres dientes (desoxirribosa), 10 centros rojos de dos dientes (ácido fosfórico), 3
popotes rojos (adenina), 3 popotes azules (timina), 3 popotes grises (guanina), 3
popotes verdes (citocina), 6 centros blancos (hidrógeno), 20 popotes amarillos
(enlaces) y el soporte (gris).
Construir un nucleótido: unir una desoxirribosa (centro negro) a un fosfato (centro
rojo) con un popote amarillo.
Construir una cadena compuesta de 6 desoxirribosas (centros negros) a cinco
(centros rojos) con los popotes amarillos para construir un lado del modelo de ADN.
Unir una de las bases de nitrógeno (rojo, azul, verde o gris) al enlace de
desoxirribosa en cualquier secuencia.
Repetir el segundo y tercer paso para construir el otro lado del modelo de ADN.
Usar los 6 centros de enlaces blancos para unir el lado izquierdo del modelo,
asegurar de unir sólo un popote rojo (adenina) a un popote azul (timina) y un
popote gris (guanina) a un popote verde (citocina). Poner el segmento construido
del modelo del ADN en el soporte, pasando el popote gris largo a través de los
agujeros, en los centros blancos del hidrógeno. Une el centro negro de cuatro
dientes a la parte de abajo del popote gris y agrega los tres popotes largos verdes al
centro negro de cuatro dientes para que sirva de soporte. Enrosca la estructura del
ADN delicadamente para formar un espiral de doble hélice.
Réplica del ADN.
Encontrar otro grupo para trabajar con el desenlace de tu cadena del ADN, es decir,
separa un lado del hilo de ADN del otro, removiendo un grupo de nucleótidos de los
centros blancos. Haz que el otro grupo haga lo mismo con su molécula.
Observar las dos cadenas separadas.
Observar que cuando la molécula de ADN se separa en dos nuevas bases
complementarias a las originales, se unen a las dos mitades libres creando dos
cadenas de ADN. Usando el modelo del otro equipo, crear dos cadenas de ADN.
Asegurar que las bases que se unen son complementarias una a la otra, es decir A –
T y G – C.
Observar que una cadena del ADN duplicándose no toma sus nuevas partes de la
cadena de ADN existentes de la cadena del ADN
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
224
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Biología
Procedimiento
2. Mutaciones
• Acceder al software.
• Entrar en la pantalla principal.
• Seleccionar “Integrador”.
• Seleccionar “Descubriendo la Biología”.
• Seleccionar “Genes y Herencia”.
• Dirigir el cursor al texto de “Mutación”.
• El comando “F1” corresponde al Menú de Ayuda, y contempla los siguientes textos:
- Glosario “F2”
- Calculadora “F4”
- Como utilizar “F5”
- Menú de lección “F6”
- Volver a la lección “F7”
- Salir de la lección “F8”
- Mapa de la lección “F9”
• La lección de “Mutación” está dividida en cuatro secciones:
- Introducción
- Cambios en el código
- Repaso
- Salida
• Desarrollo de actividades.
• Leer y comprender la introducción y los objetivos de la lección.
• Desarrollar todas las actividades del ejercicio de “Cambios en el Código”.
• Resolver las preguntas del ejercicio de “Cambios en el Código”.
• Estudiar el repaso de la lección.
• Salir de la lección.
• Dirigir el cursor hacia el comando de “Salida”, o seleccionar “ESC” ó “F1”
• Para salir del software seleccionar en la parte superior derecha “Salida” o “F8”
2. Ley de Segregación de Mendel
• Acceder al software.
• Entrar en la pantalla principal.
• Seleccionar “Integrador”.
• Seleccionar “Descubriendo la Biología”.
• Seleccionar “Genes y Herencia”.
• Dirigir el cursor al texto de “La Ley de Segregación de Mendel”.
• El comando “F1” corresponde al Menú de Ayuda, y contempla los siguientes textos:
- Glosario “F2”
- Calculadora “F4”
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
225
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Biología
Procedimiento
- Como utilizar “F5”
- Menú de lección “F6”
- Volver a la lección “F7”
- Salir de la lección “F8”
- Mapa de la lección “F9”
• La lección de “La Ley de Segregación de Mendel” está dividida en cuatro secciones:
- Introducción
- Experimentando con genes.
- Repaso
- Salida
•
•
•
•
•
Desarrollo de actividades.
Leer y comprender la introducción y los objetivos de la lección.
Realizar y contestar cada una de las actividades del ejercicio de “Experimentando con
Genes”.
Contestar las preguntas de la lección.
Estudiar el repaso de la lección.
•
•
•
Salir de la lección.
Dirigir el cursor hacia el comando de “Salida”, o seleccionar “ESC” ó “F1”
Para salir del software seleccionar en la parte superior derecha “Salida” o “F8”
3. Reproducción de Organismos Diploides
• El Explorador de Biología “Genética” simula la reproducción de organismos diploides
de reproducción sexuada. Permite examinar cualquiera de varias especies imaginarias y
observar la herencia de hasta siete rasgos. El modelo genera una imagen de cada uno
de los descendientes generados, y brinda las herramientas necesarias para examinar su
genotipo, así como para el análisis matemático de la frecuencia de cualquier fenotipo
y genotipo.
•
•
•
•
•
•
•
Acceder al software.
Entrar en la pantalla principal.
Seleccionar “Explorer Logal”.
Abrir el archivo de “Genetics”
Primera Aproximación.
Abrir el archivo de “Genlook.lab”. Este laboratorio presenta las operaciones básicas del
sistema Explorador y las características especiales del modelo de Genética. Se
recomienda trabajar a fondo con este laboratorio antes de pasar a otras actividades.
En este punto se incorpora la ventana de bienvenida, la cual nos da la primera
aproximación con una ventana modelo.
Realizar las actividades de la primera aproximación.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
226
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Biología
Procedimiento
•
•
•
•
Desarrollo de actividades.
Realizar la actividad de: Cruzamiento bihíbrido
Abrir el archivo de laboratorio “Gencore 3. Lab”. En esta simulación se experimenta
con dos genes: A (color de ojos) y B (color de alas).
Comenzar con dos parejas distintas de razas puras, con los siguientes genotipos:
GENOTIPO
PAREJA 1
MACHO
AABB
HEMBRA
AABB
•
•
•
•
•
PAREJA 2
aabb
aabb
Hacer clic sobre la “Pareja de moscas 1” y sobre la “Pareja de moscas 2”
Ejecutar la de los cruzamientos. Colocar en el cuadro de apareamiento al macho de
la Pareja 1 con la hembra de la Pareja 2.
Ejecutar la simulación y realizar así el primer cruzamiento F1
Anotar en la tabla los fenotipos esperados y observados de los descendientes, según
su color de ojos y su color de alas.
Anotar en la tabla los genotipos observados y esperados.
GENOTIPO ESPERADO
GENOTIPO OBSERVADO
NÚM. DE MACHOS
NÚM. DE HEMBRAS
• Observar las representaciones gráficas de los resultados. Hacer clic sobre los
correspondientes botones de “Gráfico circular” o usar la herramienta “Contar” para
contar los descendientes que presentan cada uno de los fenotipos posibles.
• Realizar el segundo cruzamiento de F2
• Cruzar un macho de la cruza de F1 con una hembra de la cruza de F1
• Ejecutar la simulación y realizar así la segunda cruza F2
• Anotar los resultados:
• Jugar cruzando genotipos diversos en las moscas, anotar los resultados y explicarlos
dando una conclusión de la práctica.
• Salir de la lección.
• Dirigir el cursor hacia el comando de “Archivo”, o seleccionar “Salida”
• Elaborar un reporte de la práctica que incluya: descripción del modelo y del software,
resolución de las actividades incluidas en el software, registro de observaciones,
resultados y conclusiones.
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Biología
Lista de cotejo de la práctica Genética
número 13:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
+ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica
+ Utilizó la ropa y el equipo de trabajo
1) Disponibilidad para el trabajo por computadora
2) Manejó de las habilidades más simples del trabajo por
computadora
3) Manejó del software educativo
4) Realizó adecuadamente cada una de las actividades
indicadas
5) Seriedad en el trabajo en equipo por computadora
6) Tomó de apuntes de las observaciones indicadas
7) Interpretó los resultados y determinación de conclusiones
8) Elaboró el informe de la práctica
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
228
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Biología
Unidad de aprendizaje
3
Práctica número:
14
Nombre de la práctica:
Diversidad biológica
Propósito de la Práctica Al finalizar la práctica, el alumno identificará las
características básicas para clasificar a los organismos en
cinco grandes reinos
Escenario
Laboratorio
Duración
2.00 hrs.
Materiales
Maquinaria y Equipo
• Identificación
de
bacterias (6100-17)
• Colección
de
Preparaciones
Permanentes (B4547)
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
229
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Biología
Procedimiento
Para la realización de esta práctica se recomienda trabajar en equipos de 6 alumnos.
1. Identificación de Bacterias
· Preparación del medio de cultivo:
• Colocar 40 ml de agua en un vaso de precipitado.
• Con ayuda de un abatelenguas, colocar aproximadamente una quinta parte del
agar bacteriológico en el vaso de precipitado con agua.
• Sujetar el vaso de precipitado con las pinzas y calentar con la lámpara de alcohol
hasta su ebullición, agitar continuamente.
• Verter el agar preparado en la caja petri.
• Cerrar la caja y esperar hasta que solidifique.
• Preparación de la cepa bacteriana:
• Una vez solidificado el medio de cultivo, seleccionar la muestra del material que
se va a sembrar, el cual puede ser: de agua, de aire, de suelo, de alimento
contaminado, etc.
• Sembrar en el medio de cultivo el material seleccionado, se cierra la caja petri y
se deja incubar durante 24 horas aproximadamente a temperatura ambiente.
Cabe aclarar que dependiendo de la temperatura se puede registrar un mayor
tiempo de incubación para obtener las cepas de bacterias. Si la temperatura
ambiente es muy baja será necesario adaptar una fuente de calor, como sería
por ejemplo un foco para incrementar la temperatura.
• Preparación de frotis:
• Colocar con ayuda del asa de siembra una pequeña gota de agua sobre la
superficie del portaobjetos.
• Extraer con el asa bacteriológica una parte ligera de alguna colonia formada en
el cultivo.
• Colocar el asa de inoculación en la gota de agua del portaobjetos, y extender la
gota de agua con las bacterias.
• Dejar que la película de agua se seque.
• Fijar las bacterias pasando tres o cuatro veces el portaobjetos por la flama de la
lámpara de alcohol.
Cuidar de NO dejar fija la laminilla en la flama.
• Esterilizar el asa, colocándola directamente sobre la flama hasta que alcance el
rojo vivo.
•
Tinción de Gram:
• Cubrir el frotis con el colorante primario cristal violeta, durante un minuto.
• Lavar con agua de la llave y secar a la intemperie sin usar papel.
• Cubrir el frotis con solución de yodo durante un minuto.
• Lavar con agua de la llave y secar a la intemperie.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
230
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Biología
Procedimiento
• Decolorar por 10 – 30 segundos con etanol.
• Lavar con agua de la llave y secar a la intemperie.
• Cubrir con el colorante de contraste safranina, durante un minuto.
• Lavar con agua de la llave y secar a la intemperie.
• Observar al microscopio con objetivo de 100X.
2. Colección de Preparaciones Permanentes
• Colocar el microscopio de frente al observador
• Seleccionar las preparaciones que se van a observar al microscopio, con base en las
características de cada uno de los cinco reinos.
• La colección está formada por organismos representativos de los cinco reinos:
• Reino monera: cocos típicos, cápsula bacteriana, bacilos gram positivos, bacilos
gram negativos, cianofitas (Anabaena, Nostoc, Oscillatoria)
• Reino fungi: Aspergillus, Penicillium, Saprolegnia.
• Reino Protista: crisofitas (Diatomeas), euglenofita (Euglena), Paramecium, Giardia,
Trypanosoma, Plasmodium, Amoeba.
• Reino plantae: clorofitas (Spirogyra, Chlorella), epidermis vegetal, Conífera, Ginkgo,
Cactus, Aloe, Marchantia, Zea, Cucurbita.
• Reino Animal: planaria, hydra, Obelia, Trichinella, Daphnia, cabeza de mosca,
insecto completo.
• Colocar la preparación en la platina del microscopio y sujetarla.
• Comenzar observando la preparación con el objetivo de menor aumento 4X ó 10X.
Una vez enfocado y seleccionado el campo de observación, aumentar el número
del objetivo a 40X. Si se requiere realizar una observación con el objetivo de 100X,
como es el caso de las preparaciones de bacterias, se debe colocar una gota de
aceite de inmersión sobre el cubreobjetos y posteriormente girar el objetivo.
• Reconocer las características del organismo, del corte histológico o del frotis que se
esté observando.
• Realizar un esquema de las estructuras que se observan en cada una de las
preparaciones, e indicar el nombre de las partes que se visualizan.
• Terminar y retirar, limpiar y guardar la filmina, así como el microscopio.
2. Elaborar un reporte de la práctica que incluya:
• Descripción de la práctica.
• Registro de observaciones.
Resultados y conclusiones
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
231
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Biología
Lista de cotejo de la práctica Diversidad biológica
número 14:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
+ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica
+ Utilizó la ropa y el equipo de trabajo
1. Lectura de la práctica
2. Evaluación de riesgos
3. Organización
4. Trabajó de laboratorio
5. Trabajó en equipo
6. Observaciones
7. Análisis
8. Conclusiones
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
232
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Biología
RESUMEN
En este resultado de aprendizaje se
identifico los procesos de la evolución a
través de las teorías de la evolución.
Se analizo la historia de las teorías hasta la
teorías modernas. Se analizara el origen
de la vida y las teorías que han prevalecido
en la historia de la humanidad. Se analizo
la teorías de la selección natural con sus
fundamentos y principios que lo rigen.
Se analizo las teorías de la genética
mendeliana sus leyes y las bases genéticas
moleculares de la herencia en las especies
y los mecanismos que la rigen.
En la siguiente unidad se analizara el
mecanismo de interrelación de los seres
vivos y el ambiente y los factores que
modifican al medio ambiente.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
233
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Biología
DESCRIPCIÓN DE LA INTERRELACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Y EL MEDIO AMBIENTE
Al finalizar la unidad, el alumno relacionará algunos conceptos
básicos de la ecología y desarrollo sustentable, mediante el
estudio del impacto ambiental, para comprender que el uso
racional del ambiente permitirá la subsistencia de la vida en el
Planeta.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
234
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Biología
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
Biología
72 hrs.
1. Identificación
del hábitat de
los
seres
vivos.
2. Identificación
de
la
estructura y
funciones de
los
seres
vivos.
15 hrs.
23 hrs.
3.
Descripción
de las teorías
de
la
evolución
y
adaptación
de
las
especies.
17 hrs.
4.
Descripción
de
la
interrelación
de los seres
vivos y el
medio
ambiente.
17 hrs.
1.1. Identificar el planeta de acuerdo con sus características
físicas.
1.2 Identificar las características de la evolución del planeta a
través de lo que se establece en las diferentes eras
geológicas..
2.2 Describir a la célula de acuerdo a su forma.
2.2 Identificar a la Fisiología celular de acuerdo con las
funciones de los seres vivos..
3.1 Identificar el proceso de la evolución a través de las teorías.
3.2 Explicar la adaptación de las especies a través de la teoría
de Mendel
4.1 Identificar los daños que la presencia del hombre ha hecho
al medio ambiente, mediante el estudio de los factores
ecológicos, abióticos y bióticos..
4.2 Identificar el deterioro ambiental para indicar las medidas
correctivas a implementar en el medio ambiente.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
8 hrs.
7 hrs.
15 hrs.
8 hrs.
9 hrs.
8 hrs.
10 hrs.
7 hrs.
235
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Biología
SUMARIO
¾ MEDIO AMBIENTE.
¾ ECOLOGÍA HUMANA.
¾ DETERIORO AMBIENTAL.
¾ APLICACIÓN
DE
LOS
PRINCIPIOS ECOLÓGICOS A LA
COMUNIDAD.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
4.1. Identificar los daños que la presencia
del hombre ha hecho al medio ambiente,
mediante el estudio de los factores
ecológicos, abióticos y bióticos..
4.1.1. MEDIO AMBIENTE
•
Factores ecológicos
Los factores ecológicos actúan directa
mente sobre los seres vivos limitando su
territorio, modificando su nivel de re
producción y también, a veces, haciendo
aparecer en el seno de una misma especie
variedades
que
tienen
exigencias
ecológicas diferentes (ecotipos). Estos
factores
ecológicos
no
tienen
naturalmente en todos los grados la
misma influencia sobre todas las especies
y en el seno de cada especie, sobre todos
los individuos, cuya reacción depende de
diversos factores: edad. sexo, estado de
madurez sexual... Las especies con una
extensión ecológica amplia se llaman
eurioicas, mientras que las otras. con una
especificidad mayor. se llaman estenoicas.
