Grupo 5 by María del Rosario Alarcón Guzmán

GRUPO 5

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE ENSEÑANZAMEDIA -EFPEMPEM. QUIMICA Y BIOLOGIA CURSO: PRÁCTICA DOCENTE SUPERVISADA CATEDRATICA: M.A. HANNIA NITNETH GIRÓN ARENALES JORNADA DIARIA

GUIAS DE AUTOAPRENDIZAJE UNIFICADAS

INTEGRANTES GRUPO 5 María del Rosario Alarcón Guzmán 200216335 Navil Dunyazad Ventura Sáenz 201013710 Josseline Mishell Contreras Morales 201401022 Catherin Susana Arevalo Ramirez 201503233

GUATEMALA MAYO 2022

INTRODUCCION Para la presente practica didáctica docente, se presentan las diferentes guías de autoaprendizaje de cuatro unidades, las cuales debido a la pandemia no pudieron ser de forma presencial, esto es un proceso de aprendizaje para que como alumno practicante se deberá realizar y así obtener experiencia para obtener conocimientos para luego ponerlos en realidad para beneficio de nuestros establecimientos educativos. Este proceso abre caminos a nuevas habilidades que nos formaran como profesionales capaces en la toma de decisiones, fortalecer sus conocimientos, mejorar la forma en que utilizamos las herramientas virtuales y también seguir con las metodologías en presencial. Durante esta etapa se podrá visualizar y observar de manera directa la forma de enseñar del profesor asignado y el uso de didáctica para dar las clases, y la forma en que se comportan los estudiantes, que no es la misma de forma presencial comparada a la forma virtual, también es necesaria porque nos da lugar a conocer el establecimiento educativo, los servicios que presta a la sociedad, su entorno laboral y ambiente de los estudiantes. Se apoya al docente practicante en parte del desarrollo de los temas impartidos, lo que nos ayudara a romper el miedo natural para ejercer nuestra primera práctica docente, también brinda la oportunidad de seguir instrucciones y establecer rangos que se encuentran en el establecimiento para respetar las jerarquías. Los datos proporcionados son de forma ficticia, pero se toman con la seriedad para un informe presencial.

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE ENSEÑANZA MEDIA -EFPEM PEM. QUIMICA Y BIOLOGIA CURSO: PRÁCTICA DOCENTE SUPERVISADA CATEDRÁTICA: M.A. HANNIA NINETH GIRÓN ARENALES JORNADA DIARIA

GUIAS DE AUTOAPRENDIZAJE I UNIDAD

INTEGRANTES: María del Rosario Alarcón Guzmán 200216335 Navil Dunyazad Ventura Sáenz 201013710 Josseline Mishell Contreras Morales 201401022 Catherin Susana Arevalo Ramirez 201503233

GUATEMALA FEBRERO 2022

INTRODUCCION Los aprendizajes que se plantean en estas guías de auto aprendizaje de la I unidad son parte introductoria al estudio de la biología. El objetivo es el reconocimiento de la biología como ciencia básica y su integración con el resto de las ciencias puras. También se revisará su colaboración con el resto de las disciplinas. Además , se revisará la aplicación del método científico para el planteamiento y resolución de problemas biológicos; reconociendo la importancia de la publicación y difusión de los resultados de investigación en revistas científicas. Posteriormente, se presenta el estudio de los seres vivos de manera sistematizada a través de la comprensión de los niveles de organización. Estos niveles incluyen a la célula. En cuanto a la química, física y entre otras ciencias como auxiliares de la biología, la importancia y el uso del método científico dentro de una investigación y por otro lado estudios relacionados al ser vivo: ¿cómo se conforma un ser vivo? ¿Qué tipos de células hay? ¿Cómo se estructuran las células? ¿Cómo funcionan las células en un ser vivo? ¿Qué es vital para que se mantenga vivo? ¿cómo se reproducen?, etc.

INSTRUCCIONES GENERALES GUIA NO. 1 Concepto de biología Primero es la activación de presaberes Nuevos conocimientos Historia Campos de estudio Ramas de la biología Principios Ejercitación mediante un crucigrama GUIA NO. 2 Método científico Primero es la activación de presaberes Nuevos conocimientos Método científico Pasos del método científico Ejercitación de lo aprendido mediante un mapa conceptual

GUIA NO. 3 Niveles de organización Primero es la activación de presaberes Lectura asignada y preguntas sobre el tema asignado Actividad 1 clasificar imágenes Actividad 2 de la célula a hoja, observa, dibuja, describe y responde cuestionario Tema niveles de organización Actividad 3 sopa de letras, cuestionario y relación de temas con sus definiciones.

GUIA NO.4 Comparación entre células Primero es la activación de presaberes Nuevos conocimientos La célula Clasificación Diferencias Estructuras Ejercicio identificando una estructura celular

Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

GUÍA DE AUTOAPRENDIZAJE No. 2 CARRERA 4to. Bachillerato en Ciencias y Letras con Orientación en Ciencias Biológicas ÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos COMPETENCIA Aplica el conocimiento científico en la investigación y resolución de problemas del entorno.

Biología

Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

PRESENTACIÓN El método científico es una técnica que nos permite llegar a un conocimiento que pueda ser considerado válido desde el punto de vista de la ciencia. El método científico consiste, en una forma para aproximarse a una realidad, y es el resultado de un proceso que es independiente de las creencias del investigador. Incluso, en el tiempo, el conocimiento científico se va perfeccionando y solo trata de encontrar cómo funciona el mundo, siempre en base a evidencia y a un riguroso estudio. Algunas características del método científico pueden ser: Es una metodología diseñada con el fin de obtener nuevos conocimientos. Consiste en la observación sistemática, medición, experiment ación, formulación y análisis de resultados.

Asimismo, las dos características fundamentales de este método son la falibilidad y la reproductividad.

Biología

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Ciclo Diversificado

SESIÓN 1

Área: Ciencias Naturales Subárea: Biología Tema generador: Método Científico

Indicador de logro ● Identifica el campo de acción de la Biología y la Biotecnología, sus avances, los aportes de otras ciencias, así como las aplicaciones que en este campo tiene el método científico y otros métodos heurísticos.

Activación de Conocimientos Previos Antes de aprender algo nuevo, vamos a recordar ciertos conceptos vistos anteriormente. Observa las imágenes e identifica en qué lugar se llevan a cabo los experimentos.

Biología

Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

Conocimientos Nuevos

Método Científico El método científico es un conjunto de pasos ordenados que se emplea principalmente para hallar nuevos conocimientos en las ciencias. Para ser llamado científico, un método de investigación debe basarse en lo empírico y en la medición, sujeto a los principios de las pruebas de razonamiento. El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales: la reproducibilidad y la refutabilidad. El primero, la reproducibilidad, implica la capacidad de repetir un determinado experimento, en cualquier lugar y por cualquier persona. Este pilar se basa, esencialmente, en la comunicación y publicidad de los resultados obtenidos (por ejemplo, en forma de artículo científico), y su verificación por la comunidad científica. El segundo pilar, la refutabilidad, implica que toda proposición científica debe ser susceptible de ser falsada o refutada, siendo la falsabilidad el modus tollendo tollens del método hipotético-deductivo experimental. En otras palabras, el método

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Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

científico rechaza las verdades absolutas, ya que establece que se podrían diseñar experimentos sobre subconjuntos específicos de parámetros que arrojen resultados distintos a los predichos originalmente, negando la hipótesis original para estos parámetros. Por lo tanto, las proposiciones científicas nunca pueden considerarse absolutamente verdaderas, sino a lo sumo «no refutadas».

Descripción del Método Científico El método científico es una serie ordenada de pasos usados para producir nuevos conocimientos válidos de forma confiable. Método se refiere a las etapas que hay que recorrer para lograrlo, y científico se refiere a lo vinculado a la ciencia, es decir, a la producción de conocimiento, y al conjunto de técnicas y procedimientos que se emplean para hacerlo. La estructura de reglas y principios Historia Descripciones del método científico coherentemente concatenados del método científico permite minimizar la influencia de la subjetividad del científico en su trabajo, lo cual refuerza la validez de los resultados, y por ende, del conocimiento producido.

Pasos del Método Científico 1.Observación El primer paso del método científico es observar. Este primer paso surge de una pregunta. 2. Planteamiento del problema o investigación

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Ciclo Diversificado

Tras la observación toca recabar datos. Obtener información para plantear una pregunta clara y concisa. 3. Formulación de la hipótesis Este paso se piensa en varias respuestas para la pregunta. 4. Experimentación Ahora el objetivo es confirmar o rechazar las hipótesis. Y hay que decir que no pasa nada si nos equivocamos, se pueden cambiar las hipótesis sin miedo. Vamos a centrarnos en observar, medir, registrar resultados y compararlos, así que podríamos decir que esta es la parte más divertida del método. 5. Organización, registro y aálisis de datos Ahora vamos a interpretar los datos. Toca realizar tablas y gráficos y anotar todo lo que hemos extraído en los pasos previos. 6. Conclusiones Si el experimento confirma las hipótesis podemos presentar un informe o un documento con las conclusiones y explicar el proyecto, con los datos pertinentes. Una vez que se han analizado los resultados, se elabora la conclusión de la investigación y se comunica.

Ejercitación de lo Aprendido Realizar un mapa conceptual con el tema “Método Científico”.

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Ciclo Diversificado

BIBLIOGRAFÍA

CNB, Nivel medio, Cuarto Bachillerato, naturales. “PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO”, Alberts B, Johnson A,Lewis J, Raff M, Roberts K y Walter O. Ed. Omega. 4ta edición (2004) “PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO”, Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K y Walter O. Ed. Omega. 4ta edición (2004)

Biología

Guía de Autoaprendizaje 3

CARRERA 4to. Bachillerato en Ciencias y Letras con Orientación en Ciencias Biológicas ÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos COMPETENCIA Representa información relacionada con la organización de la vida y sus principales procesos fisiológicos

GUIA DE AUTO APRENDIZAJE

CICLO DIVERSIFICADO

PRESENTACIÓN Durante esta unidad revisaremos a fondo los Niveles de Organización de los seres vivos. Este tema es importante porque divide el conocimiento en partes para que éste sea más fácil de comprender y utilizar. Si analizamos a un ser vivo y observamos que sus células construyen tejidos, que varios tejidos se coordinan y se comportan como un órgano, avanzamos comprender lo complejo de la vida. Si a esto le sumamos que los seres vivos necesitamos interactuar entre nuestra especie y con otras especies, esta complejidad suma la de muchos seres vivos compartiendo en el mismo medio. Espero que esta unidad despierte tu curiosidad en algún nivel de organización para que lo profundices y explores más adelante. La lectura es un elemento fundamental para adquirir conocimientos, así que vamos a iniciar con un tema introductorio que nos recuerda por qué es importante la ciencia. Posteriormente nos enfocaremos en ejercitar los conocimientos que adquirimos a través de las lecturas, para mejorar nuestra comprensión del tema.

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CICLO DIVERSIFICADO

SESIÓN 3 Área: Ciencias Naturales Tema Generador: Niveles de Organización

Subárea: Biología

Indicador de Logro: •

Recuerda cómo los organismos pluricelulares comienzan y terminan su ciclo de vida

•

Describe la importancia de organizar el conocimiento en niveles, para mejorar la comprensión de los seres vivos

Activa Presaberes Respondiendo verbalmente a las siguientes preguntas: ¿Qué pasaría si no tuviéramos huesos o músculos? ¿Habría movimiento? ¿Qué pasaría si nuestra capacidad de cicatrización se interrumpiera de repente? ¿Qué pasaría si solamente hubiera una especie de árbol? ¿Podrían comer de él TODOS los herbívoros?

