Guia de Biologia
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PRESENTACIN
Benemrita Universidad Autnoma de Puebla
Vicerrectora de Docencia
DIRECCION GENERAL DE EDUCACION MEDIA SUPERIOR
MODELO UNIVERSITARIO MINERVA PLAN 06
Academia General de Biologa
GGUUAA MMEETTOODDLLOOGGIICCAA DDEE BBIIOOLLOOGGAA
NIVEL EN QUE SE IMPARTE: SEGUNDO AO
CICLO ESCOLAR 2010 2011
FECHA: JULIO 2010
AUTORES:
Profa. Ma Dolores Ramos Vera
Prof. Pascual Vicente Muoz
Profa. Mnica Muoz Lobato
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PRESENTACIN
El trabajo que a continuacin se presenta es producto de la conjuncin entre los objetivos
trabajados en ciclos anteriores con el modelo constructivista del conocimiento dentro del
Modelo Universitario Minerva de la Benemrita Universidad Autnoma de Puebla y el
enfoque en el desarrollo de competencias de acuerdo a la Reforma Integral de la
Educacin Media Superior (RIEMS), integrando la Asignatura de Biologa al Marco
Curricular Comn (MCC) que permitir dar en un futuro la flexibilidad y el enriquecimiento
del currculo del bachillerato.
Los bloques que se presentan son los siguientes en esta primera parte del Programa
son:
BLOQUE 1. LA BIOLOGA COMO CIENCIA
BLOQUE 2. LAS MOLCULAS DE LA VIDA
BLOQUE 3. CLULA, UNIDAD DE LA VIDA
BLOQUE 4. HERENCIA Y VARIACIN
En cada bloque se especifican las competencias genricas y sus atributos,
posteriormente se presentan las tablas de objetivos especficos; conocimientos previos,
declarativos, procedimentales y actitudinales/valorales, as como los contenidos
especficos, mapas conceptuales, los criterios de evaluacin de acuerdo al Programa de
Estudios de la Asignatura, orientaciones didctico -pedaggicas y la bibliografa, vnculos a
sitios web de inters (TICs y TACs) y material audiovisual para desarrollar las actividades.
En la unidad 1, La Biologa como ciencia, te hablar del conocimiento de la
Biologa como una construccin social a travs de la conceptualizacin de los paradigmas
biolgicos, procesos de construccin del conocimiento cientfico en la ciencia biolgica. Se
abordar a la Biologa dentro del contexto de otras ciencias, su objeto de estudio, su
importancia en la solucin de problemas del entorno social adems de la organizacin de
los seres vivos desde el nivel microscpico al macroscpico.
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En la unidad 2, Las molculas de la vida, los estudiantes valorarn la importancia y
trascendencia del agua como molcula fundamental de la vida, situando a los
bioelementos que dan estructura a las biomolculas y su relacin como soporte
bioqumico fundamental en el metabolismo celular. Analizarn la relacin e importancia
de los bioelementos y biomolculas con la nutricin modificando sus hbitos alimenticios
para una mejora de la calidad de vida. Finalmente, analizar la estructura de la molcula
maestra de la vida, el ADN, reflexionando cmo los seres vivos almacenan y trasmiten la
informacin gentica.
En la unidad 3, Clula, unidad de la vida, los estudiantes fundamentarn los
postulados de la Teora Celular como base del estudio de la clula y establecern
diferencias y semejanzas entre procariontes y eucariontes, relacionando los componentes
celulares a travs de sus respectivas funciones. Globalmente, analizarn y reflexionarn
acerca de los procesos metablicos celulares y la importancia del ciclo celular en el
proceso de la continuidad de la vida a travs del proceso de la divisin celular.
En la unidad 4, Herencia y la variacin, se reflexionar, a travs del desarrollo
histrico de la Gentica, cmo desde la prehistoria el hombre ha realizado seleccin
gentica en forma emprica hasta llegar a su propia conceptualizacin con respecto a las
leyes de Mendel, que sirvieron como base para el desarrollo, investigacin y aplicacin
actual de la Gentica.
Se analizarn los distintos conceptos relativos a la Gentica para comprender cmo
funcionan los distintos patrones hereditarios tanto mendelianos como no mendelianos;
as como los mecanismos que producen variacin en las poblaciones, adaptaciones al
ambiente y la consecuente evolucin biolgica tales como: la herencia, las mutaciones, la
recombinacin gentica y el medio ambiente. Del mismo modo, se estudiarn los
diferentes tipos y a qu nivel se dan las mutaciones y sus repercusiones en el ser humano.
Se fomentar una postura crtica y tica acerca de los impactos de algunos avances
biotecnolgicos en la produccin de alimentos, la salud y el ambiente.
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JUSTIFICACIN
El Nivel Medio Superior de La Benemrita Universidad Autnoma de Puebla se encuentra
en una nueva etapa de su desarrollo que le exige reorientar su quehacer acadmico y
fortalecer su interrelacin con la sociedad. Por ello, como gua para su quehacer se
propone un modelo educativo y acadmico congruente con la funcin social de una
universidad pblica que se oriente a la formacin integral, humanista y se centre en el
aprender a aprender, basndose en la teora constructivista socioparticipativa, paradigma
que ha dado respuesta a las necesidades educativas actuales. Como toda institucin
educativa, se encuentra inmersa en una sociedad cambiante por lo que mantiene
actualizados y competitivos los planes y programas educativos en el Nivel Medio Superior,
creando, recreando, aplicando y difundiendo el conocimiento de las ciencias y los saberes
cotidianos para beneficio de nuestro pas
El programa de Biologa se enmarca en el Modelo Acadmico y Educativo Minerva,
con un enfoque metodolgico constructivista socio-cultural, que promueva en los
estudiantes la responsabilidad de su aprendizaje, generando conocimientos que impacten
en el desarrollo social contribuyendo al avance de la cultura, la ciencia y la tecnologa.
