Página | 1

UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO BACHILLERATO GENERAL CUATRIMESTRAL

CUADERNILLO DE ACTIVIDADES INTEGRADORAS

“Navegar por el infinito mundo de la naturaleza es maravilloso, pero el haber surgido de ella es único.” Gabriela C. Mayorga

BIOLOGÍA I

Página | 2

DATOS PERSONALES

Horario de Asignatura HORA LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES

NOMBRE DEL ESTUDIANTE:

CAMPUS:

MATRÍCULA:

CUATRIMESTRE:

NOMBRE DEL DOCENTE:

E- MAIL:

Página | 3

Bienvenido (a) Hoy inicias un proceso más en tu trayecto de formación personal y educativa, nos da mucho gusto poder darte la más cordial de las bienvenidas y agradecer en nombre de la Prepa UVM la decisión y confianza para que seamos tus nuevos compañeros de viaje. Ten la seguridad de que la elección que has tomado, la respalda una institución de excelencia académica, la cual mantiene un alto sentido de responsabilidad social, al ofrecer programas educativos de calidad, globales, innovadores y actualizados, en donde el personaje central del proceso de aprendizaje eres tú. Durante tu trayecto, tendrás la oportunidad de aprender de una manera diferente con tus compañeros de grupo, en donde el rol del docente se convierte en facilitador y guía, además de poner a tu disposición instalaciones confortables, material bibliográfico, tecnológico, laboratorios y de esparcimiento, con la finalidad de formarte integralmente bajo los enfoques del Modelo Educativo de UVM y nuevas políticas educativas de nuestro país, tal es el caso de la Reforma Integral de la Educación Media Superior. Uno de los insumos que estarán acompañando tu formación a lo largo del bachillerato, es el presente Cuadernillo para el Desarrollo y Desempeño de Competencias (CDDC) en él encontrarás una serie de ejercicios que te permitirán adquirir conocimientos, habilidades, actitudes y valores, así como delimitar los elementos para evaluar tus desempeños a través de las competencias adquiridas. Pero ¿Qué es una Competencia?, ¿Para qué sirve?, ¿Cómo se aplica?, Una competencia es el comportamiento específico que se distingue por su autonomía, es decir, que la persona por sí misma desea tener; la competencia se inicia, se mantiene y se concluye, misma que genera resultados satisfactorios ante situaciones concretas de la vida cotidiana. Por ejemplo, supongamos que quieres saber si eres competente al realizar tus tareas escolares; lo que tendrías que observar son los requisitos de este comportamiento. El siguiente gráfico delimita el proceso de adquisición de la competencia:

A lo largo de tu trayecto formativo y al interior del cuadernillo, escucharas que las competencias se clasifican en genéricas, disciplinares y profesionales, mismas que te describimos a continuación:

Adquisición de conocimientos, habilidades, actitudes y valores (INICIO)

Autonomía, Constancia, Consciencia y

Responsabilidad (SE MANTIENE)

Resultados de aprendizaje, Desempeños, ser

Competente. (SE FORTALECE)

Página | 4

Genéricas

Constituyen tu perfil como egresado de bachillerato; te permiten comprender el mundo e influir en él; te capacitan para continuar aprendiendo de forma autónoma a lo largo de tu vida, y para desarrollar relaciones armónicas con quienes te rodean.

Disciplinares

Son las nociones que expresan conocimientos, habilidades y actitudes que consideran los mínimos necesarios de cada campo disciplinar para que te desarrolles de manera eficaz en diferentes contextos y situaciones a lo largo de la vida.

Profesionales

Son aquellas que te preparan para desempeñarte en tu vida laboral con

mayores probabilidades de éxito

El conjunto de estas Competencias te ayudarán a:

a) Comunicarte con confianza y eficiencia en español e inglés de manera oral y escrita;

b) Usar eficientemente la tecnología de la información y comunicación; c) Desarrollar un pensamiento lógico-matemático en la solución de problemas; d) Identificarte como un ciudadano global; e) Reconocer, valorar y respetar la diversidad; y f) Practicar un estilo de vida saludable e integral de ti mismo y de tu entorno.

El presente cuadernillo es un instrumento más que te ayudará a estructurar tus conocimientos y habilidades de la asignatura, mismas que favorecen las competencias genéricas y disciplinares, convirtiéndose así en evidencia concreta de tu desempeño.

“Por siempre responsable de lo que se ha cultivado” Universidad del Valle de México

Página | 5

ÍNDICE

Pág.

Carátula

1 Hoja de Datos Personales 2

Bienvenida 3

índice 5

Créditos 6

Bloque I. Redacta textos funcionales. 7-13

Bloque II. Clasifica los textos funcionales. 14-17

Bloque III. Uso del léxico y semántica. 18-22

Bloque IV. Redacta textos persuasivos. 23-25

Bloque V. Clasifica textos persuasivos. 26-29 Bibliografía. 30

Página | 6

CRÉDITOS ELABORARON PROFESORES:

GABRIELA CRUZ MAYORGA MARTÍN JORGE ROCHA RAMÍREZ

UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MÉXICO

CAMPUS COYOACÁN

Página | 7

Bloque I: RECONOCE LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA DE LA VIDA El estudiante es competente cuando identifica el campo de estudio de la biología, su interrelación con otras ciencias, así como sus aplicaciones en la vida cotidiana, reconociendo el carácter científico de esta disciplina.