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CICLO DIVERSIFICADO

LECTURA ¿Por qué los elefantes casi no sufren de cáncer si tienen 100 veces más células que nosotros? Son inmensos y tienen 100 veces más células que los seres humanos. Entonces, ¿por qué la incidencia del cáncer en estos mamíferos es mucho menor que en los seres humanos? Según la línea de pensamiento que afirma que cada célula puede volverse cancerosa, cuantas más células tenemos, más posibilidades de desarrollar esta enfermedad tenemos. Un análisis publicado en la revista de la Asociación Médica Estadounidense muestra que solo el 5% de los elefantes muere de cáncer, en comparación con el 25% en el caso de los seres humanos. Esto se debe, según un equipo de investigadores de la Universidad de Utah, en EE. UU., a que estos animales tienen más defensas para prevenir la formación de tumores. De acuerdo con Joshua Schiffman, uno de los científicos que participó en el estudio, «La Naturaleza ya ha descubierto la manera de prevenir el cáncer. Ahora depende de nosotros el aprender cómo los diferentes animales afrontan el problema para adaptar estas estrategias y prevenir el cáncer en humanos». El equipo de Utah halló la explicación de los bajos índices de cáncer en el ADN de estos animales. El cáncer está causado por mutaciones en el ADN de las células, que envían instrucciones equivocadas y hacen que las células comiencen a crecer de forma descontrolada. El secreto está en el ADN Los animales tienen una suerte de alarmas que detectan la célula dañada y hacen que se repare o auto elimine. Una de estas alarmas lleva el nombre de TP53, y mientras que los humanos tenemos un gen TP53, los elefantes tienen 20. Como resultado, los elefantes están mucho más dispuestos a eliminar de raíz las células dañadas, antes de que se conviertan en cancerosas. Fuente: http://www.bbc.com/mundo/noticias/2015/10/151012_elefantes_cancer_indices_lp Responde: 1. Imagina que eres un científico y redacta una hipótesis sobre el artículo anterior _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 2. Mel Greaves, del Instituto para la Investigación del Cáncer, en Londres, en relación con el artículo anterior opina que: “Los humanos tienen una expectativa de vida muy por encima de la edad reproductiva y esto no lo encuentras en ninguna otra especie”. ¿A qué se refiere Mel Greaves con la conclusión anterior? _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

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CICLO DIVERSIFICADO

ACTIVIDAD 1 Complejidad Instrucciones: Clasifica las imágenes según su grado de complejidad (de mayor a menor y escribe los números en el orden resultante en las líneas

_____________________________________________________________________________________

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CICLO DIVERSIFICADO

ACTIVIDAD 2 DE LA CÉLULA A LA HOJA

¿Qué necesitamos? - Planta de geranio - Lupa - Cuaderno - Lápiz

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CICLO DIVERSIFICADO

¿Cómo lo hacemos? Observa la planta, dibuja y describe:

Responde: ¿Qué instrumento utilizarías para ver las partes más pequeñas de la planta y por qué? _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ ¿Crees que todos los seres vivos tienen las mismas partes? ¿Por qué? _____________________________________________________________________________________ ¿Qué hay de los seres unicelulares? ¿Cómo crees que se desarrollan? Opina _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

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CICLO DIVERSIFICADO

Niveles de Organización Al estudiar las estructuras que forman a los seres vivos y cómo se organizan, se distinguen varios grados de complejidad denominados niveles de organización.

Nuestra hermana mayor, la Química se encarga de estudiar cómo se relacionan las partículas subatómicas (Protón, Neutrón y Electrón) para conformar distintos tipos de átomos que presentan características distintivas unos de otros. Los átomos similares conforman los elementos. Cuando varios átomos (que pueden o no ser de distintos elementos) se organizan, tenemos moléculas. Muchas de estas moléculas son indispensables para la vida y las revisaremos más a fondo en la siguiente unidad. La célula, nuestra unidad básica para la vida, está construida por moléculas que interactúan unas con otras y con el medio. Ahora bien, si pensamos en los seres vivos unicelulares, como una bacteria, podemos comprender la importancia de la organización de las moléculas para poder dar paso a la vida. Ya que, en una célula tan pequeña, podemos ver que la vida se hace presente. En cuanto a los seres pluricelulares, estos están formados por células. La forma y el tamaño de la célula son diversos y dependen de la función que la célula realice. Como ya hablamos de la independencia de los seres unicelulares, comprendemos que una célula, por sí sola, tiene la capacidad de realizar las funciones vitales de nutrición, relación y reproducción.

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CICLO DIVERSIFICADO

ACTIVIDAD 3 Instrucciones: Completa las actividades en el espacio que corresponde. 1. Encuentra los niveles de organización en la sopa de letras

2. Piensa y responde:

a. ¿A qué niveles de organización pertenecerían? i. El ojo de un gato

________________________

ii. Un caballo

________________________

iii. Un enjambre de abejas

________________________

iv. Todas las abejas del mundo ________________________ b. ¿Qué nivel de organización no está trabajando un biólogo que estudia interacciones entre las euglenas2 y los paramecios en un ecosistema?

i. Nivel comunidad ii. Nivel molecular iii. Nivel de órgano iv. Nivel de organismo v. Nivel atómico 2

BIOLOGIA

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CICLO DIVERSIFICADO

c. ¿Cómo se organizan los seres vivos en un ecosistema? _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

3. Relaciona los niveles de organización con su definición corresponda

¡Felicidades, completaste el tema!

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CICLO DIVERSIFICADO

Referencias: CNB, Nivel medio, Quinto Bachillerato, Área de ciencias naturales. NHGRI. (2021). Organelo. Genome.gov. Disponible en: https://www.genome.gov/es/genetics glossary/Organelo Metabolismo celular. (s. f.). Biogeo. Disponible en: http://biogeo.esy.es/BG2BTO/metabolismo.htm Metabolismo procariota. (s. f.). Khan Academy. Disponible en: https://es.khanacademy.org/science/biology/bacteria-archaea/prokaryote-metabolismecology/a/prokaryote-metabolism-nutrition Cajal, A. (2020). ¿Qué y Cuáles son los Procesos Celulares? Lifeder. Disponible en: https://www.lifeder.com/procesos-celulares/

GUIA DE AUTOAPRENDIJAJE No. 4 Carrera 4to. Bachillerato en Ciencias y Letras con Orientación en Ciencias Biológicas ÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos

Competencia: Aplica el conocimiento científico y en la investigación y resolución de problemas del entorno.

2 GUIA DE AUTOAPRENDIZAJE CICLO DIVERSIFICADO

PRESENTACION Todos los organismos vivos están formados por células dotadas de la extraordinaria capacidad para crear copias de sí mismas mediante el crecimiento y la división. Las células aisladas son la forma de vida más simple; los organismos superiores, como el hombre, son comunidades de células que derivan del crecimiento y división de una célula única fundadora: cada animal, hongo y vegetal es un conjunto extenso de células individuales que efectúan funciones especializadas y coordinadas por sistemas de comunicación complejos. Las células, son las unidades fundamentales de la vida Desde hace mucho tiempo, la curiosidad humana ha permitido el desarrollo de diversas ciencias que, basadas en ciertas hipótesis, han logrado descifrar el funcionamiento de los seres vivos. Una de ellas es la Biología Celular, la cual centra su estudio en la unidad fundamental de la vida: la célula. En general, esta ciencia se enfoca en la estructura, composición y función celular, desde las propiedades más generales (compartidas por todas las células) hasta funciones específicas altamente complejas, propias de células especializadas

3 GUIA DE AUTOAPRENDIZAJE CICLO DIVERSIFICADO

SESIÓN 4 Área: Ciencias Naturales

Subárea: Biología

Tema Generador: Comparación entre células

Indicador de logro: Define los tipos de células Distingue organelos y funciones de la célula.

Activación de Presaberes Activa presaberes a través de una lluvia de ideas utilizando como base las imágenes compartidas en el

rotafolio, preguntando cual es la diferencia entre las células

procariota y eucariota

Ubique en los espacios de cada célula sus características correspondientes, dentro de cada cuadro asignado según sean procariotas o eucariotas. -

Células simples Células complejas Menos antiguas

Procariota

Mas antiguas Evolucionadas Unicelulares Pluricelulares.

Eucariota

______

4 GUIA DE AUTOAPRENDIZAJE CICLO DIVERSIFICADO

Conocimientos Nuevos

La célula Es la unidad funcional y estructural básica de los seres vivos. Todas las células derivan de antepasados comunes y deben cumplir funciones semejantes en tamaño y estructura. Pese a su diversidad comparten cuatro componentes fundamentales: la membrana plasmática, que limita a ésta del exterior; el citoplasma, fluido viscoso al interior; el material genético, que es el DNA y los ribosomas, que llevan a cabo la síntesis proteica. Para sobrevivir, las células deben obtener energía y nutrimentos de su entorno, sintetizar proteínas y otras moléculas necesarias para crecer y repararse, y eliminar los desechos. Muchas células deben interactuar con otras. Para asegurar la continuidad de la vida, las células también deben reproducirse. Estas actividades se logran en partes especializadas de las células, como se verá más adelante.

Las células se clasifican en procariotas y eucariotas Aunque las células procariotas presentan estructuras relativamente sencillas, éstas son bioquímicamente muy versátiles; por ejemplo, en las bacterias se pueden encontrar las vías metabólicas principales incluyendo los 3 procesos energéticos fundamentales (glicólisis, respiración y fotosíntesis). Las células eucariotas son de mayor tamaño y complejidad, y presentan mayor contenido de material genético. Su DNA se encuentra en un núcleo rodeado por una doble membrana y el citoplasma contiene organelos. También tienen la característica de poseer un citoesqueleto de filamentos proteicos que ayuda a organizar el citoplasma y proporciona la maquinaria para el movimiento

5 GUIA DE AUTOAPRENDIZAJE CICLO DIVERSIFICADO

Para estudiar la diferencia entre célula animal y vegetal vamos a agrupar los diferentes aspectos en estos tres grupos:  Estructura y composición de las células  Nutrición  División celular (mitosis y meiosis) Diferencias entre la célula animal y vegetal en la estructura y composición celular Las diferencias que podemos encontrar en cuanto a la composición y estructura se basan fundamentalmente en la ausencia y presencia de orgánulos según el tipo de célula (animal o vegetal), y en algunos casos también en la composición de algunos orgánulos o estructuras como la membrana celular.

Estructuras de las células: La estructura común a todas las células comprende la membrana plasmática, el citoplasma y el material genético o ADN. Membrana plasmática: constituida por una bicapa lipídica en la que están englobadas ciertas proteínas. Los lípidos hacen de barrera aislante entre el medio acuoso interno y el medio acuoso externo.

6 GUIA DE AUTOAPRENDIZAJE CICLO DIVERSIFICADO

El citoplasma: abarca el medio líquido, o citosol, y el morfoplasma (nombre que recibe una serie de estructuras denominadas orgánulos celulares).

El material genético: constituido por una o varias moléculas de ADN. Según esté o no rodeado por una membrana, formando el núcleo, se diferencian dos tipos de células: las procariotas (sin núcleo) y las eucariotas (con núcleo). Las células eucariotas, además de la estructura básica de la célula (membrana, citoplasma y material genético) presentan una serie de estructuras fundamentales para sus funciones vitales.

El sistema endomembranoso: es el conjunto de estructuras membranosas (orgánulos) intercomunicadas que pueden ocupar casi la totalidad del citoplasma.

Orgánulos energía:

transductores

son las mitocondrias y los cloroplastos. Su función es la producción de energía a partir de la oxidación de la materia orgánica (mitocondrias) o de energía luminosa (cloroplastos).

Estructuras membranas:

carentes

están también en el citoplasma y son los ribosomas, cuya función es sintetizar proteínas; y el citoesqueleto, que da dureza, elasticidad y forma a las células, además de permitir el movimiento de las moléculas y orgánulos en el citoplasma.

El núcleo: mantiene protegido al material genético y permite que las funciones de transcripción y traducción se produzcan de modo independiente en el espacio y en el tiempo.

GUIA DE AUTOAPRENDIZAJE CICLO DIVERSIFICADO

Ejercitación de lo aprendido:

Identifica la estructura de una célula procariota 1.__________________________ 2.__________________________ 3.__________________________ 4.__________________________ 5.__________________________ 6.__________________________ 7.__________________________ 8.__________________________

1 1

2 1 8 1

3 1 4 1

5 1

Cuando existen ganas todo es posible

6 1

7 1

GUIA DE AUTOAPRENDIZAJE CICLO DIVERSIFICADO

Bibliografía:

Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. y Walter, P. (2011). Introducción a la Biología Celular (3ª ed.) Buenos Aires, Argentina: Medica Panamericana. Audesirk, T., Audesirk, G. y Byers, B. E. (2013). Biología. La vida en la Tierra con Fisiología (9ª ed.) Ciudad de México, México: Pearson Education de México MINEDUC (2014) Currículo Nacional Base Bachillerato en Ciencias y Letras, Guatemala.

Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE ENSEÑANZAMEDIA PEM. QUIMICA Y BIOLOGIA CURSO: PRÁCTICA DOCENTE SUPERVISADA CATEDRATICA: M.A. HANNIA NITNETH GIRÓN ARENALES JORNADA DIARIA

GUIAS DE AUTOAPRENDIZAJE II UNIDAD INTEGRANTES GRUPO 5 María del Rosario Alarcón Guzmán 200216335 Navil Dunyazad Ventura Sáenz 201013710 Josseline Mishell Contreras Morales 201401022 Catherin Susana Arevalo Ramirez 201503233

GUATEMALA MARZO 2022

Biología

Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

INTRODUCCION Los aprendizajes que se plantean en estas guías de autoaprendizaje de la II unidad son parte introductoria del estudio del funcionamiento interno de los seres orgánicos, y por tanto del cuerpo humano, en condiciones normales. Por medio de los procesos físicos y químicos que tienen lugar en los seres orgánicos cuando realizan sus funciones vitales. Abarca el estudio de las funciones vitales a distintos niveles de organización, desde el molecular hasta el organismo entero. Niveles: moléculas, células, tejidos, órganos, sistemas y organismos. Esta unidad tiene como objetivo buscar los principios, conceptos y funciones comunes a todos los seres vivos. Ejemplo: transporte de sustancias, transferencia de información y homeostasis (mantenimiento del equilibrio interno). También se revisará el cuerpo humano que es una estructura compleja y altamente organizada, formada por células que trabajan juntas para realizar funciones específicas necesarias para mantener la vida., las hormonas que son los mensajeros químicos del cuerpo viajan a través del torrente sanguíneo hacia los tejidos y órganos. Posteriormente se presentará el tema de las biomoléculas que son sustancias cuyas moléculas poseen una elevada masa molecular y están constituidas por la repetición de algún tipo de subunidad estructural. Son el componente clave de cualquier organismo vivo y forman parte de cada una de sus células. Finalmente, se revisará la división celular que es un proceso por el cual una célula produce dos o más células hijas, cuya función no es solamente originar nuevas células sino asegurar que el proceso se realice en forma debida y con la regulación adecuada, se aprendera sobre la mitosis siendo la división nuclear asociada a la división de las células somáticas de las células de un organismo eucariótico que no van a convertirse en células sexuales y la meiosis se transmite a cada célula nueva un cromosoma de cada una de las parejas de la célula original y cada una con sus respectivas fases.

Biología

Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

INSTRUCCIONES GENERALES GUIA NO. 1 FISIOLOGIA CELULAR Activación de presaberes Nuevos conocimientos Respiración celular: Glucolisis Ciclo de Krebs Fosforilación oxidativa Fotosíntesis Respiración Ejercitación mediante mapa conceptual y selección múltiple bibliografía GUIA NO. 2 CUERPO HUMANO Activación de presaberes Nuevos conocimientos El cuerpo humano Partes del cuerpo humano Órganos del cuerpo humano Sistemas del cuerpo humano Ejercitación de lo aprendido mediante mapa conceptual bibliografía GUIA NO. 3 BIOMOLECULAS Activación de presaberes Nuevos conocimientos Biomoléculas Biomoléculas Orgánicas Biomoléculas Inorgánicas Funciones de las biomoléculas Importancia de las biomoléculas Ejercitación de lo aprendido bibliografía GUIA NO. 4 DIVISION CELULAR Mitosis Mapa mental Ejercitación Meiosis Gametogénesis Etapas Ejercicios bibliografía

Biología

Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

GUÍA DE AUTOAPRENDIZAJE No. 1

CARRERA Instituto Nacional de Educación Básica -INEBÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos COMPETENCIA Representa las funciones, estructuras, clasificación y la fisiología de los seres vivos.

Biología

Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

PRESENTACION La fisiología celular es el estudio biológico de las actividades que tienen lugar en una célula para mantenerla viva. El término fisiología se refiere a las funciones normales en un organismo vivo. Las células animales, las células vegetales y los microorganismos unicelulares muestran similitudes en sus funciones a pesar de que varían en estructura. Las diferencias entre la célula animal, la célula vegetal y los microorganismos muestran la similitud funcional esencial, aunque esas células tienen estructuras diferentes. La absorción de agua por las raíces, la producción de alimentos en las hojas y el crecimiento de los brotes hacia la luz son ejemplos de la fisiología de las plantas. El metabolismo heterótrofo de los alimentos derivados de plantas y animales y el uso del movimiento para obtener nutrientes (incluso si el organismo permanece en una posición relativamente estacionaria) son característicos de la fisiología animal.

Biología

Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

SESIÓN 1

Área: Ciencias Naturales Subárea: Biología Tema: Fases de la respiración.

Inidicador de logro • Representa las funciones de los sistemas y óranos que forman parte del cuerpo humano en los seres vivos. Activacion de conocimientos previos. Antes de aprender algo nuevo, vamos a recordar ciertos conceptos vistos anteriormente. Observa la imagen y responde “¿Sabes qué pasa cuando comemos?”

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Biología

Guía de Autoaprendizaje

Ciclo Diversificado

Nuevos Conocimientos: Respiración Celular: El proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía recibe el nombre de RESPIRACIÓN CELULAR. La respiración celular es una reacción exergónica, donde parte de la energía contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para sintetizar ATP. Decimos parte de la energía porque no toda es utilizada, sino que una parte se pierde. Aproximadamente el 40% de la energía libre emitida por la oxidación de la glucosa se conserva en forma de ATP. Cerca del 75% de la energía de la nafta se pierde como calor de un auto; solo el 25% se convierte en formas útiles de energía. La célula es mucho más eficiente. La respiración celular es una combustión biológica y puede compararse con la combustión de carbón, bencina, leña. En ambos casos moléculas ricas en energía son degradadas a moléculas más sencillas con la consiguiente liberación de energía. Tanto la respiración como la combustión son reacciones exergónicas. Sin embargo, existen importantes diferencias entre ambos procesos. En primer lugar, la combustión es un fenómeno incontrolado en el que todos los enlaces químicos se rompen al mismo tiempo y liberan la energía en forma súbita; por el contrarío la respiración es la degradación del alimento con la liberación paulatina de energía. Este control está ejercido por enzimas específicas. En segundo lugar, la combustión produce calor y algo de luz. Este proceso transforma energía química en calórica y luminosa. En cambio, la energía liberada durante la respiración es utilizada fundamentalmente para la formación de nuevos enlaces químicos (ATP). La respiración celular puede ser considerada como una serie de reacciones de óxido-reducción en las cuales las moléculas combustibles son paulatinamente oxidadas y degradadas liberando energía. Los protones perdidos por el alimento son captados por coenzímas. La respiración ocurre en distintas estructuras celulares. La primera de ellas es la glucólisis que ocurre en el citoplasma. La segunda etapa dependerá de la presencia o ausencia de O2 en el medio, determinando en el primer caso la respiración aeróbica (ocurre en las mitocondrias), y en el segundo caso la respiración anaeróbica o fermentación (ocurre en el citoplasma).

Biología

Guía de Autoaprendizaje

GLUCÓLISIS La glucólisis, lisis o escisión de la glucosa, tiene lugar en una serie de nueve reacciones, cada una catalizada por una enzima específica, hasta formar dos moléculas de ácido pirúvico, con la producción concomitante de ATP. La ganancia neta es de dos moléculas de ATP, y dos de NADH por cada molécula de glucosa. Las reacciones de la glucólisis se realizan en el citoplasma, como ya adelantáramos y pueden darse en condiciones anaerobias; es decir en ausencia de oxígeno. Los primeros cuatro pasos de la glucólisis sirven para fosforilar (incorporar fosfatos) a la glucosa y convertirla en dos moléculas del compuesto de 3 carbonos gliceraldehído fosfato (PGAL). En estas reacciones se invierten dos moléculas de ATP a fin de activar la molécula de glucosa y prepararla para su

Ciclo Diversificado

La primera reacción del ciclo ocurre cuando la coenzima A transfiere su grupo acetilo (de 2 carbonos) al compuesto de 4 carbonos (ácido oxalacético) para producir un compuesto de 6 carbonos (ácido cítrico). El ácido cítrico inicia una serie de pasos durante los cuales la molécula original se reordena y continúa oxidándose, en consecuencia, se reducen otras moléculas: de NAD+ a NADH y de FAD+ a FADH2. Además, ocurren dos carboxilaciones y como resultado de esta serie de reacciones vuelve a obtenerse una molécula inicial de 4 carbonos el ácido oxalacético. El proceso completo puede describirse como un ciclo de oxalacético a oxalacético, donde dos átomos de carbono se adicionan como acetilo y dos átomos de carbono (pero no los mismos) se pierden como CO2.

CICLO DE KREBS El ciclo de Krebs también conocido como ciclo del ácido cítrico es la vía común final de oxidación del ácido pirúvico, ácidos grasos y las cadenas de carbono de los aminoácidos.

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Guía de Autoaprendizaje FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Ciclo Diversificado FOTOSÍNTESIS

El flujo de electrones está íntimamente acoplado al proceso de fosforilación, y no ocurre a menos que también pueda verificarse este último. Esto, en un sentido, impide el desperdicio ya que los electrones no fluyen a menos que exista la posibilidad de formación de fosfatos ricos en energía. Si el flujo de electrones no estuviera acoplado a la fosforilación, no habría formación de ATP y la energía de los electrones se degradaría en forma de calor. Puesto que la fosforilación del ADP para formar ATP se encuentra acoplada a la oxidación de los componentes de la cadena de transporte de electrones, este proceso recibe el nombre de fosforilación oxidativa. En tres transiciones de la cadena de transporte de electrones se producen caídas importantes en la cantidad de energía potencial que retienen los electrones, de modo que se libera una cantidad relativamente grande de energía libre en cada uno de estos tres pasos, formándose ATP.

En la primera etapa o etapa lumínica, la energía del sol es captada por la clorofila y otros pigmentos accesorios, provocando una serie de reacciones de óxido--reducción que propulsan la síntesis de ATP; la reducción de la coenzima NADP a NADPH y la oxidación de moléculas de H2O liberando O2 al medio. En la siguiente etapa o ciclo de Calvin el NADPH y el ATP (productos de la anterior etapa) se utilizan para reducir al CO2 que el vegeta1 toma del medio, a carbono orgánico. Si falta alguno de estos sustratos, el proceso se detiene. Son necesarias 6 vueltas al c1clo para formar una molécula de glucosa partir de 2 moléculas de PGAL. Este compuesto también se puede utilizar como material inicial para elaborar otros compuestos orgánicos que la célula necesita.

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Guía de Autoaprendizaje RESPIRACIÓN La oxidación de la glucosa es una fuente principal de energía en la mayoría de las células. La primera fase de este proceso es la glucólisis, en la cual la molécula de glucosa (6C), se escinde en dos moléculas de ácido pirúvico (3C). Este paso produce un rendimiento neto de 2 moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. La segunda fase de la degradación de la glucosa es la respiración aeróbica que ocurre en tres etapas: ciclo de Krebs, transporte de electrones y fosforilación oxidativa. En ausencia deO2 el ácido pirúvico de la glucólisis se convierte en etanol o ácido láctico mediante fermentación. En el curso de la respiración las moléculas de ácido pirúvico se fraccionan en grupos acetilos; los cuales ingresan al ciclo de Krebs. En este ciclo los grupos acetilos se oxidan por completo a CO2,

Ciclo Diversificado se reducen cuatro aceptores de electrones (tres NAD+ y Un FAD) y se forma GTP. La etapa final de la respiración es el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa (se dan acopladamente). En este paso intervienen una cadena de transportadores de electrones que transportan los electrones de alta energía aceptados por el NADH y el FADH2 viajando cuesta abajo hacia el oxígeno. En tres puntos de su descenso por toda la cadena transportadora, se liberan grandes cantidades de energía que propulsan el bombeo de fotones hacía el espacio intermembranoso de la mitocondria. Esto crea un gradiente electroquímico a través de la membrana interna. Cuando los protones atraviesan el complejo ATP sintetasa hacia la matriz, la energía liberada se utiliza para sintetizar moléculas de ATP. Este mecanismo por el cual se cumple la fosforilación oxidativa se conoce como hipótesis quimiosmótica.