Los propsitos generales de este enfoque son:
Contribuir a la formacin del alumno mediante la adquisicin de conocimientos y
principios propios de la disciplina, as como favorecer el desarrollo de habilidades,
actitudes y valores que le permitan enfrentar con xito los problemas relativos al
aprendizaje de nuevos conocimientos en el campo de la Biologa
Se busca enfatizar las relaciones cientficotecnolgicas para que pueda desarrollar
una tica que contribuya a establecer una relacin armnica entre la sociedad y el
ambiente.
Tomar en cuenta los referentes contextuales del alumno con la finalidad de formarlos
con un perfil critico, analtico y propositivo hacia los problemas socioculturales de su
entorno y que adems le sirvan para obtener el bagaje de conocimientos del rea que
los vincule hacia la educacin superior.
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Apliquen de manera responsable sus conocimientos a situaciones de la vida diaria
Considerando lo anterior el rea de Ciencias Naturales del Bachillerato
Universitario, plantea trabajar esta ciencia desde una perspectiva amplia y con una visin
constructivista sociocultural, que permita al alumno comprender los fenmenos naturales
vinculados con su realidad inmediata.
Dicha perspectiva implica fortalecer el pensamiento racional en el educando, la
adquisicin de habilidades de percepcin no slo para el estudio de la disciplina, tambin
para integrarlas a sus hbitos de estudio y actividades cotidianas que le permita un mejor
desarrollo metacognitivo.
La asignatura de Biologa, por su carcter experimental, no puede ser concebida sin
la aplicacin de actividades experimentales de sus contenidos, a fin de propiciar la
formacin integral del alumno. Por lo que se deben generar ambientes de aprendizaje
donde se puedan desarrollar un conjunto de competencias que integran conocimientos,
habilidades y actitudes. Dicho de otra manera, estas competencias formulan las
cualidades individuales, de carcter tico, acadmico, y social que debe reunir el alumno.
El diseo de las estrategias de enseanza, aprendizaje y didcticas, en la medida de
lo posible, debe coincidir con los fundamentos psicopedaggicos del plan de estudios y la
concepcin de aprendizaje.
Por todo esto se han seleccionado los siguientes materiales de apoyo que
conforman la presente gua metodolgica. Se han incorporado estrategias bajo un
enfoque en competencias que permitirn la movilizacin de los conocimientos,
habilidades, actitudes y valores en un contexto especfico, todo ello contribuir a alcanzar
los objetivos de calidad y pertinencia del bachillerato.
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PROGRAMA EDUCATIVO (PE): NIVEL MEDIO SUPERIOR
ASIGNATURA: BIOLOGA
CDIGO: PROG 0015
NIVEL: MEDIO SUPERIOR
CRDITOS: 10
UNIDAD ACADMICA: NIVEL MEDIO SUPERIOR PROGRAMA EDUCATIVO: PLAN 06 MODALIDAD EDUCATIVA: ESCOLARIZADA NIVEL EDUCATIVO: BACHILLERATO CDIGO: 0015 NOMBRE DE LA ASIGNATURA: BIOLOGA UBICACIN EN EL MAPA CURRICULAR: SEGUNDO AO CORRELACIN: La relacin vertical que tiene este programa con respecto a su
ubicacin en el mapa curricular es con Qumica, Psicologa y Desarrollo Humano en primer ao; Fsica y materias propeduticas como Educacin Ambiental y para la Salud, Temas Selectos de Biologa y Bioqumica en tercer ao; y una relacin horizontal con Matemticas, Cultura Fsica e Informtica en segundo ao
ASIGNATURAS PRECEDENTES: Qumica, Psicologa y Desarrollo Humano
ASIGNATURAS CONSECUENTES: Fsica, Educacin Ambiental y Salud, Temas Selectos de Biologa y Bioqumica.
CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE
TEORA PRCTICA ESTUDIO INDEPENDIENTE
TOTAL
HORAS CRDITOS HORAS CRDITOS HORAS CRDITOS HORAS CRDITOS 4 2 6 10
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OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA:
EDUCACIONAL GENERAL ESPECFICOS
Formar estudiantes con
una visin cientfica,
propedutica, crtica,
humana y social sobre
el rea.
Analizar y reflexionar sobre los
conceptos y principios biolgicos
sustentados en el respeto hacia
la naturaleza del ser vivo y su
entorno, construyendo el
conocimiento sobre su estructura
y funcin para generar mejores
explicaciones acerca de los
fenmenos biolgicos de los
seres vivos de manera crtica,
reflexiva y creativa, que permitan
promover aprendizajes
significativos de manera que
puedan ser aplicados en la
solucin de problemas de la vida
cotidiana.
Bloque I: Valora que la Biologa es una ciencia construida desde lo social, a travs de diversos paradigmas, haciendo nfasis
en el estudio de los seres vivos, sus relaciones entre ellos y con el medio que los rodea, contrastando el carcter intra e
interdisciplinario de la Biologa para la preservacin de la salud y del medio ambiente.
Bloque II: Analiza y compara la estructura y funcin de los bioelementos y biomolculas en los seres vivos y examina la
clasificacin de las diferentes biomolculas para identificarlas en los alimentos que conforman su dieta cotidiana
fomentando una actitud crtica frente a los alimentos procesados y dietticos y reflexiona acerca de como los seres vivos
almacenan y trasmiten la informacin gentica.
Bloque III: Fundamenta los postulados de la Teora Celular como base del estudio de la clula y establece diferencias y
semejanzas entre procariontes y eucariontes e interrelaciona los componentes celulares a travs de sus respectivas
funciones para reflexionar la importancia estructural y funcional de la clula en los seres vivos como parte integral de los
procesos metablicos celulares.