1. Elabora de forma personal una definición de la Biología. 2. Identifica la aplicación de las distintas ramas de la biología involucradas en situaciones

cotidianas. 3. Explica las relaciones de la biología con otras ciencias, a través de ejemplos. 4. Relaciona los niveles de organización de la materia con el campo de acción de la Biología y

el de otras ciencias, como la Química y la Física compartiendo con el grupo ejemplos de la vida cotidiana.

5. Analiza los beneficios que ha aportado la biología a la sociedad. 6. Ubica a la biología como ciencia experimental señalando las características fundamentales

de la ciencia. 7. Elabora hipótesis y las comprueba utilizando un criterio científico.

Actividad 1.

Evaluación Diagnóstica

Explica con tus propias palabras los siguientes conceptos. a) CIENCIA

_______________________________________________________________________________

_____________________________________________________

b) BIOLOGÍA _______________________________________________________________________________

_____________________________________________________

c) VIDA __________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Página | 8

d) FILÓSOFOS GRIEGOS QUE CONTRIBUYERON EN EL DESARROLLO DE LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA _______________________________________________________________________________

_____________________________________________________

e) DE QUE ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS ESTÁN FORMADOS LOS SERES VIVOS _______________________________________________________________________________

_____________________________________________________

f) EXPLICA CÓMO SE CLASIFICAN LOS SERES VIVOS _______________________________________________________________________________

_____________________________________________________

Actividad 2 RECONOCE LA BIOLOGÍA COMO CIENCIA DE LA VIDA. (RAMAS DE LA BIOLOGÍA: DIVISIÓN BÁSICA Y TAXONÓMICA) A partir del siguiente mapa de conceptos, escribe debajo de cada esquema la rama de la biología con respecto a la tabla correspondiente,

DIVISIÓN TAXONÓMICA DIVISIÓN BÁSICA Bacteriología Virología Zoología Anatomía Embriología Fisiología

Herpetología Ornitología Entomología Biología Molecular Ecología Genética

Mastozoología Ficología Ictiología Citología Histología Evolución

Micología Botánica Helmintología Parasitología Inmunología Paleontología

BIOLOGÍATAXONÓMICA BÁSICA

SE DIVIDE EN:

Página | 9

Actividad 3 “METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA” Analiza la información del texto y contesta lo que se te pide. MOSQUITOS CONTRA LA MALARIA Científicos estadounidenses del Instituto de la Malaria de la Universidad John Hopkins crearon mosquitos genéticamente modificados que no transmiten el parásito que provoca ese padecimiento. La malaria también llamada fiebre palúdica o paludismo es una de las enfermedades tropicales más graves del mundo, que cada año afecta a 300 millones de personas y es responsable de 3 millones de muertes. El 90% de los casos se registran en África, aunque el resto del trópico también representa un grave problema de salud. El parásito que la causa es del género Plasmodium y se transmite a los seres humanos por las picaduras de las hembras del mosquito Anopheles, es decir, el mosquito hembra infectado lleva los parásitos en las glándulas salivales. El ciclo continua cuando un mosquito ingiere sangre de una persona infectada y adquiere de esa forma los parásitos, que se alojan en sus glándulas salivales listos para una nueva infección. El equipo de investigadores creó ejemplares de

Anopheles stephensi, el mosquito que transmite la enfermedad a los ratones a los que modifico un gen que bloquea la infección del parásito. Esto ya se había logrado antes. Lo que resulta esperanzador desde este nuevo intento, es que el mosquito modificado genéticamente sólo no puede ser portador del parásito sino que resulto ser más resistente que los mosquitos silvestres. Es necesario realizar más investigaciones con las especies de mosquitos que infectan a las personas. Además, para que una campaña de erradicación de Malaria usando los mosquitos transgénicos tuviera éxito, tendrían que suprimir en su totalidad a los silvestres, lo que se antoja una empresa monumental tomando en cuenta el tamaño de las poblaciones de estos mosquitos que viven en las regiones tropicales en todo el mundo.. Queda también la preocupación por los efectos imprevistos de liberar organismos modificados genéticamente.

1. ¿Cuáles son las características básicas de Ciencia? __________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Cuál es el problema de investigación que dio origen al artículo anterior? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Redacta un objetivo relacionado con la investigación. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. ¿Qué funciones cumple el marco teórico en la investigación? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Escribe una hipótesis con respecto al tema de investigación. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. ¿Qué método se empleó en ésta investigación?

Página | 10

7. ¿La solución de éste problema contribuirá al avance del conocimiento? Justifica tu respuesta. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. ¿Con qué otras ciencias se relaciona ésta investigación? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. ¿Cuál es la importancia de un informe de investigación? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Enlista las características que debe contener un informe de investigación. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Actividad 4 ¿Cómo se aplica el método científico en una investigación biológica? Desarrollar de manera individual el método científico a través de una actividad experimental con respecto a la germinación de semillas. LEE ANTES DE EMPEZAR En las investigaciones biológicas se aplica el método científico para llegar a nuevos conocimientos. Los pasos generales del método científico son: planteamiento del problema, formulación de la hipótesis, comprobación y proposición de leyes, teorías y modelos. OBJETIVO Aplicar los pasos del método científico en una investigación biológica experimental. ¿QUE SE NECESITA?