Pero estos limites ecológicos pueden
modificarse
a
consecuencia
de
interacciones de factores; así, en ciertos
vegetales,
las
temperaturas
letales
inferiores se modifican (se elevan) a causa
del aumento del grado de nitrógeno
mineral en el suelo de cultivo. También
hay que hacer constar que el desarrollo de
los diversos organismos está limitado por
los valores demasiado bajos de un solo
elemento, aun cuando los otros elementos
estén en cantidad suficiente: es la ley del
mínimo (Jus tus von Liebig. 1840). Así, en
las zonas frías, son las bajas temperaturas
las que actúan como factor limitante
(zonas de vegetación en la falda de las
montañas o en las regiones polares): del
mismo modo, para las zonas áridas, es el
escaso contenido de agua en los suelos o
las pocas lluvias quienes determinan el
establecimiento de la distribución de los
seres vivos, como en el sur del Sahara. Los
factores ecológicos, extremada mente
numerosos, son clasificados de diferentes
maneras,
según
los
autores.
La
clasificación más sencilla distingue los
factores climáticos, edáficos (ligados al
suelo) y bióticos, a los que se añaden a
veces los factores topográficos y
alimenticios. Otra clasificación, más
fisiológica,
distingue
los
factores
energéticos, hídricos, químicos, mecánicos
y bióticos. De una manera sucinta, entré
los factores climáticos se distinguen los
que están ligados a la temperatura, a las
precipitaciones, a la luz y a los vientos. En
cuanto a los factores edáficos, se separan
ordinariamente
en
factores
físicos
(textura, estructura, hidratación) y en
factores químicos: contenido en diferentes
sales (en particular calcio), reacciones de
pH (acidez) y de rH2 (potencial de
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
236
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Biología
oxidorreducción). En los vegetales, en lo
que concierne a los factores bióticos, la
competencia entre las especies, la
actividad de la microflora y los fenómenos
parasitarios juegan un gran papel: en los
animales, se encuentra la acción de estos
mismos factores, complicados por el
hecho de que los individuos son casi
siempre
móviles.
Finalmente,
debe
también considerarse la acción del
hombre: es mucho más nefasta que
benéfica para los ecosistemas naturales
establecidos en nuestro planeta; desde
hace tiempo se dejaba sentir, aunque
débilmente en las regiones de civilización
antigua, en la actualidad se ha extendido
considerablemente y se ha ampliado sobre
todo el globo a causa de los medios
mecánicos y químicos gigantescos puestos
en
marcha
(desbrozamientos,
desecaciones,
construcciones
y
contaminación).
•
Factores abioticos
Los factores abióticos son los factores
inertes del ecosistema, como la luz, la
temperatura, los productos químicos y el
agua
Luz (Energía Radiante)
Del total de la energía solar que llega en la
Tierra (1.94 calorías por centímetro
cuadrado por minuto), casi 0.582 calorías
son reflejadas hacia el espacio por el polvo
y las nubes de la atmósfera terrestre,
0.388 calorías son absorbidas por las
capas atmosféricas, y 0.97 calorías llegan
a la superficie terrestre.
La luz es un factor abiótico esencial del
ecosistema, dado que constituye el
suministro principal de energía para todos
los organismos. La energía luminosa es
convertida por las plantas en energía
química gracias al proceso llamado
fotosíntesis. Ésta energía química es
encerrada en las substancias orgánicas
producidas por las plantas. Es inútil decir
que sin la luz, la vida no existiría sobre la
Tierra.
Además de esta valiosa función, la luz
regula los ritmos biológicos de la mayor
parte de la especies.
La luz visible no es la única forma de
energía que nos llega desde el sol. El sol
nos envía varios tipos de energía, desde
ondas de radio hasta rayos gamma. La luz
(UV) ultravioleta y la radiación infrarroja
(calor) se encuentran entre estas formas
de radiación solar. Ambas, la luz UV y la
radiación
Infrarroja
son
factores
ecológicos muy valiosos.
Muchos insectos usan la luz ultravioleta
(UV) para diferenciar una flor de otra. Los
humanos no podemos percibir la
radiación UV. Actúa también limitando
algunas reacciones bioquímicas que
podrían ser perniciosas para los seres
vivos, aniquilan patógenos, y pueden
producir mutaciones favorables en todas
las formas de vida.
Calor
El calor es útil para los organismos
ectotérmicos, para ser preciso, los
organismos que no están adaptados para
regular su temperatura corporal (por
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
237
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Biología
ejemplo, los peces, los anfibios y los
reptiles). Las plantas utilizan una cantidad
pequeña del calor para realizar el proceso
fotosintético y se adaptan para sobrevivir
entre límites de temperatura mínimos y
máximos. Esto es válido para todos los
organismos, desde los Archaea hasta los
Mamíferos. Aunque existen algunos
microorganismos
que
toleran
excepcionalmente temperaturas extremas,
aún ellos perecerían si fueran retirados de
esos rigurosos ambientes.
Cuando las ondas infrarrojas penetran en
la atmósfera, el agua y el bióxido de
carbono en la atmósfera terrestre
demoran la salida de las ondas del calor,
consecuentemente la radiación infrarroja
permanece en la atmósfera y la calienta
(efecto invernadero).
Los océanos juegan un papel importante
en la estabilidad del clima terrestre.
La diferencia de temperaturas entre
diferentes masas de agua oceánica, en
combinación con los vientos y la rotación
de la Tierra, crea las corrientes marítimas.
El desplazamiento del calor que es
liberado desde los océanos, o que es
absorbido por las aguas oceánicas permite
que ciertas zonas atmosféricas frías se
calienten, y que las regiones atmosféricas
calientes se refresquen.
Agua
El agua (H2O) es un factor indispensable
para la vida. La vida se originó en el agua,
y todos los seres vivos tienen necesidad
del agua para subsistir. El agua forma
parte de diversos procesos químicos
orgánicos, por ejemplo, las moléculas de
agua se usan durante la fotosíntesis,
liberando a la atmósfera los átomos de
oxígeno del agua.
El agua actúa como un termoregulador
del clima y de los sistemas vivientes:
Gracias al agua, el clima de la Tierra se
mantiene estable.
El
agua
funciona
también
como
termoregulador en los sistemas vivos,
especialmente en animales endotermos
(aves y mamíferos). Ésto es posible gracias
al calor específico del agua, que es de una
caloría para el agua (calor específico es el
calor -medido en calorías- necesario para
elevar la temperatura de un gramo de una
substancia en un grado Celsius). En
términos biológicos, ésto significa que
frente a una elevación de la temperatura
en
el
ambiente
circundante,
la
temperatura de una masa de agua subirá
con una mayor lentitud que otros
materiales. Igualmente, si la temperatura
circundante disminuye, la temperatura de
esa masa de agua disminuirá con más
lentitud que la de otros materiales. Así,
esta cualidad del agua permite que los
organismos acuáticos vivan relativamente
con placidez en un ambiente con
temperatura fija.
La evaporación es el cambio de una
substancia de un estado físico líquido a un
estado físico gaseoso. Necesitamos 540
calorías para evaporar un gramo de agua.
En este punto, el agua hierve (punto de
ebullición). Esto significa que tenemos que
elevar la temperatura hasta 100°C para
hacer que el agua hierva. Cuándo el agua
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
238
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Biología
se evapora desde la superficie de la piel, o
de la superficie de las hojas de una planta,
las moléculas de agua arrastran consigo
calor. Esto funciona como un sistema
refrescante en los organismos.
Otra ventaja del agua es su punto de
congelación. Cuando se desea que una
substancia cambie de un estado físico
líquido a un estado físico sólido, se debe
extraer calor de esa substancia. La
temperatura a la cual se produce el
cambio en una substancia desde un
estado físico líquido a un estado físico
sólido se llama punto de fusión. Para
cambiar el agua del estado físico líquido al
sólido, tenemos que disminuir la
temperatura circundante hasta 0°C. Para
fundirla de nuevo, es decir para cambiar
un gramo de hielo a agua líquida, se
requiere un suministro de calor de 79.7
calorías. Cuándo el agua se congela, la
misma cantidad de calor es liberada al
ambiente circundante. Ésto permite que
en invierno la temperatura del entorno no
disminuya al grado de aniquilar toda la
vida del planeta.
•
Factores bióticos.
Los factores Bióticos son todos los
organismos que comparten un ambiente.
Los Componentes Bióticos son toda la vida
existente en un ambiente, desde los
protistas,
hasta los mamíferos. Los
individuos deben tener comportamiento y
características fisiológicas específicos que
permitan
su
supervivencia
y
su
reproducción en un ambiente definido. La
condición de compartir un ambiente
engendra una competencia entre las
especies, competencia que se da por el
alimento, el espacio, etc.
Podemos decir que la supervivencia de un
organismo en un ambiente dado está
limitada tanto por los factores abióticos
como por los factores bióticos de ese
ambiente. Los componentes bióticos de
un ecosistema se encuentran en las
categorías de organización en Ecología, y
ellos constituyen las cadenas de alimentos
en los ecosistemas.
Al lado de los factores climáticos, físicos y
químicos, que influyen mucho sobre las
poblaciones vegetales y animales, falta
todavía
examinar
las
acciones
(interacciones) que existen entre los seres
vivos. Se distinguen las que se producen
entre individuos de la misma especie
(reacciones homotipicas) y las que tienen
lugar entre individuos de especies
diferentes (reacciones heterotipicas).
Las reacciones homotipicas
Hay que citar ante todo el efecto de
grupo, que corresponde a la vida en
común de ciertas especies animales. Estas
últimas sólo pueden subsistir si existe un
número de individuos de la misma especie
que vivan juntos (de 30 a 40 para los
elefantes, de 300 a 400 para los renos y
más de 10 000 para ciertos cormoranes
del Perú). Pero, por el contrario, hay
competencia (efecto de masa) cuando las
poblaciones son demasiado numerosas
para el territorio o la alimentación. Así, en
un bosque, los efectos de la competencia
tienden a imponer a los árboles un
aspecto general esbelto (búsqueda de la
luz). Por el contrario, la misma especie
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
239
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Biología
puede poseer hermosas ramas bajas y
tener un aspecto denso cuando el
individuo está aislado. A nivel de los
órganos subterráneos, se establece otra
rivalidad (abastecimiento de agua): en las
zonas subdesérticas, la población arbórea
muy escasa se debe a la extensión de los
sistemas radiculares de los individuos, que
están obligados a buscar la cantidad de
agua necesaria para su vida en un enorme
volumen del suelo.
Competencia entre especies vegetales.
Este tipo de competencia se encuentra
también entre las reacciones heterotipicas.
Así, se puede citar el avance de las
poblaciones de Spartina townsendi, de
origen inglés, que sustituye poco a poco
las otras espartinas en los limos salados de
Gran Bretana. En las costas del canal de la
Mancha, se observa desde 1905 el
retroceso de S. Stricta. menos robusta.
remplazada por Stownsendi, en 1920,
1000 ya estaban ya cubiertas en la bahía
de Carentan; después, el fenómeno
prosigue en todos los estuarios de las
costas del canal de la Mancha. Sin
embargo, ciertos caracteres biológicos
permiten a las especies el cohabitar
gracias a una periodicidad estacionaria:
por ejemplo, anémonas y ficarias, plantas
de sotobosque, que florecen al principio
de la primavera aprovechando el periodo
menos umbroso cuando los árboles
todavía no tienen hojas. Por otra parte, la
morfología de las especies puede
favorecer su vida en común: así, el
escalonamiento en profundidad de los
órganos subterráneos impone niveles
diferentes
como
fuentes
de
abastecimiento de agua y de sales
minerales; las ficarias y los iris tienen sus
órganos subterráneos en la superficie, el
aro moteado y el coridalis más bajo, los
árboles de las mismas estaciones
extienden sus raíces a un nivel todavía
inferior. Las propiedades químicas de
ciertas especies son también a veces
responsables de la eliminación de otros
individuos. Algunas secreciones, tanto
radiculares como aéreas, muy a menudo
tóxicas, danan a la vecindad: por ejemplo,
bajo los nogales de América, la alfombra
vegetal es muy clara a causa, se cree, del
lavado por el agua de lluvia de las hojas
de este árbol. Después de la muerte de las
matas de velosilla, el suelo permanece
largo tiempo desnudo, envenenado por
las secreciones radiculares de esta
compuesta. Estas secreciones vegetales
actúan no solamente sobre las plantas,
sino también sobre los animales; así, la
brusca pululación de cianofíceas, en
verano, en los estanques es causa de
intoxicaciones de peces e incluso de
ganado.
Las cadenas alimenticias.
Las interacciones animales plantas pueden
ser mucho más importantes. Basta sólo
pensar en las relaciones entre los
productores (los vegetales verdes) y todos
los consumidores primarios (herbívoros),
siendo ellos mismos productores para los
consumidores secundarios (carnívoros),
también destinados a la desaparición
natural, o a servir de presa para otros
carnívoros (consumidores terciarios). se
establece, pues, una transferencia de
energía entre los diferentes participantes,
con pérdida de la misma; ésta está
compensada por la radiación solar
captada por los vegetales verdes
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
240
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Biología
(productores). Se llega así a la noción de
cadenas alimenticias en el interior de los
ecosistemas. El equilibrio natural, que
permite conservar durante largo tiempo el
ecosistema, puede ser perturbado a veces,
como se dio el caso en Australia, donde la
introducción del conejo, consumidor
primario, ha roto el equilibrio, ya que ha
destruido a un ritmo demasiado rápido la
capa vegetal (productor) sin darle tiempo
para re constituirse. Un hecho análogo se
ha producido en el archipiélago de
Kerguelen donde la Pringlea (col de
Kerguelen) sólo existe en los islotes
todavía no infectados por los conejos.
Pero estas relaciones entre animales y
plantas pueden adoptar otros aspectos, en
particular la de parásito y parasitado (esta
relación puede existir también solamente
entre plantas o animales). Ordinariamente
muy equilibrado, este fenómeno puede
tomar proporciones catas tróficas: sólo es
necesario pensar por ejemplo en las
destrucciones de las vidas en 1884 por la
filoxera. Por el contrario, la relación planta
insecto puede ser benéfica: así, la flor de
la vainilla es fecundada en su país de
origen gracias a la intervención de un
hemiptero local, y el hombre ha tenido
que sustituir al insecto cuando el cultivo
de la vainilla se ha extendido a países
tropicales donde no existe el insecto y
donde hay que recurrir a la fecundación
artificial.
La acción del hombre
Un último factor que no hay que olvidar
es el hombre, que, como todo ser vivo, no
es más que un elemento de la biosfera. Al
crecer la población del globo mucho más
rápidamente que la producción terrestre,
tiene lugar un desequilibrio inuietante,
que repercute sobre los ecosistemas
actuales, que hay que explotar con más
rentabilidad, es decir provocando un
deterioro y un riesgo de desequilibrio,
amenazando la vida misma del hombre si
no se encuentran nuevos medios de
producción. A este crecimiento se une una
dilapidación de los recursos naturales que
no hace más que aumentar año tras año.
En Europa, desde el Neolítico, se
encuentran huellas de la acción del
hombre, pero, en esta época, la poca
densidad de las poblaciones humanas
permitía de una manera natural la
reconstitución de los bosques destruidos.
Es en el curso del 1er milenio de nuestra
era en que las roturaciones se han
acentuado: se estima que, hacia el año
1300, debieron de ser destruidos el 75 %
de los bosques (periodo de roturación).
Desde entonces, la superficie de los
bosques no ha variado mucho, pero su
composición
se
ha
modificado
notablemente. Paralelamente a esta
destrucción, los grandes mamíferos fueron
empujados a territorios cada vez más
restringidos. para desaparecer o casi
desaparecer finalmente (uro, bisonte de
Europa, oso, lince, lobo...).
Al lado de estas roturaciones hay que
colocar la desecación artificial de los
pantanos,
que
modifica
trascendentalmente el nivel de agua de las
capas freáticas, por lo tanto de los
biotopos. A todo esto se añade la
polución de la biosfera, polución cada día
más importante en cantidad, en superficie
y en intensidad (polución industrial y
humana)
[basuras,
gas
carbónico],
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
241
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Biología
agrícola
[pesticidas],
(radiactivos).
Finalmente, las construcciones invaden a
un ritmo acelerado todos los campos,
suprimiendo
un
porcentaje
no
despreciable de tierras cultivadas.
•
Principio de Leibig.
Diversos factores ambientales distintos
poseen el potencial para controlar el
crecimiento de una población. Estos
factores incluyen la abundancia de presas
o nutrientes que la población consume
además de las actividades de los
depredadores.
Una
población
dada
generalmente
interactuará con una multitud de especies
de presas y depredadores, y los
ecologistas han descrito estas diversas
interacciones a través de las redes
alimenticias.
Aún así, a pesar de que una población
dada puede interactuar con varias
especies diferentes de una red alimenticia,
y también interactúa con muchos factores
abióticos distintos fuera de la red
alimenticia, no todas estas interacciones
son de igual importancia para el control
del crecimiento de dicha población.
Una experiencia demuestra que “sólo una
o dos especies dominan la estructura de
retroalimentación de una población en
cualquier momento y lugar dados”.
La
identidad
de
dichas
especies
dominantes puede cambiar con el tiempo
y el lugar, pero el número de especies que
limitan una población dada (es decir, que
controlan activamente su dinámica) es
usualmente sólo una o dos.
La ley de Liebig, en su forma moderna,
expresa esta idea. Esta ley propone que de
todos los factores bióticos o abióticos que
controlan una población dada, uno debe
ser limitante (es decir, activo, que controla
la dinámica. Los retrasos producidos por
este factor limitante usualmente duran
una o dos generaciones.
