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COMPETENCIAS E INDICADORES DE DESEMPEÑO

Examinar la relación entre la cantidad de energía y el número de individuos y de especies y como variar en cada nivel trófico.

Identificar los principales biomas con sus características climáticas, flora y fauna.

Determinar que la materia viva está formada por elementos y compuestos.

Diferenciar las características básicas de carbohidratos, lípidos y proteínas y considerar su importancia en la determinación de las características estructurales y funcionales de los seres vivos.

ÁREA DE BIOLOGÍA

GUÍA DE APLICACIÓN

Ya en Unidades anteriores hemos hablado sobre los conceptos básicos de la Ecología, la

población y las comunidades, ahora en esta nueva sección hablaremos acerca de los flujos de energía en un ecosistema, los tipos de ecosistemas, las adaptaciones que han adquirido distintos seres para vivir en diferentes biomas, los ciclos biogeoquímicos y, de último, entraremos a ver cómo el hombre ha influido en la transformación de muchos ecosistemas. A lo largo de esta Unidad vamos a mostrarle cómo el hombre modifica y condiciona el medio en el que vive. Vamos a comprender la necesidad que tenemos de materia y energía, de dónde la obtenemos y las consecuencias de ese uso y abuso. Asimismo, hablaremos de la conformación de los seres vivos, como materia que somos, estamos también formados por átomos, llamados Bioelementos, que se combinan formando moléculas llamadas Biomoléculas. Los átomos que componen a los seres vivos se encuentran por todo el Universo, pero en la materia inerte se hallan en distinta proporción que en la materia viva. Es indudable que la Vida es algo más que simple materia, pero es importante conocer de qué materia se compone la Vida, para poder comprenderla mejor. En este tema podrá comprobar cómo se forman las moléculas que nos componen y entender sus funciones biológicas.

EJES TEMÁTICOS

4.1 Flujos de energía

4.2 Ciclos biogeoquímicos

4.3 Atmósfera, clima, temperatura y

escalas de precipitación

4.4 Suelo

4.5 Adaptaciones de los seres vivos

4.6 Ecosistemas terrestres y marinos

4.7 Influencia humana sobre los

ecosistemas

5.1 Bioelementos

5.2 El agua y las sales minerales

5.3 Carbohidratos

5.4 Lípidos

5.5 Proteínas

5.6 Ácidos nucléicos

TEMAS: 4. ECOLOGÍA: ECOSISTEMAS

5. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS

GUÍA: G 4 – IV PERÍODO

ESTUDIANTE: _____________________________________________________________

E-MAIL: _____________________________________________________________

FECHA: ____________________________________________________________


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ECOSISTEMAS

I. Conteste las siguientes preguntas.

1. Distinga entre los siguientes términos: comunidad/ ecosistema; biótico/ abiótico; atmósfera/ troposfera/ estratosfera; cadena trófica/ red trófica; productividad bruta/ productividad neta; productor/ consumidor/ detritívoro/ descomponedor; amonificación/ nitrificación/ asimilación/ desnitrificación.

2. Describa lo que ocurre con la energía lumínica que incide en un ecosistema de un bosque templado. ¿Qué ocurre cuando incide en un campo de maíz? ¿Y en un estanque? ¿Y sobre un campo en el cual está pastando el ganado?

3. Describa lo que ocurre con un nutriente mineral en cada uno de los ambientes de la pregunta 2. 4. Considere a cada uno de los organismos enumerados más abajo y haga una lista de los efectos

de cada uno de ellos en su ecosistema. Considere cómo recibe el organismo su energía y sus nutrientes, dónde van sus egresos (desechos metabólicos, progenie, esqueletos) y sus efectos en otros organismos. a) Lombriz de tierra b) Bacteria heterótrofa del suelo c) Roble o gramínea d) Ciervo o saltamontes e) León o lobo.

5. Explique los diferentes tipos de información que suministra una pirámide de números, una pirámide de biomasa y una pirámide de flujo energético. ¿Para qué propósito particular podría ser cada tipo más apropiado que los otros?

6. Entre las mayores eficiencias de transferencia energética que se conocen está la que ocurre cuando los reptiles consumen presas de sangre caliente, como aves o pequeños mamíferos. Explique, en términos de las características de la presa y del predador, ¿por qué se esperaría una transferencia de energía con una eficiencia elevada en este paso particular de una cadena trófica?