• 3 recipientes de cartón para leche (tetrapack) vacíos • 50 semillas de alguna de las siguientes plantas:

Frijol, lenteja, haba o mostaza • Algodón • Papel celofán azul, amarillo, verde y rojo • Papel cartoncillo negro • Agua • Regla • Tijeras

SIGUE LOS PASOS 1.- De cada uno de los recipientes para leche, recorta uno de sus cuatro lados y utilízalo como división, de tal manera que queden tres recipientes divididos en dos partes cada uno como se muestra a continuación en la Figura 1.

2.- Enumera cada porción de los recipientes de tal manera que queden enumeradas del 1 al 6 como se ve en la figura

2

1 2

Página | 11

Número de sección

Número de sección Número de sección 3.- En la base de cada sección coloca algodón humedecido y, encima de éste, ocho semillas de frijol. 4.- Cubre la sección 1 con un pedazo de papel celofán verde; la sección 2, con papel celofán rojo; la sección 3, con papel celofán amarillo; la sección 4, con papel sección 5, con cartoncillo negro, y la sección 6 ( grupo testigo) sin cubrir. 5.- Coloca los recipientes en un lugar cálido que reciba luz natural. 6.- Observa la germinación y desarrollo de las semillas durante 10 días, anotando cualquier cambio y midiendo la longitud de las plántulas una vez que crezcan. Si el algodón se seca, vierte agua para humedecerlo. 7.- Registra los datos en una tabla como la que se muestra a continuación.

Observaciones/longitud (cm) Semillas c/papel

de color Número de días

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Verde Rojo

Amarillo

Tapa Sin de cartón cubrir negro

Papel celofán de diferentes colores

Algodón húmedo y semillas

3 4

5 6

Página | 12

8.- Haz una gráfica de tus resultados sobre el sistema de ejes que se muestra a continuación.

QUE DESCUBRISTE 1.- ¿Qué es un grupo testigo? ¿Cuál fue tu grupo testigo? 2.- ¿Qué es un grupo experimental? ¿Cuáles fueron los grupos experimentales en este ejercicio?

3.- ¿En cuál recipiente observaste mayor germinación? ¿En cuál hubo menos germinación?

4.- Discute las causas de las diferencias encontradas en la germinación. Anota tus conclusiones. 5.- Interpreta la gráfica que elaboraste. ¿Qué color de papel permitió mayor crecimiento de las plántulas? ¿Con cuál crecieron menos? ¿A qué atribuyes estos resultados?

Azul negro

12 10 8 6 4 2 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Longitud (cm)

Día

Página | 13

6.- Analiza los resultados y redacta las conclusiones correspondientes, aceptando o rechazando tus hipótesis. 7.- Elabora un reporte que incluya: a) problema planteado; b) hipótesis; c)diseño experimental (materiales, grupos testigo y experimentales, variables y constantes); d) resultados, y e) conclusiones. Anéxalo a tu práctica

Página | 14

Bloque II: IDENTIFICA LAS CARACTERÍSTICAS Y COMPONENTES DE LOS SERES VIVOS. El estudiante es competente cuando comprende las características distintivas de los seres vivos y explica su conformación química, tras conocer la estructura y función de los bioelementos, carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos; valorando el papel de estos componentes en la nutrición humana.

1. Describe las características estructurales y funcionales que permiten reconocer a un ser vivo, analizando aquellos que forman parte de su entorno.

2. Identifica experimentalmente algunas características de los seres vivos: como la homeostasis, irritabilidad, crecimiento, etc. Relaciona las propiedades del agua con su función en los procesos de los seres vivos, a través de trabajo experimental.

3. Ejemplifica y clasifica mediante ejemplos la estructura y funciones de los: Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

4. Argumenta la importancia de las distintas biomoléculas en la nutrición de los organismos incluido el ser humano.

5. Explica el proceso de replicación del ADN. 6. Explica el proceso de extracción de ADN a partir de una fuente orgánica. 7. Explica la importancia de conocer el código genético, por ejemplo para establecer el mapa

genético de un organismo. 8. Explica la importancia del descubrimiento del código genético en el campo de la biología

molecular y la ingeniería genética.

Actividad 1

Composición química de los seres vivos. Algunos elementos químicos son esenciales porque conforman las moléculas de la vida (Biomoléculas), otros existen en forma de iones y son imprescindibles para regular las dimensiones celulares como el funcionamiento de las células musculares y nerviosas, por último algunos elementos participan en muchas reacciones químicas

.

Página | 15

Investiga cuales elementos corresponden a cada rubro e identifícalos en la tabla periódica, de acuerdo a los siguientes colores.