Bloque IV: Conceptualiza los fundamentos que permiten delinear las bases genticas de la herencia y documenta su
desarrollo histrico, as como su impacto en la vida actual, valorando la trascendencia del proyecto genoma humano y su
alcance en las aplicaciones de la biotecnologa.
Bloque V: Analiza y contrasta los antecedentes y las principales teoras sobre el origen y evolucin de los sistemas vivos,
dando origen a la radiacin adaptativa y que conllev a la biodiversidad del planeta, comparando y relacionando las
distintas pruebas de la biognesis y de la evolucin, para reflexionar acerca de nuestra postura e influencia en el proceso
evolutivo de las especies.
Bloque VI: Analiza a los virus y clasifica a los seres vivos de acuerdo a sus caractersticas e importancia para el hombre y la
naturaleza, utilizando el sistema de clasificacin actual de los organismos as como la aplicacin de las reglas de
nomenclatura binomial de Linneo para valorar su importancia econmica, mdica y biolgica.
Bloque VII: Diferencia los conceptos bsicos de la ecologa y los analiza con los factores de los ecosistemas, relacionndolos
con el flujo de la materia y la energa y argumentando que las adaptaciones de los seres vivos dependen de su ambiente,
para fundamentar la importancia del uso sustentable con el desarrollo de una actitud de respeto hacia la naturaleza.
Bloque VIII: Diferencia los rganos que componen a cada sistema del cuerpo humano y especifica su funcin de manera
general, relacionndolos entre s para reflexionar de manera crtica e informada sobre la importancia de la higiene y salud
para una buena calidad de vida.
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BLOQUE I. LA BIOLOGA COMO CIENCIA.
BLOQUE I OBJETIVO
ESPECFICO
CONOCIMIENTOS (Contribucin al perfil del egresado)
CONTENIDO TEMTICO PREVIOS DECLARATIVOS PROCEDIMENTALES
ACTITUDINALES /VALORALES
LA BIOLOGA COMO CIENCIA
Valora que la Biologa es una ciencia construida desde lo social, a travs de diversos paradigmas, haciendo nfasis en el estudio de los seres vivos, sus relaciones entre ellos y con el medio que los rodea, contrastando el carcter intra e interdisciplinario de la Biologa para la preservacin de la salud y del medio ambiente.
Concepto general de ciencia.
Historia general del Naturalismo.
Metodologa Cientfica.
Partculas, tomo, molcula, compuestos, clula, rganos, tejidos y sistemas.
Concepta a la Biologa como resultado de una Construccin social.
Analiza e interrrelaciona los cuatro Paradigmas que dan el carcter de cientificidad a la Biologa.
Integra las caractersticas distintivas de los seres vivos y las ejemplifica.
Fundamenta el campo de accin de la Biologa y sus principales ramas.
Aplica criterios cientficos para interpretar los fenmenos que involucran a los seres vivos y los ejemplifica a travs de los pasos del mtodo cientfico utilizado en la Biologa.
Analiza la relacin que guarda la Biologa con la Tecnologa y la Sociedad.
Diferencia y ejemplifica los niveles de organizacin de la materia viva: qumico, celular, tisular, orgnico, individual y ecolgico.
Debate sobre las aportaciones y aplicaciones de la Biologa y sus ramas en la vida cotidiana.
Aplica los lineamientos bsicos para elaborar un proyecto de investigacin a partir de un problema empleando el mtodo cientfico para su entendimiento.
Esquematiza los diferentes niveles de organizacin de la materia viva y los relaciona con el campo de estudio de las ramas de la Biologa, mediante la elaboracin de un collage
Valora el impacto de los avances de la Biologa en la Sociedad actual
Fomenta la tolerancia y disponibilidad en el trabajo colaborativo durante la realizacin de proyectos
Reflexiona de manera informada y crtica las implicaciones de la investigacin cientfica en los diferentes mbitos social, familiar y personal
Respeta y valora la vida y sus manifestaciones y se asume integralmente como parte de ella.
Reflexiona crticamente sobre los aspectos ticos del uso de las nuevas tecnologas aplicadas a la Biologa, salud y en la preservacin del medio ambiente
Qu relacin tiene la Biologa con el desarrollo social?
La Biologa dentro del contexto de otras ciencias y su objeto de estudio.
Cules son los paradigmas en los que se basa la Biologa?
Cul es el objeto de estudio de la Biologa?
Cul es la importancia de la Biologa en la solucin de problemas del entorno social?
Biologa, tecnologa y sociedad.
Las caractersticas de la ciencia: mtodo cientfico
Cules son las caractersticas de los niveles de organizacin de la materia?
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BLOQUE II. LAS MOLCULAS DE LA VIDA
BLOQUE II OBJETIVO
ESPECFICO
CONOCIMIENTOS (Contribucin al perfil del egresado)
CONTENIDO TEMTICO PREVIOS DECLARATIVOS PROCEDIMENTALES
ACTITUDINALES /VALORALES
LAS MOLCULAS DE LA VIDA
Analiza y compara la estructura y funcin de los bioelementos y biomolculas en los seres vivos y examina la clasificacin de las diferentes biomolculas para identificarlas en los alimentos que conforman su dieta cotidiana fomentando una actitud crtica frente a los alimentos procesados y dietticos y reflexiona acerca de como los seres vivos almacenan y trasmiten la informacin gentica.
Conocimiento sobre tomo, molcula, elemento, compuesto, enlaces inico y covalente; grupos funcionales Comprensin sobre sustancias orgnicas e inorgnicas. Conocimiento de las diferentes biomolculas.