7. Aunque un carnívoro que se encuentra en la cúspide de una cadena trófica esté libre de predación visible, es durante su vida una fuente de energía para muchas otras especies, que representan a cuatro reinos. Explique esta afirmación.

8. ¿Cuáles son las implicaciones de las prácticas humanas de fertilización de la tierra y cosecha de los cultivos para el reciclado de minerales? ¿Cómo difieren estas implicaciones en el caso de los nutrientes cuyo reservorio inorgánico principal es la atmósfera y no el suelo?

9. Los bajos cenagosos son extremadamente ricos en vida animal; sin embargo, se encuentran en ellos pocas plantas. ¿Qué explicación razonable puede dar para la escasez de vida vegetal? ¿De qué manera estos ambientes pueden mantener una profusión de vida animal en ausencia de plantas?

10. ¿Cuáles son los ocho biomas principales? Describa las principales características abióticas de cada uno de ellos.

11. Nombre una planta y un animal asociados con cada uno de los ocho biomas principales y describa sus adaptaciones especiales.


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12. Aunque cada uno de los biomas que hemos considerado es suficientemente distinto del resto como para garantizar su identificación como un bioma diferente, hay similitudes importantes entre algunos de ellos. Considere los siguientes grupos de biomas: selva lluviosa tropical/ bosque monzónico; bosque monzónico/ bosque templado de árboles caducifolios/ taiga; sabana/ praderas templadas/ tundra. Describa las similitudes esenciales y las diferencias más significativas de los factores ambientales que afectan a los miembros de cada grupo. ¿De qué manera estos factores afectan a los tipos de plantas que caracterizan cada bioma?

13. La tasa de descomposición del mantillo vegetal, los desechos animales y las plantas y animales muertos varían de un bioma a otro. Describa las diferencias en las tasas de descomposición en los siguientes biomas: selva lluviosa tropical/ bosque templado de árboles caducifolios/ taiga. ¿Qué factores son importantes en cada bioma para generar estas diferencias? ¿Cuáles son las consecuencias de estas diferentes tasas de descomposición para el reciclamiento de nutrientes, la calidad del suelo y el tamaño y diversidad de las poblaciones detritívoras?

14. Un famoso ecólogo ha dicho: “El arado es el arma de extinción más mortífera que se haya ideado jamás; ni siquiera las armas termonucleares representan una amenaza tan grande a la belleza y diversidad de la vida sobre la Tierra”. Explíquelo.

15. Por medio de una maqueta represente el ciclo del carbono, nitrógeno y fosforo. II. Identifique las partes de las figuras que se muestran a continuación, y haga una breve descripción de cada figura.

A. COMPARACIÓN DE LA PRODUCTIVIDAD DE ALGUNOS ECOSISTEMAS

B. CADENAS ALIMENTARIAS

Océano abierto

Plataforma continental

Estuario

Bosque tropical

Tundra

Bosque de coníferas

Bosque deciduo templado

Tierra de pastos

Consumidor terciario (cuarto nivel trófico)

Consumidor primario (segundo nivel trófico)

Consumidor secundario (tercer nivel trófico)

Productor (primer nivel trófico)


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C. PIRÁMIDE DE ENERGÍA PARA UN ECOSISTEMA DE PRADERA

D. CICLO HIDROLÓGICO

EFECTOS DE LA ELEVACIÓN DE LA TEMPERATURA

Consumidor terciario (1 CAL)

Consumidor primario (100 CAL)

Consumidor secundario (10 CAL)

Productor (1.000 CAL)

Precipitación

Filtración de aguas subterráneas

Reservorio

Evaporación

Vapor de agua en la atmósfera


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Altitud alta

Altitud baja

Regiones ecuatoriales

Latitud

Regiones polares

Bosque tropical

Bosque caduco

Bosque conífero

Tundra

Roca, nieve, hielo

E. LA DISTRIBUCIÓN DE LOS BIOMAS

LA INFLUENCIA DEL HOMBRE EN LA BIÓSFERA

Bosque tropical lluvioso

Bosque tropical caduco

Desierto

Bosque de arbustos tropicales y sabana

Chaparral

Bosque templado caduco

Bosque templado lluvioso

Pastizal

Bosque de coníferas

Vegetación alpina y de tundra

Hielo


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III. La influencia del hombre sobre la biósfera no ha sido siempre igual. Repase la Historia de la Humanidad y su impacto sobre el planeta. Primero, decida la secuencia de los dibujos siguiendo un orden lógico en la Historia de la Humanidad.