La ley de Liebig enfatiza la importancia de
los factores limitantes en la ecología. "Un
factor se define como limitante cuando un
cambio en el factor produce una cambio
en la densidad promedio o en la densidad
equilibrio”.
Algunas veces escuchamos que “todo está
relacionado con la naturaleza" y que, por
lo tanto, un cambio en la abundancia de
un organismo afectará la abundancia de
todos los demás.
Si bien es verdad que todo en la
naturaleza está relacionado por medio de
interacciones,
la
conclusión
antes
mencionada es exagerada y puede inducir
al error.
Las investigaciones demuestran que sólo
algunas de las diversas interacciones son
fuertes e importantes, y que relativamente
pocas limitan el crecimiento de la
población focal en un momento y lugar
determinado.
Estudio Individual
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
242
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
El alumno: Realizará un mapa
conceptual sobre los aspectos
funcionales del ecosistema.
Investigación documental
El alumno: Elaborará un
cuadro sinóptico
de las
características de los factores
abióticos y bióticos de los
ecosistemas.
-
de que comprendan la dinámica del
flujo de energía de los ecosistemas.
Explicará
algunas
leyes
de
la
termodinámica y las relacionará con los
ciclos de la materia y de la energía
presentes en los ecosistemas.
El alumno:
- Comprenderá que la materia que
forma parte de los seres vivos debe ser
reciclada continuamente.
- Será capaz de explicar cómo se recicla
la materia por medio de los procesos
metabólicos y ciclos de vida que
realizan los diferentes seres vivos.
- Obtendrá información relacionada con
la fijación de nitrógeno por bacterias
asociadas con leguminosas y el
aumento de fertilidad del suelo.
Investigación de campo
4.1.2. ECOLOGÍA HUMANA.
•
El alumno: Entrevistará a tres
personas de la tercera edad
originarias de tu comunidad
para conocer la sucesión del
ecosistema de donde vives.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias científico-teóricas
El PSA:
- Motivará a los alumnos a estudiar los
ciclos
de
diferentes
elementos
abióticos o químicos con la finalidad
Sociedades
actuales.
primitiva
y
La Ecología Humana, es el estudio de las
relaciones entre los seres humanos y su
entorno.
Los
ecologistas
humanos
investigan el modo en que los seres
humanos adaptan su genética, fisiología,
cultura y conducta al medio físico y
social.
También podemos definir la ecología
humana como el estudio científico de las
relaciones, en tiempo y espacio, entre la
especie humana (Homo sapiens) y otros
componentes
y
procesos
de
los
ecosistemas de los cuales forma parte.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
243
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
El objetivo principal del estudio de la
ecología humana es conocer la forma en
que las sociedades humanas conciben,
usan y afectan el ambiente incluyendo sus
respuestas a cambios en tal ambiente, a
los niveles biológicos, social y cultural.
El estudio de las interacciones entre los
seres humanos y su entorno se remonta a
los antiguos griegos, quienes creían que el
entorno físico determinaba la cultura y la
conducta. Sostenían que los climas cálidos
provocaban inactividad, mientras que los
climas con diversidad de estaciones eran
fuentes de salud y equilibrio. Este punto
de vista, llamado determinismo ambiental,
se ha mantenido hasta el siglo XX. Sin
embargo, durante el siglo XIX el aumento
de datos arqueológicos y etnográficos
demostró que desde que los seres
humanos han utilizado la cultura para
superar las dificultades ambientales, el
entorno no ha constituido más que una
influencia de tipo menor en la sociedad.
Un punto de vista intermedio, que el
etnólogo alemán Franz Boas denominó
‘posibilismo’, sostiene que el entorno
condiciona la cultura al definir una serie
de posibilidades, mientras que los factores
históricos y culturales influyen en la
elección de una determinada posibilidad.
A finales de la década de 1940 el
antropólogo
estadounidense
Julian
Steward introdujo la idea de que los seres
humanos forman parte de un sistema
ecológico. Usó el término de "ecología
cultural" y dio nuevos impulsos a la
investigación de las sociedades de
cazadores-recolectores, de pastores y de
agricultores. Sin embargo, hasta la década
de 1960 no se produjo la unión de la
ecología cultural y ecología biológica en el
moderno concepto de la ecología
humana.
En la actualidad la ecología humana se
incluye dentro de un amplio marco
ecológico y evolutivo, e incluye el estudio
del impacto humano sobre el entorno, la
nutrición, los desastres ecológicos y la
demografía. Aunque el alcance de la
ecología humana es inmenso, existe un
aspecto común que es la comprensión del
modo en que los seres humanos
responden a su entorno, sea éste
genético, fisiológico, de conducta o de
cultura.
Si el planeta tierra se hubiera formado un
primero de enero, la especie humana
habría tenido que esperar hasta el día 31,
a las once de la noche, para aparecer. Sin
embargo, a pesar sobre su breve estancia
sobre el planeta, el hombre ha invadido
todos los rincones del globo y los ha ido
modificando con la finalidad de satisfacer
sus necesidades más inmediatas.
Dentro de los ecosistemas que ocupan
grandes extensiones territoriales llamados
biomasas, existen subsistemas que están
al servicio del sistema general. Pero existe
una especie que no sigue estos
lineamientos y por eso tiene un campo de
estudio especial en la Ecología. Esta
especie es el hombre.
En la existencia material de hombre se
distinguen 3 periodos: el primero desde la
aparición del hombre (casi dos millones de
años) hasta después del ultimo episodio
frío de las glaciaciones, hace unos 10000
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
244
PT-Bachiller
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Biología
a.c. , el hombre vivió como cazador y
recolector.
El segundo período se inicia hace 10000
años, se desarrolló un nuevo modo de
vida basado en la agricultura y ganadería
y se caracterizó por un aumento gradual
de población y la aparición de formas
incipientes de perjuicio a la naturaleza. La
domesticación de algunos animales trajo
como consecuencia el desequilibro del
ecosistema,
ya
que
los
animales
domesticados quedaban protegidos de
depredadores. Las actividades del hombre
han dado lugar a la crianza decreciente
del ganado vacuno y lanar, lo que condujo
al descenso de su producción y a la
modificación de la producción de
especies.
El tercer período coincide con la llamada
revolución
industrial.
La
población
humana
empezó
a
crecer
significativamente. La influencia del
hombre sobre su medio se hizo más
pronunciada cuando comenzó a utilizar
fuentes suplementarias de energía ( como
los combustibles fósiles y energía nuclear)
y nuevas tecnologías.
•
Sobrepoblación.
Sobrepoblación es un término que se
refiere a una condición en que la densidad
de la población se amplia a un límite que
provoca un empeoramiento del entorno,
una disminución en la calidad de vida, o
un desplome de la población.
El impacto que las poblaciones humanas
ejercen en el ambiente natural es severo.
Muchas especies animales y vegetales han
sido extinguidas por el avance de las
manchas urbanas, la contaminación es un
problema cada día más grande por el uso
de más coches y la industrialización de los
países emergentes.
La densidad de la población es el número
de habitantes que viven en un área
específica, por ejemplo: 100 habitantes
por Kilómetro cuadrado.
La sobrepoblación humana ha sido
influida por factores diversos, como el
incremento en la duración de la vida, la
ausencia de enemigos naturales, la mejora
en la calidad de vida, y la accesibilidad a
mejores bienes.
La población mundial aumenta en más de
81 millones de personas por año.
Cada 10 años, alrededor de mil millones
de habitantes se añaden a la población
mundial.
- Causas y Efectos
Debido al aumento en los asentamientos
humanos, cada año se cortan 16 millones
de hectáreas de bosque.
El
crecimiento
acelerado
de
las
poblaciones humanas ha propiciado la
destrucción de los hábitats naturales para
muchas especies. La gente invade los
hábitats de esas especies, desplazándolas
a lugares inhóspitas y condenando a las
especies nativas a la extinción masiva. La
tasa presente de la extinción es 10000
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
245
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Biología
veces más rápida que la que ocurre en
forma natural.
Cerca de 5 millones de personas mueren
cada año por enfermedades asociadas con
los desechos orgánicos.
El tan sonado Cambio Climático ha sido
relacionado con las actividades humanas,
las cuales han aumentado la cantidad de
gases de invernadero en la atmósfera a
niveles peligrosos en el curso de la última
década.
Las necesidades de agua aumentarán a 20
% en el año 2025. Desde 1900 se ha
perdido la mitad de los mantos acuíferos
mundiales.
En Estados Unidos de América, el
consumo de materiales (madera, metales,
sintéticos, etc.) ha crecido 18 veces desde
el año 1900.
La capa de Ozono ha sido arruinada
gradualmente por el efecto de los CFCs
(Cloro-fluoro-carbonos). La concentración
de CFCs ha aumentado conforme al
crecimiento de las poblaciones humanas, y
el espesor de la capa de Ozono ha
disminuido al punto de que se ha formado
un hoyo en dicha capa.
Los científicos han encontrado que hay
otras emisiones derivadas de las ctividades
humanas que han contribuido al
agotamiento de la capa de ozono.
- Límites de adaptación
Hay un límite al crecimiento de la
población. Existen factores limitadores. (el
agua puede ser un factor limitante).
Ley del mínimo de Liebig. Las cosechas
aumentan en proporción exacta al
aumento de las sustancias minerales que
se aportan en los abonos. Hay elementos
químicos que en cantidades pequeñas son
imprescindibles que operan como factores
limitadores
del
crecimiento
(boro,
nitrógeno).
Ley de tolerancia de Shelford. El exceso de
algun elemento es perjudicial para el
crecimiento (la población depende tanto
del mínimo como del máximo).
Capacidad de sustentación del territorio
(Carrying capacity)
Los recursos y su cantidad limitan la
capacidad de crecimiento de una
población. La capacidad de sustentación
es la máxima población de una especie
que puede mantenerse indefinidamente
en un territorio dado sin provocar una
degradación en la base de los recursos
que pueden hacer disminuir la población
en un futuro (todo ello con un
determinado nivel de tecnología). Esta
capacidad puede variar con una mayor
eficiencia tecnológica. Harris acude a la ley
de los rendimientos decrecientes como
índice de que se está llegando a un límite
(que siempre es menor que el de la
capacidad de sustentación). Este límite se
da cuando la relación entre inversión y
obtención de energía decrece. El concepto
de capacidad de sustentación es
difícilmente utilizable para sociedades
abiertas.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
246
PT-Bachiller
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Biología
Las poblaciones interactuan unas con
otras de la misma o distintas especies. Hay
varios tipos:
-
Neutralismo. Ninguna población se ve
afectada positiva o negativamente.
-
Competencia. Cada población trata de
perjudicar a la otra en lucha por los
mismos recursos (interferencia directaguerra-interferencia indirecta-rapiña,
merodeo --)
-
Amensalismo. Una de las poblaciones
perjudica a la otra pero ella no se ve
beneficiada de esta interacción.
-
Depredación.
grande que
engullirlo)
-
-
Depredador es más
el depredado (suele
Parasitismo. Una población es huesped
de una población más grande la cual
"chupa" sin destruir, aunque lo
perjudique.
Comensalismo. Una población resulta
beneficiada y la otra no se ve afectada.
Mutualismo
(o
simbiosis)
y
ccoperación. Ambas poblaciones se
ven beneficiadas. En el mutualismo la
interacción es obligatoria y necesaria
para la supervivencia de ambas
poblaciones. En la cooperación las
relacciones no son obligatorias ni
necesarias.
1. Adaptación evolutiva (se produce a
nivel genético; se mide por eficacia
biológica (fit o fitnes) es decir por el
número de individuos que produce)
·Adaptación fisiológica.
2. Adaptación genética
. Adaptación fisiológica o fenótípica
. Adaptación cultural
3. a/ Adaptación genética o evolutiva
b/ Adaptación de ajustes
·
De desarrollo (Ejemplo el aumento
torácico en los Andes) Es estable
relativamente
· De aclimatación (Ejemplo desarrollo
muscular ante un esfuerzo continuado)
· Reguladores o culturales
Desde la antropología ecológica se puede
definir la cultura como un sistema o una
estrategia de adaptación (Puntualización:
El número de descendientes sólo no mide
el grado de adaptación -hay casos en que
los pocos descendientes son sinónimos de
un gran índice de adpatación).
El concepto de adaptación es un poco
vago.
La adaptación evolutiva depende de los
genes y requiere mucho tiempo para
afrontar los cambios. Su tipo de respuesta
(bastante rígida) no es adaptativa ante
cambios repentinos (por ejemplo, cambios
climáticos).
La adaptación fisiológica se da durante el
desarrollo del individuo como respuesta a
estrés del medio y ocasiona un cambio
que permanece estable durante toda la
vida del individuo (por ejemplo los torax
en forma de tonel de las poblaciones
andinas).
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
247
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Biología
Sin embargo en el hombre los cambos que
predominan son los cambios que
predominan son los cambios culturales
que requieren un tiempo de respuesta
muy bajo (sobre todo ante cambios
repentinos).
En el hombre el hecho de poseer cultura le
da además una mayor plasticidad
genética.
Trabajo en equipo
El alumno: Elaborará un
periódico mural sobre la
dinámica de poblaciones
Investigación documental
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Competencias científico-teóricas
El PSA:
- Explicará cómo el alimento y el espacio
son factores que determinan en la
mayoría de los casos las interacciones
entre los individuos.
El alumno:
- Describirá las interacciones entre
individuos de la misma especie y
especies diferentes haciendo énfasis en
la manera como se benefician o
perjudican.
- Obtendrá el conocimiento necesario
para
identificar
las
relaciones
establecidas
(mutualismo,
comensalismo,
competencia,
etc.)
entre plantas y animales de un
ecosistema.
El alumno: Señalará en el
periódico mural las relaciones
Inter e intraespecíficas.
Redacción de trabajo
El alumno: Elaborará un
informe sobre el tema de
dinámica de las poblaciones
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
248
PT-Bachiller
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Biología
-
-
-
-
Determinará el tipo de relaciones que
establece
el
hombre
con
los
organismos que convive y analizará las
ventajas y/o desventajas derivadas de
estas relaciones.
Será capaz de analizar la manera en
como
ocurre
la
relación
de
competencia entre individuos de la
misma especie como por ejemplo en
grandes carnívoros, árboles y el
hombre.
Comprenderá la importancia de las
asociaciones entre individuos de la
misma especie como por ejemplo los
insectos, aves, y algunas especies de
mamíferos.
Conocerá las investigaciones realizadas
por la rama de la biología llamada
etología y dará ejemplo de sus
aplicaciones.
4.2.1.
•
DETERIORO AMBIENTAL.
Definición.
El problema del deterioro ambiental y de
los procesos de contaminación ha
adquirido
a
últimas
fechas
gran
importancia, no sólo por la conciencia que
se ha creado en torno al problema, sino
por la imperiosa necesidad de resguardar
la vida y entorno humano. La destrucción
de la capa de ozono, los cambios
climáticos, la lluvia ácida, la pérdida de
biodiversidad, el sobre calentamiento de
la tierra y el destino de los residuos tóxicos
y nucleares, no están encerrados en las
fronteras de cada país, sino que afectan a
todo el planeta y conforman un marco de
acción global.
Los procesos de conservación ambiental
por un lado, y la pujante y creciente
necesidad de modelos de desarrollo
acelerados, han sido cuestionamientos
opuestos a lo largo del desarrollo de
nuestra historia, planteándose un dilema
entre
crecimiento
económico
y
conservación y preservación ambiental. La
Revolución Industrial marcó el inicio no
sólo de la búsqueda incesante de formas
de crecimiento que aceleraran los
procesos productivos y de competencia,
sino que igualmente marcó el inicio de la
destrucción y la devastación de la tierra y
de los seres que en ella habitan, incluido
el hombre.
Tal problemática no fue abordada sino
hasta 1970 principalmente, en donde los
cuestionamientos sobre la irracionalidad
de los modelos de crecimiento, ocuparon
los principales focos de atención e
incursionaron a los más altos niveles de
dirección internacional y mundial. Es así
como la década de los 70's marca el inicio
de una mayor conciencia ambiental.
Distintas teorías y postulados, plantean no
sólo la posibilidad de conjuntar desarrollo
económico con conservación ambiental,
sino que incluso postulan una correlación
positiva entre uno y otro (necesidad de
uno para el desarrollo del otro). Algunos
de los principales enfoques que versan al
respecto
son
el
Neoliberal,
el
Neokeynesiano, el Radicalista y el
Estructuralista.
Posterior a los años 70's, el desarrollo de
temas
ecológico-económicos
y
su
presentación en foros internacionales, se
ha
evidenciado
y
ha
adquirido
dimensiones importantes, ahora ya incluso
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
249
PT-Bachiller
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Biología
los tratados de libre comercio y acuerdos
comerciales en general, buscan introducir
normas y reglamentos ecológicos que
coadyuven a resolver el problema
ambiental.
Toda esta problemática que se ha
planteado, no es excluyente para ningún
país, y mucho menos para México, en
donde los procesos de contaminación,
devastación y depredación de la tierra son
realmente alarmantes, en donde las
regulaciones son muy pobres y en donde
la conciencia cívica, política y social al
parecer es inexistente. Es por eso, que este
reporte, intenta puntualizar, ubicándonos
en un contexto internacional, algunos de
los principales problemas que aquejan a
nuestro país, acotando ciertas acciones
que se han llevado a cabo, tanto por la
iniciativa privada como por el sector
público, para finalmente, plantear algunas
posibles perspectivas que se vienen
gestando en el país como medidas de
solución al problema, tal es el caso de las
altas y atractivas ganancias que podrían
arrojar las inversiones en materia
ambiental.