Diferencia entre los conceptos de bioelemento y biomolcula. Investiga los bioelementos y su importancia. Cataloga al agua como una molcula bioinorgnica esencial para la vida Investiga la estructura y funcin de las biomolculas y su importancia como nutrientes y componentes estructurales de los seres vivos. Concepta al Dogma Central de la Biologa como un proceso universal en los seres vivos donde a partir del ADN se codifica para la produccin de protenas.
Esquematiza la formacin de puentes de hidrgeno en la molcula del agua para conceptuar sus propiedades fsicas. Demuestra experimentalmente la presencia de biomolculas en diferentes alimentos y con base a ello elabore una dieta balanceada para que la aplique a su vida diaria.
Valora la importancia de desarrollar hbitos alimenticios saludables y para la prevencin de enfermedades
Cules son los bioelementos necesarios para la vida? Cul es la importancia de las biomolculas inorgnicas? agua sales minerales Cules son las biomolculas orgnicas?
Monmeros y Polmeros
Carbohidratos
Lpidos
Vitaminas
Protenas
Aminocidos
Enzimas
cidos nuclecos. El Dogma Central de la Biologa es Universal?
Duplicacin
Transcripcin
Traduccin
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BLOQUE III. CLULA UNIDAD DE LA VIDA
BLOQUE III OBJETIVO
ESPECFICO
CONOCIMIENTOS (Contribucin al perfil del egresado)
CONTENIDO TEMTICO
PREVIOS DECLARATIVOS PROCEDIMENTALES ACTITUDINALES
/VALORALES
CLULA UNIDAD DE LA VIDA
Fundamenta los postulados de la Teora Celular como base del estudio de la clula y establece diferencias y semejanzas entre procariontes y eucariontes e interrelaciona los componentes celulares a travs de sus respectivas funciones para reflexionar la importancia estructural y funcional de la clula en los seres vivos como parte integral de los procesos metablicos celulares.
Conceptos bsicos sobre:
Grupos funcionales de Qumica Orgnica,
Bioelementos y biomolculas inorgnicas y Orgnicas,
Tipos de enlace qumicos, y de soluciones.
Analizar y fundamentar la importancia del ciclo celular en el proceso de la continuidad de la vida, tanto en los organismos unicelulares como pluricelulares, as como la importante participacin de los cromosomas en el proceso de mitosis y meiosis.
Integrar y analizar la importancia de la historia y el origen de la clula
Analizar y contrastar las diferencias y semejanzas de la organizacin entre clulas procariontes y eucariontes.
Analizar la organizacin estructural y funcional de la clula en los seres vivos como parte integral de los procesos biolgicos.
Fundamentar los procesos metablicos celulares y estructurales como unidad bsica en la diversidad de los seres vivos.
Analizar y valorar la importancia de la estructura y metabolismo celular de los tejidos, rganos y sistemas del cuerpo humano, aspectos fundamentales de unidad y diversidad de la vida.
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Fundamentar el contexto histrico con respecto al origen de la clula que conllev al establecimiento de la Teora Celular
Compara la organizacin celular procarionte con la eucarionte, as como la vegetal con la animal.
Interrelaciona y esquematiza integralmente los organelos y estructuras celulares a travs de sus respectivas funciones. Analiza la importancia del ciclo celular en el proceso de crecimiento y continuidad de la vida.
Valora la adquisicin de una vida saludable a travs del buen funcionamiento del cuerpo desde el nivel celular hasta el pluricelular.
Cules hechos histricos condujeron al planteamiento de la Teora celular? Qu diferencia hay entre clula procarionte y eucarionte? Cmo est estructurada y cmo funciona una clula?
Membrana celular
Retculo endoplsmico
Complejo de Golgi
Lisosomas
Vacuolas
Cloroplastos
Mitocondrias
Ribosomas
Citoplasma
Citoesqueleto
Centriolo
Ncleo Cmo se reproducen las clulas?
Ciclo celular
Divisin celular: mitosis y meiosis
Cmo se pasa de una clula a la pluricelularidad? Cmo es la relacin tejido rgano sistema?
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BLOQUE IV. HERENCIA Y VARIACIN
BLOQUE IV OBJETIVO
ESPECFICO
CONOCIMIENTOS (Contribucin al perfil del egresado)
CONTENIDO TEMTICO
PREVIOS DECLARATIVOS PROCEDIMENTALES ACTITUDINALES
/VALORALES
HERENCIA
Y VARIACIN
Conceptualiza los fundamentos que permiten delinear las bases genticas de la herencia y documenta su desarrollo histrico, as como su impacto en la vida actual, valorando la trascendencia del proyecto genoma humano y su alcance en las aplicaciones de la biotecnologa.
Comprensin de biomolculas (cidos nuclecos), estructura y funcin celular (mitosis y meiosis).
Delinea los hechos histricos que condujeron al estudio de la Gentica Establece las diferencias y similitudes de algunos conceptos de la Gentica. Analiza las leyes de la gentica mendeliana para comprender el mecanismo de la herencia. Compara los patrones hereditarios mendelianos y no mendelianos Analiza las mutaciones como mecanismos de variabilidad gentica.
Ejemplifica las aplicaciones ms importantes de la Gentica.
Investiga el desarrollo histrico del campo de la Gentica Aplica los conceptos de la gentica en las leyes de la herencia para la resolucin de problemas de gentica. Ejemplifica los distintos patrones hereditarios para identificarlos en los seres vivos haciendo nfasis en el humano Compara los rasgos de sus compaeros para diferenciar entre fenotipo y genotipo. Categoriza las mutaciones como mecanismos que producen enfermedades hereditarias y las detecta mediante el empleo de cariotipos. Investiga el impacto de las aplicaciones de la Gentica sobre algunas actividades humanas.