Elementos Color Esenciales Azul

Iones Naranja Reacciones Químicas Rosa

Página | 16

Actividad 2 LUZ, FOTOSINTESIS y CRECIMIENTO Para que las reacciones químicas se lleven a cabo, se requiere de energía. La fotosíntesis es un proceso que comprende un conjunto de reacciones químicas. La fuente de energía para el proceso fotosintético es la luz del sol. Por otro lado podemos observar el crecimiento de una raíz, colocando los “pelillos” en la superficie del agua. OBJETIVO Comprobar que se necesita luz para que se realice la fotosíntesis, así como, verificar el crecimiento mediante la cantidad adecuada de agua en la raíz de la cebolla. ¿QUE SE NECESITA?

• 1 planta de geranio en maceta • Cuadros de cartón negro, de unos 10 cm de lado • 4 clips • Hilos de colores • Cebolla • Vaso con agua de la llave

SIGUE LOS PASOS (PLANTA) 1.- Selecciona tres hojas de la planta y márcalos con hilo de diferente color, cuidando de no dañarlas. 2.- Cubre una de las hojas con dos cuadros de cartulina, utilizando los clips para sostenerlos. 3.- Cubre otra hoja con otros dos cuadros. Haz una ranura de aproximadamente 2 cm en el cuadro que cubre el haz de la hoja. 4.- Deja al descubierto la tercera hoja. 5.- Deja en completa oscuridad la maceta durante el día. 6.- Después de 24 hrs, coloca la maceta al Sol por 8 hrs. Corta las tres hojas y retira los cuadros de cartulina. SIGUE LOS PASOS 1.- Coloca la cebolla en el vaso con agua, de tal manera que las raíces toquen la superficie del agua, dejarla durante 48 horas. Observar. 1.- ¿Qué le sucedió a la hoja que estaba cubierta por completo? 2.- ¿Qué observaste en la hoja parcialmente cubierta? 3.- Describe tus observaciones, sobre el crecimiento de la raíz de la cebolla.

Página | 17

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ Actividad 3 Algunos elementos químicos son esenciales

porque conforman las moléculas de la vida (Biomoléculas),

FORMAN A:

BIOELEMENTOS

HIDRÓGENO

BIOMOLÉCULAS

CARBOHIDRATOS LÍPIDOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS

SUS CARACTERÍSTICAS SON:

Completa el siguiente esquema.

Página | 18

Bloque III: IDENTIFICA LAS CARACTERÍSTICAS Y COMPONENTES DE LOS SERES VIVOS El estudiante es competente porque analiza el papel de la célula como unidad fundamental de los seres vivos, sus características básicas, su origen, evolución y clasificación.

1. Reconoce que todos los seres vivos, incluido el ser humano, estamos formados por células. 2. Investiga el proceso histórico que dio origen a la teoría celular. 3. Argumenta las posibles respuestas a la pregunta acerca de ¿cómo se originó la vida? 4. Explica las teorías que se han desarrollado actualmente para explicar el origen de las

primeras células. 5. Expresa sus puntos de vista acerca del origen de la vida. 6. Describe las diferencias estructurales entre las células procariontes y eucariontes. 7. Explica las teorías acerca del paso de célula procarionte a célula eucarionte. 8. Observa experimentalmente y señala las similitudes y diferencias entre las células

procariontes, animales y vegetales. 9. Organiza la información acerca de los diferentes tipos de células que existen reconociendo

la diversidad de formas y estructuras de acuerdo a la función que desempeñan. 10. Describe la estructura y función de los principales componentes de la célula eucariota. 11. Realiza una actividad experimental donde observe alguna función celular, por ejemplo el

proceso de turgencia y plasmólisis en células vegetales. 12. Determina, a partir de una investigación documental, las funciones de los orgánulos

celulares, relacionándolas con ejemplos de procesos orgánicos. Actividad 1 Como ya conoces parte de la historia de la citología y sus científicos más ilustres pondremos a prueba tus conocimientos en este campo. Queremos que relaciones nombres de científicos con sus aportaciones en la ciencia de la investigación celular:

Página | 19

Aportaciones científicas: Científicos:

1.- Descubrimiento del núcleo en las células vegetales. Brown

2.- Desarrollo de la teoría celular. Schleiden y Schwann

3.- Tercer principio de la teoría celular: las células provienen de células ya existentes. Virchow

4.- Descubrimiento de descripción del protoplasma. Purkinje

5.- Descubrimiento de la cariocinesis. Strasburger

6.- Mitosis en células animales. Flemming

7.- Filamentos nucleares: cromosomas. Waldeyer

8.- Descripción de la célula y tejido nervioso. Ramón y Cajal

9.- Teoría cromosómica de la herencia. Sutton y Boveri

10.- Inventor del microscopio electrónico. Ruska

Brown Flemming Purkinje Ramón y Cajal Ruska Schleiden y Schwann Strasburger Sutton y Boveri Virchow Waldeyer

Actividad 2 Niveles de organización: nivel celular 1.- Completa el siguiente dibujo indicando sus partes: Centriolos, Mitocondrias, Microtúbulos, Poros, Membrana plasmática, Lisosomas, Membrana nuclear, Cromatina, Ribosomas, Microfilamentos, Cilios, Núcleo, Aparato o Complejo de Golgi, Peroxisomas, Nucléolo, Retículo endoplasmático liso, Retículo endoplasmático rugoso

Página | 20

Completa los nombres que faltan:

Página | 21

Actividad 3. Completa con el nombre las partes de los siguientes orgánulos.