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Ejercitación de lo Aprendido: •

Realizar un mapa mental con el tema de la respiración celular:

•

Seleccionar la respuesta correcta: 1. El ciclo de Krebs ocurre en: a. El citosol b. El estroma c. La matriz mitocondrial d. La grama e. El citoplasma 2. Organela responsable de la respiración celular: a. Lisosoma b. Mitocondria c. Cloroplasto d. Vacuola e. Ribosoma 3. En la _____________ se sintetiza la mayor cantidad de ATP: a. Glucolisis b. Fermentación c. Ciclo de Krebs d. Fosforilación oxidativa e. Respiración celular

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Ciclo Diversificado

BIBLIOGRAFÍA Alberts, B et al; (1996) Biología Molecular de la Célula. 3ra Edición. Ediciones Omega S.A. Barcelona. Campbell, N; (1997) Biology. 4th Edition. the Benjamín Cummings Publishing Company. Inc. California Castro, Handel y Rivolta . Actualizaciones en Biología. (1986). Ed. EUDEBA Castro R. et al. Investigación y Ciencia., N° 39, Diciembre de 1979. Curtis y Barnes (1992). Biología. 5ª Ed. Bs.As. Editorial Médica Panamericana. CONICET-SENOC (1984) Módulo 3 y 4.

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GUÍA DE AUTOAPRENDIZAJE No. 2

CARRERA Instituto Nacional de Educación Básica INEBÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos

COMPETENCIA Representa las funciones, estructuras, clasificación y la Biología fisiología de los seres vivos .

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PRESENTACIÓN El cuerpo humano es el conjunto de la estructura física y de órganos que forman al ser humano. El término cuerpo humano se origina del latín corpus, que significa “cuerpo” y humanus, humanum que se refiere a “humano”. Algunas características del método científico pueden ser: El cuerpo humano también está compuesto por elementos químicos como el oxígeno y el hidrógeno, vitales para su funcionamiento. Los órganos del cuerpo humano están diseñados para cumplir diferentes funciones independientes o interrelacionadas, que son vitales para que las personas puedan vivir, de ahí la importancia de cuidar el organismo en función de tener un cuerpo y vida sanos. La estructura física está compuesta por tres partes principales que son cabeza, tronco y extremidades superiores e inferiores y, la estructura referida a los órganos está compuesta por diferentes sistemas: circulatorio, respiratorio, digestivo, endocrino, reproductor, excretor, nervioso, locomotor.

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SESIÓN 2

Área: Ciencias Naturales Subárea: Biología Tema generador: El Cuerpo Humano

Indicador de logro • Representa las funciones de los sistemas y óranos que forman parte del cuerpo humano en los seres vivos.

Activación de Conocimientos Previos Antes de aprender algo nuevo, vamos a recordar ciertos conceptos vistos anteriormente. Observa las imágenes e identificar las partes del cuerpo que están señaladas en el cuerpo del niño.

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Conocimientos Nuevos

El Cuerpo Humano El cuerpo humano es la estructura física y material del ser humano. Es estudiado por diferentes ramas de las ciencias biológicas, dependiendo del nivel organización de la materia que se analice. El cuerpo humano también está compuesto por elementos químicos como el oxígeno y el hidrógeno, vitales para su funcionamiento. A través de diferentes ramas de las ciencias de la salud como la anatomía, la biología, la fisiología y la antropometría, se ha dado a conocer qué es el cuerpo humano, cómo estás conformado y cómo funciona. Como individuos, conocer cómo está formado nuestro cuerpo y cómo funciona, esto con la finalidad de entender porque nuestro cuerpo cambia constantemente a medida que envejecemos y el por qué debemos cuidarlo a través de una alimentación balanceada y la actividad física.

Partes del Cuerpo Humano

El cuerpo humano se conforma en tres partes: cabeza, tronco y extremidades. El cuello sirve de unión entre la cabeza y el tronco. 1 Cabeza: está formada por el cráneo y la cara, contiene los órganos de los sentidos, entre ellos el ojo y el oído. Dentro del cráneo se encuentra el encéfalo. Extremidades. Son cuatro, dos inferiores y dos superiores. La extremidad superior se divide en brazo, antebrazo y mano. La extremidad inferior se divide en muslo, pierna y pie.

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Tronco: se divide en tórax y abdomen.

Órganos del Cuerpo Humano Los órganos del cuerpo humano están diseñados para cumplir diferentes funciones independientes o interrelacionadas, que son vitales para que las personas puedan vivir, de ahí la importancia de cuidar el organismo en función de tener un cuerpo y vida sanos.

Sistemas del Cuerpo Humano 1. Sistema circulatorio: es responsable de interconectar todos los sistemas y mover la sangre, los nutrientes, el oxígeno y las hormonas a través de todo el cuerpo. Está conformado por el corazón, las venas, las arterias y los vasos sanguíneos.

2. Sistema respiratorio: permite inhalar oxígeno y expulsar dióxido de carbono mediante la respiración. En este proceso se transporta el oxígeno a través de la sangre y lo distribuye por las células del cuerpo. 3. Sistema digestivo: es donde se lleva a cabo el proceso de digestión de los alimentos en el cual se descomponen y absorben los nutrientes necesarios para el organismo.

4. Sistema endocrino: está conformado por ocho glándulas principales que secretan hormonas en la sangre y que regulan el metabolismo, las funciones sexuales y el crecimiento.

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5. Sistema reproductor: permite la reproducción humana y es diferente en los hombres y las mujeres. El sistema reproductor de los hombres está compuesto por los testículos y el pene. En las mujeres está compuesto por los ovarios, el útero y la vagina. 6. Sistema excretor: es el sistema encargado de que el cuerpo expulse los desechos una vez realizados el proceso de digestión en el cual se extraen los nutrientes de los alimentos. 7. Sistema nervioso: está compuesto por el sistema central formado por el cerebro y la médula espinal, y el sistema periférico, formado por los nervios que enlazan las partes del cuerpo con el sistema nervioso central.

Ejercitación de lo Aprendido Realizar un mapa conceptual con el tema “El Cuerpo Humano”.

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BIBLIOGRAFÍA

✓ CNB, Nivel medio, Cuarto Bachillerato, naturales. “EL CUERPO HUMANO”, Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K y Walter O. Ed. Omega. 4ta edición (2004) ✓ Domínguez. M. (2012). Biología para secundaria. Colombia: THERMA EQUIPO EDITORIAL. S.A

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GUÍA DE AUTOAPRENDIZAJE No. 3

CARRERA Instituto Nacional de Educación Básica -INEBÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos

COMPETENCIA Representa las funciones, estructuras, clasificación y la fisiología de los seres vivos. Biología

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Ciclo Diversificado

PRESENTACIÓN En los seres vivos se encuentran cuatro tipos de moléculas orgánicas: carbohidratos, Lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Dichas moléculas contienen carbono, hidrogeno y oxígeno. Además, las proteínas contienen nitrógeno y azufre; los ácidos nucleicos y algunos lípidos contienen nitrógeno y fósforo. Las moléculas orgánicas en general determinan la estructura y función de las células que integran a los animales y plantas. Los azúcares son las unidades básicas de los carbohidratos, las moléculas orgánicas más abundantes de la naturaleza. Los carbohidratos van desde los azúcares sencillos o monosacáridos, como la glucosa y la fructosa, hasta los polisacáridos, polímeros que contienen miles de unidades azúcar. Entre estos últimos se encuentran el almidón y la celulosa de las plantas y el glucógeno de los animales. Los carbohidratos desempeñan funciones muy diversas en los seres vivos. Determinados azúcares almacenan cantidades importantes de energía. La glucosa es la principal fuente de energía de tipo carbohidrato en animales y plantas. Muchas plantas utilizan la sacarosa para transportar eficazmente energía a través de sus tejidos. Otros carbohidratos actúan como materiales estructurales. La celulosa es el principal componente estructural de la madera y ciertas fibras vegetales. La quitina, otro tipo de polisacárido, se encuentra en el exoesqueleto de los insectos y los crustáceos. Algunas biomoléculas incluyen carbohidratos entre sus componentes. Los nucleótidos, las subunidades estructurales de los ácidos nucleicos, contienen ribosa o desoxirribosa. Determinadas proteínas contienen también carbohidratos. Las glucoproteínas y glucolípidos se encuentran en la superficie externa de las membranas celulares de los organismos multicelulares, donde desempeñan funciones cruciales en las interacciones entre células.

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SESIÓN 3

Área: Ciencias Naturales Subárea: Biología Tema: Biomoléculas.

Indicador de logro: • Representa las funciones de los sistemas y óranos que forman parte del cuerpo humano en los seres vivos.

Activación de conocimientos previos: Antes de aprender algo nuevo, vamos a recordar ciertos conceptos vistos anteriormente. Observa la imagen y contesta la pregunta: ¿De qué estamos hechos los seres humanos?

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Conocimientos Nuevos: Biomoléculas: Las biomoléculas o moléculas biológicas son todas aquellas moléculas propias de los seres vivos, ya sea como producto de sus funciones biológicas o como constituyente de sus cuerpos. Se presentan en un enorme y variado rango de tamaños, formas y funciones. Las principales biomoléculas son los carbohidratos, las proteínas, los lípidos, los aminoácidos, las vitaminas y los ácidos nucleicos. El cuerpo de los seres vivos está conformado principalmente por combinaciones complejas de seis elementos primordiales: el carbono (C), el hidrógeno (H), el oxígeno (O), el nitrógeno (N), el fósforo (P) y el azufre (S). Esto se debe a que estos elementos permiten: La formación de enlaces covalentes (que comparten electrones) sumamente estables (simples, dobles o triples). La formación de esqueletos tridimensionales de carbono. La construcción de múltiples grupos funcionales con características sumamente distintas y particulares. Por esta razón, las biomoléculas suelen estar constituidas por este tipo de elementos químicos. Las biomoléculas comparten una relación fundamental entre estructura y funciones, en la que interviene también el entorno en el que se encuentran. Por ejemplo, los lípidos poseen una parte hidrófoba, o sea, que repele el agua, por lo que suelen organizarse en presencia de ella de modo tal que los extremos hidrófilos (atraídos por el agua) queden en contacto con el entorno y los hidrófobos queden a su resguardo.

Este tipo de funciones son fundamentales para la comprensión del funcionamiento bioquímico de los organismos vivientes. Según su naturaleza química, biomoléculas pueden clasificarse orgánicas e inorgánicas.

las en

Biomoléculas inorgánicas Las biomoléculas inorgánicas son todas aquellas que no están basadas en el carbono, excepto algunas como el CO2(g) y en CO. Estas pueden ser parte tanto de los seres vivientes como de los objetos inanimados, pero no por eso dejan de ser indispensables para la existencia de la vida. Estos tipos de biomoléculas no forman cadenas de monómeros como en el caso de las orgánicas, es decir, no forman polímeros, y pueden estar formadas por distintos elementos químicos. Algunos ejemplos de biomoléculas inorgánicas son el agua, determinados gases como el oxígeno (O2) o el hidrógeno (H2), el NH3 y el NaCl.

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Guía de Autoaprendizaje Biomoléculas orgánicas Las biomoléculas orgánicas están basadas en la química del carbono. Estas biomoléculas son producto de las reacciones químicas del cuerpo o del metabolismo de los seres vivientes. Están constituidas fundamentalmente por carbono (C),

Ciclo Diversificado hidrógeno (H) y oxígeno (O). También pueden tener como parte de su estructura elementos metálicos como hierro (Fe), cobalto (Co) o níquel (Ni), en cuyo caso se llamarían oligoelementos. Cualquier proteína, aminoácido, lípido, carbohidrato, ácido nucleico o vitamina es un buen ejemplo de este tipo de biomoléculas.