Fomenta el respeto y tolerancia hacia personas con enfermedades hereditarias y/o con rasgos fsicos diferentes
Valora el respecto a la decisin de los padres a tener o no un hijo con alguna enfermedad hereditaria.
Critica de forma informada las aplicaciones actuales de la Gentica que permita la toma de decisiones apegadas a la Biotica.
Cules hechos histricos condujeron al desarrollo de la gentica?
Ideas premendelianas
El experimento y las Leyes de Mendel Qu diferencia y similitudes encontramos en los conceptos de Gentica?: Genotipo, Fenotipo, Alelo, Gen, Cromosoma, Locus En qu consisten las leyes establecidas por Mendel sobre la herencia?
Qu diferencia hay entre los patrones hereditarios mendelianos y los no mendelianos?
Herencia mendeliana:
herencia autosmica dominante y recesiva, determinacin del sexo
Herencia no mendeliana:
herencia ligada al sexo, herencia multifactorial, alelos mltiples, codominancia, herencia intermedia, poligenia
Qu es una mutacin?
Gnicas o puntuales
Cromosmicas
Genmicas Cules son las aplicaciones ms importantes de la Gentica?:
Consejo gentico
Proyecto Genoma Humano
Consejo gentico
Clonacin,
Clulas madre
Implicaciones bioticas en la gentica
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BLOQUE V. EVOLUCIN DE LOS SERES VIVOS
BLOQUE V OBJETIVO
ESPECFICO
CONOCIMIENTOS (Contribucin al perfil del egresado) CONTENIDO TEMTICO
PREVIOS DECLARATIVOS PROCEDIMENTALES ACTITUDINALES
/VALORALES
EVOLUCIN DE LOS SERES VIVOS
Analiza y contrasta los antecedentes y las principales teoras sobre el origen y evolucin de los sistemas vivos, dando origen a la radiacin adaptativa y que conllev a la biodiversidad del planeta, comparando y relacionando las distintas pruebas de la biognesis y de la evolucin, para reflexionar acerca de nuestra postura e influencia en el proceso evolutivo de las especies.
El alumno debe tener presente el concepto de clula, y el desarrollo de la gentica y la variacin, y estar familiarizado con la biodiversidad, para establecer las relaciones entre los organismos, conocimiento de la ecologa y los niveles de organizacin.
Comprueba que la evolucin es un mecanismo inherente a los seres vivos.
Documenta las diferentes teoras acerca del origen de la vida, la evolucin celular y la seleccin natural como procesos evolutivos en los seres vivos.
Determina el impacto de los factores externos en la evolucin y su relacin con la naturaleza actual.
Comprueba que las caractersticas y adaptaciones de los seres vivos son pruebas indirectas del proceso evolutivo.
Compara la viabilidad de las diferentes teoras sobre la evolucin apoyndose en sus pruebas a travs de un de un mapa conceptual.
Analiza el pensamiento darwiniano y establecer diferencias por medio de un cuadro de Venn entre las ideas previas y posteriores a ste.
Documenta las causas que determinan la evolucin de las especies y examinar las pruebas que la sustentan a travs de un trabajo de investigacin documental.
Fomenta el respeto por el medio ambiente, teniendo en cuenta su importancia en la historia filogentica de las especies. Genera una actitud crtica y analtica ante las diferentes teoras evolucionistas. Reflexiona en torno a nuestra postura e influencia en el proceso evolutivo de las especies.
Qu es la evolucin biolgica? Cmo se origin la vida?
Principales Teoras sobre el origen de los Sistemas Vivos
Teoras sobre evolucin celular
Cmo explica la Evolucin la diversidad de los Seres Vivos en el planeta?
Antecedentes y desarrollo de la Teora de la Evolucin.
Variacin y adaptacin
Evidencias de la evolucin
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BLOQUE VI. LA DIVERSIDAD DE LA VIDA
BLOQUE VI OBJETIVO
ESPECFICO
CONOCIMIENTOS (Contribucin al perfil del egresado)
CONTENIDO TEMTICO
PREVIOS DECLARATIVOS PROCEDIMENTALES ACTITUDINALES
/VALORALES
LA DIVERSIDAD DE LA VIDA
Analiza a los virus y clasifica a los seres vivos de acuerdo a sus caractersticas e importancia para el hombre y la naturaleza, utilizando el sistema de clasificacin actual de los organismos as como la aplicacin de las reglas de nomenclatura binomial de Linneo para valorar su importancia econmica, mdica y biolgica.
Sobre variabilidad gentica
Sobre variabilidad y adaptacin evolutiva
Sobre el concepto especie
Concepta la taxonoma, su estudio y aplicacin para los seres vivos a travs de lecturas sugeridas.
Desglosa las caractersticas particulares de los seis reinos, su clasificacin, utilizando ejemplos de algunos organismos.
Aplica criterios taxonmicos para identificar y clasificar a los seres vivos utilizando correctamente las reglas de la nomenclatura binominal de Linneo.
Utiliza el nombre cientfico en estudios de campo.
Esquematiza las caractersticas de los eres vivos a travs de un cuadro de doble entrada
Respeta a las diversas especies de su entorno como parte integral de la naturaleza.
Fomenta la conservacin de la flora y fauna de su regin. Valora la importancia econmica, mdica y social de los seres vivos.
Cmo se clasifican a los organismos?
Primeras clasificaciones
Nomenclatura binomial de Linneo
Niveles taxonmicos
Uso de nombre cientfico
Reglas de nomenclatura binomial
Virus, Vivo o no vivo?
Cul es el sistema actual de clasificacin de los seres vivos?