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IV. Señala con una X las características que cree que describen mejor cómo es un ecosistema natural y uno cultivado (señala con un „-‟ las que no):

CARACTERÍSTICA ECOSISTEMA

NATURAL ECOSISTEMA CULTIVADO

Buena infiltración de agua en el suelo

Escorrentía superficial

Pérdida de agua por evaporación

Erosión del suelo

Pérdida de sales necesarias para la vida

Cantidad de materia orgánica de origen natural

Diversidad vegetal alta

Diversidad genética baja

Reciclaje interno de nutrientes del suelo

Temperatura del suelo dependiente del ambiente

Incorporación de nuevas sustancias ajenas al ecosistema natural

Suelos bien estratificados en horizontes

V. ¿Qué ocurre en el ecosistema urbano? Mire el dibujo siguiente y complete los cuadros que le presentamos a continuación:


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a. ¿De qué formas de energía se abastece la ciudad, en qué las usa y cuál es su origen?

ENERGÍA USO ORIGEN

Hidráulica y

Electricidad y luz

y Carbón

Gas, materias primas y combustibles

Luz y calor Sol

Alimentos

y


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b. Mire el dibujo y piense, la materia de la que se abastece la ciudad, su uso y su procedencia:

MATERIAL USO PROCEDENCIA

Agua ,

,

,

, ,

Petróleo

Papel, cartón ,

, ,

Alimentación

y

Minas

c. ¿Qué desechos produce la ciudad y a dónde van?

DESECHOS A DÓNDE VAN

y

y

d. Posibles soluciones a los residuos contaminantes:

DESECHOS POSIBLE SOLUCIÓN

Aguas sucias , .

Gases contaminantes , , ,

y .

Residuos sólidos urbanos

, , :

, y .


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V. Realice esta sopa de letras

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS

VI. Conteste las siguientes preguntas. 1. a) Dibuje la molécula de agua y marque las zonas de carga positiva y negativa. b) ¿Cuáles son

las principales consecuencias de la polaridad de la molécula de agua? c) ¿De qué manera estos efectos son importantes para los sistemas vivos?

2. El truco con la hoja de afeitar funciona mejor si la hoja está ligeramente engrasada. ¿Por qué? 3. Superficies como el vidrio o la tela impermeable pueden hacerse „no mojables‟ por la aplicación

de aceites siliconados u otras sustancias que hacen que el agua forme gotas en lugar de una película. ¿Qué es lo que se supone que ocurre en términos moleculares cuando una superficie se vuelve impermeable?

4. ¿Puede explicar el valor que tiene la obtención de azúcar en un árbol como el arce sacarífero en relación con el clima y las propiedades del agua?

5. Generalmente, las áreas costeras tienen temperaturas más moderadas (no tan frías en invierno ni tan cálidas en verano) que las áreas interiores a la misma latitud. ¿Qué explicación razonable puede proporcionar para este fenómeno?

6. ¿Qué es la vaporización? Describa los cambios que tienen lugar en el agua cuando se evapora. ¿Qué es el calor de vaporización? ¿Por qué el agua tiene un calor de vaporización sorprendentemente alto?

7. Como hemos visto, los procesos digestivos en el estómago humano ocurren más o menos a un pH=2. Cuando el alimento que se digiere alcanza el intestino delgado, el bicarbonato de sodio (NaHCO) es liberado del páncreas hacia el intestino delgado. ¿Qué efecto se esperaría sobre el pH de la masa alimenticia parcialmente digerida?

8. Distinga entre los siguientes términos: hidrocarburo/ carbohidrato; glucosa/ fructosa/ sacarosa; monómero/ polímero; glucógeno/ almidón/ celulosa; saturado/ no saturado; fosfolípido/ glucolípido; polisacárido/ polipéptido; enlace peptídico/ puente disulfuro/ interacción hidrofóbica; estructura primaria/ estructura secundaria/ estructura terciaria/ estructura cuaternaria; hemo/ hemoglobina; base nitrogenada/ nucleótido/ ácido nucléico.