•
Causas.
Desde el estallido de la revolución
industrial, dos líneas de pensamiento y
accionar se han desarrollado por caminos
diferentes
y,
planteadas
como
diametralmente opuestas. Por un lado, la
búsqueda de procesos productivos y de
modelos económicos y de competencia,
que lograran acelerar las tasas de
crecimiento de los países; y por otro lado,
la necesidad de conservación ambiental y
preservación de la tierra. Una de ellas, la
primera, en su búsqueda ha contaminado,
devastado y exterminado un sin número
de recursos naturales que nunca más se
recobrarán; la segunda, ha impedido o
por lo menos cuestionado la viabilidad de
crecimiento económico a costa de
deterioro ambiental, postulando la
promoción del desarrollo humano y la
protección de la naturaleza como límites
al crecimiento económico.
Hoy día, a nivel mundial se han venido
dando cambios indispensables en el
comportamiento social, económico y
ecológico, como el medio de lograr un
futuro sostenible. Los graves fenómenos
de deterioro que ha sufrido nuestro
planeta, por un lado, y por otro, la
imperiosa necesidad de un continuo
crecimiento y mayor desarrollo en el caso
de algunos países; y la eliminación o por
lo menos reducción de los niveles de
pobreza en el caso de otros, han llevado a
la búsqueda de nuevas formas y sistemas,
que permitan compatibilizar y conciliar los
intereses entre Ecología y Economía.
Es así, como actualmente, los postulados
han tomado una nueva dirección, rubros
tales como Ecodesarrollo, Desarrollo
Sustentable,
Eco-eficiencia,
Transformación productiva con equidad e
Industrias Ambientalistas, han adquirido
un gran significado e implican la posible
conciliación entre economía y ecología.
Más aun, se plantea que la correcta
planeación y planificación, llevará a la
exitosa consecución conjunta.
Ahora, la promoción del desarrollo
humano y la protección de la naturaleza
ya no se ven como un límite al
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
250
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Biología
crecimiento, sino que se orientan en el
sendero del desarrollo sustentable y el
Eco-desarrollo. Es así, como nacen y se
destacan,
los
diferentes
enfoques
ecológicos: neoliberal, neokeynesiano,
radical y estructuralista; enfoques que
trataremos a continuación:
Enfoque Neoliberal.
El Enfoque Neoliberal, en cuya cabeza se
encuentra Denis Lepeg, propone privatizar
los bienes ecológicos o vender los
derechos de contaminación, es decir, este
enfoque propone internalizar los costos
ecológicos derivados de la producción.
El enfoque Neoliberal, parte de plantear,
que los costos de contaminación que
provocan las distintas empresas durante
sus procesos productivos, no son
incorporados como costos de producción
de la empresa, ni tampoco son incluidos
en el precio de los bienes producidos, sino
que, estos costos son "pagados" por la
sociedad en general. El enfoque plantea,
que la solución consiste en internalizar los
costos, es decir, que quien contamine
sufrague los costos de tal contaminación;
y que en la formación de precios se
contemplen dichos costos de reparación.
Enfoque Neokeynesiano.
La idea básica de la que parte el enfoque
Neokeynesiano es vincular la protección
del ambiente con los instrumentos
tradicionales de la política económica
keynesiana. Para llevar a cabo tal
planteamiento, se busca incrementar la
protección ambiental vía el crecimiento
económico y la creación de empleos en las
ramas de la nueva industria ambiental.
En el mismo sentido se motivan las
exportaciones de tecnologías y productos
ecológicos a los países en desarrollo, de
esta manera se contribuye a mejorar el
nivel de ocupación y el crecimiento
económico en la industria dedicada a esas
tecnologías, y a mejorar la ecología de los
países receptores.
El propósito es lograr una protección
ambiental a futuro, que pueda servir para
estabilizar las estructuras políticas y
económicas causantes del deterioro
ambiental,
generando
empleos
y
subsanando los efectos ambientales.
En contraposición, Janick, Simonis, von
Weizsacker y otros, oponen ese proyecto
ecológico a su tesis de una defensa
ambiental profiláctica, basada en cambios
estructurales impulsados por una política
fiscal de corte ecológico.
Enfoque Radical
Los objetivos y pretensiones principales
del enfoque Radical, consisten en dejar de
lado el modelo industrial que se ha venido
llevando a cabo, e incorporar un nuevo
sistema social, que tenga como base un
mecanismo
económico
de
esencia
ecológica, es decir, una nueva visión de
crecimiento, en donde los elementos
económicos coexistan con los naturales y
se estabilicen mutuamente.
Este enfoque Radical, considera la
viabilidad entre los sistemas económicos y
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
251
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Biología
el contorno ambiental; dando cabida a
postulados tales como el "Ecodesarrollo" y
la "Economía de subsistencia en los países
Desarrollados".
Sin embargo, la conclusión que puede
obtenerse, de este enfoque, es que su
aplicación y utilidad, debe de darse en
forma parcial, aplicándose a determinados
sectores y ámbitos de la economía, en los
cuales su aplicación sería amplia, y de
grandes beneficios, más no así, en una
aplicación global y generalizada, donde su
implantación sería casi imposible.
Enfoque Estructural
El enfoque Estructuralista, se basa en los
estudios realizados por Martín Janicke,
para el periodo 1982-1988. En su análisis,
destaca la tendencia contrapuesta y la
disociación espontánea entre el PIB y el
consumo de recursos naturales a raíz de
los cambios estructurales al interior de las
naciones industrializadas.
Se plantea que el consumo privado de
energía (como uno de los factores más
relevantes en la medición del desgaste
ambiental), ha crecido desde entonces
(1982 fecha de inicio de su análisis) más
rápidamente que el PIB, planteando una
relación directa entre crecimiento del
Producto
e
incremento
de
la
contaminación ambiental.
•
Factores de riesgo
En México, los fenómenos de deterioro y
detrimento ambiental son realmente
graves, y a últimas fechas han alcanzado
niveles ya dramáticos y preocupantes. La
contaminación generada al interior de
nuestro país, la contaminación heredada
de
procesos
de
transacciones
internacionales y la débil, y en ocasiones
inexistente, regulación ambiental tanto de
carácter interno como en un contexto
internacional, son tres aspectos, que
desde el punto de vista de los costos
ambientales, deben ser estudiados,
entendidos y atacados de una forma
profesional y profunda en el contexto de
los costos ambientales.
Basura y Residuos Tóxicos
El Informe de la Comisión Nacional de
Ecología, publicado por el diario La
Jornada, plantea que en México se
produjeron en 1992 un total de 5 millones
292 mil toneladas de residuos peligrosos.
La mayor parte de éstos de origen
industrial, principalmente química básica y
petroquímica.
En este mismo contexto, en el informe
número 797 del mes de Abril del 92, sobre
la situación económica de México,
publicado por Banamex, se destaca que
para ese mismo año, se produjeron
62,000 toneladas de basura diaria (22.5
millones anuales), y se estiman 100,000
para el año 2000.
Industria
Además de los grandes volúmenes de
contaminación, los peligros de accidentes
y de desastres ambientales son también
muy elevados.
En México, existían hasta el año del 92, un
total de 243 plantas denominadas como
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
252
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Biología
de Alto Riesgo. De ésas 243, 55
pertenecían a Pemex (22% del total), 161
eran
industrias
privadas,
24
transnacionales, 2 a Fermex y 1 a la CFE.
Tan sólo en el Valle de México, la mayoría
de las 30,000 industrias cuenta con
tecnología caduca, contribuyendo a la
generación de los altos niveles de
contaminación en la zona.
Tabla
1.
Principales
Contaminantes en México
Industrias
Industria
UTE ( Unidad
de Toxicidad)
% sobre el
total
Celulosa y papel
79,900
32.4%
Cementos
37,500
15.2%
Textil
26,700
10.8%
Química
24,500
9.9%
Vidrio
23,900
9.7%
Alimentos y
bebidas
16,400
6.6%
Cerámica
13.300
5.4%
Otras industrias
9,400
3.8%
Metálica ferrosa
7,600
3.0%
Maquinaria y
equipo
3,100
1.2%
Hule
2,400
0.95
Metalica no ferrosa
1,800
0.7%
De lo anterior, se deduce que el principal
responsable del control y supervisión de
procesos de deterioro ambiental es el
propio Gobierno Federal, no sólo por ser
uno de los principales agentes poseedores
de industrias de alto riesgo, sino por ser el
único agente capaz de internalizar los
costos de las empresas e industrias,
además de ser el único con el poder
necesario para promulgar y hacer cumplir
las normas, leyes y decretos ambientales.
Como se puede apreciar en los datos del
cuadro, las 4 principales industrias
contaminantes en México son: Celulosa y
Papel, Cemento, Textil y Química,
afectando con ello elementos importantes
del ambiente como lo son bosques, aire y
agua principalmente. El reciclaje y la
reutilización son dos aspectos centrales,
que con técnicas adecuadas ayudarían a
disminuir fenómenos de contaminación y
devastación tan altos como los observados
en el cuadro. Por otro lado, la
concentración de estas industrias, que se
da predominantemente en las grandes
ciudades coadyuva a agravar los
problemas de éstas (si sólo salieran del
Valle de México las industrias papeleras y
cementeras se reducirían en casi 50% la
contaminación industrial en el Valle de
México). De tal forma el reciclaje y la
desconcentración,
aunque
altamente
costosas, son imperantes, además de
benéficas en el mediano plazo debido a la
reducción de costos que esto implicaría.
Deforestación y Devastación de suelos
En otro ámbito, en nuestro país, se
pierden un millón de hectáreas de
bosques al año, y cerca del 97% de la
superficie nacional presenta ya ciertos
grados de desertificación, lo que ha
empezado a producir bajas en los niveles
de producción agrícola, así como el
incremento acelerado de la migración
campesina.
Se plantea que, de continuar con los
niveles de tala de bosques y selvas, así
como de degradación de los suelos,
dentro de 30 años en México no existirán
tierras aptas para la producción agrícola.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
253
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Biología
No sólo la devastación de suelos, bosques
y selvas, amenazan al agro mexicano y son
fuentes de contaminación, sino que
también,
el
uso
intensificado
de
plaguicidas con altos contenidos tóxicos
contribuyen altamente a tal efecto.
En México, incluso se utilizan 36
plaguicidas que han sido prohibidos en
otros países, tales como los llamados
organoclorados, que pueden persistir en
el ambiente hasta decenas de años.
Los trabajadores agrícolas, son los
principales receptores de los daños tóxicos
que ocasionan el uso de agroquímicos
altamente venenosos, en este sentido, el
grupo ecologista Greenpeace señala que
en
1988
estimaciones
mundiales,
calcularon 13 mil intoxicaciones agudas y
más de 700 muertes de jornaleros que
tuvieron contacto con esos plaguicidas.
Los Procesos
Maquiladoras
Internacionales
y
las
Los grandes problemas de contaminación
y deterioro, así como los costos que éstos
implican, no sólo son generados al interior
del
país.
Los
diversos
procesos
internacionales
de
producción
y
globalización, se traducen en una
transferencia de contaminantes de los
países desarrollados hacia los países
subdesarrollados
(externalidades
negativas). Los países industrializados son
los principales productores de muchas
sustancias y elementos negativos para el
medio ambiente. Sin embargo, estos
productos no se realizan al interior de
estos países, sino que son producidos en
transnacionales ubicadas principalmente
en países subdesarrollados. Es el caso de
plaguicidas y fertilizantes, donde las
principales
productoras
son
Estadounidenses, y sus plantas de
producción
y
formulación
están
diseminadas en varios países en vías de
desarrollo.
En nuestro país, los casos de la Industria
Maquiladora y los desechos Industriales
"Basureros Nucleares y Radiactivos", son
ejemplos claros de estos procesos de
transferencia de contaminantes, en donde
el
ámbito
de
la
legislación
es
fundamental.
En el caso de las Maquiladoras, hasta
1992 operaban en nuestra frontera Norte
un total de 1,499, de las cuales 923
provocan descargas de aguas reciclables,
54 son emisoras de contaminantes a la
atmósfera y 821 generan residuos
peligrosos. Por otro lado, la industria
maquiladora produce alrededor de 100
millones de toneladas anuales de residuos
tóxicos, materiales radiactivos y solventes,
afectando directamente los ríos, aguas
subterráneas y a la salud de los propios
trabajadores y comunidades de los
alrededores; provocando en los últimos 3
años, 81 casos de anacefalia y espina
dorsal bípeda, además de otros problemas
tales como: mutaciones genéticas, cáncer,
bronquitis, dermatitis y conjuntivitis.
En el caso de los Desechos Industriales
"Basureros Nucleares y Radiactivos", en un
boletín
publicado
por
el
Grupo
Internacional Luz Verde, se dice que
México se encuentra en un gran riesgo de
convertirse en un basurero de Estados
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
254
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
Unidos. Se menciona que en 1989 Estados
Unidos tenía ya 6 plantas nucleares en
zonas fronterizas con México, y que para
el año del 92 violó el acuerdo llamado "de
la Paz", al instalar basureros tóxicos a
menos de 30 kilómetros de la ciudad de
Acuña, Coahuila, a 100 kms. de Nuevo
León y a 30 kms. del Río Bravo. Con esto
se han puesto en peligro la salud y la vida
de miles de personas que habitan la franja
fronteriza, además de los efectos
postreros sobre las futuras generaciones,
sin que las leyes ni autoridades ejerzan
alguna acción sobre el asunto.
Como parte de las actividades de
saneamiento ambiental en ciudades de la
frontera norte del país, se realizaron
diversas campañas de inspección, a fin de
verificar
el
cumplimiento
de
las
obligaciones
ambientales
en
1,500
maquiladoras, además de que se dieron
importantes avances en los aspectos
técnico y legal para que toda industria
instalada en nuestro país se apegue
estrictamente
al
marco
normativo,
tratando de evitar que nuestro país se
convierta en un receptor de industrias
contaminantes.
•
Para 1992, se puso en marcha la primera
etapa
del
Programa
General
de
Ordenamiento Ecológico del Territorio
Nacional, que consistió en el diagnóstico
ambiental y el establecimiento y definición
de políticas regionales y criterios
normativos
para
las
actividades
productivas. En este sentido, se expidieron
20 nuevas normas técnicas, 11 para la
prevención y control de la contaminación
atmosférica, 8 para agua y 1 para recursos
naturales (incrementándose hasta 70 las
normas técnicas ecológicas vigentes), así
como la suscripción de 1,323 convenios
con empresas como resultado de visitas y
sanciones.
Medidas correctivas
Aunque en nuestro país los procesos de
inversión, investigación, capacitación y
desarrollo en materia ambiental no se han
dado en forma cuantiosa, a últimas fechas
tales procesos se han incrementado, esto
en parte a la conciencia cívica y
empresarial que se ha desarrollado, así
como por la creciente regulación y
exhortación por parte de los gobiernos, no
sólo locales sino extranjeros, envueltos en
los
procesos
de
globalización
e
internacionalización. Es así como, en
México, en los últimos años, se han
presentado
casos
y
situaciones
interesantes en materia de cuidado y
protección ambiental.
En 1992, se creó el Instituto Nacional de
Ecología y la Procuraduría Federal de
Protección al Ambiente. La primera de
ellas se encarga de formular y actualizar la
normatividad ecológica, mientras que la
segunda, vigila su cabal aplicación.
Para finales de 1992 y principios de 1993,
se puso en marcha el "Programa de
Incorporación de la Dimensión Ambiental"
y el "Programa Nacional de Educación
Ambiental"; asimismo, para fortalecer la
conciencia cívico-ecológica se continuaron
e implementaron campañas de difusión de
mensajes a través de los medios de
comunicación, esto principalmente en las
delegaciones políticas del D.F., y en las
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
255
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
zonas turísticas más
importantes del país.
relevantes
e
Con la aplicación de la estrategia
territorial para la protección y uso racional
del medio ambiente, se amplió la
preservación a la biodiversidad y las
reservas naturales estratégicas. El Sistema
Nacional de áreas Naturales Protegidas
(SINAP) cubrió en el año de 1993 el 3.2%
de la superficie nacional, al pasar de 5.7 a
6.2 millones de hectáreas resguardadas,
8.8% más que en 1992. Para mejorar el
conocimiento, aprovechamiento y difusión
de los recursos naturales en las áreas
protegidas, se expidieron 79 permisos
para investigación, educación ambiental y
visitas turísticas. Con los Programas de
mejoramiento de ecosistemas en 8
estados se recuperaron, a fines de 1993,
1530 hectáreas deterioradas y se
reforestaron 500 hectáreas más.
Otro accionar de suma importancia que se
ha llevado a cabo desde inicios de la
década es la reubicación de empresas
altamente contaminantes, la limitación a
la mancha urbana sobre los bosques y el
sembrado de 19 millones de árboles,
además de los bastamente conocidos
programas "Hoy no circula" y "Verificación
Vehícular Obligatoria".