Propuesta de 3 dominios 6 reinos
Dominio Archaea: reino Archaeabacteria
Domino Bacteria: reino Eubacteria
Dominio Eukarya: reinos Protista, Fungi, Plantae y Animalia
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BLOQUE VII. LA RELACION DE LOS SERES VIVOS CON SU MEDIO AMBIENTE
BLOQUE VII OBJETIVO
ESPECFICO
CONOCIMIENTOS (Contribucin al perfil del egresado)
CONTENIDO TEMTICO
PREVIOS DECLARATIVOS PROCEDIMENTALES ACTITUDINALES
/VALORALES
LA RELACION DE LOS SERES VIVOS CON SU MEDIO AMBIENTE
Diferencia los conceptos bsicos de la ecologa y los analiza con los factores de los ecosistemas, relacionndolos con el flujo de la materia y la energa y argumentando que las adaptaciones de los seres vivos dependen de su ambiente, para fundamentar la importancia del uso sustentable con el desarrollo de una actitud de respeto hacia la naturaleza.
Investigar y definir conceptos sobre ecologa.
Buscar las caractersticas de los factores abiticos y biticos de los ecosistemas.
Analizar los ciclos biogeoqumicos en la naturaleza.
Fundamenta que la ecologa es el estudio de las relaciones de los organismos con su ambiente.
Analiza el objeto de estudio de la Ecologa, su desarrollo histrico, y su carcter interdisciplinario, as como su ubicacin dentro de los niveles de organizacin (especie, poblacin, comunidad, ecosistema, bioma y biosfera).
Analiza la estructura y funcionamiento de los ecosistemas haciendo nfasis en el papel de la materia y la energa en la determinacin de las relaciones entre sus componentes.
Esquematiza los ciclos biogeoqumicos (del agua, nitrgeno, carbono, azufre y fsforo).
Analiza y relacionar conceptos bsicos de ecologa como son hbitat, nicho, niveles trficos, cadenas, redes y pirmides alimenticias, destacando la manera en que se integran dentro del ecosistema.
Distingue los diferentes tipos de ecosistemas, sus recursos e importancia haciendo nfasis en los mexicanos y vincularlos con los problemas ambientales de nuestro pas, analizando sus causas, necesidad de estudio y conocimiento para su adecuado aprovechamiento y cuidado mediante una actitud responsable y respetuosa.
Realiza visitas de campo a jardines botnicos, museos o reas naturales. Organiza grupos y mesas redondas para debatir sobre las causas y consecuencias del deterioro ambiental y las alternativas para el manejo responsable de la biosfera. Investiga en peridicos y otras fuentes noticias sobre problemas ambientales para identificar sus causas y proponer soluciones a travs de un debate. Realiza actividades experimentales para observar la influencia de los factores ambientales en los ecosistemas.
Fundamenta la importancia del uso sustentable desarrollando una actitud de respeto hacia el ambiente. Elige un problema ambiental, sus causas, repercusiones y soluciones proponiendo soluciones y retomando valores y conciencia por el medio ambiente.
Cmo se relaciona la biodiversidad con el medio ambiente?
Concepto de ecologa
La Ecologa dentro de los niveles de organizacin de la naturaleza
Factores Biticos y Abiticos
Adaptaciones al ambiente
Flujo de materia y energa
Ciclos biogeoqumicos Cul es la estructura de los ecosistemas?
Caractersticas dinmicas de la poblacin
Hbitat y nicho ecolgico
Potencial bitico y resistencia ambiental
Relaciones intra e interespecficas
Estratificacin de las comunidades
Densidad y diversidad en las comunidades
Sucesin ecolgica Cules son las grandes divisiones de la biosfera?
Biomas terrestres
Ecosistemas acuticos
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UNIDAD VIII ANATOMA HUMANA
BLOQUE VIII OBJETIVO
ESPECFICO
CONOCIMIENTOS (Contribucin al perfil del egresado)
CONTENIDO TEMTICO
PREVIOS DECLARATIVOS PROCEDIMENTALES ACTITUDINALES
/VALORALES
ANATOMIA HUMANA
Diferencia los rganos que componen a cada sistema del cuerpo humano y especifica su funcin de manera general, relacionndolos entre s para reflexionar de manera crtica e informada sobre la importancia de la higiene y salud para una buena calidad de vida.
Niveles de organizacin
Bioelementos y biomolculas
Clula
Divisin celular
Higiene y enfermedades
Documenta los cuatro tejidos fundamentales que conforman el cuerpo humano
Investiga la anatoma de los diferentes sistemas en diversas fuentes bibliogrficas.
Identifica y define cada uno de los rganos que conforman los diferentes sistemas del humano.
Relaciona el rgano con su funcin.
Integra la informacin de los tejidos en la anatoma de los rganos del cuerpo
Elabora modelos anatmicos para identificar los rganos de cada sistema.
Interrelaciona los rganos con su funcin a travs de un mapa conceptual.
Esquematiza en un cuadro de doble entrada el sistema, la estructura y la funcin de cada rgano
Demuestra una actitud tica y de respeto hacia si mismo.
Reflexiona de manera crtica e informada de la importancia de la higiene y salud de sus sistemas para tener una buena calidad de vida.
Promueve y difunde por medio de peridicos murales, conferencias, trpticos la importancia del cuidado de la salud.
Cules son los tejidos que conforman a los rganos?
Epitelial
Muscular
Conectivo
Nervioso
Cules son los sistemas que conforman al cuerpo humano? Que rganos forman parte de cada uno de ellos y cul es su funcin?
Tegumentario
Esqueltico
Muscular
Digestivo
Circulatorio
Linftico
Respiratorio
Excretor
Nervioso
Sentidos
Endocrino
Reproductor
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Gua Metodolgica de Biologa
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CRITERIOS DE EVALUACIN
Para una mejor evaluacin de los procesos Aprendizaje Enseanza tomar en cuenta los diferentes tipos de evaluacin.