Página | 22

Actividad 4 Una vez revisado las principales estructuras celulares, relaciona cada orgánulo con su función a partir de las aseveraciones que se encuentran abajo del esquema.

29 P A R E D C E L U L A R 30

N U C L É O

31

L I S O S O M A

32

R E T Í C U L O E N D O P L Á S M I C O R U G O S O

33

V A C U O L A S

34 M I T O C O N D R I A

35 M E M B R A N A C E L U L A R

36

R E T Í C U L O E N D O P L Á S M I C O

L I S O

37

C I T O P L A S M A

38

A P A R A T O D E G O L G I

39

R I B O S O M A S

40

C I T O E S Q U E L E T O

41

C L O R O P L A S T O

42

C E N T R I O L O S

43

V E G E T A L E S

44 P E R O X I S O M A S - Da soporte a la célula y la protege contra el cambio de presión osmótica. - Es el centro regulador de la actividad celular y en su interior se encuentran los ácidos nucleicos. - Orgánulo pequeño de forma esférica que tiene como función la digestión celular. - Orgánulo membranoso constituido de túbulos encargados de la síntesis de proteínas de exportación. - Están encargadas de almacenar distintos tipos de sustancias para construcción o de desecho. - Está formada por dos membranas una externa y lisa, y otra interna que presenta gran cantidad de pliegues; se encarga de la respiración celular. - Además de rodear a la célula y la aísla del medio, también participa en el movimiento celular, la secreción, la absorción, el reconocimiento y retransmisión de impulsos. - Serie de canales que participan en los procesos de desintoxicación de medicamentos o drogas que llegan a la célula y de almacenamiento y distribución de sustancias proteicas e iones. - Es también llamada sustancia fundamental celular, es una sustancia gelatinosa que le da forma a la célula y en la cual se encuentran embebidos los demás orgánulos. - Serie de vesículas membranosas aplanadas y adosadas una sobre otra. Se encarga de empaquetar y secretar hacia el exterior de la célula. - Orgánulos no membranosos sumamente importantes pues sintetizan proteínas, tanto en células eucariontes como procariontes. - Es la parte del citoplasma que está constituido por tres tipos de filamentos formando una red la cual interviene en el soporte interno de la estructura celular. - Característicos de las células autótrofas se encargan de la fotosíntesis. - Orgánulo formado por microtúbulos de proteína, interviene en la división celular formando el huso acromático. - Células que característicamente presentan cloroplastos y pared celular. - Son vesículas membranosas que contienen peroxidasa y catalasa, que participan en el metabolismo del peróxido de hidrógeno para convertirlo en agua y oxígeno.

Página | 23

Bloque IV: DESCRIBE EL METABOLISMO DE LOS SERES VIVOS El estudiante es competente cuando describe los procesos energéticos que mantienen la vida, y que conforman el metabolismo celular, así como las formas de nutrición que realizan los seres vivos para obtener su energía.

1. Explica la importancia de la energía para mantener los procesos biológicos. 2. Ejemplifica reacciones exotérmicas y endotérmicas de los seres vivos. 3. Explica la función del ATP en el almacenamiento y la transferencia de energía en la célula. 4. Explica el efecto de la acción enzimática en los procesos de los seres vivos. 5. Explica las características del metabolismo, señalando las diferencias entre anabolismo y

catabolismo. 6. Contrasta el anabolismo y el catabolismo, señalando ejemplos de cada uno. 7. Explica el proceso de la fotosíntesis y de la quimiosíntesis, señalando su función como

procesos del anabolismo. 8. Realiza en equipo actividad experimental para extraer pigmentos fotosintéticos y su

identificación. 9. Expresa la importancia de los procesos fotosintéticos a nivel mundial, con base en

situaciones reales. 10. Ejemplifica cada una de las formas de nutrición de los seres vivos. 11. Describe el proceso de la respiración celular, aerobio y anaerobio, relacionando este

último con el de la fermentación. 12. Explica las formas de nutrición de los seres vivos, señalando las relaciones entre ellas.

Actividad 1 Mediante la lectura del artículo sobre ATP (Adenosin Trifosfato), realiza en una ficha de trabajo un resumen y al final un comentario personal sobre ésta molécula de alta energía.

Página | 24

Actividad 2 El metabolismo celular ¿catabolismo o anabolismo? Determina, entre las siguientes actividades metabólicas celulares, si las rutas son anabólicas o catabólicas

Respiración celular catabólica Ciclo de Krebs catabólica Fotosíntesis anabólica Síntesis de proteínas anabólica Oxidación de los ácidos grasos catabólica Quimiosíntesis bacteriana anabólica

Actividad 3 Balance total de catabolismo de una molécula de glucosa (Respiración celular) Analiza el esquema del catabolismo de una molécula de glucosa y añade la información que le falta:

GLUCÓLISIS

GLUCOSA

NADH

ATP

FADH

ACETIL CoA

CADENA RESPIRATORIA

Página | 25

Actividad 4 Fermentaciones Introducción: En el mundo de los microorganismos (levaduras y bacterias) nos encontramos una enorme variedad de rutas fermentativas de muy diversa índole. En muchas ocasiones estas rutas nos producen sustancias muy familiares para nuestra vida cotidiana y de gran importancia dietética, tales como las bebidas alcohólicas y los derivados lácteos. Tarea: Se trata de analizar la información sobre la fermentación con el fin de elaborar un informe donde se detalle (de forma individual) algunos de los productos que se obtienen en la industria de la alimentación por vía fermentativa a partir de la leche y del zumo de diversos frutos vegetales como la uva o el maíz. Se debe detallar también la ruta fermentativa bioquímica que siguen los microorganismos utilizados para tal fin. La fermentación para elaboración de bebidas alcohólicas

Martin Macek El proceso de fermentación es producido por acción de las enzimas cambios químicos en las sustancias orgánica. Este proceso es el que se utiliza principalmente para la elaboración de los distintos tipos de cervezas y para el proceso de elaboración de los distintos vinos En el caso de las cervezas, el ciclo de fermentación depende del lugar donde esta se produzca, variando para los casos del tipo fabricado en Alemania, Bélgica, Inglaterra, Estados Unidos, Brasil o el país de origen que fuera. En estos casos se divide comúnmente el proceso en tres etapas. La primera de molienda, la segunda de hervor y la tercera de fermentación. Aunque al proceso completo se le conozca como fermentación, esto se debe a las diferencias entre las distintas hablas y lenguas. En inglés este proceso es mejor diferenciado para cervezas como Brew y para vinos como fermentation que es como es reconocido en lengua hispana. El tipo de fermentación alcohólica de la cerveza es en donde la acción de la cimasa segregada por la levadura convierte los azúcares simples, como la glucosa y la fructosa, en alcohol etílico y dióxido de carbono. En detalle, la diastasa, la cimasa, la invertasa y el almidón se descomponen en azúcares complejos, luego en azúcares simples y finalmente en alcohol. Generalmente, la fermentación produce la descomposición de sustancias orgánicas complejas en otras simples, gracias a una acción catalizada. En el caso de los vinos, la química de la fermentación es la derivación del dióxido de carbono del aire que penetra las hojas del viñedo y luego es convertido en almidones y sus derivados. Durante la absorción en la uva, estos cuerpos son convertidos en glucosas y fructosas (azucares). Durante el proceso de fermentación, los azucares se transforman en alcohol etílico y dióxido de carbono de acuerdo a la fórmula:

C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2. En adición a las infecciones inducidas por acetobacterias y levaduras, a las cuales se les elimina la acción evitando la presencia de aire en toneles y/o depósitos, y que pueden atacar el vino transformándolo en vinagre o producir enfermedades a los consumidores, es necesario que se acentúen los cuidados que eviten este riesgo a través de limpieza en los procesos, pasteurizados de la producción y microfiltraciones, para no requerir soluciones cuando el problema se ha establecido en la bebida.

Página | 26

Bloque V: CONOCE LA BIODIVERSIDAD Y PROPONE COMO PRESERVARLA El estudiante es competente cuando reconoce la biodiversidad a partir de su clasificación y características distintivas de los organismos, valorando su importancia social, económica y biológica, planteando acciones que lo lleven a preservar las especies de su entorno.

1. Argumenta las principales características e importancia de los virus, señalando por qué no se les clasifica como seres vivos.

2. Define las distintas clasificaciones de los seres vivos, estableciendo la importancia y valor de cada una.

3. Investiga problemas actuales relacionados con las bacterias y propone estrategias de solución.

4. Explica las características de las bacterias, su estructura, formas, tipos de de reproducción, respiración y nutrición.

5. Diseña y realiza un experimento para demostrar los procesos vitales de las bacterias. 6. Argumenta la importancia de las bacterias desde el punto de vista ecológico, industrial,

alimenticio y de salud. 7. Explica las características distintivas de los organismos de los reinos: protista, fungi,

plantae y animalia. 8. Debate sobre la importancia social económica y biológica de los organismos que

conforman el dominio eukaria, relacionándola con la necesidad de preservar la biodiversidad de nuestro planeta.