En cuanto a los nuevos impulsos y apoyos
que se pretender en materia ecológicoambiental, el gobierno Mexicano ha
empezado a apoyar a las empresas que
buscan
corregir
sus
emisiones
contaminantes, esto mediante un crédito
de 200 millones de dólares que el
Eximbank de Japón otorgó a México en
1994. El préstamo otorgado a Nacional
Financiera será canalizado a las empresas,
bajo la supervisión y el aval del Instituto
Nacional de Ecología, el cual pretende
asegurar la correcta utilización de tales
recursos.
Actualmente,
el
mercado
mexicano en equipos y servicios para el
control de la contaminación se calcula en
80 millones de dólares, además de que
presentará un crecimiento anual de 15%
en los próximos años; segmentado el
mercado en un 60% de las compras
realizadas por el gobierno y el otro 40%
correspondiente a las compañías privadas.
En el ámbito del TLC y las negociaciones
internacionales, la creación de la Comisión
de Cooperación Fronteriza para el Medio
Ambiente (BECC por sus siglas en inglés),
creada a raíz del acuerdo comercial "TLC",
es una forma importante de impulso a
obras
de
infraestructura
Ecológica
Binacional. Por otra parte, los Programas
Binacionales de Protección Ambiental que
desde 1993 se han implementado, están
permitiendo eliminar paulatinamente los
residuos peligrosos que cruzan la frontera
entre
México
y
Estados
Unidos,
intercambiar tecnología anticontaminante
y capacitar personal de ambos países en la
lucha contra la contaminación. Asimismo,
se ha trabajado en el desarrollo e
implementación
de
sistemas
computarizados de rastreo que permitirán
detectar los desechos que no cumplan con
los requerimientos establecidos para el
transporte transfronterizo de los residuos.
Finalmente, las principales acciones contra
el deterioro ambiental por parte de la
iniciativa privada se centran básicamente
en los grandes grupos y consorcios, tal es
el caso de CEMEX que para el año de 1992
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
256
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Biología
invirtió un total de 100 mdp en equipo y
procesos de equilibrio ecológico, aunado a
los 40 mdd anuales que tiene
contemplado invertir en pro de la
ecología, principalmente tratando de
reducir los niveles de contaminación en las
18 plantas que tiene instaladas en el país.
Otro caso representativo lo ubicamos en
Cydsa, que de 1990 a 1993 destinó 30
millones de dólares en materia ambiental
y que pronostica que para 1995 invertirá
en este mismo rubro más de 20 millones
de dólares (incremento de 20% respecto a
las inversiones realizadas en 94).
En el caso de las empresas ubicadas en el
corredor industrial y fabril de El Salto,
para 1992 invirtieron más de 50 mil
millones de pesos para la construcción de
plantas de tratamiento de aguas
residuales, con lo que para finales de ese
mismo año el 85% de éstas ya contaban
con sistemas de tratamiento de agua.
En
términos
generales,
el
sector
empresarial del país, según lo informó
Guillermo Barroso miembro del comité de
ecología norteamericano-mexicano para
negocios sobre el medio ambiente, para
1992 canalizó recursos por 4 billones de
pesos con el objeto de mejorar sus
procesos productivos y abatir los niveles
de contaminación que se registran en el
país.
Se establece que dicha cifra representa un
incremento de 100% respecto a los
recursos canalizados de 1989 a 1991.
Tabla 2. Empresas que cuentan con
equipos anticontaminantes
Empresa
Equipo contaminante
que dispone
Cementos Anahuac
No especificado
del
Fábrica de papel San Precipitadores
Rafael
Filtros
Eléctricos
y
Colgate Palmolive
Precipitadores
Filtros
Eléctricos
y
3M de México
Filtros de bolsa, precipitador
y ciclones
Levadura Azteca
Conversión
orgánicos
Harinas y
Xalostoc
Colectro de polvo
Grasas
de
Sosa Texcoco
Scruber-Ciclón
Aceros Corsa
Filtro de Bolsa
Aceros Tepeyac
Filtro de Bolsa
solventes
Fundidora de hierro
Filtro de Bolsa
y acero
Vidriera de México
olectro de polvo
En este cuadro se muestran algunas de las
principales empresas contaminantes y
cuales son los equipos anticontaminantes
con los que cuentan, constituyéndose así,
como parte importante de la lucha y las
acciones contra el deterioro ambiental
•
Aspectos a corregir
En México, al igual que en cualquier
nación interesada por el continuo
crecimiento económico, sin dejar de lado
la protección y conservación ambiental,
las perspectivas y lineamientos a seguir
son muy claros y están perfectamente
delimitados. Dichas perspectivas se
circunscriben en el contexto de los
procesos de transformación productiva
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
257
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Biología
con equidad, formulados por la CEPAL , y
que están denominadas como áreas de
política ambiental.
Los principales lineamientos de política
ambiental abarcan 3 áreas primordiales:
-
Conciencia cívica y Educación
ambiental.
Inversión.
Tecnología.
a) Conciencia cívica y Educación ambiental
Elevar los niveles de conciencia cívica de la
población, es una condición necesaria
para el éxito de cualquier gestión de
desarrollo. Si no existe suficiente
comprensión acerca del papel que
desempeña la naturaleza en el bienestar
de los individuos y la comunidad,
cualquier acción que se emprenda tenderá
al fracaso. En cuanto a la educación
ambiental, ésta debe tener como base los
niveles de enseñanza básica, pues es a
través de ésta que se lograrían sentar los
valores y la nueva conducta de la sociedad
respecto a los recursos naturales y el
entorno ambiental.
b) Inversión
Es sin duda papel fundamental del Estado
la promoción de la inversión, tanto
pública como privada (y en ocasiones
incluso extranjera). Sin embargo, en el
nuevo contexto de desarrollo sustentable,
es imprescindible reconocer los límites,
esencias y características de los recursos
naturales y ambientales, así como del uso
y explotación que se ejercen sobre éstos.
La única manera de incorporar tales
cuestiones a los fenómenos de inversión,
es a través de los programas nacionales de
inversión
y
gasto
público,
cuya
formulación y revisión representa la única
posibilidad de evaluar, si realmente, se da
un verdadero equilibrio entre los planes y
programas de inversión y el medio
ambiente; las políticas y los programas de
inversión deberán evaluarse conforme a su
aporte a la sustentabilidad del desarrollo
económico.
c) Tecnología
La incorporación y difusión tanto de la
técnica, como de la tecnología, deben de
contribuir a compatibilizar los objetivos de
crecimiento económico con los de
sustentabilidad del desarrollo, es decir, se
debe acceder a una nueva concepción
económica, en donde se integren
progreso técnico, recursos naturales y
medio ambiente.
En nuestro país, y según lo indica un
estudio realizado por el Consejo Nacional
de Industriales Ecologistas (Conieco), se
requiere que para el próximo sexenio sean
destinados por lo menos 3 mil millones de
dólares
anuales
en
proyectos
de
conservación
ambiental.
Igualmente,
dicho Informe plantea que los principales
retos en materia ambiental para los
siguientes años se engloban en 4 puntos:
1) Contar con una planta refinadora de
gasolina, 2) Mejorar la calidad de los
combustibles,
3)
Promocionar
un
transporte
colectivo
eficiente
y
anticontaminante, y 4) Diseñar una
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
258
PT-Bachiller
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Biología
infraestructura adecuada para todo el
manejo de residuos sólidos y peligrosos.
Tabla 3 Gasto ejercido en Protección
Ambiemtal en México
Año
Monto
1988
95 millones de
dólares
1994
2,500 millones de
dólares
Requerimiento mínimo
3,000 millones de
por año
dólares
en los próximos años
El cuadro anterior nos muestra la
evolución y la fuerza que ha venido
cobrando el gasto en protección
ambiental a lo largo del tiempo, así como
los montos estimados de gastos
necesarios en los próximos años.
Sin lugar a dudas, una de las mayores
perspectivas que se pueden tener en
materia ecológica, son las referidas al
apoyo que se debe brindar al sector
industrial,
para
el
uso
de
anticontaminantes.
Financiamientos
oportunos, costos accesibles y tasas
preferenciales, son esenciales para que la
industria pueda hacer uso de equipo y
tecnología anticontaminantes.
Por su parte Pemex, a partir de 1992,
comenzó
a
operar
bajo
criterios
ecológicos. Mediante el programa llamado
"franquicia
PEMEX"
se
pretende
modernizar las estaciones de servicios, así
como mejorar la seguridad en los medios
de conducción y almacenaje. Con lo
anterior, el gobierno Mexicano está
reconociendo la necesidad de integrar los
costos ambientales en los procesos
productivos, así como incluir el factor
ambiental en la formulación de las
políticas económicas, tanto en los
procesos de toma de decisiones, como en
la formulación de leyes con la finalidad de
promover el desarrollo sostenido.
El sector privado constituye un importante
elemento para la solución de los
problemas ambientales y de desarrollo,
puesto que es precisamente aquí donde se
centra el potencial económico, de acceso
a tecnologías de punta y el conocimiento
administrativo necesario y suficiente para
la implementación de programas de tal
envergadura. Sin lugar a dudas, para
lograr controlar el problema ambiental en
México, se requiere de la participación del
sector privado.
En términos generales, las perspectivas y
requerimientos que en materia ecológica
se requieren para dar una real solución al
problema ambiental en México, ya han
sido planteados y puntualizados en forma
conveniente. Sin embargo, es necesario no
dejar de lado dos cuestiones básicas y
esenciales. Por un lado, los montos de
inversión requeridos son de gran
magnitud, y el sector privado en la
mayoría de los casos no está dispuesto a
invertir en cuestiones ambientales (a pesar
de que como se señaló, dichas inversiones
podrían catalogarse como rentables), y el
gobierno por su parte, tiene que distribuir
su
gasto
en
muchos
ámbitos,
minimizando en la mayoría de los casos la
inversión en este rubro. En segundo lugar,
y ligado a este primer punto, la tecnología
necesaria para la correcta y eficiente
solución del problema, no existe en
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
259
PT-Bachiller
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Biología
nuestro país (o es muy pobre),
necesitando recurrir a las importaciones,
no sólo de maquinaria y equipo, sino
incluso de mano de obra apta y
capacitada.
Por todo lo anterior, y aunado a nuestra
nula conciencia cívica y ecológica, la
solución al problema y la implementación
de planes y programas adecuados, no es
nada fácil e implica muchos esfuerzos,
inversión y conciencia ecológica.
4.2.2.
APLICACIÓN DE LOS
PRINCIPIOS ECOLÓGICOS A LA
COMUNIDAD
Acciones y reacciones recíprocas entre
suelo, agua, aire y colectividades humanas
han dado como resultado la necesidad de
comprender cómo se establecen dichas
interacciones, con el fin de que la especie
humana influya favorablemente sobre el
medio
ambiente
y
garantice
su
supervivencia mediante la neutralización
de
algunas
de
sus
agresiones.
Lamentablemente la acción del hombre ha
sido cada vez más hostil hacia la
naturaleza y, por mucho tiempo, por la
incomprensión de sus procesos y
fenómenos el ser humano ha sido víctima
de eventos que han sido considerados
como "actos de Dios" o del infortunio.
En este medio ambiente, entendido como
un sistema de relaciones muy complejas
con gran sensibilidad a la variación de uno
de sus componentes, el suelo, el agua y el
aire son potencial y espacio para la vida,
pero también agentes directos o
indirectos de amenazas y perjuicios.
La tendencia a considerar el ser humano
como algo externo que puede causar
acciones
nocivas
al
ambiente
ha
conducido a una definición incompleta de
lo que puede entenderse como impacto
ambiental, excluyéndose eventos de
origen natural y antrópico que pueden
afectar intensamente no sólo al ser
humano sino, también a recursos
renovables y no-renovables.
•
Detección de problemas
Internacionalmente es aceptado que
durante las próximas décadas, debido a la
inercia biogeoquímica y de los sistemas
socio-económicos, algunas tendencias
ambientales no van a cambiar, a menos de
que ocurran eventos inesperados y lo
suficientemente
intensos
para
modificarlas.
Tales tendencias son, en general, el
incremento del calentamiento global por
el efecto invernadero; la contaminación
endémica del agua; el aumento relativo de
la producción agrícola y del consumo de
energía por el aumento de la población; el
deterioro mayor de la calidad ambiental
en los países en desarrollo; y el
incremento en la ocurrencia de desastres
de origen natural y antrópico.
En consecuencia, el interés mundial por el
medio ambiente y por su acelerado
deterioro se ha intensificado en las últimas
décadas, pues el agotamiento de los
recursos naturales renovables y no
renovables, el aumento y concentración
de la población, la atención de las
necesidades urgentes que demanda la
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
260
PT-Bachiller
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Biología
existencia de las especies y la ocurrencia
cada vez mayor de desastres, son
situaciones preocupantes cuya velocidad
supera el alcance actual de sus soluciones.
Impacto Ambiental y Desastre
"...Pareciera que la naturaleza tuviera dos
caras, como el antiguo dios romano Janos:
La cara sonriente, a la que hay que
proteger y la cara amenazante, contra la
que hay que protegerse, pero las dos son
caras del mismo ente, y los ritos realizados
ante cualquiera de los dos rostros tendrán
consecuencias sobre el otro...", Michel
Hermelín.
aparición de un "hueco" en la capa de
ozono en la Antártida; los que nunca han
ocurrido pero cuya ocurrencia es
probable; como el calentamiento por el
efecto invernadero; y los que por analogía
histórica o por el razonable entendimiento
de sus características pueden ser
predecibles, como los terremotos, las
erupciones volcánicas, los huracanes, o el
deterioro de las cuencas hidrográficas y
sus eventos colaterales, tales como
inundaciones,
avalanchas
o
deslizamientos, generalmente inducidos
por acciones detonantes de origen natural
o antrópico.
Se entiende el medio ambiente como un
sistema cuyos elementos se hallan en
permanente interacción o como una red
de relaciones activas entre dichos
elementos, que determina las condiciones
de existencia de los mismos y de la
totalidad del sistema. Cuando dentro de la
dinámica o proceso de interacción ocurren
cambios, transformaciones o alteraciones
que no son posibles de absorber por falta
de flexibilidad o capacidad de adaptación
surge una crisis Esta crisis, que puede
presentarse como consecuencia de una
reacción en cadena de influencias se le
denomina "desastre", calificativo que
depende de la valoración social que la
comunidad humana le asigne y que en
todos los casos es un impacto ambiental
desfavorable.
En el primer caso, por la falta de
antecedentes
históricos
y
por
el
desconocimiento del proceso generador
no se ha llevado a cabo acciones
anticipadas; en el segundo caso, aunque
es posible llevar a cabo medidas
preventivas, debido a la incertidumbre
acerca de las causas, dichas medidas no
han sido aplicadas en forma decidida; y en
el tercer caso, por el cada vez mayor
conocimiento de los fenómenos y por la
posibilidad de pronóstico, a través de la
prevención de desastres es posible mitigar
los efectos de amenazas inmodificables,
mediante
la
intervención
de
la
vulnerabilidad y resiliencia de los
elementos expuestos, y es posible,
también, prevenir la generación de
amenazas, mediante la modificación de
los procesos de deterioro ambiental y la
adecuada modelación de la naturaleza.
Este tipo de eventos, dentro del medio
ambiente, pueden considerarse de tres
tipos: Los que nunca han ocurrido y cuya
ocurrencia es demasiado remota, como la
Un concepto de medio ambiente donde la
gestión se limita exclusivamente a su
protección y preservación y donde al ser
humano se le reconoce como algo externo
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
261
PT-Bachiller
Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica
Biología
que puede causarle acciones nocivas,
necesariamente es limitado y no
corresponde a la realidad. Esta tendencia
ha conducido a una definición incompleta
de lo que puede entenderse como
impacto ambiental, excluyéndose eventos
de origen natural y antrópico que pueden
afectar intensamente no sólo al ser
humano sino también a recursos
renovables y no-renovables.
El término desastre es usado para describir
una amplia variedad de eventos, desde
aquellos cuya ocurrencia se considera que
se debe a fenómenos exclusivamente
físicos, como terremotos, huracanes,
erupciones volcánicas, etc., hasta aquellos
cuyo origen se considera exclusivamente
humano, tales como las guerras y los
accidentes industriales. Entre estos dos
extremos hay un amplio espectro de
desastres, como por ejemplo hambrunas,
inundaciones y deslizamientos, los cuales
son provocados por la combinación de
factores físicos y humanos.
Un impacto ambiental considerado como
desastre puede tener una dimensión
variable en términos de volumen, tiempo y
espacio. Algunos son causa de pocas
pérdidas de vidas; otros afectan millones
de personas. Algunos son momentáneos;
otros son lentos y duran muchos años.
Algunos están localizados en pocos
kilómetros cuadrados; otros cubren varios
países.
Dimensión Demográfica
Aunque científicamente todo impacto
ambiental intenso se considera que es un
desastre, el común de las personas
reconoce como desastres sólo aquellos
que modifican significativamente el
volumen o la distribución de la población
humana. Por esta razón, eventos que
ocurren en áreas "vacías", en donde no
existen
asentamientos
humanos,
raramente son percibidos como desastres.
No obstante la apreciación anterior, se
puede concluir fácilmente que no existe
un criterio único para calificar como
desastre un evento demográfico. Una
población grande, por ejemplo, puede ser
más afectada que una pequeña en
términos absolutos, pero menos afectada
en términos relativos.