Funciones de las biomoléculas Las biomoléculas pueden tener diversas funciones, tales como: -

Funciones estructurales. Las proteínas y los lípidos sirven como materia de sostén de las células, manteniendo la estructura de membranas y tejidos. Los lípidos también constituyen la reserva de energía en los animales y las plantas. Funciones de transporte. Algunas biomoléculas sirven para movilizar nutrientes y otras sustancias a lo largo del cuerpo, dentro y fuera de las células, uniéndose a ellas mediante enlaces específicos que luego pueden romperse. Un ejemplo de este tipo de biomolécula es el agua. Funciones de catálisis. Las enzimas son biomoléculas capaces de catalizar (acelerar) la velocidad de determinadas reacciones químicas sin formar parte de la reacción, por tanto, no constituyen ni un reactivo, ni un producto. Estos tipos de biomoléculas regulan un numeroso grupo de procesos químicos y biológicos que ocurren en el cuerpo humano, de los animales y las plantas. También existen los inhibidores, que son moléculas que disminuyen la velocidad de determinadas reacciones químicas y, por tanto, también intervienen en la regulación de los procesos químicos y biológicos. Ejemplos de enzimas son la amilasa, que se produce en la boca y permite descomponer moléculas de almidón, y la pepsina, que se produce en el estómago y permite descomponer proteínas en aminoácidos.

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Funciones energéticas. La nutrición de los organismos vivos puede ser autótrofa, cuando son capaces de sintetizar los compuestos fundamentales para su metabolismo a expensas de moléculas inorgánicas (sin depender de otro ser vivo), o heterótrofa, cuando obtienen la materia orgánica necesaria para su metabolismo a partir de la materia orgánica sintetizada por otros organismos autótrofos o heterótrofos (dependiendo de otro ser vivo). En ambos casos, la energía necesaria para sostener la vida en los organismos vivos se obtiene mediante un proceso denominado oxidación, que consiste en degradar la glucosa a formas más simples para obtener energía. Los lípidos también son una fuente esencial de energía. Funciones genéticas. El ADN (ácido desoxirribonucleico ) es un ácido nucleico que contiene toda la información genética necesaria para el desarrollo y funcionamiento de todos los seres vivos. Además, es responsable de transmitir la información hereditaria. Por otra parte, el ARN (ribonucleico) es un ácido ribonucleico que interviene en la síntesis de proteínas necesarias para el desarrollo y funcionamiento de las células. El ADN y el ARN no actúan solos, el ADN se vale del ARN para transmitir información genética durante la síntesis de proteínas. Estas dos biomoléculas constituyen la base del genoma (todo el material genético que contiene un organismo particular), por tanto, determinan lo que es una especie o un individuo específico.

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Guía de Autoaprendizaje Importancia biomoléculas

las

Las biomoléculas son indispensables para el nacimiento, desarrollo y funcionamiento de todas las células que conforman a los organismos vivos. Cumplen funciones vitales de sostén, de regulación de procesos y de transporte de sustancias en cada una de las células que forman los tejidos, órganos y sistemas de órganos. La falta de determinada biomolécula en algún organismo vivo puede provocar deficiencias y desequilibrios en su funcionamiento, provocando su deterioro o la muerte. Bioelementos y biomoléculas Se denomina bioelementos a los elementos químicos a partir de los cuales se componen las biomoléculas,

Ciclo Diversificado por tanto, son los elementos presentes en los seres vivos. Los bioelementos pueden ser clasificados como: Bioelementos primarios. Componen el 99 % de la materia viviente de todos los seres vivos conocidos. Son: carbono (C), oxígeno (O), hidrógeno (H), nitrógeno (N), azufre (S) y fósforo (P). Bioelementos secundarios. Son aquellos que, si bien son indispensables para la vida y para el correcto desempeño del cuerpo, se requieren en cantidades moderadas y con fines específicos. Son: sodio (Na), calcio (Ca), magnesio (Mg), potasio (K), cloro (Cl) y flúor (F). Además, existen los oligoelementos que son necesarios para la vida, pero en cantidades muy bajas (0,1 % de los bioelementos del cuerpo). Algunos ejemplos son: hierro (Fe), yodo (I), cromo (Cr), cobre (Cu), Zinc (Zn) y Boro (B).

Ejercitación de lo aprendido: Completa el esquema:

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GUÍA DE AUTOAPRENDIZAJE No. 4

Instituto Nacional de Educación Básica -INEBÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos COMPETENCIA Representa las funciones, estructuras, clasificación y la fisiología de los seres vivos MITOSIS Biología

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PRESENTACION Las células se reproducen duplicando su contenido y luego dividiéndose en dos. El ciclo de división es el medio fundamental a través del cual todos los seres vivos se propagan. En especies unicelulares como las bacterias y las levaduras, cada división de la célula produce un nuevo organismo. La división celular también es necesaria en el cuerpo adulto para reemplazar las células perdidas por desgaste, deterioro por muerte celular programa. Así, un humano adulto debe producir muchos millones de nuevas células cada segundo simplemente para mantener el estado de equilibrio y, si la división celular se detiene el individuo moriría en pocos días. La gran mayoría de las células también doblan su masa y duplican todos sus orgánulos citoplasmáticos en cada ciclo celular: De este modo durante el ciclo celular un conjunto complejo de procesos citoplasmáticos y nucleares tienen que coordinarse unos con otros.

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SESIÓN 4

Área: Ciencias Naturales Subárea: Biología Tema: Mitosis y Meiosis.

Indicador de logro • Representa las funciones de los sistemas y óranos que forman parte del cuerpo humano en los seres vivos. MITOSIS Es un tipo de división celular propia de las células eucariontes, en la cual 1 célula da origen a 2 células hijas idénticas en el número de cromosomas a la progenitora. La mitosis ocurre en las células somáticas, que son la mayoría de las células del cuerpo, a excepto de los gametos. Consta de 4 fases: A. PROFASE La cromatina se condensa, haciendo visibles a los cromosomas. Los centríolos migran hacia los polos de la célula el huso acromático. La membrana nuclear y los nucleolos se desorganizan. B. METAFASE Los cromosomas se adhieren al huso acromático, mediante sus centrómeros y se alinean en el “ecuador” de la célula. C. ANAFASE Las fibras del huso acromático se contraen, acortando su longitud; separando a las cromátides de los cromosomas; las que serán arrastradas hacia polos opuestos de la célula. D. TELOFASE Los cromosomas han llegado a los polos y se descondensan, se reconstituyen la membrana nuclear y el nucleolo. Se divide el citoplasma (Citocinesis) originando así 2 células hijas.

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En las células animales la citocinesis ocurre por constricción: Constricción

En tanto que en células vegetales se va formando una nueva pared celular. Pared nueva

Esquema de la mitosis en una célula de un animal con un número diploide cuatro (número haploide = 2) 1, Interfase o de reposo. 2, profase temprana; centriolo dividido. 3 y 4, profase tardía. 5, metafase, 6 y 7, anafase temprana y tardía. 8, telofase; la membrana celular nuclear ha reaparecido y comienza la división citoplásmica

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MAPA CONCEPTUAL Completar

MITOSIS

Fases

Se realiza en

EJERCICIO: 1. ¿Qué es la Mitosis? _____________________________________________ . 2. La mitosis es propia de las células ________________________________________________________________ . 3. ¿Cómo es el número de cromosomas de las células hijas, con respecto a la célula madre? _______________________________________________________________ . 4. Fase en la cual “desaparece” el nucleolo y la carioteca _______________________________________________________________ . 5. ¿Qué sucede con los centríolos en la profase? _________________________________________________________________ 6. ¿Qué son los cromosomas? _________________________________________________________________ 7. ¿Qué sucede con los cromosomas en la Metafase? ________________________________________________________________ 8. ¿Qué sucede con las cromátides de los cromosomas en la Anafase? _________________________________________________________________

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9. En la ___________________ se “reconstituye” los nucleolos y la membrana nuclear. 10. ¿Cómo es la citocinesis en células animales? ________________________________________________________________ 11. ¿Cómo es la citocinesis en células vegetales? ________________________________________________________________ 12. ¿Cuántas células hijas se producen en la Mitosis? ________________________________________________________________ . 13. Completa:

MITOSIS sus fases

MEIOSIS: En años anteriores estudiamos que existen dos tipos de reproducción: la asexual y la sexual. La reproducción asexual se caracteriza por la participación de un solo progenitor. En cambio, en la reproducción sexual participan dos progenitores, los cuales producen células sexuales llamadas gametos, cuya unión constituye el inicio de la vida de un nuevo individuo. Ahora bien, ¿cuántos cromosomas poseen los gametos? ¿recuerdas si tendrán la misma cantidad de material genético que las células somáticas? Para responder estas interrogantes, realiza la siguiente actividad. Observa el siguiente esquema en el que se representa la unión de dos gametos, uno masculino y uno femenino.

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Luego, contesta las preguntas planteadas: -

¿Cuál es el número total de cromosomas de este cigoto?

¿De dónde provienen los cromosomas?

¿Los gametos son células haploides o diploides? Explica.

Como seguramente ya notaste, los gametos son células que poseen la mitad del material genético presente en las células somáticas de un individuo. Por ejemplo, los seres humanos tenemos un total de 46 cromosomas en nuestras células somáticas, en cambio, nuestros gametos poseen solo 23 cromosomas. Los gametos se generan mediante un proceso denominado gametogénesis.

GAMETOGENESIS: El proceso de fecundación permite la reconstitución de la dotación cromosómica total de un organismo. Las células sexuales o gametos, al unirse, aportan, cada una, un juego de cromosomas, uno proveniente de la madre y otro del padre. Cada juego está compuesto por la mitad del número total de cromosomas de la especie, por lo tanto, los gametos poseen solo un cromosoma de cada tipo, es decir, son haploides. Pero ¿cómo se producen los gametos? Se originan gracias a un proceso llamado gametogénesis, en el que unas células diploides, llamadas células germinales, experimentan dos divisiones sucesivas en las que se reduce el número de cromosomas. Este tipo de división celular se denomina meiosis. En el siguiente esquema se representa la reducción del número de cromosomas en la formación de gametos y la reconstitución del número diploide de cromosomas a partir del proceso de fecundación.

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Existen dos tipos de gametogénesis: la ovogénesis, a partir de la cual se originan los gametos femeninos u ovocitos; y la espermatogénesis, que da lugar a los gametos masculinos o espermatozoides. -

¿Cuántos cromosomas tienen los gametos de un organismo cuyas células somáticas poseen 56 cromosomas? Explica.

Si los gametos de un individuo presentan 12 cromosomas, ¿qué dotación cromosómica tendrán sus células somáticas? Fundamenta.

¿Cuántos pares de cromosomas homólogos tienen las células somáticas de un individuo cuyos gametos poseen 20 cromosomas? Fundamenta.

MEIOSIS Y SUS ETAPAS: Como ya mencionamos, la meiosis es un mecanismo de división celular que permite la formación de células hijas que poseen la mitad del material genético de la célula madre. En este caso, se obtienen cuatro células haploides (n) a partir de una célula diploide (2n). Lo anterior ocurre porque la célula inicial experimenta dos divisiones sucesivas: meiosis I y meiosis II; y una sola duplicación del ADN. A continuación, se detalla cada una de las etapas de la meiosis: Meiosis I: Corresponde a la primera división meiótica, en la cual el número de cromosomas se reduce a la mitad. Se compone de las siguientes subetapas: Profase I: En esta etapa los cromosomas homólogos, de origen materno y paterno, se aparean, originando una tétrada o cromosoma bivalente. Este proceso se denomina sinapsis. Posteriormente, estos cromosomas intercambian material genético, fenómeno conocido como entrecruzamiento o Crossing over. Los cromosomas permanecen unidos en las zonas de intercambio llamadas quiasmas. Estas permiten mantener unidos a los cromosomas hasta su separación en anafase l. Metafase I: Los cromosomas homólogos se alinean azarosamente en el ecuador de la célula, fenómeno denominado permutación cromosómica. Esto permite que existan múltiples posibilidades de distribución de los cromosomas en las células que se van a originar. Los pares de cromosomas homólogos, están ahora fuertemente condensados y en- rollados, se empiezan a acomodar en un plano equidistante de los polos y se denomina la placa de la metafase (mitad de la célula). Telofase I: Los cromosomas ya se disponen en los polos y comienza la reorganización de la envoltura nuclear y del nucléolo. Se descondensa el material genético. Las células continúan compartiendo el citoplasma.