DIAGNSTICA: Se realiza antes de cualquier ciclo o proceso educativo Permite planificar. Con la finalidad de obtener informacin valiosa respecto a valorar las caractersticas de ingreso de los alumnos las( concepciones previas, expectativas, motivaciones previas, competencia cognitiva en general , los hbitos de trabajo y las actitudes del estudiante al inicio de un proceso de enseanza-aprendizaje, con el propsito de realizar ajustes en la organizacin y secuencia de las experiencias de aprendizaje enseanza.
FORMATIVA: Informa del proceso. Ocurre en forma concurrente con el proceso de enseanza-aprendizaje, Dicha evaluacin exige un nivel mnimo de anlisis de los procesos de interactividad entre la situacin de enseanza y los procesos de aprendizaje que realizan los alumnos sobre los contenidos curriculares. Con la finalidad de proporcionar una ayuda ajustada a los procesos de construccin de conocimientos que realizan los alumnos.
En este modelo las actividades tienen una funcin reguladora de las dificultades, obstculos o errores que se van manifestando.
SUMATIVA: (Examen tipo Ceneval). Se realiza al trmino de la situacin, ciclo o proceso de aprendizaje-enseanza. El fin principal de esta evaluacin consiste en valorar si el proceso de enseanza fue eficaz para que los alumnos alcancen las intenciones educativas planeadas previamente.
CRITERIOS DE EVALUACIN
EXAMEN DEPARTAMENTAL TIPO CENEVAL O PISA 30%
LABORATORIO (EVALUACION V-GOWIN) 20%
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE 20%
ACTIVIDAD ESPECFICA POR UNIDAD 30%
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BLOQUE ACTIVIDADES ESPECFICAS: EVALUACIN CON:
I PROYECTO RBRICA
II PORTAFOLIO RBRICA
III MAPA MENTAL O MAPA CONCEPTUAL RBRICA
IV ENSAYO RBRICA
REQUISITOS DE ACREDITACIN
Estar inscrito oficialmente como alumno del PE en la BUAP
Haber aprobado las asignaturas que son prerrequisitos de sta
Aparecer en el acta
El promedio de las calificaciones de los exmenes aplicados deber ser igual o mayor que 6
Cumplir con las actividades propuestas por el profesor
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GGUUAA
MMEETTOODDOOLLGGIICCAA
DDEE BBIIOOLLOOGGAA
AUTORES:
PASCUAL VICENTE MUOZ
MA. DOLORES RAMOS VERA
MNICA MUOZ LOBATO
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NDICE Presentacin 2
Justificacin 4
Programa 6
ndice 19
BLOQUE 1 LA BIOLOGA COMO CIENCIA 22
1.1 Qu relacin tiene la Biologa con el desarrollo social 25
La Biologa dentro del contexto de otras ciencias 26
1.2 Cules son los paradigmas en los que se basa de la Biologa? 29
1.3 Cul es el objeto de estudio de la Biologa? 33
1.4 Cul es la importancia de la Biologa en la solucin de problemas del entorno social?
36
Biologa, tecnologa y sociedad 36
Las caractersticas de la ciencia: mtodo cientfico 40
1.5 Cules son las caractersticas de los niveles de organizacin de la materia? 42
Orientaciones didctico-pedaggicas del Bloque1 46
BLOQUE 2 LAS MOLCULAS DE LA VIDA 48
2.1 Cules son los bioelementos necesarios para la vida? 51
Bioelementos primarios o macroelementos 51
Bioelementos secundarios o microelementos 52
Oligoelementos 53
2.2 Cul es la importancia de las biomolculas inorgnicas? 57
Agua 57
Sales minerales 59
2.3 Cules son las biomolculas orgnicas? 66
Monmeros y polmeros 66
Carbohidratos 66
Lpidos 71
Vitaminas 82
Protenas 85
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20
Enzimas 92
cidos nuclicos 96
2.4 El Dogma Central de la Biologa es Universal? 103
Duplicacin 106
Transcripcin 107
Traduccin 108
Orientaciones didctico-pedaggicas del Bloque 2 115
BLOQUE 3 CLULA, UNIDAD DE LA VIDA 117
3.1 Cules hechos histricos condujeron al planteamiento de la Teora Celular? 120
3.2 Qu diferencia hay entre clula procarionte y eucarionte? 123
3.3 Cmo est estructurada y cmo funciona una clula? 127
Membrana celular 128
Retculo endoplsmico 131
Complejo de Golgi 132
Lisosomas 135
Vacuolas 136
Ribosomas 137
Citoesqueleto 137
Centriolo y huso 139
Cloroplastos 140
Mitocondrias 142
Citoplasma 144
Ncleo 144
3.4 Cmo se reproducen las clulas? 146
Ciclo celular 146
Divisin celular: mitosis y meiosis 148
3.5 Cmo se pasa de una clula a la pluricelularidad? 152
3.6 Cul es la relacin tejido-rgano-sistema? 155
Orientaciones didctico-pedaggicas del Bloque 3 157
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21
BLOQUE 4 - HERENCIA Y VARIACIN 159
4.1 Cules hechos histricos condujeron al desarrollo de la Gentica? 162
Las ideas premendelianas 162
El experimento de Mendel 162
4.2 Qu diferencias y similitudes encontramos en los conceptos de Gentica? 164
4.3 En qu consisten las leyes establecidas por Mendel sobre la herencia? 165
4.4 Qu diferencia hay entre los patrones hereditarios mendelianos y los no
mendelianos? 167
Herencia mendeliana: herencia autosmica dominante y recesiva, determinacin
del sexo 167
Herencia no mendeliana: herencia ligada al sexo, herencia multifactorial, alelos
mltiples, codominancia, herencia intermedia, poligenia
169
4.5 Qu es una mutacin? 175
Mutaciones gnicas o puntuales 176
Mutaciones cromosmicas 177
Mutaciones genmicas 179
4.5 Cules son las aplicaciones ms importantes de la Gentica? 181
Consejo Gentico 181
Cariotipo humano 182
Proyecto genoma Humano 184
Ingeniera gentica 184
Implicaciones bioticas de la Gentica 190
Orientaciones didctico-pedaggicas del Bloque 4 191
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22
BLOQUE 1 La Biologa como ciencia
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COMPETENCIAS GENRICAS Y SUS ATRIBUTOS A DESARROLLAR EN EL BLOQUE 1
Se expresa y comunica
Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante
la utilizacin de medios, cdigos y herramientas apropiados.