En
consecuencia,
aunque
sea
ampliamente aceptado, la dimensión de
un desastre no sólo depende de la
cantidad de población humana que puede
ser afectada sino también de su escala en
términos
ecológicos, económicos
y
sociales. Un evento podría no afectar
personas en forma directa, pero podría
causar perjuicios sobre otros elementos
naturales renovables y no-renovables que,
igualmente, le darían la categoría de
desastre.
Dimensión Temporal
Desde el punto de vista temporal los
desastres comúnmente son interpretados
como eventos súbitos, aunque este
calificativo depende del contexto. Súbito
en relación con el tiempo de duración de
una vida es diferente de súbito en relación
con el curso de la historia de la
humanidad.
A manera de analogía, en relación con las
enfermedades, el término "desastre"
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
262
PT-Bachiller
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Biología
tendría la tendencia a ser aplicado a las
urgencias e incluso a las epidemias, más
que a las enfermedades endémicas, las
cuales han sido parte de la humanidad en
forma persistente.
Existe una real dificultad para definir la
duración de un desastre aunque, como se
mencionó anteriormente, muchos la
relacionan con sus efectos demográficos.
En un extremo de la escala del tiempo
podrían
localizarse
como
impactos
instantáneos desastres provocados por
eventos
tales
como
terremotos,
erupciones volcánicas, o accidentes
aéreos, mientras que como impactos
prolongados pueden considerarse otros
desastres como la desertificación, las
hambrunas y las guerras, eventos que
usualmente son más severos en términos
demográficos. Los desastres repentinos
impredecibles cuyas causas históricamente
son bien reconocidas producen, en
general, un mayor temor y son percibidos
como más catastróficos, justamente,
porque son inesperados y causan
sensación.
Otro aspecto temporal se relaciona con la
frecuencia de los desastres. Algunas
poblaciones,
por
ejemplo,
están
habituadas a un ambiente propenso,
donde la ocurrencia de los eventos llega a
ser casi parte de su estilo de vida, a los
cuales
llegan
a
acostumbrarse
o
adaptarse; a diferencia de poblaciones
localizadas en ambientes en los cuales
ciertos eventos, por su poca recurrencia,
llegan
a
ser
considerados
como
eventualidades fortuitas.
Dimensión Espacial
Espacialmente, el impacto de los desastres
es extremamente variado. Algunos son
aislados y localizados; otros son difusos y
dispersos. Por lo tanto, algunos sólo
afectan a una población, mientras que
otros son lo suficientemente amplios
como para afectar a varias poblaciones. El
área de influencia de un accidente aéreo o
de una erupción volcánica, por ejemplo, es
considerada generalmente como pequeña
y discreta; mientras que una sequía, una
hambruna o una epidemia puede llegar a
ser de grandes dimensiones, incluso de
orden continental, trascendiendo en
ocasiones fronteras políticas.
•
Sugerencias de solución
El constante deterioro ambiental que vive
el mundo hace cada vez más evidente la
necesidad de la participación de los
distintos sectores de la sociedad en la
solución y prevención de los problemas
ambientales. Por ello es fundamental
promover hábitos, conceptos, valores y
actitudes que permitan la modificación
de las tendencias de explotación,
transformación y consumo de los recursos
naturales, cuyos saldos de deterioro han
alcanzado niveles muy preocupantesLo
mas importante de todo y en primer lugar
para la solucion de los problemas de
impacrto ambiental en nuestro planeta es
tener una educación ambiental y que es
esto: De acuerdo a la definición de la
Organización de las Naciones Unidas ONU (1977), es "un proceso dirigido a
desarrollar una población mundial que
esté consciente y preocupada del medio
ambiente y de sus problemas y que tenga
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
263
PT-Bachiller
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Biología
conocimientos,
actitud,
habilidades,
motivación y conductas para trabajar ya
sea individual o colectivamente, en la
solución de los problemas presentes y en
la prevención de los futuros".
De acuerdo a la definición propuesta por
la Comisión Nacional del Medio Ambiente
- CONAMA (1994) en la ley de Bases del
Medio Ambiente, la Educación Ambiental
es un "proceso permanente de carácter
interdisciplinario, destinado a la formación
de una ciudadanía que reconozca valores,
aclare conceptos
y desarrolle las
habilidades y actitudes necesarias para
una convivencia armónica entre seres
humanos, su cultura y su medio biofísico
circundante".
Los objetivos de la educación ambiental se
relacionan con:
-
Participación:
ayudar
a
actuar
individual y colectivamente en el
cuidado y mejoramiento del medio
ambiente.
En resumen uno de los principales
objetivos de la educación ambiental
consiste en que el ser humano comprenda
la naturaleza compleja del medio
ambiente resultante de la interacción de
sus aspectos biológicos, físicos, sociales y
culturales.
La educación ambiental facilita a los
individuos y a las colectividades los
medios de interpretar la interdependencia
de esos diversos elementos en el espacio
y en el tiempo a fin de promover una
utilización reflexiva y prudente de los
recursos para la satisfacción de las
necesidades de la humanidad.
La educación ambiental forma al individuo
para desempeñar un papel crítico en la
sociedad, con el objeto de establecer una
relación armónica con la naturaleza,
brindándole elementos que le permitan
analizar la problemática ambiental actual
y conocer el papel que juega en la
transformación a fin de alcanzar mejores
condiciones de vida. Asimismo es un
proceso de formación de actitudes y
valores para el compromiso social.
-
Conciencia: ayudar a las personas y a
los grupos sociales a adquirir mayor
sensibilidad y responsabilidad frente al
medio ambiente.
-
Conocimientos: ayudar a adquirir una
comprensión básica sobre el medio
ambiente,
sus
problemas,
funcionamiento y sus relaciones y
nuestra presencia en él.
-
Actitudes: ayudar a adquirir valores,
interés y disposición para la protección
y mejoramiento del medio ambiente.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
Aptitudes:
ayudar
a
adquirir
habilidades para la identificación,
prevención y solución de problemas
ambientales.
Competencias ambientales
El PSA:
- Expondrá los diferentes tipos de
contaminación que existen para que el
alumno esté consciente de los daños
ocasionados y participe en el cuidado
-
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
264
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Biología
del ambiente.
El alumno:
- Conocerá los daños ocasionados por la
lluvia ácida y participará en acciones
que contribuyan a la disminuir la
emisión de contaminantes a la
atmósfera
como
por
ejemplo:
minimizando el uso del automóvil,
evitando la quema de cohetes y otros
materiales, etc.
- Tendrá conocimiento de qué es el
efecto invernadero, cuales son las
condiciones que lo favorecen y cuales
son sus consecuencias.
- Será consciente del daño ocasionado a
la capa de ozono y emprenderá
acciones para evitar el uso de
clorofluorometanos.
- Ayudará a promover el ahorro de
recursos como agua, luz y productos
derivados del petróleo (gas, gasolina,
diesel, etc).
- Tendrá conocimiento las enfermedades
ocasionadas
por
los
diferentes
contaminantes atmosféricos con el fin
de cuidar mejor su salud y la de los
demás.
PARA CONTEXTUALIZAR CON:
forma en como las actividades del
hombre pueden alterar el clima.
El alumno:
- Apreciará la importancia de los
océanos y cuerpos de agua en la
regulación del clima y participará en el
cuidado del agua.
- Estará familiarizado con los fenómenos
conocidos como “El Niño” y “La Niña”
y conocerá los efectos que tienen en
actividades como la pesquería, la
agricultura, etc.
Competencias para la vida
El PSA:
- Motivará a los alumnos a conocer la
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
265
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Biología
PRÁCTICAS DE EJERCICIO Y LISTA DE COTEJO
Unidad de aprendizaje
4
Práctica número:
15
Nombre de la práctica:
Componentes de los ecosistemas
Propósito de la Práctica Al finalizar la práctica, el alumno identificará los factores
climáticos limitantes de un medio ambiente específico y
como éstos influyen en una cadena alimenticia, mediante la
simulación por computadora.
Escenario
Laboratorio
Duración
2.00 hrs.
Materiales
Maquinaria y Equipo
• Software Explorador de
Biología: Fotosíntesis.
• Software Explorador de
Biología: Ecología de
Poblaciones.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
266
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Biología
Procedimiento
Para la realización de esta práctica se recomienda trabajar en equipos de 2 alumnos.
1. Fotosíntesis
El Explorador de Biología “Fotosíntesis” simula el proceso por las plantas para producir
alimentos a partir de la luz en un medio controlado, permitiendo al usuario observar los
efectos de las variables medioambientales en el proceso de la fotosíntesis y explorar los
mecanismos utilizados en las diferentes reacciones. El modelo muestra la sección
transversal de una hoja y un esquema de las reacciones fotosintéticas. Propicia también
los controles necesarios para presentar los datos de las diferentes condiciones
medioambientales o bioquímicas.
• Acceder al software.
• Entrar en la pantalla principal.
• Seleccionar “Explorer Logal”.
• Abrir el archivo de “Photo”
• Primera Aproximación.
• Abrir el archivo de “Pslook.lab”. Este laboratorio presenta las operaciones básicas
del sistema Explorador y las características especiales del modelo de Fotosíntesis. Se
recomienda trabajar a fondo con este laboratorio, antes de pasar a otras
actividades. En este punto se incorpora la ventana de bienvenida, la cual nos da la
primera aproximación con una ventana modelo.
• Realizar las actividades de la primera aproximación.
• Desarrollo de actividades.
• Desarrollar las actividades de: “Factores medioambientales”
• Abrir el archivo de laboratorio “Pscore4.lab”. En esta actividad se investigan los
factores limitantes en tres medios diferentes (oasis, Norte de Canadá, y selva
tropical). Después de encontrar el factor limitante de cada entorno, se deberá
cambiar el factor medioambiental apropiado para obtener la máxima tasa de
fotosíntesis.
• Simulación de: “Un Oasis en el Desierto”
• Hacer clic en el botón de “Oasis” y anotar en la siguiente tabla las condiciones
medioambientales de dicho hábitat. Ejecutar la simulación y después de que se haya
estabilizado, registrar la tasa fotosintética (FS).
• Predecir cual es el factor limitante en este hábitat.
• Verificar la predicción, aumentar el valor del factor limitante y hacer clic en la
herramienta YA (sin REPONER la simulación) para continuar la simulación.
• Anotar en la tabla de resultados la tasa de fotosíntesis con base en los cambios de
diferentes factores medioambientales. Antes de comenzar a trabajar con un factor
nuevo, reponer las condiciones iniciales.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
267
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Biología
Procedimiento
Humedad
Tasa de agua
Temperatura
Tasa de FS
Cambio de temperatura
Cambio de humedad
Cambio de tasa de agua
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Determinar qué factor medioambiental hizo aumentar la tasa de fotosíntesis más
significativamente.
Dibujar en el sistema de coordenadas la predicción, situando en el eje de ordenadas
(Y) los valores de la tasa de fotosíntesis y en el de abscisas (X) los factores limitantes.
Registrar los datos directamente en una hoja de cálculo electrónica y generar el
gráfico correspondiente. Así se podrá comprobar la predicción comparando el
gráfico con el de la hoja de cálculo.
Realizar los siguientes pasos:
“Hacer clic en “Oasis”. Obtener un conjunto de cinco o más lecturas distribuidas a lo
largo de toda la escala, comenzar con el valor mínimo del factor medioambiental,
elegir y ejecutar la simulación.
? Desarrollar los siguientes pasos:
? Hacer clic en el botón “Datos de muestreo”.
? Seleccionar un nuevo valor del factor medioambiental elegido, esperar a que la
tasa de fotosíntesis se estabilice y hacer clic en el botón “Datos de muestreo”,
cuando la tasa de fotosíntesis se haya estabilizado.
Simulación de una llanura en el “Norte de Canadá”
Hacer clic en el botón “Norte de Canadá” y anotar las condiciones
medioambientales de dicho hábitat.
Ejecutar la simulación, y una vez que se halla estabilizado, registrar la tasa
fotosintética (FS).
Realizar para la simulación de una llanura “Norte de Canadá” las actividades
descritas en el ambiente de “Oasis”
Simulación de la “Selva Tropical”
Hacer clic en el botón “Selva Tropical” para simular las condiciones de este hábitat.
Realizar los pasos de las simulaciones anteriores.
Explicar los resultados.
Dar una conclusión de la práctica.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
268
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Biología
Procedimiento
• Salir de la lección.
• Dirigir el cursor hacia el comando de “Archivo”, o seleccionar “Salida”
2.Ecología de Poblaciones
El Explorador de Biología “Ecología de Poblaciones” simula el crecimiento poblacional y
la interacción entre poblaciones de organismos en un ecosistema controlado. Permite
experimentar con diversas combinaciones imaginarias de especies para observar las
relaciones depredador – presa, competitivas y no competitivas. El ecosistema se puede
dividir en territorios y hábitats y la migración se puede introducir como un factor
determinante.
• Acceder al software.
• Entrar en la pantalla principal.
• Seleccionar “Explorer Logal”.
• Abrir el archivo de “Ecology”
• Primera Aproximación:
• Abrir el archivo de “Ecolook.lab”. Este laboratorio presenta las operaciones básicas
del sistema Explorador y las características especiales del modelo de Ecología de
Poblaciones. Se recomienda trabajar a fondo con este laboratorio antes de pasar a
otras actividades. En este punto se incorpora la ventana de bienvenida, la cual nos
da la primera aproximación con una ventana modelo.
• Realizar las actividades de la primera aproximación.
• Desarrollo de actividades.
• Desarrollar las actividades de: “Gestión de Ecosistemas”
• Abrir el archivo de laboratorio “Ecocore4.lab”. En esta actividad se examinan una de
las típicas situaciones que generan mucha controversia a causa de una excesiva
simplificación. Uno de los dilemas más conocidos es el conflicto entre el temor de la
gente a ciertos depredadores y el papel que estos animales desempeñan en
mantener el equilibrio de un sistema.
• El sistema incluye cuatro especies (los coyotes están representados por el icono
“Carnívoro principal” en la ventana del modelo).
• Establecer los valores iniciales, tal como se indica a continuación:
• Ejecutar la simulación y describir el estado de equilibrio del sistema.
POBLACIÓN
NIVEL DE EQUILIBRIO
•
•
•
•
Coyotes
Roedores
Ovejas
Hierba
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
269
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Biología
Procedimiento
•
Utilizar el diagrama Pirámide y dibujar la pirámide alimenticia. Posteriormente hacer
clic sobre cada nivel, y anotar el total de la biomasa de cada nivel trófico.
Coyotes
5
Roedores
15
Ovejas
15
Hierba
60
NIVEL TRÓFICO
BIOMASA
•
•
•
•
•
•
•
Consumidores secundarios
Consumidores primarios
Productores
Plantear la siguiente situación con los alumnos: un grupo de vecinos de la localidad
desea eliminar la población de coyotes, si esto llegara a suceder ¿qué pasaría?
Elaborar una hipótesis del planteamiento anterior.
Comprobar la hipótesis haciendo clic en el botón “Eliminar coyotes” mientras la
simulación esté en ejecución.
Hacer una tabla de resultados de los efectos inmediatos en los niveles poblacionales
de las otras especies al eliminar los coyotes.
POBLACIÒN
EFECTO INMEDIATO
•
•
•
Roedores
Ovejas
Hierba
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
270
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Biología
Procedimiento
•
•
•
Explicar los resultados.
Utilizar el diagrama de pirámide y observar los cambios de las biomasas.
Poner en práctica las siguientes soluciones, para restablecer la población de ovejas y
solucionar el problema existente sobre la presión competitiva de las ovejas ante los
roedores:
POBLACIÓN
NUEVO VALOR DE EQUILIBRIO
•
•
•
•
•
•
•
•
Roedores
Ovejas
Hierba
Añadir más ovejas.
Reducir la población de roedores
Usar rodenticida selectivo
Volver a introducir los coyotes.
Describir cuál crees que sería el efecto de las tres posibles soluciones:
SOLUCIÓN
EFECTO
•
•
•
•
Mas ovejas
Reducir roedores
Usar rodenticida selectivo
Reponer coyotes
• Introducir al sistema más ovejas, para ello, aumentar su número inicial en la ventana
modelo (mediante el cursor deslizable de número inicial), continuar con la simulación
y anotar el efecto
• Reducir la población de roedores en el sistema (utilizar el botón, que hace decrecer la
capacidad de carga), continuar con la simulación y anotar el efecto.
• Reducir la población de roedores hacer clic sobre “Usar rodenticida selectivo”.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
271
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Biología
Procedimiento
POBLACIÓN
NUEVO VALOR DE EQUILIBRIO
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Roedores
Ovejas
Hierba
Reponer coyotes (hacer clic sobre el botón “Agregar coyotes”).
Explicar los resultados y el efecto más importante para determinar a largo plazo el
efecto de la población de ovejas.
Explicar porque los coyotes prefieren cazar roedores a ovejas.
Dar una conclusión de la práctica.
Salir de la lección.