9. Argumenta la importancia social, económica y biológica de los organismos de los distintos reinos del dominio eukaria.

Página | 27

Actividad 1

Los tres dominios de Woese El nuevo árbol de la vida tiene tres ramas

principales, las cuales a su vez se dividen en 23 y,

LA DIVERSIDAD DE LA VIDA MICROBIANA Rebeca Vargas Olmos

Ciertamente, por su tamaño pueden parecer insignificantes, pero son tan importantes que la vida misma depende de ellos. Hoy, gracias a las técnicas de la biología molecular, sabemos que los microorganismos representan 80% de la biomasa1 total de la Tierra. Aunque se tiene registro de la existencia de los microorganismos por lo menos desde hace 3.5 millones de años, los estudios evolutivos habían estado limitados a los animales y las plantas, organismos que cubren tan sólo 20% de la historia evolutiva. Así, el mundo microbiano estuvo fuera de la perspectiva de la biología, por ser considerado demasiado simple para servir de base a una taxonomía válida. El primero en retar formalmente la antigua dicotomía planta / animal del mundo vivo fue el biólogo alemán Ernst Haeckel en 1886, al reconocer que los microorganismos no se ajustaban a ninguna de las categorías existentes y agregó al árbol de la vida un nuevo reino: el Protista.2 Medio siglo después, en 1938, el biólogo estadounidense Copeland derivó una cuarta rama que agrupaba las bacterias: Monera. En 1969, Whittaker, ecólogo vegetal, también estadounidense, creó un quinto reino para los hongos: el Fungi. Esta clasificación de cinco reinos permaneció como pilar de la taxonomía durante décadas; sin embargo, sólo consideraba las características morfológicas, es decir, las similitudes físicas de los organismos, lo cual como después de una revisión con técnicas de biología molecular se demostró– era erróneo y, además, no consideraba diferencias genéticas importantes. A mediados de la década de 1970 un biólogo molecular de Illinois, Carl Woese, demostró que los microorganismos conocidos como arqueo bacterias (llamados así por creer que era una clase de bacterias muy antiguas), en realidad correspondían a un grupo diferente de organismos que desde el punto de vista genético no encajaba en ninguno de los reinos en los que se clasificaba la vida, por lo cual decidió estudiar a fondo un gen, el llamado RNA16s, una secuencia genética muy bien conservada a lo largo del tiempo la cual permite conocer la distancia evolutiva entre un organismo y otro. El resultado fue una nueva clasificación de la vida, esta vez en tres dominios: Archaea, Eukarya y Bacteria.

CURRÍCULUM

Rebeca Vargas Olmos es médico cirujano, maestra en ciencias quimicobiológicas, Jefa del Departamento de Microbiología y de la Subsección de Investigación, de la Escuela Médico Militar, en la Ciudad de México. C.e.:rebvar29@gmail.com

CITA ESTE DOCUMENTO

Versión impresa Norma ISO 690

VARGAS OLMOS , Rebeca."La diversidad de la vida microbiana”. Revista Ciencia y Desarrollo, Noviembre 2007, Vol. 33, no. 213, p. 62-68.

Versión electrónica Norma ISO 690-2

VARGAS OLMOS, Rebeca. "La diversidad de la vida microbiana”. [en línea]. Revista Ciencia y Desarrollo, Vol. 33, no. 213, Noviembre 2007. Disponible en: Colocar URL. [Consulta: 1 Noviembre 2007]

Página | 28

de éstas, sólo tres (plantas, animales y hongos) presentan organismos visibles al ojo humano, el resto de la vida es microscópica.3 A partir de diversas investigaciones hemos encontrado que la diversidad surgió a partir de una sola especie de microorganismo, el denominado Último ancestro común universal (LUCA, por sus siglas en inglés). Muchos científicos orientan sus esfuerzos a tratar de dilucidar cómo era LUCA. Se sabe que apareció hace 3,500 millones de años y se dividió en dos ramas: el dominio Bacteria y otra que a su vez se bifurcó en Archaea y Eukarya en un periodo que duró aproximadamente 1,300 millones de años. Y al final de esta época aparecieron las primeras cianobacterias capaces de producir oxígeno, lo que dio origen a los primeros eucariontes4 modernos y, con ellos, a organismos más complejos. Dominio BACTERIA

En este dominio también se encuentra el microbio más viejo: Bacillus permians, de 250 millones de años de antigüedad, el cual ha sido aislado a partir de unos yacimientos de sal a 600 metros de profundidad en Carlsbad, Nuevo México. La bacteria más grande es Thiomargarita namibiensis, cuyo tamaño puede llegar a un milímetro de diámetro, eso significa que es posible verla sin la ayuda de un microscopio. Por otro lado, la bacteria más pequeña es Mycoplasma sp, con sólo 150 nanómetros6 de diámetro, más pequeña que algunos virus.

: Contiene por lo menos 12 linajes filogenéticos distintos, el grupo más antiguo es Aquifex-Hidrogenobacter, el cual corresponde a bacterias que habitan en ambientes extremos. Otros linajes son: Deinococcus, grupo al que pertenece la bacteria más resistente: D. radiodurans, capaz de sobrevivir a choques de radiación con niveles mil veces más altos de los que matarían a los humanos. Una dosis de 500 a 1000 rads5 es suficiente para matar a una persona, mientras que dicho microorganismo perdura, incluso, después de haber sido sometido a 1’ 500,000 rads.

Dominio ARCHEAE

Arqueas que viven a temperaturas superiores a 100 ºC han sido descubiertas; en contraste, ningún eucarionte conocido puede sobrevivir a 60 ºC. Otras arqueas se han encontrado en lagos del

Antártico en superficies permanentemente congeladas.

: Está constituido por las formas de vida más primitivas que aparecieron en la Tierra hace miles de millones de años. La mayor parte son anaerobias 7, habitan en ambientes tales como el hielo antártico, agua hirviente, agua ácida, lagos muy salados y fisuras volcánicas que despiden azufre. Esos tipos de arqueas se denominan extremófilos; es decir, criaturas que habitan en condiciones extremas.