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Citocinesis 1: Después de esta etapa continua la citocinesis, la que produce dos células haploides, es decir, con la mitad de los cromosomas de la célula original. Por lo tanto, la citocinesis es la separación del citoplasma. La citocinesis consiste en la separación física del citoplasma en dos células hijas durante la división celular. Tanto en la mitosis como en la meiosis se produce al final de la telofase, a continuación de la cariocinesis. Meiosis II Una vez finalizada la meiosis I, las dos células hijas experimentan una breve interfase durante la cual NO ocurre la duplicación del ADN. En esta breve interfase (intercinesis) se duplica los centriolos. Luego de esto, se inicia la meiosis II, proceso de división muy similar a la mitosis, cuyas etapas se describen a continuación.

Profase II: Se forma el huso meiótico y comienzan a desintegrarse las envolturas nucleares y nucléolos. En esta etapa no hay entrecruzamiento.

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Metafase II: Los cromosomas dobles, es decir, formados por dos cromátidas, se alinean en el ecuador de la célula.

Anafase II: Las cromátidas hermanas se separan, y cada una de ellas migra hacia polos opuestos de la célula.

Telofase II: Se reorganiza la envoltura nuclear alrededor de los cromosomas, formados por una cromátida, que han llegado a los polos de la célula. Además, las fibras del huso se desintegran.

Al ser completada la meiosis II, se obtienen cuatro células hijas haploides (n) genéticamente distintas, con 1c de ADN. Por lo tanto, cada célula contiene solo un representante de cada par de cromosoma Citocinesis II: La citocinesis 2 consiste en la separación física del citoplasma en dos células hijas durante la división celular. Tanto en la mitosis como en la meiosis se produce al final de la telofase, a continuación de la cariocinesis.

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Ejercicio 1. Completa la siguiente tabla en la que se resumen los cambios que experimenta el material genético en una célula humana durante la meiosis. Etapas de Número de la meiosis cromosomas Profase I

Número de cromátidas

Cantidad de ADN

Diploidía o Haploidía

Metafase I Anafase I Telofase I (Por núcleo) Profase II (Por célula) Metafase II (Por célula) Anafase II (Por célula) Telofase II (Por Núcleo)

2. Subraya la mejor alternativa para cada pregunta. a. La imagen muestra una célula en la etapa de metafase I. Al respecto, ¿cuál sería la dotación cromosómica diploide de la especie a la cual pertenece esta célula? 1 par de cromosomas. 2 pares de cromosomas. 3 pares de cromosomas. 4 pares de cromosomas. 8 pares de cromosomas.

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Bibliografía CNB, Nivel medio, Cuarto Bachillerato, naturales. “EL CUERPO HUMANO”, Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K y Walter O. Ed. Omega. 4ta edición (2004)

Domínguez. M. (2012). Biología para secundaria. Colombia: THERMA EQUIPO EDITORIAL. S.A

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Ciclo Diversificado

BIBLIOGRAFÍAS Alberts, B et al; (1996) Biología Molecular de la Célula. 3ra Edición. Ediciones Omega S.A. Barcelona. Campbell, N; (1997) Biology. 4th Edition. the Benjamín Cummings Publishing Company. Inc. California Castro, Handel y Rivolta . Actualizaciones en Biología. (1986). Ed. EUDEBA Castro R. et al. Investigación y Ciencia., N° 39, Diciembre de 1979. Curtis y Barnes (1992). Biología. 5ª Ed. Bs.As. Editorial Médica Panamericana. CONICET-SENOC (1984) Módulo 3 y 4. De Robertis(h); Hib; Ponzio. (1996).Biología Celular y Molecular de Robertis. 12º Edición. El Ateneo. Bs.As. De Robertis, E.; Hib, J.; (1998) .Fundamentos de Biología Celular y Molecular. El Ateneo. Bs.As. Karp, G.; (1998) Biología Celular y Molecular. Ed. Mc Graw Hill InterAmerican. México. Smith and Wood; (1997). Biología Celular. Ed. Addison-Wesley, Iberoamericana S.A. Solomon y col. (1998) . Biología de Villee. 4ª. Ed. Mex. McGraw-Hill. Interamericana

Biología

GUIAS DE AUTOAPRENDIZAJE III UNIDAD INTEGRANTES GRUPO 5 María del Rosario Alarcón Guzmán 200216335 Navil Dunyazad Ventura Sáenz 201013710 Josseline Mishell Contreras Morales 201401022 Catherin Susana Arevalo Ramirez 201503233

GUATEMALA ABRIL 2022

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INTRODUCCION Los aprendizajes que se plantean en esta unidad son parte introductoria del estudio del funcionamiento interno de los seres orgánicos, y por tanto del cuerpo humano, en condiciones normales. Por medio de los procesos físicos y químicos que tienen lugar en los seres orgánicos cuando realizan sus funciones vitales. Abarca el estudio de las funciones vitales a distintos niveles de organización, desde el molecular hasta el organismo entero. Niveles: moléculas, células, tejidos, órganos, sistemas y organismos. Esta unidad tiene como objetivo el ATP que es la principal fuente de energía utilizada en la mayoría de los procesos y funciones celulares, tanto en el cuerpo humano como en el organismo de otros seres vivos.. Finalmente, se revisará la herencia y ADN, la genética es el estudio de la herencia, el proceso en el cual un padre le transmite ciertos genes a sus hijos. La apariencia de una persona (estatura, color del cabello, de piel y de los ojos) está determinada por los genes. Otras características afectadas por la herencia son: Probabilidad de contraer ciertas enfermedades, Capacidades mentales y Talentos naturales

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INSTRUCCIONES GENERALES

GUIA NO. 1 Bioenergética Activación de presaberes Nuevos conocimientos Homeostasis: Tipos de homeostasis Importancia de homeostasis Ejemplos de homeostasis Ejercitación mediante mapa conceptual bibliografía GUIA NO. 2 Herencia y ADN Activación de presaberes Nuevos conocimientos Leyes de Mendel Gregorio Mendel 1er Ley de Mendel: Principio de la uniformidad 2da Ley de Mendel: Principios de la segregación 3er Ley de Mendel: Ley de transmisión independiente de los alelos Ejercitación de lo aprendido mediante sopa de letras bibliografía

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GUÍA DE AUTOAPRENDIZAJE No. 1 CARRERA Instituto Nacional de Educación Básica -INEBÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos COMPETENCIA Representa las funciones y procesos en el desarrollo de ciclos para el funcionamiento del organismo

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PRESENTACIÓN Todos los seres vivos desarrollan en el organismo sustancias que le permiten mantener un equilibrio y para satisfacer necesidades que le permitan sobrevivir al medio que lo rodea. En la homeostasis, las concentraciones de ácido, la presión arterial, el azúcar en la sangre, los electrólitos, la energía, las hormonas, el oxígeno, las proteínas y la temperatura se ajustan constantemente para responder a los cambios en el interior y el exterior del cuerpo. De esa manera, todos los sistemas se mantienen en un nivel normal. También se llama equilibrio homeostático y homeostasia.

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SESIÓN 1

Área: Ciencias Naturales Subárea: Biología Tema generador: El Estado de la Homeostasis

Indicador de logro • Representa las funciones y procesos en el desarrollo de ciclos para el funcionamiento del organismo.

Activación de Conocimientos Previos Antes de aprender algo nuevo, vamos a recordar ciertos conceptos vistos anteriormente. Observa la imagen e interprete lo que sucede desde el inicio y final del ciclo motivacional.

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Conocimientos Nuevos La Homeostasis La homeostasis es la capacidad adaptativa de nuestro cuerpo. En la homeostasis influyen tres actores principales: • •

•

Los receptores, encargados de detectar los cambios en el entorno. El centro de control, que sería el cerebro, encargado de enviar las órdenes de autorregulación. Los efectores, que ejecutan esas órdenes.

La homeostasis se encarga de adaptar nuestro organismo a los cambios del entorno para ayudar a su supervivencia. No solo a nivel físico, sino también mental. Un medio interno en equilibrio puede mejorar tu estado de ánimo, tu capacidad de concentración o tu rendimiento intelectual.

Tipos de Homeostasis Frente a las interacciones que el organismo mantiene con el medio ambiente en el que se encuentra, se pueden identificar tres tipos de respuestas: •

•

Regulación: Ante una modificación en el ambiente, el organismo dispara acciones compensatorias para mantener el ambiente interno medianamente constante. Evitación: Este proceso de equilibrio busca reducir el impacto de las transformaciones del ambiente en el organismo a través de mecanismos de escape comportamental para evitar cambios ambientales temporales o ambientales. Conformidad: Durante este proceso de equilibrio, el organismo cambia a la par de las modificaciones que se registran en el medio ambiente.

Importancia de la Homeostasis Gracias a que la homeostasis aspira a la búsqueda del equilibrio es que los organismos no entran en estado de entropía, es decir, de caos. Si los procesos de homeostasis por algún motivo fallan, se produce la enfermedad o muerte del organismo. Si el organismo no logra mantener sus parámetros biológicos dentro de los límites de la normalidad, se produce una enfermedad que puede derivar en la muerte del organismo en cuestión.

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Ejemplos de la Homeostasis Los procesos de homeostasis se observan ante diversas situaciones, como, por ejemplo: 1. Transpiración: En este proceso se registra la secreción de sustancias líquidas sobre la piel. La evaporación de esas sustancias ayuda a refrescar al organismo y a reducir el incremento de la temperatura interna. 2. Respiración: Como la respiración es una actividad involuntaria, el sistema nervioso debe intervenir para mantener su equilibrio. Así se garantizan los niveles de oxígeno que el organismo necesita para mantenerse con vida. 3. Mantenimiento de los niveles de glucosa. En este caso, el proceso de equilibrio aspira a mantener los niveles de glucosa adecuados para que el ser humano permanezca sano. Ante niveles muy elevados de glucosa, el páncreas libera insulina mientras que, si esos niveles se encuentran muy bajos, el hígado transforma el glucógeno de la sangre en glucosa. 4. Sistema urinario. Este sistema es el que se encarga de eliminar, a través de la orina, las toxinas en sangre que afectan a la homeostasis. 5. Activación del sistema linfático. El sistema linfático se activa cuando algún virus o bacteria ingresa en el organismo. En estas circunstancias, el sistema linfático contraataca a esos virus o bacterias para garantizar la salud del organismo.

Ejercitación de lo Aprendido Realizar un mapa mental con los ejemplos de la homeostasis.

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BIBLIOGRAFÍA ✓ CNB, Nivel medio, Cuarto Bachillerato, naturales. “EL CUERPO HUMANO”, Alberts B, Johnson A,Lewis J, Raff M, Roberts K y Walter O. Ed. Omega. 4ta edición (2004) ✓ Dominguez. M. (2012). Biología para secundaria. Colombia: THERMA EQUIPO EDITORIAL. S.A

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BIBLIOGRAFÍA

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Bachillerato en Ciencias Biológicas

GUIAS DE AUTOAPRENDIZAJE IV UNIDAD

INTEGRANTES GRUPO 5 María del Rosario Alarcón Guzmán 200216335 Navil Dunyazad Ventura Sáenz 201013710 Josseline Mishell Contreras Morales 201401022 Catherin Susana Arevalo Ramirez 201503233

GUATEMALA MAYO 2022

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Bachillerato en Ciencias Biológicas

INTRODUCCIÓN Los aprendizajes que se plantean en esta unidad son parte introductoria de la biotecnología que se define como un área multidisciplinaria, que emplea la biología, química, y procesos varios, con gran uso en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina con su importancia, método, implicaciones y los aportes en Guatemala, seguidamente el bloque II historia de la vida, desde la biología se define a la vida como la capacidad de nacer, respirar, desarrollarse, procrear, evolucionar y morir. Además, para considerar que haya vida desde esa óptica, es necesario que haya un intercambio de materia y energía. También se analizarán las teorías dentro de las que se destacan: el origen sobrenatural, la generación espontánea, la teoría de la panspermia, la evolución química y celular , órganos homólogos que son aquellos que son similares en su estructura interna, pero que cumplen funciones diferentes dependiendo de la especie, normalmente se presenta la homología en los cuerpos porque proceden de un órgano ancestral común. y la evolución es el proceso mediante el cual los organismos cambian con el tiempo. Las mutaciones producen variación genética en las poblaciones y el medio ambiente interactúa con dichas variaciones seleccionando a aquellos individuos que mejor se adapten a su entorno. En el bloque III la clasificación de los seres vivos que son un organismo complejo que realiza una serie de actividades: nacen, crecen, se alimentan, se reproducen, se relacionan y, finalmente, mueren. Todos los seres vivos del planeta están formados por células (La célula es la parte viva más pequeña de la que están formados los seres vivos). se dividen en cinco reinos: animal, vegetal, fungí, protoctista y monera. En el bloque IV ecología es la ciencia que estudia la relación de los seres vivos con el medio que habitan. La definición de la ecología es sencilla pero el objeto de su estudio es muy complejo. Por último, se estudiarán en el Bloque V la dinámica de poblaciones es la rama de las ciencias de la vida que estudia el tamaño y la composición por edades de las poblaciones como sistemas dinámicos, y los procesos biológicos y ambientales que los impulsan.