Dirigir el cursor hacia el comando de “Archivo”, o seleccionar “Salida”
3. Elaborar un reporte de la práctica que incluya: descripción del software, resolución
de las actividades incluidas en el software, registro de observaciones, resultados y
conclusiones.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
272
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Biología
Lista de cotejo de la práctica Componentes de los ecosistemas
número 15:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
+ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica
+ Utilizó la ropa y el equipo de trabajo
1. Disponibilidad para el trabajo por computadora
2. Manejó de las habilidades más simples del trabajo por
computadora
3. Manejó del software educativo
4. Realizó adecuada de cada una delas actividades indicadas
5. Seriedad en el trabajo en equipo por computadora
6. Tomó de apuntes de las observaciones indicadas
7. Interpretó los resultados y determinación de conclusiones
8. Elaboró el informe de la práctica
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
273
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Unidad de aprendizaje
4
Práctica número:
16
Nombre de la práctica:
Exploración de un ecosistema
Propósito de la Práctica Al término de la unidad, el alumno determinará y relacionará
los factores bióticos y abióticos de un ecosistema terrestre, a
través de colectar, clasificar e identificar a los organismos
representativos del área de estudio.
Escenario
Campo
Duración
4.00 hrs.
•
•
•
•
•
•
•
•
Materiales
Libreta
Lápiz
Bolsa plástico
Bolsas de papel
Plumón indeleble
Etiquetas
Mapa de lugar trabajo
Cordel
•
•
•
•
•
•
Maquinaria y Equipo
Kit de Campo
Lupa
Cuerda
Flexo metro
Brújula
Termómetro
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Herramienta
274
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Biología
Procedimiento
+ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica
+ Utilizó la ropa y el equipo de trabajo
Para la realización de esta práctica se recomienda trabajar en equipos de 6 alumnos.
1. Kit de Campo
• Actividades recomendables previas a la salida de campo.
• Definir el ecosistema en donde se realizará la práctica de campo.
• Identificar, previo a la práctica, las características del área donde se va a trabajar.
Esta información general se puede obtener de mapotecas o de folletos encontrados
en los diferentes municipios y/o delegaciones. La información básica debe
comprender: un mapa de la zona con sus correspondientes coordenadas geográficas
(latitud y longitud), tipo de clima, temperatura promedio mensual y anual,
precipitación promedio mensual y anual, tipo de vegetación, tipo de suelo,
actividades humanas.
• Actividades de campo.
1. Delimitar la zona representativa de estudio con ayuda del cordel, formar un
cuadrado de 10x10x10x10 m.
2. Sujetar el cordel a cualquier arbusto, árbol o se puede ayudar con una estaca de
madera.
3. Una vez marcada el área de trabajo, integrar a los alumnos al interior del cuadrante
a estudiar.
4. Formar varios equipos de trabajo, o en su defecto una vez terminado el estudio de
un cuadrante volver a seleccionar otro cuadrante.
5. Iniciar el registro en la hoja de datos, colocar la fecha, hora y equipo o nombre del
encargado de las determinaciones.
6. Proceder a registrar los factores físicos como son:
- Temperatura ambiente, con ayuda del termómetro.
- Nubosidad.
7. Realizar la observación y colecta de los organismos presentes en la zona de estudio.
Observación y colecta de flora.
1. Clasificar a los organismos vegetales en capas verticales de acuerdo a las diferentes
alturas de su vegetación.
- Árboles altos que reciben la luz solar en forma completa y el follaje de
estos árboles puede absorber y difundir más de la mitad de la luz solar
disponible; y los árboles menos altos que disponen de cierta cantidad de
sombra.
- Arbustos que reciben solamente cerca del 10% de la luz del sol que se ha
filtrado.
- Hierbas, helechos y musgos pertenecientes a la capa terrestre, la cual
necesita muy poca luz para existir, del 1% al 5% aproximadamente.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
275
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Biología
Procedimiento
2. Obtener la altura aproximada de los árboles y arbustos y realizar un conteo de los
organismos presentes dentro del área.
3. Colectar y determinar el tipo de hoja, flor (si se tiene), raíz, etc. y etiquetar.
4. Proceder a secar las muestras vegetales:
- Colocar las muestras en papel periódico, el cual a su vez se acomoda dentro de
la prensa botánica y atar muy bien.
- Etiquetar y acomodar las muestras de tal forma que se logre apreciar al
máximo la mayoría de las estructuras, para su posterior identificación en el
laboratorio.
Etiqueta para flora
•
Observar y anotar si dentro de la zona muestreo existen cambios horizontales como
por ejemplo: la presencia de estanques, lagos, ríos, etcétera, los cuales forman áreas
de transición en las que se puedan mezclar diferentes comunidades.
• Reportar si existe algún indicio de alteración al ecosistema, como por ejemplo:
incendio, basura, tala de árboles, entre otros.
• Clasificar para mayor facilidad el trabajo de campo es la propuesta hecha por
Danserau, con la cual se puede realizar una estimación de las formas biológicas
predominantes, de la abundancia relativa de las especies y de otras características
comunitarias. La representación de Danserau se basa en las iniciales de las
características existentes en la comunidad vegetal, las cuales se presentan en los
siguientes cuadros:
• Del cuadrante o de cada uno de los cuadrantes estudiados obtener los valores de
densidad, frecuencia y dominancia, con base en la siguiente información:
- Área Basal: superficie del suelo ocupada por el organismo.
- R. = Relativa
• Observación y colecta de fauna
• La diversidad y abundancia de la vida animal depende de la estratificación de la vida
vegetal y se puede clasificar en:
- Organismos que habitan debajo de la superficie del suelo, como: bacterias,
lombrices, topos, insectos y ácaros.
- Organismos que cavan túneles en el suelo para construir sus refugios y
buscar sus alimentos, aunque pasan la mayor parte de su tiempo sobre la
superficie, ejemplo: ratones, ardillas, zorros, etc.
- Organismos que viven sobre la superficie y se alimentan de hierbas,
arbustos, etc. ejemplo: venados, alces, entre otros.
- Los organismos que habitan en los estratos superiores pertenecen a
diferentes grupos como: pájaros, insectos, ranas arbóreas, culebras,
mamíferos pequeños, etc.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
276
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Biología
Procedimiento
• Con base en la clasificación anterior, determinar la distribución y abundancia de los
organismos presentes en el área de estudio, indicando el hábitat donde se
encuentran. Es importante considerar que muchos organismos se encuentran debajo
de las piedras, en los troncos podridos y en la hojarasca.
• Con ayuda de la red entomológica colectar los insectos predominantes de la zona y
colocarlos en los frascos de plástico con su correspondiente etiqueta (fig. 2) para su
posterior identificación en el laboratorio.
• En caso de no observar organismos superiores, pero sí existe huellas de ellos, buscar
indicios de los mismos como por ejemplo: excremento, el cual se colecta en frascos
de plástico para su posterior determinación en el laboratorio. Es difícil atrapar
animales mayores sobre todo vertebrados ya que se requiere de métodos
especializados como es el uso de trampas o cebos para atraerlos.
• Obtener los valores de densidad, densidad relativa, frecuencia, frecuencia relativa y
dominancia; utilizando las fórmulas aplicadas en la colecta de flora.
• Actividades de laboratorio.
• Clasificar el material colectado en el laboratorio con la ayuda de claves dicotónicas.
• Determinar el grado de perturbación del hábitat en base a las características
observadas
1.Elaborar un reporte de la práctica que incluya:
•
•
•
Descripción del procedimiento
Registro de observaciones
Resultados y conclusiones
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
277
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Biología
Lista de cotejo de la práctica Exploración un ecosistema
número 16:
Nombre del alumno:
A continuación se presentan los criterios que van a
ser verificados en el desempeño del alumno mediante
la observación del mismo.
Instrucciones:
De la siguiente lista marque con una 3aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño.
Desarrollo
Si
No
No
aplica
+ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo
de la práctica
+ Utilizó la ropa y el equipo de trabajo
1.Determinó y delimito el area de trabajo
2.Determinó la abundancia de la flora
3.Determinó la abundancia de la los fauna
4. Determinó el grado de perturbación del habitat
5.Trabajó en equipo
6.Observaciones
7.Análisis
8.Conclusiones
4 Separó los residuos recuperables
4 Dio tratamiento a los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados
y
materiales utilizados
Observaciones:
PSA:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
Evaluación:
278
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Biología
RESUMEN
En esta unidad se analizaron los
mecanismos de interrelación de los seres
vivos y el ambiente y los factores que
modifican al medio ambiente.
En este resultado de aprendizaje se
identifico los daños que la presencia del
hombre ha hecho al medio ambiente,
mediante el estudio de los factores
ecológicos abióticos y bióticos.
El hombre ha modificado muchos de los
ecosistemas de la tierra y en la historia de
la humanidad
y es necesario hacer
conciencia de las medidas necesaria para
detener el daño causado por actividades
industriales o la presencia del hombre en
habitas frágiles.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
279
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Biología
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS
1. Actualmente ¿Cuál es la teoría más aceptada del origen del sistema Solar?
2. Mencione algunas pruebas de la rotación de la Tierra.
3. ¿Cómo se denomina la forma de la Tierra?
4. ¿ Cuáles son las partes que forman internamente a la Tierra?
5. ¿A qué se le llama Atmósfera?
6. ¿A qué se les llama elementos biogenésicos?
7. ¿Cuál es el elemento bases de todas las sustancias que forman a los seres vivos?
8. ¿Cuál es el elemento más abundante en los minerales?
9. ¿Qué características son sobresalientes en la era mesozoica?
10. ¿Cuáles son los recursos energéticos fósiles?
11. ¿Enumere algunas pruebas que fundamentan la Tectónica Global?
12. ¿A qué se le llama Sismicidad?
13. ¿Qué es una falla volcánica?
14. Anote una definición de célula.
15. Anote las diferencias más notables entre células eucariontes y células procariontes.
16. ¿Cuáles son los 5 reinos naturales considerados en la actualidad?
17. ¿Cuál considera el invento más útil en el desarrollo de la Teoría celular?
18. ¿Qué características tienen en común los seres vivos?
19. ¿Qué es un organelo celular?
20. Anote los principios de la teoría celular.
21. Nombre tres organelos celulares anotando su función principal.
22. Nombre y defina dos características comunes de los seres vivos.
23. Anota dos diferencias entre la reproducción meiótica y la mitótica.
24. ¿Cuáles son los tres objetos de la evolución?
25. Nombre la jerarquía de los niveles de organización.
26. Según la teoría sintética ¿Cuáles son los tres mecanismos de la evolución?
27. ¿A qué se le llama Medio Ambiente?
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
280
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Biología
28. ¿Qué son los factores abióticos?
29. ¿Qué son los factores bióticos?
30. ¿A qué se le llama adaptación?
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
281
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Biología
RESPUESTAS A LA AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS
1. La del núcleo unigénito.
2. La duración del año y las estaciones del año.
3. Es un geoide de revolución
4. Núcleo, manto y corteza
5. Es la masa gaseosa que rodea a la tierra, en ella se producen los llamados cambios
atmosféricos como la lluvia, las auroras boreales, los vientos.
6. Se les llama así a los elementos químicos que forman y conforman a los seres vivos.
7. El carbono.
8. El silicio.
9. Se divide en tres periodos Triásico, Jurásico y Cretácico aparecen las angiospermas,
grandes dinosaurios empiezan a desaparecer, se inicia la era de los mamíferos y
florecimiento de los insectos..
10. El Carbón y el Petróleo.
11. La expansión de los fondos oceánicos y las curvas de deriva.
12. Promedio sísmico de una región geográfica.
13. Una fisura en la corteza terrestre.
14. Unidad estructural y funcional que actúa de manera independiente.
15. La presencia de núcleo.
16. .Monera, Protista, Fungi, Animal y Vegetal.
17. .El Microscopio.
18. Nutrirse, crecer, reproducirse y morir.
19. Son las estructuras que se encuentran dentro de la célula y que tienen funciones
definidas.
20.
a. Todas las plantas y animales superiores están constituidos por células.
b. La célula es la unidad básica de estructura y función en un organismo.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
282
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Biología
c. La división celular da origen a la continuidad genética entre células progenitoras y sus
descendientes.
21.
d. Cloroplastos: en ellos se efectúa la fotosíntesis.
e. Mitocondrias: en ellas se realiza la producción de ATP.
f. Ribosomas: en ellos se realiza la síntesis de proteínas.
22. Crecimiento y reproducción.
23. En la mitosis no hay formación de tétradas y se forman dos células hijas con el mismo
número de cromosomas cada una, en la meiosis se presentan dos divisiones
y se
producen 4 células hijas cada una con la mitad de cromosomas que la original.
24.
•
El hecho de la evolución
•
Su historia.
•
Sus causas.
25. Célula, tejido, órgano, sistema de órganos, individuo, población, comunidad,
ecosistema, biosfera y eco esfera.
26.
•
Mutación.
•
Selección.
•
Aislamiento.
27. Conjunto de factores bióticos y abióticos que integran una comunidad biológica.
28. Las características del medio ajenas a los organismos como suelo, aire, agua.
29. Influencia reciproca de los organismos en un mismo biotipo.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
283
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Biología
30. Son las cualidades particulares heredadas y las transmite a sus descendientes y que les
permiten adaptarse al ambiente
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
284
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GLOSARIO DE TÉRMINOS DE E-CBNC
Campo de aplicación
Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia Laboral
que describe el conjunto de circunstancias laborales posibles en
las que una persona debe ser capaz de demostrar dominio sobre
el elemento de competencia. Es decir, el campo de aplicación
describe el ambiente laboral donde el individuo aplica el
elemento de competencia y ofrece indicadores para juzgar que
las demostraciones del desempeño son suficientes para validarlo.
Competencia laboral
Aptitud de un individuo para desempeñar una misma función
productiva en diferentes contextos y con base en los
requerimientos de calidad esperados por el sector productivo.
Esta aptitud se logra con la adquisición y desarrollo de
conocimientos, habilidades y capacidades que son expresados en
el saber, el hacer y el saber-hacer.
Criterio de desempeño
Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia Laboral
que se refiere al conjunto de atributos que deberán presentar
tanto los resultados obtenidos, como el desempeño mismo de un
elemento de competencia; es decir, el cómo y el qué se espera
del desempeño. Los criterios de desempeño se asocian a los
elementos de competencia. Son una descripción de los requisitos
de calidad para el resultado obtenido en el desempeño laboral;
permiten establecer si se alcanza o no el resultado descrito en el
elemento de competencia.
Elemento de
competencia
Es la descripción de la realización que debe ser lograda por
una persona en al ámbito de su ocupación. Se refiere a una
acción, un comportamiento o un resultado que se debe
demostrar por lo tanto es una función realizada por un
individuo. La desagregación de funciones realizada a lo largo del
proceso de análisis funcional usualmente no sobrepasa de cuatro
a cinco niveles. Estas diferentes funciones, cuando ya pueden ser
ejecutadas por personas y describen acciones que se pueden
lograr y resumir, reciben el nombre de elementos de
competencia.
Evidencia de
conocimiento
Parte constitutiva de una Norma Técnica de Competencia
Laboral que hace referencia al conocimiento y comprensión
necesarios para lograr el desempeño competente.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
Puede referirse a los conocimientos teóricos y de principios de
base científica que el alumno y el trabajador deben dominar, así
como a sus habilidades cognitivas en relación con el elemento de
competencia al que pertenecen.
Evidencia por producto Hacen referencia a los objetos que pueden usarse como prueba
de que la persona realizó lo establecido en la Norma Técnica de
Competencia Laboral. Las evidencias por producto son pruebas
reales, observables y tangibles de las consecuencias del
desempeño.
Evidencia por
desempeño
Parte constitutiva
de
una
Norma
Técnica
de
Competencia Laboral, que hace referencia a una serie de
resultados y/o productos, requeridos por el criterio de
desempeño y delimitados por el campo de aplicación, que
permite probar y evaluar la competencia del trabajador. Cabe
hacer notar que en este apartado se incluirán las manifestaciones
que correspondan a las denominadas habilidades sociales del
trabajador. Son descripciones sobre variables o condiciones cuyo
estado permite inferir que el desempeño fue efectivamente
logrado. Las evidencias directas tienen que ver con la técnica
utilizada en el ejercicio de una competencia y se verifican
mediante la observación. La evidencia por desempeño se refiere a
las situaciones que pueden usarse como pruebas de que el
individuo cumple con los requerimientos de la Norma Técnicas de
Competencia Laboral.
Evidencia de actitud
Las Normas Técnicas de Competencia Laboral incluyen también la
referencia a las actitudes subyacentes en el desempeño evaluado.
Formación ocupacional Proceso por medio del cual se construye un desarrollo individual
referido a un grupo común de competencias para el desempeño
relevante de diversas ocupaciones en el medio laboral.
Módulo ocupacional
Unidad autónoma integrada por unidades de aprendizaje con la
finalidad de combinar diversos propósitos y experiencias de
aprendizaje en una secuencia integral de manera que cada una
de ellas se complementa hasta lograr el dominio y desarrollo de
una función productiva.
Norma Técnica de
Competencia Laboral
Documento en el que se registran las especificaciones con
base en las cuales se espera sea desempeñada una función
productiva. Cada Norma Técnica de Competencia Laboral esta
constituida por unidades y elementos de competencia, criterios
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Biología
de desempeño, campo de aplicación y evidencias de desempeño y
conocimiento.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
GLOSARIO DE TÉRMINOS DE E-CBCC
Metodología que refuerza el aprendizaje, lo integra y lo hace
Competencias
significativo.
contextualizadas
Competencias Laborales Se definen como la aptitud del individuo para desempeñar una
misma función productiva en diferentes contextos y con base en
los requerimientos de calidad esperados por el sector productivo.
Esta aptitud se logra con la adquisición y desarrollo de
conocimientos, habilidades y capacidades que son expresadas en
el saber, el saber hacer, el saber ser y el saber estar.