Hay tres tipos principales de Arqueas: las crenarqueotas, caracterizadas por su habilidad para tolerar los extremos de temperatura y acidez; las euriarqueotas que incluyen las productoras de metano y las amantes de la sal; las corarqueotas, un grupo acerca del cual se conoce muy poco. Dentro de esos tipos principales hay algunos subtipos: Metanógenas: arqueas que producen metano como un producto de desecho de su digestión o proceso de elaboración de energía. En este grupo se encuentran Metanobrevibacter rumiantium, Metanobacterium y Metanospirillum. Halófilas, las que viven en ambientes salados, como los géneros Halobacterium, Halococcus y Haloferax. Termófilas, que viven en temperaturas extremadamente altas. Pyrodictium, Metanothermus, Thermotoga y Metanopyrus. Sicrófilas, que viven en temperaturas muy bajas. Dominio EUKARYA

En una de las ramas de Eukarya se encuentran los hongos, uno de ellos se considera la criatura viva más grande sobre la Tierra: Armillaria ostoyae, un hongo comúnmente conocido como el hongo de la miel, el cual se extiende a lo largo de 5,6 kilómetros y cubre un área mayor a 1600 campos de fútbol, pero la mayoría de él está oculto bajo tierra. Se encontró en el Bosque Nacional Malheur, en el oriente de Oregon, EUA.

: Los eucariontes primitivos eran similares a la Giardia actual (parásito intestinal que carece de mitocondrias8), presentaban genomas pequeños, su historia evolutiva refiere que tienen 1500 años de evolución. Este dominio incluye todos los organismos formados por células eucariotas, desde las amibas hasta nosotros.

Los protozoarios forman otra de las ramas de Eukarya, con representantes como la Calcarina, el protozoario unicelular más grande: una criatura que habita en el océano y puede alcanzar de 5 a 6 centímetros de diámetro, sorprendente, para ser una sola célula. Esto se debe en parte a sus cubiertas o caparazones que están generalmente divididos en cámaras, las cuales se añaden una sobre otra durante el crecimiento del protozoario; las cubiertas pueden estar conformadas por granos de arena, compuestos orgánicos y otras partículas adheridas o por calcita cristalina, el mismo mineral del cual están constituidas las conchas marinas. También en este dominio se encuentran las algas –organismos acuáticos, las cuales presentan formas variadas y son consideradas como los representantes acuáticos del reino. Sus usos son muy diversos: agrícolas, industriales, terapéuticos y, principalmente, alimenticios. Algunas algas

Página | 29

(como la agar-agar) intervienen en la preparación de sustancias gelatinosas utilizadas para el cultivo de bacterias y hongos, como agentes gelificantes para postres y confituras, como ingredientes en cosmética y dentífricos, entre otros. Además, de las algas marinas se extrae yodo; a partir de su combustión se produce ceniza rica en minerales, útil para fertilizar los suelos. Como podemos observar, la vida es diversa y la mayor parte de esa variedad es pequeña, unicelular y extraña. El mundo pertenece a lo pequeño, de hecho, sin esta gran variedad de microorganismos, la vida de los seres macroscópicos no existiría: los procesos que hacen posible su existencia, como la producción de

oxígeno o la degradación de la materia orgánica son llevados a cabo por los microorganismos. En realidad, nosotros sólo disfrutamos los beneficios que ellos nos proporcionan. Bibliografía Madigan, M. T., J. M. Martinko y J. Brock Parker. (2004). Biología de los microorganismos. Prentice Hall, 10 a ed. España, pp 321-468. Hernández, R. D. y P. R. Salas (s/f). Caminos abiertos. UPN Azcapotzalco, México, pp. 15-Margulis, L. y K.V. Schwartz (2001). Five Kingdoms. Freeman, 3a ed., eua, pp 3-35. Woese C. R. (1987). “Bacterial evolution”. Microbiology Reviews. 51:221-271

A partir del artículo contesta las siguientes preguntas. 1.- ¿Qué porcentaje de la biomasa representan los microorganismos? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.- Ecólogo vegetal, estadounidense, creó un quinto reino para los hongos: el Fungi 3.- Cual fue la aportación de Copeland ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4.- A mediados de la década de 1970 un biólogo molecular de Illinois, Carl Woese, demostró que: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5.- ¿Cuales son los tres dominios de Woese? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6.- ¿En qué dominio se encuentra el microbio más viejo? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7.-Explica en que consiste el Dominio Archeae y sus características. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 8.-Explica en que consiste el Dominio Eukarya y sus características. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Página | 30

BIBLIOGRAFÍA

VALDIVIA URDIALES B., GRANILLO Velazquéz P., Villarreal Domínguez Ma. Del Socorro. “Biología. La vida y sus procesos”. Publicación Cultural. 2ª Reimpresión México. 2003 AUDESIRK TERESA., Audesirk, G., E. Byers B. “Biología . Ciencias Naturales”. Primera Edición Pearson Educación. México. 2004 LIRA GALERA. Ponce Salazar M., Márquez López-Velarde Mª. Luisa. “Biología 1. El origen de la vida y su complejidad”. 1ª Edición Esfinge, México. 2007 VARGAS OLMOS, Rebeca."La diversidad de la vida microbiana”. Revista Ciencia y Desarrollo, Noviembre 2007, Vol. 33, no. 213, p. 62-68. Versión electrónica Norma ISO 690-2 http://www.youtube.com/watch?v=lgU3EnvordU&feature=PlayList&p=33B2CEEEECBB2FBF&playnext_from=PL&playnext=1&index=11