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INSTRUCCIONES GENERALES

GUIA NO. 1 Biotecnología Activación de presaberes Nuevos conocimientos Biotecnología Biotecnología en la agricultura Importancia de la biotecnología en la agricultura Ejercitación mediante mapa mental bibliografía

GUIA NO. 2 Historia de la Vida Activación de presaberes Nuevos conocimientos Origen Evolución Teorías del Origen Órganos Homologos y Análogos Evolución Geológica y Biológica Ejercitación Bibliografía

GUIA NO. 3 Clasificación de los Seres Vivos Activación de presaberes Nuevos conocimientos Taxonomía y sistemática Cladogramas Actividades Bibliografía

GUIA NO. 4 Ecología Activación de presaberes Nuevos conocimientos Individuo Población Comunidad Ecosistemas Ejercitación Bibliografía

GUIA NO.5 Dinámica de Poblaciones y Factores Relacionados Activación de presaberes Nuevos conocimientos Tasa intrínseca en aumento Gestión de la pesca y la vida silvestre Tasa de crecimiento poblacional Mortalidad Ejercitación Bibliografía

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GUÍA DE AUTOAPRENDIZAJE No.1

BIOTECNOLOGIA CARRERA Instituto Nacional de Educación Básica INEBÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos

COMPETENCIA Identifica el campo de acción de la Biología y la Biotecnología, sus avances, los aportes de otras ciencias, así como las aplicaciones que en este campo tiene el método científico y otros métodos

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PRESENTACIÓN La biotecnología es una amplia rama interdisciplinaria de las ciencias biológicas de relativamente reciente aparición que consiste en toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos. Dichos organismos pueden o no estar modificados genéticamente, por lo que no hay que confundir Biotecnología con Ingeniería Genética. La Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) define la biotecnología como la «aplicación de principios de la matemática la ingeniería para tratamientos de materiales orgánicos e inorgánicos por sistemas biológicos para producir bienes y servicios». Sus bases son la biología, ingeniería, física, química, y biomedicina; y el campo de esta ciencia tiene gran repercusión en la farmacología, la medicina, la bromatología, el tratamiento de residuos sólidos, líquidos y gaseosos, la industria, la ganadería y la agricultura.

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SESIÓN 1 Área: Ciencias Naturales Subárea: Biología Tema generador: Biotecnología

Indicador de logro • Representa Identifica el campo de acción de la Biología y la Biotecnología, sus avances, los aportes de otras ciencias, así como las aplicaciones que en este campo tiene el método científico y otros métodos.

Activación de Conocimientos Previos Antes de aprender algo nuevo, vamos a recordar ciertos conceptos vistos anteriormente. Observa la imagen y describa tres características de lo que observa.

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Conocimientos Nuevos Biotecnología La biotecnología no es una ciencia nueva, sino que su desarrollo inició desde hace miles de años, conocida como biotecnología tradicional la cual abarca la producción de alimentos tan antiguos como el vino, el queso, el yogurt, y la cerveza, entre otros. Todos ellos son producidos a través de procesos metabólicos que realizan los microorganismos como lo es la fermentación. En la actualidad se ha desarrollado la biotecnología moderna, la cual surge hacia la década de los años 80, siendo su herramienta estratégica la ingeniería genética (manipulación y transferencia de genes), pudiéndose encontrar la biotecnología roja, la cual es aplicada al campo médico y la investigación biomédica. Incluye la obtención de vacunas y de antibióticos, y el desarrollo de nuevos fármacos o moléculas terapéuticas, como por ejemplo la insulina.

Por su parte, la biotecnología verde, incluye la producción de biofertilizantes y biopesticidas, como por ejemplo el uso de la toxina de la bacteria Bacillus thuringiensis como insecticida; el cultivo in vitro, la clonación de vegetales, la creación de nuevas variedades de plantas con interés agrícola, como aquellas que son resistentes a virus, patógenos, plagas y herbicidas; cultivos enriquecidos en vitaminas, ácidos grasos, incremento a la tolerancia a estrés hídrico (sequía), térmico (altas temperatura o heladas) o salino (suelos con altas concentraciones de sales).

Dentro de la biotecnología blanca o industrial, se engloban todas las aplicaciones biotecnológicas en la industria, entre ellas se tienen la utilización de microorganismos para la producción de productos químicos, como el etanol, el ácido cítrico que se usa como aditivo en alimentos, la producción y diseño de nuevos materiales de uso cotidiano, como plásticos, biocombustibles, entre otros.

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Por su parte la biotecnología azul, también conocida como biotecnología marina se destina al ámbito marino o simplemente acuático; aunque está en desarrollo ya cuenta con múltiples aplicaciones. Utiliza los organismos marinos para generar productos de interés en industrias como la cosmética, la alimentación o la farmacéutica: compuestos bioactivos, adhesivos, coloides biocompatibles, nanoestructuras.

Biotecnología en la Agricultura La moderna biotecnología agrícola engloba toda una diversidad de instrumentos, utilizados por los científicos para evaluar y manipular las estructuras genéticas de aquellos organismos que serán utilizados en la posterior producción o elaboración de productos agrícolas .

Importancia de la Biotecnología en la Agricultura Mayor resistencia a la sequía La sequía continúa siendo la gran amenaza para la productividad agrícola. El cambio climático está continuamente amenazando con alargar las sequías e incrementar sus efectos. Entre las ayudas, en este sentido, de los profesionales de la agricultura, está la biotecnología. Resistencia ante enfermedades El efecto dañino de determinadas enfermedades, como son las causadas por hongos, bacterias, nematodos y otros patógenos diferentes, puede ocasionar efectos catastróficos en plantaciones enteras.

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La tolerancia a herbicidas Mediante los cultivos biotecnológicos, el profesional del campo podrá escoger aquellos herbicidas que considere adecuados y aplicarlos únicamente cuando los necesite. Las plagas La biotecnología está ayudando a la producción de cultivos que resisten el temible ataque de determinados insectos. Entre los ejemplos más claros está el maíz, cuyas variedades se han ido modificando para incorporar una proteína insecticida que otorga a las plantas protección contra determinados gusanos. Mejor calidad nutricional Incluso para determinados productos alimenticios, la biotecnología se está utilizando para mejorar sus propiedades. En el caso de los aceites para la cocina, se están consiguiendo productos cada vez más saludables. También en los productos alimenticios para niños se están obteniendo avances.

Ejercitación de lo Aprendido Realizar un mapa mental con la importancia de la biotecnología en la agricultura .

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BIBLIOGRAFÍA ✓ CNB, Nivel medio, Cuarto Bachillerato, naturales. “CIENCIA Y TECNOLOGÍA”, Alberts B, Johnson A,Lewis J, Raff M, Roberts K y Walter O. Ed. Omega. 4ta edición (2004) ✓ Domínguez. M. (2012). Biología para secundaria. Colombia: THERMA EQUIPO EDITORIAL. S.A

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HISTORIA DE LA VIDA CARRERA Instituto Nacional de Educación Básica INEBÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos COMPETENCIA Describe las relaciones que ocurren entre los seres de la naturaleza

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PRESENTACIÓN La historia de la vida, desde la biología se define a la vida como la capacidad de nacer, respirar, desarrollarse, procrear, evolucionar y morir. Además, para considerar que haya vida desde esa óptica, es necesario que haya un intercambio de materia y energía. También se analizarán las teorías dentro de las que se destacan: el origen sobrenatural, la generación espontánea, la teoría de la panspermia, la evolución química y celular , órganos homólogos que son aquellos que son similares en su estructura interna, pero que cumplen funciones diferentes dependiendo de la especie, normalmente se presenta la homología en los cuerpos porque proceden de un órgano ancestral común. y la evolución es el proceso mediante el cual los organismos cambian con el tiempo. Las mutaciones producen variación genética en las poblaciones y el medio ambiente interactúa con dichas variaciones seleccionando a aquellos individuos que mejor se adapten a su entorno.

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Área: Ciencias Naturales Subárea: Biología Tema generador: Historia de la vida

Activación de Conocimientos Previos Antes de aprender algo nuevo, vamos a recordar ciertos conceptos vistos anteriormente. Observa la imagen y describa tres características de lo que observa.

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Conocimientos Nuevos: El origen de la vida: La evolución no es un suceso observado sino deducido. Dado el poco tiempo de observación que llevamos de la naturaleza en comparación con el tiempo de existencia de vida sobre la tierra, es muy difícil que haya comprobación fehaciente de ella. Pero, dado que se ha demostrado la imposibilidad de la generación espontánea, la deducción es que los seres vivos han debido tener su origen en el pasado del mismo modo que ahora: a partir de otro ser vivo. Y, vista la evidencia de que no viven actualmente determinados seres vivos de los que encontramos restos, ni existen restos antiguos de muchos seres vivos actuales, se deduce que, en el pasado, seres de una especie han dado lugar a seres de otra especie por generación.

Llevando este razonamiento hasta el final, se llega a la conclusión de que los seres vivos han comenzado a existir a partir de sustancias y reacciones químicas presentes en una remota edad de la tierra. Obviamente, las condiciones de dichas épocas debieron ser bastante distintas de las actuales, pues ahora, como hemos dicho, no se observa generación espontánea. Ésta debió suceder en el pasado.

Actualmente, sin embargo, no se emplea en ciencia la expresión «generación espontánea» para señalar el origen de los seres vivos a partir de material preexistente, y se prefiere hablar de «origen de la vida», expresión que a veces hace

pensar en una explicación completa que desecha la noción de creación. Por muy contraintuitivo que pueda parecer que los seres vivos han tenido su origen en material inerte, o que ha habido evolución de las especies, es la única conclusión viable si se desea mantener la coherencia intelectual: la ciencia basa su trabajo en la confianza en la racionalidad subyacente a la naturaleza, y las leyes naturales deber ser universales; Dios no hace trampas al crear. Por tanto, los seres vivos no están fuera de las causas naturales y, además de ser creados, deben tener también una serie de causas segundas que les den origen. Admitir otra cosa convertiría toda la ciencia en un sinsentido.

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Evolución de la vida en la Tierra: La formación de la Tierra está estimada en unos 4.600 millones de años. Durante la formación y hasta hace unos 3.900 millones de años, los planetas recibieron un gran bombardeo producido por los remanentes de la formación del sistema solar. Hace unos 4.500 millones de años, un cuerpo más grande que Marte (llamado Orfeo), impacto la Tierra lanzando gran parte del material que la conformaba, al espacio. Se formo un disco proto lunar, los detritos se fueron untando hasta formar la Luna, proceso que, según modelos computacionales, podría durar menos de un año. Su distancia a la tierra era de 16.000 Km., la fuerza de mareas producida por la gravedad terrestre ha ido frenando su periodo de rotación, junto con que la Luna se ha ido alejando de la Tierra. La evidencia de esto último esta dado por la medición de la distancia Tierra Luna, a través de un láser que es reflejado en la Luna.