Son las que identifican el saber y el saber hacer en los contextos
Competencias básicas
científico teórico, tecnológico, analítico y lógico.
Competencias Analíticas Estas hacen referencia a los procesos cognitivos internos
necesarios para simbolizar, representar ideas, imágenes,
conceptos u otras abstracciones. Dotan al alumno de habilidades
para inferir, predecir e interpretar resultados.
Competencias Científico Son las que le confieren a los alumnos habilidades para la
conceptualización de principios, leyes y teorías, para la
– Teóricas
comprensión y aplicación a procesos productivos; y propician la
transferencia del conocimiento.
Se refieren a las habilidades de razonamiento que le permiten
Competencias Lógicas
analizar la validez de teorías, principios y argumentos, así
mismo, le facilitan la comunicación oral y escrita. Estas
habilidades del pensamiento le permiten pasar del sentido
común a la lógica propia de las ciencias. En estas competencias
se encuentra también el manejo de los idiomas.
Hacen referencia a las habilidades, destrezas y conocimientos
Competencias
para la comprensión de las tecnologías en un sentido amplio,
Tecnológicas
que permite desarrollar la capacidad de adaptación en un
mundo de continuos cambios tecnológicos.
Son las que identifican el saber, el saber hacer, el saber ser y el
Competencias clave
saber hacer; en los contextos de información, ambiental, de
calidad, emprendedor y para la vida.
Se refieren a la aplicación de conceptos, principios y procedimientos
Competencias
relacionados con el medio ambiente, para el desarrollo
Ambientales
autosustentable.
Se refieren a la aplicación de conceptos y herramientas de las
Competencias de
teorías de calidad total y de aseguramiento de la calidad, y su
Calidad
relación con el ser humano.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
Son aquellas que se asocian al desarrollo de la creatividad, fomento
del autoempleo y fortalecimiento de la capacidad de autogestoría.
Se refieren a las habilidades para la búsqueda y utilización de
diversas fuentes de información, y capacidad de uso de la
informática y las telecomunicaciones.
Competencias referidas al desarrollo de habilidades y actitudes
Competencias para la
sustentadas en los valores éticos y sociales. Permiten fomentar la
vida
responsabilidad individual, la colaboración, el pensamiento crítico y
propositivo y la convivencia armónica en sociedad.
Puede ser entendida como la forma en que, al darse el proceso de
Contextualización
aprendizaje, el sujeto establece una relación activa del conocimiento
y sus habilidades sobre el objeto desde un contexto científico,
tecnológico, social, cultural e histórico que le permite hacer
significativo su aprendizaje, es decir, el sujeto aprende durante la
interacción social, haciendo del conocimiento un acto individual y
social. Esta contextualización de las competencias le permite al
educando establecer una relación entre lo que aprende y su realidad,
reconstruyéndola.
Matriz de competencias Describe las competencias laborales, básicas y claves que se
contextualizan como parte de la metodología que refuerza el
aprendizaje, lo integra y lo hace significativo.
Presenta de manera concentrada, las estrategias sugeridas a
Matriz de
realizar a lo largo del módulo para la contextualización de las
contextualización
competencias básicas y claves con lo cual, al desarrollarse el
proceso de aprendizaje, se promueve que el sujeto establezca
una relación activa del conocimiento sobre el objeto desde
situaciones científicas, tecnológicas, laborales, culturales,
políticas, sociales y económicas.
Módulo autocontenido Es una estructura integral multidisciplinaria y autosuficiente de
actividades de enseñanza-aprendizaje, que permite alcanzar
objetivos educacionales a través de la interacción del alumno con
el objeto de conocimiento.
Están diseñados para atender la formación vocacional genérica
Módulos
en un área disciplinaria que agrupa varias carreras.
autocontenidos
transversales
Están diseñados para atender la formación vocacional y
Módulos
disciplinaria en una carrera específica.
autocontenidos
específicos
Competencias
Emprendedoras
Competencias de
información
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
Módulos
autocontenidos
optativos
Módulos integradores
Unidades de
aprendizaje
Están diseñados con la finalidad de atender las necesidades
regionales de la formación vocacional. A través de ellos también
es posible que el alumno tenga la posibilidad de cursar un
módulo de otra especialidad que le sea compatible y acreditarlo
como un módulo optativo.
Conforman una estructura ecléctica que proporciona los
conocimientos disciplinarios científicos, humanísticos y sociales
orientados a alcanzar las competencias de formación genérica.
Apoyan el proceso de integración de la formación vocacional u
ocupacional, proporcionando a los alumnos los conocimientos
científicos, humanísticos y sociales de carácter básico y
propedéutico, que los formen para la vida en el nivel de
educación media superior, y los preparen para tener la opción de
cursar estudios en el nivel de educación superior. Con ello, se
avala la formación de bachiller, de naturaleza especializada y
relacionada con su formación profesional.
Especifican los contenidos a enseñar, proponen estrategias tanto
para la enseñanza como para el aprendizaje y la
contextualización, así como los recursos necesarios para apoyar
el proceso de enseñanza-aprendizaje y finalmente el tiempo
requerido para su desarrollo.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
GLOSARIO DE TÉRMINOS TÉCNICOS
ADN
Ácido nucleico formada por las bases nitrogenadas adenina,
guanina, citosina y timina.
Aerosol
Suspensión fina de gotitas
microorganismos infecciosos.
Alelos
Genes que
homólogos.
Ambiente
Relaciones que se establecen entre los componentes del medio y
un organismo determinado.
ARN
Ácido ribonucleico formado por adenina, guanina, citosina y
uracilo.
Apoenzima
Parte proteica de una encima que suele necesitar un cofactor para
ser activa.
Bacteria
Organismo unicelular, microscópico, sin núcleo con gránulos de
cromatina dispersos en el protoplasma y provistos de flagelos o
cilios para permitir su desplazamiento.
Bactoriófago
Virus con cápsida compleja que infecta a las bacterias.
Biocenosis
Conjunto de seres vivios que constituyen un ecosistema.
Bioelementos
Conjunto de elementos químicos que constituyen la materia viva.
Bioremediación
Proceso que emplea sistemas biológicos para disminuir, e incluso
eliminar, el grado de toxicidad de un compuesto.
Biogás
Mezcla de metano y dióxido de carbono junto con trazas de otros
gases, tales como hidrógeno, nitrógeno, sulfuro de hidrógeno y
vapor de agua que se producen durante la digestión anaerobia.
Bivalente
Aspecto que presentan los cromosomas homólogos en metafase
I.
Célula Plasmática
Linfocito B maduro, con un extenso retículo endoplasmático
donde se sintetizan grandes cantidades de anticuerpos.
determinan
un
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
de
carácter
agua
en
que
los
contienen
cromosomas
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Biología
Centriolo
Estructura con capacidad organizadora de los microtúbulos
Próximo al núcleo de una célula animal e implicado en la
formación del huso mitólico.
Cilio
Apéndice rodeado de membrana en la superficie de una célula
eucariota compuesto por una organización especifica
microtubular responsable de la motilidad de la célula.
Cisterna
Saco aplanado rodeado de membrana como los que constituyen
el RE. También llamado sáculo.
Citoesqueleto
Red compleja de filamentos proteicos situados en el citoplasma
celular y constituida por microtúbulos, microfilamentos y
filamentos intermedios, que proporciona estructura al citoplasma
de la célula eucariota y juega un importante papel en los
movimientos celulares.
Citosol
Matriz fundamental del citoplasma en la que se encuentran
inmersos los orgánulo u otras partículas.
Clarificación
Proceso de eliminación de partículas suspendidas en una solución.
Clon
Conjunto de organismos que mantienen una misma información
genética por descender asexualmente de un antepasado común.
Código Genético
Clave que relaciona cada grupo de tres nucleótidos en el ARNM
con el aminoácido correspondiente.
Codön
Grupo de tres nucleótidos consecutivos del ARNM que especifican
un aminoácido dado, o una señal de terminación de la proteína.
Corpúsculo Basal
Estructura que contiene microtúbulos y se sitúa en la base del
cilio o del flagelo eucariota. Tiene la misma estructura que el
centríolo
Cresta Mitocondrial
Pliegue de la membrana mitocondrial interna hacia la matriz.
Contiene las enzimas responsables del transporte electrónico y de
la fosforilación oxidativa.
Cromatina
Complejo de nucleoproteínas organizadas estructuralmente en
nucleosomas, regularmente espaciados a lo largo de la cadena de
ADN.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
Cuerpo Residual
Lisosoma secundario en el cual la digestión intracelular ya ha
concluido, quedando sólo restos del material no digerido.
Deriva Genética
Cambio aleatorio de la frecuencia de los hálelos de una población,
debido fundamentalmente al pequeño tamaño de la misma
(efecto de muestro).
Desarrollo Sustentable Es el que satisface las necesidades del presente sin dañar la
capacidad de las futuras generaciones para hacerlo.
Dictiosoma
Acumulo de sacos membranosos aplanados y en forma de disco.
Su conjunto dentro de la célula constituye el aparato de Golgi.
Dioica
Especie vegetal con flores unisexuales, las femeninas están en una
planta y las masculinas en otra.
Diploide
Se dice de la célula o del organismo cuyos cromosomas se
agrupan por parejas.
Dominio
Combinaciones de estructuras secundarias particularmente
estables, que se pliegan y desnaturalizan independientemente y
que están codificadas pro un exón. Aparecen en muchas
proteínas diferentes. La combinación de varios dominios
constituyen la estructura terciaria.
Endémico
Restringido u originario de una región particular.
Espora
Pequeña forma reproductiva capaz de madurar. Por lo general
son muy resistentes a condiciones ambientales externas. Son
frecuentes en microorganismos, hongos y plantas.
Epifita
Planta que se sirve de otra para apoyarse y que sacia sus
necesidades alimenticias del medio.
Equilibrio Isotónico
Equilibrio al que tienden las concentraciones de soluto de fluidos
extracelulares para igualarse con los intracelulares.
Eutrófico
Medio rico en nutrientes que potencia el desarrollo de la
vegetación.
Exon
Fragmento de ADN que codifica para un dominio polipeptídico.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
Fenotipo
Conjunto de propiedades, tanto estructurales como funcionales,
observables en un organismo, producto de la interacción entre el
fenotipo y el ambiente.
Filogenético
Sistema de clasificación basado en las relaciones evolutivas de los
organismos.
Fitoplancton
Plancton vegetal formado fundamentalmente por cianofíceas,
esquizomicetos, peridíneas y diatomeas.
Flagelina
Subunidad proteica del filamento espiral del flagelo bacteriano.
Flagelo Bacteriano
Estructura generadora de movimiento en las bacterias, constituida
por un filamento espiral unido, por medio de una estructura
cuneiforme, a un disco que penetra en la membrana bacteriana.
Fotolisis
Descomposición de la molécula de agua por la energía luminosa
captada por la clorofila.
Fotosistema
Conjunto molecular constituido por una antena colectora y un
centro de reacción en células vegetales.
Fragmoplasto
Región central de una célula vegetal en división.
Fruto
Ovario de la flor que contiene la semillas maduras.
Gameto
Célula haploide procedente de la meiosis de las células
germinales.
Gametofito
Estructura productora de gametos que, tras la fecundación, da
lugar al esporofito.
Genoma O Genomio
Conjunto de genes que contienen una célula.
Gerl
Retículo endoplasmático asociado al aparto de Golgi.
Haploide
Se dice de la célula o del organismo que posee la mitad de la
dotación cromosómica. Es característico en los gametos de los
animales.
Heterocigoto
Individuo que contiene dos alelos diferentes de un locus dado.
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Biología
Heterotrofo
Organismo incapaz de elaborar su propia materia orgánica a
partir de sustancias inorgánicas.
Híbrido
Individuo obtenido por
genéticamente diferentes.
Inhibidor
Estimulo o sustancia que impide o dificulta el desarrollo de algún
proceso o reacción a nivel molecular en los seres vivos.
Inmunoglobulina
Glucoproteína compuesta por cuatro cadenas polipeptídicas
unidas a oligosacáridos, que constituyen los anticuerpos.
Introducción de un pequeño numero de numero de
microorganismos en un medio, con la perspectiva de que a partir
de estos se desarrolla un numero grande de individuos, mediante
crecimiento y reproducción.
Inoculación
el
cruzamiento
de
parentales
Intron
Fragmento de ADN que se transcribe en ARNm pero que no se
traduce en ninguna secuencia de aminoácidos en la proteína.
Lisosoma Primario
Lisosoma que todavía no ha intervenido en los procesos de
digestión celular.
Lisosoma Secundario
Orgánulo formado por la fusión de un lisosoma primario y una
vacuola que contiene material extracelular o intracelular.
Locus
Termino latino para designar el lugar que ocupa un gen en el
cromosoma.
Materia Orgánica
Material o sustancia compuesta por moléculas
constituyente o procedente de los seres vivos.
Medio
Conjunto de circunstancias materiales o físicas que rodean a un
organismo.
Meiosis
Proceso por el cual las células sexuales reducen.
Microbiología
Ciencia que estudia diversos aspectos de los microorganismos
taxonomia, fisiología, morfología, bioquímica y genética.
Microfilamentos
Filamentos de actina asociados a moléculas proteicas, que forman
una red interna (citoesqueleto)
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
orgánicas
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Microtubulos
Filamentos y cilíndricos de naturaleza proteica, que se originan a
partir de la centroesfera en células animales, y a partir del centro
organizador de los vegetales.
Mitosis
Proceso por el cual las células se dividen manteniendo su numero
cromosómico.
Monómero
Subunidades constituyentes de un polímero. Los aminoácidos son
los monómeros de las proteínas, por ejemplo.
Mutación
Proceso que altera un genotipo, debido a cualquier cambio de
distinta naturaleza (químico o físico) en el ácido nucleico.
Nucleolo
Estructura presente en el núcleo de las células eucariota en el que
se sintetiza y procesa el ARN ribosomal, así como el ensamblaje
inicial de las subunidades ribosomales.
Nucleosoma
Unidad básica de los cromosomas que consta de 200 pares de
bases de ADN asociadas a un octamero de histonas.
Nucleotido
Base nitrogenada (purica o pirimidinica) químicamente unida a un
azúcar (ribosa o desoxirribosa) y a un fosfato inorgánico. La unión
molecular entre nucleótidos da lugar a los ácidos nucleicos.
Organizador Nucleolar Regiones de ciertos cromosomas en los que se localizan los genes
que codifican para el ARN ribosomal y para la formación de los
nucleolos.
Pangea
Continente progenitor hipotético que habría existido desde finales
del Paleozoico hasta bien avanzada la era Mesozoica, constituido
por los escudos continentales de Laurasia y Gondwana, unidos en
una sola unidad.
Pirimidinicas
Bases nitrogenadas derivadas de la pirimidina.
Potencial De Reposo
Diferencia de potencial a ambos lados de la membrana neuronal,
cuando la célula no recibe ningún estimulo.
Purícas
Bases nitrogenadas derivadas de la purina.
Quiasma
Lugar donde queda unido el cromosoma bivalente después de
producirse el sobrecruzamiento.
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Retículo
Endoplasmático (Re)
Red de membranas interconectadas distribuidas a lo largo del
citoplasma e implicadas en la síntesis, procesamiento y transporte
de proteínas en las células eucariotas
Saprofito
Organismo que vive sobre materia orgánica en descomposición.
También, microorganismos que se alimentan de las sustancias en
descomposición que se encuentran en el tubo digestivo de
algunos organismos.
Semilla
Óvulo fecundado y maduro.
Sinapsis
Apareamiento de cromosomas homólogos.
Sobrecruzamiento
Intercambio de material genético entre cromosomas homólogos
durante la meiosis.
Célula u organismo con cuatro juegos de cromosomas.
Tetraploide
Transpiración
Evaporación del agua sobrante de la planta a través de la cutícula
y delos estomas.
Vegetativo
Relativo a las funciones de nutrición o reproducción.
Virus
Organismo de estructura muy simple, compuesto de ácidos
nucleicos y proteínas. Es capaz de reproducirse en el seno de la
célula especificas y, muchos de ellos, provocan enfermedades.
Yuxta
Situado cerca de, o contiguo a.
Procesos de Producción y Transformación Químico Biológica
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Biología
BIBLIOGRAFÍA
•
Cervantes, Hernández, Biología general, México, Cultural, 2004.
•
Welch, Fidshleder,
Ciencias Biológicas, De las moléculas al hombre, México,
Continental, 1991.
•
Gutiérrez-Vázquez, Barrera, Gómez - Pompa, Biología Diversidad del Mundo Vivo y
sus Causas, México, Continental, 1991.
•
http//157.92.135/aula.gea/tectoni.html, [Consulta: 20 junio 2004].
•
http//www7.nationalacademies.org/spanishbeyonddicovery/ear_007521.html [Consulta:
20 junio 2004].
•
www.angelfire.com/nt/terremotos, [Consulta: 3 julio 2004].
•
www.imp.mx/petroleo, [Consulta: 3 julio 2004].
•
www.ua.es/centros/ciencias/programas/02-03/inggeologica/optativas/B051-99-7532.pdf,
[Consulta: 3 julio 2004].
•
genesligados.htmGenes ligadosBi, [Consulta: 3 julio 2004].
•
http://www.arrakis.es/lluego, [Consulta: 3 julio 2004].
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