9. Identifique los grupos funcionales de los compuestos que aparecen a continuación. ¿Cuáles de éstos son hidrofílicos? ¿Cuáles hidrofóbicos?

Son palabras que ayudan a definir estas ideas: 1. Sustancia para acabar con las plagas. 2. Hombre que se establece en un lugar concreto. Contrario a nómada. 3. Envoltorio. Residuo sólido. 4. Tipo de energía (usa el viento) 5. Están muy contaminadas, generalmente. 6. Lo que hace el coche. 7. Metal pesado contaminante. 8. Contaminación en el aire. 9. Sustancia que en alta concentración, contamina el suelo. 10. Gas maloliente. 11. Oro negro. 12. Lo que respiramos contaminado. 13. Conciencia que conviene desarrollar a partir de este tema. 14. Sustrato. 15. Residuo sólido urbano 16. Todo acaba llegando a él. 17. Tipo de energía. 18. Capa de la atmósfera que impide el paso a los rayos U.V. 19. Clorofluorocarbonados. 20. Algunos son contaminantes. 21. Combustible fósil.

http://biologia-jct.iespana.es/curtis/autoeval/eval3-3.htm#1








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a)

Componente pr incipal del v inagre

b) Ingredien te ac t ivo en una p icadura de

hormiga

c)

Anticongelan te

d)

Conservante de muestras b io lógicas

e)

Qui taesmal te

f )

Usado en la manufactura de coloran tes

comercia les

10. Dibuje una fórmula estructural para a) un monosacárido, b) un ácido graso; c) un aminoácido. 11. El ácido butírico, CH3CH2CH2COOH, da a la manteca rancia su olor y sabor. Dibuje su fórmula

estructural. 12. Muchas de las reacciones sintéticas de los organismos vivos ocurren por condensación. ¿Qué

es una reacción de condensación? ¿Qué tipo de moléculas sufren reacciones de condensación para formar disacáridos y polisacáridos? ¿Cuáles participan en la constitución de las grasas? ¿Y en la de las proteínas?

13. Los disacáridos y los polisacáridos, así como los lípidos y las proteínas, pueden ser degradados por hidrólisis. ¿Qué es hidrólisis? ¿Qué tipos de productos se liberan cuando se hidroliza un polisacárido como el almidón? ¿De qué manera estos productos son importantes para la célula viva?

14. ¿Qué queremos significar cuando decimos que algunos polisacáridos son moléculas de „almacenamiento‟ de energía y que otros son moléculas „estructurales‟? Dé un ejemplo de cada una. ¿En qué sentido debería considerarse a un polisacárido como „una molécula almacenadora de energía‟?

15. Las plantas habitualmente almacenan reservas energéticas en forma de polisacáridos, mientras que en la mayoría de los animales los lípidos son la forma principal de almacenamiento de energía. ¿Por qué es ventajoso para los animales tener su reserva de energía almacenada como lípidos y no como polisacáridos? (Piense acerca de las diferencias en el estilo de vida‟ de los vegetales y los animales.) ¿Qué tipos de materiales de almacenamiento esperaría encontrar en las semillas?

16. Dibuje la disposición de los fosfolípidos cuando están rodeados por agua. 17. La seda es una proteína en la cual las cadenas polipeptídicas están dispuestas en forma de hoja

plegada beta. En estas cadenas, la secuencia peptídica glicina-serina-glicina-alanina-glicina-alanina aparece repetidamente. a) Dibuje la fórmula estructural de este hexapéptido y muestre los enlaces peptídicos en color. b) Explique cómo se forma un enlace peptídico.




























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18. A mediados del siglo pasado, el jabón se fabricaba hirviendo grasa animal con lejía (hidróxido de potasio). Los enlaces que unen a los ácidos grasos y la molécula de glicerol se hidrolizaban y el hidróxido de potasio reaccionaba con el ácido graso para producir jabón. Un jabón típico, disponible actualmente, es el estearato de sodio. En agua se ioniza para producir iones sodio (Na

+) e iones estearato:

Explique de qué manera funciona el jabón para atrapar y eliminar las partículas de suciedad y grasa.











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