El retrorreflector fue instalado por los astronautas de Apolo XVI. No sabemos en la actualidad la real importancia de nuestra Luna en el origen y mantención de la vida, ella produce el efecto de las mareas, la disminución de la velocidad de rotación terrestre y además mantiene el eje de rotación relativamente estable, permitiendo que no existan cambios bruscos de temperaturas, a los que la vida no se pudiese adaptar. En los primeros 500 millones de años, se formó una atmosfera producto de los gases expulsados durante la intensa actividad volcánica (atmosfera I) que debía estar compuesta mayoritariamente por hidrogeno, vapor de agua, nitrógeno, monóxido de carbono y ácido sulfhídrico, minoritariamente por dióxido de carbono y azufre y trazas de metano y dióxido de azufre.

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Teorías del Origen y la Evolución: Evolución: Es el proceso biológico mediante el cual los caracteres de las distintas especies han ido cambiando a través del tiempo. Teorías Evolutivas: Hasta el siglo XIX se creía que la materia viva podía surgir de la inerte, como sostenía la teoría de la generación espontánea y que los seres vivos eran incapaces de sufrir modificaciones. Hoy en día se habla de si ha ocurrido cambios en los seres vivos, expresados en las teorías evolutivas. Teoría de la herencia de los caracteres adquiridos: En 1809 se publicó por primera vez una teoría razonable de la evolución sostenida por Jean Baptiste Lamarck. Según esta teoría, el uso frecuente y sostenido de un órgano conlleva a su desarrollo y la falta de uso de este conlleva a su desaparición, concluyendo que estas características que se iban adquiriendo, se transmitían de generación en generación. El proceso de evolución según Lamarck: La jirafa, obligada por su necesidad de alimentarse, adquiere un nuevo carácter: un cuello más largo. Este carácter se transmitirá, luego, de generación en generación.

Teoría de la selección natural: Fue propuesta por Charles Darwin en su libro El origen de las especies, donde sostiene que al faltar alimento se establece una lucha por la existencia en la que «sobrevive el más apto».

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Teoría mutacioncita: Fue propuesta por Hugo de Vries. Las mutaciones que son favorables permitirán que los seres vivos sobrevivan, pero si las mutaciones no son favorables, el ser vivo muere.

Órganos Homologos y Análogos: Órganos Homologos:

Órganos análogos

Son órganos de seres vivos de distintas especies, que tienen la misma estructura interna, aunque su forma y función sean diferentes.

Son estructuras que en distintas especies cumplen las mismas funciones y tienen formas semejantes, pero tienen diferentes orígenes evolutivos y por lo tanto, estructura interna diferente.

De acuerdo con el evolucionismo, se trata de estructuras heredadas de un ancestro común, cuya adaptación a distintas formas de vida, generó diferencias entre las especies, lo que se conoce como divergencia evolutiva.

De acuerdo con el evolucionismo, especies que tengan una forma de vida semejante y estén sometidas a presiones ambientales comunes, podrían evolucionar independientemente hacia formas similares, proceso que se denomina convergencia evolutiva. Órganos vestigiales Son estructuras que están atrofiadas y sin función evidente. La explicación evolutiva dice que derivan de otros órganos que sí eran útiles en especies ancestrales.

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Evolución Geológica y Biológica: La historia geológica de la Tierra se puede dividir en lapsos relacionados con acontecimientos importantes, análogamente a la forma en la que dividimos la historia de la humanidad (edades antiguas, media moderna y contemporánea). ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖

Era Cenozoica (60 M.a.) Era Mesozoica (250 M.a.) Era Paleozoica (600 M.a.) Era Precambriana (> 600 M.a.) Era Proterozoica (2500-600 M.a.) Era Arcaica (3800-2500 M.a.) Era Azoica (4500-3800 M.a.)

Ejercitación de lo Aprendido

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BIBLIOGRAFÍA

✓ CNB, Nivel medio, Cuarto Bachillerato, naturales. “EL CUERPO HUMANO”, Alberts B, Johnson A,Lewis J, Raff M, Roberts K y Walter O. Ed. Omega. 4ta edición (2004) ✓ Domínguez. M. (2012). Biología para secundaria. Colombia: THERMA EQUIPO EDITORIAL. S.A

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GUÍA DE AUTOAPRENDIZAJE No. 3

Clasificación Taxonómica de los Seres Vivos Instituto Nacional de Educación Básica -INEBÁREA Ciencias Naturales SUBÁREA Biología DURACIÓN DE LAS SESIONES 45 Minutos COMPETENCIA Identifica los aportes de la taxonomía en la clasificación de los seres vivos

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PRESENTACIÓN: Esta guía contiene actividades para que continúes con tus aprendizajes desde casa. Puedes pedir apoyo de tu familia o encargado/a. Las lecturas, figuras y ejercicios fortalecerán tus habilidades; las tareas y su retroalimentación son parte importante de tu aprendizaje.

A. ¿Qué es importante conocer? – ACTIVACIÓN DE PRESABERES 1. Introducción Diariamente nos dedicamos a organizar y clasificar de forma consciente o inconsciente, hay muchas cosas en nuestro entorno con las cuales nuestro cerebro se ve estimulado a querer ordenarlas. Esto sucede casi de forma instintiva en todos los seres humanos. Seguramente te ha tocado ordenar, agrupar, clasificar o numerar objetos, cosas o de forma abstracta en más de una ocasión. El impulso por ordenar cosas es tan antiguo como la humanidad misma. A medida la mente de nuestros antepasados se volvía más compleja, se veía impulsada a ordenar todo lo que le rodeaba y, de hecho, las primeras cosas que se ordenaron en grupos fueron los seres vivos con los que más contacto tenían los humanos. Actualmente, la vida tiene una clasificación basada en la lógica y bajo el método científico. 2. Taxonomía y sistemática Desde los inicios de la humanidad, se descubrieron e identificaron diversas especies del entorno. En esos tiempos se concretó una clasificación de acuerdo con los usos que tenían las plantas o animales que iban conociendo. Surgió entonces una clasificación utilitaria, llegando a diferenciarlas entre usos medicinales, reverenciales o religiosos, alimenticias, como herramientas de trabajo o caza, ornamentales. El registro más antiguo que se tiene para la ciencia moderna de una clasificación por criterio lógico se la debemos a Aristóteles y Teofrasto, quienes agruparon animales y plantas basándose en sus similitudes o diferencias de una forma arbitraria, dando origen a los sistemas artificiales de clasificación. Estos sistemas tuvieron una gran representación con la obra del científico Carl

Linnaeus llamada Species Plantarum, reconociendo las especies como unidad básica de la nomenclatura binomial.

Después, el mismo Linnaeus en su obra Genera Plantarum reconoce que hay un gran número de caracteres usados para determinar las relaciones naturales de los seres vivos. Se vislumbra la idea de la variabilidad de las especies (aunque nunca fue adoptada por él). De esta manera, se planteó el sistema natural de clasificación de los seres vivos. En biología, la sistemática es la ciencia que se encarga de encontrar las relaciones evolutivas o filogenia de todo el mundo viviente para producir un sistema que refleje dicha historia de los seres vivos. La taxonomía es la ciencia que los nombra y los agrupa dentro del sistema. En el ámbito de la biología, se enfoca en la nomenclatura de las especies y que los grupos reflejen las relaciones evolutivas. A efectos prácticos, ocasionalmente taxonomía y sistemática se emplean como sinónimos, aunque de manera estricta podría decirse que la taxonomía se ocupa de una parte de la sistemática. La unidad taxonómica, o grupo, en cualquiera nivel de la jerarquía, o incluso si no está clasificado, se llama taxón (figura1). Figura 1: Tradicionalmente se han usado los reinos como jerarquías taxonómicas para entender la filogenia de los seres vivos. Peroesta clasificación actualmente está en revisión.

3. Cladogramas Para representar dicha evolución se utilizan árboles filogenéticos, una estructura ramificada de agrupación. Los más empleados son las cladogramas; en ellos, cada rama se llama clado y representa a un grupo de seres vivos con un ancestro en común, el punto donde se dividen más clados se llama nodo. Con este tipo de "arboles" se ilustra la relación evolutiva de cada taxón (figura 2).

ese clado. Por ejemplo, en los amniotas, la formación de la membrana amniótica es su sinapomorfia. Entre este clado, los mamíferos son un clado con la presencia de pelos como su sinapomorfia (figura 3).

Figura 3: Cladograma mostrando la sinapomorfia de los organismos amniotas, que también comparten la presencia de pelos y la ausencia de cola. Figura 2: Una cladograma mostrando la relación filogenética de varios grupos de seres vivos, de acuerdo con sus características comunes.

Los clados son unidades evolutivas que hacen referencia a un ancestro común y a todos sus descendientes. Un carácter común en todos los miembros de un clado se llama sinapomorfia de

El grupo I con tres especies (A, B y C) y su ancestro común (1) es un grupo monofilético que consiste en unaespecie ancestral y sus descendientes.

Un taxón es equivalente a un clado solo si este es monofilético, es decir, que consiste en un grupo con ancestro común para todos sus descendientes. En contraste, en un grupo con una especie ancestral donde no todos los descendientes provienen de esta, es parafilético. Incluso puede ser polifilético (figura 4) si el grupo incluye especies ancestrales lejanas relacionadas, pero no incluye a su ancestro común más cercano .

El grupo II es parafilético, con su ancestro común (2) y algunos de sus descendientes (D, E, F) pero no todos,dejando fuera a G.

El grupo III con cuatro especies (A, B, C, D) es polifilético. El ancestro común más cercano (3) de esas especies no es partedel grupo.

Figura 4: Ejemplos de cladogramas mostrando los diferentes grupos de acuerdo a las relaciones filogenéticas.

B. Revisa tus conceptos 😊 Indicaciones: selecciona la respuesta correcta a las siguientes preguntas. 1. a) b) c) d)

¿Cuáles principios originaron los sistemas de clasificación artificiales? Utilitarios y ambientales de los organismos Similitudes y diferencias en los organismos Ornamentales y cotidianos de los organismos

2. ¿Qué es un clado? a) Unidades taxonómicas de especies comunes b) Unidades evolutivas de especie común c) Unidades evolutivas con ancestro común

3. Un uso de acuerdo con la clasificación utilitaria. a) Militar b) b) Medicinal c) c) Ambiental

C. Es importante conocer que: 1. Actividad: tipos de división celular Indicaciones: a continuación, debes responder de acuerdo con las preguntas que se plantean sobre el contenido desarrollado. 1.1 De acuerdo con los siguientes modelos de cladogramas, identifica correctamente al que correspondeal grupo monofilético, parafilético y polifilético, respectivamente.

1.2 Identifica los grupos de taxones monofiléticos y parafiléticos en el modelo que se presenta a continuación.

a. b. c. d.

Las Las Las Las

1.3 Basado en la siguiente cladograma, ¿cuáles enunciados son correctos?

cabras y los humanos forman un grupo hermano. salamandras son un grupo hermano para el grupo que contiene a las lagartijas, cabras y humanos. salamandras están más cercanamente relacionadas con las cabras que con los humanos. lagartijas están más cercanamente relacionadas con las salamandras que con los humanos.

D. Si quiero saber más, puedo ver: ______________________________________________________ Video: “Clasificación de los seres vivos”. Disponible en: https://bit.ly/2YfnlCH

E. Referencias:__________________________________________________________________

CNB, Nivel medio, Cuarto Bachillerato, naturales. “EL CUERPO HUMANO”, Alberts B, Johnson A,Lewis J, Raff M, Roberts K y Walter O. Ed. Omega. 4ta edición (2004) Domínguez. M. (2012). Biología para secundaria. Colombia: THERMA EQUIPO EDITORIAL. S.A

BIBLIOGRAFÍA

✓ CNB, Nivel medio, Cuarto Bachillerato, naturales. “CIENCIA Y TECNOLOGÍA”, Alberts B, Johnson A,Lewis J, Raff M, Roberts K y Walter O. Ed. Omega. 4ta edición (2004) ✓ Domínguez. M. (2012). Biología para secundaria. Colombia: THERMA EQUIPO EDITORIAL. S.A

BIBLIOGRAFÍA