Piensa crtica y reflexivamente
Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de mtodos
establecidos.
Sustenta una postura personal sobre temas de inters y relevancia general,
considerando otros puntos de vista de manera crtica y reflexiva.
Aprende de forma autnoma
Aprende por iniciativa e inters propio a lo largo de su vida.
Trabaja de forma colaborativa
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.
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25
1.1 QU RELACIN TIENE LA BIOLOGA CON EL DESARROLLO SOCIAL?
La Biologa es la ciencia que estudia a los seres vivos. Surge de manera formal en el
siglo XIX y ha definido su objeto de estudio a lo largo de la historia; ha establecido
conceptos, teoras y principios y varios enfoques metodolgicos para abordar el
estudio de la vida.
Este campo de conocimiento que inici como la descripcin y la clasificacin del
mundo viviente, se ha transformado en una ciencia que busca comprender las
funciones y las estructuras de los seres vivos; integra temas fundamentales en el
estudio de los organismos, como son: el desarrollo, la herencia, la evolucin, la
interaccin con el medio y con otros organismos. Tiene tambin una amplia gama de
aplicaciones prcticas y ha contribuido al desarrollo de una gran cantidad de campos
aplicados, como la medicina, la ingeniera gentica, la biotecnologa, la agricultura y la
cra y mejora de animales, entre otras.
La Biologa en la actualidad ha conformado una gran trama conceptual y
metodolgica que ha logrado comprender y explicar la enorme complejidad de los
seres vivos. Adems, sus conocimientos tienen importantes consecuencias en la
sociedad ante la crisis ambiental y la necesidad de plantear nuevas estrategias en el
uso de los recursos naturales, donde el conocimiento biolgico es fundamental.
ACTIVIDAD
Elabora por equipo un cuadro mental colocando en el centro un esquema de la naturaleza y en los radios dibujos e ideas relacionadas con la Biologa. Exponerlo en plenaria.
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26
LA BIOLOGA DENTRO DEL CONTEXTO DE OTRAS CIENCIAS
La Biologa es una ciencia tan compleja que para alcanzar sus objeticos, se apoya en
otras disciplinas cientficas. Las ciencias que auxilian a la Biologa para lograr
investigaciones completas se denominan ciencias auxiliares. Las principales se
enuncian a continuacin: Qumica, Matemticas, Fsica, Geografa, Historia.
Ya vimos que la Biologa es una ciencia muy extensa, con ramas muy variadas que
se dividen a su vez en otras disciplinas.
RAMA OBJETO DE ESTUDIO
Anatoma Estructura de los organismos
Bacteriologa Bacterias
Bioqumica Composicin qumica de la materia viva
Botnica Plantas
Citologa Estructura y funciones de las clulas
Ecologa Ecosistemas.
Embriologa Desarrollo de los vulos fecundados
Etologa Comportamiento animal
Evolucin Variacin de las especies a lo largo del tiempo.
Filogenia Relaciones evolutivas entre los seres vivos
Fisiologa Funciones orgnicas de los seres vivos
Gentica Herencia de los caracteres biolgicos
Histologa Estructura y funciones de los tejidos
Morfologa Estructura de los seres vivos.
Paleontologa Vida en el pasado
Taxonoma Clasificacin y nomenclatura de los seres vivos
Virologa Virus
Zoologa Animales
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27
ACTIVIDAD
Haz una investigacin documental de otras ramas de la Biologa que no estn en el cuadro anterior y llnalo en la siguiente tabla
Rama Objeto de estudio
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28
Responde las siguientes preguntas 1. Cmo puede contribuir la entomologa a las investigaciones de otras ciencias? ___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2. Cmo puede contribuir la bioqumica a las investigaciones de otras ciencias? ___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3. Cmo puede contribuir la Gentica a las investigaciones de otras ciencias? ___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
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29
1.2 CULES SON LOS PARADIGMAS EN LOS QUE SE BASA LA BIOLOGA?
Han existido una gran cantidad de investigaciones en los diferentes campos de
estudio de la Biologa, sin embargo las que se retoman por su gran contribucin al
campo de estudio de la Biologa ya que se definieron nuevos conceptos, mtodos y
objetos de estudio; es decir, grandes programas de investigacin que se encuentran
en el origen de la Biologa moderna son los siguientes:
Teora Celular
Teora de la evolucin
Teora del gen
Teora de la homeostasis
El paradigma constituye un cuerpo de conocimientos tericos y metodolgicos
que son reconocidos durante cierto tiempo, como modelo de problemas y soluciones
de una sociedad cientfica determinada (Kuhn).
El paradigma incluye los problemas relevantes a resolver, las formas reconocidas
como vlidas para solucionarlos, los procedimientos experimentales, los conceptos y
las teoras, los datos empricos, los criterios y juicios de valor compartidos por la
comunidad, etc. De esta manera, lo que se considera cientfico o ms en particular,
lo objetivo queda determinado por las convenciones de los miembros de la
comunidad y as resulta imposible decidir la superioridad cientfica de un paradigma
sobre otro.
La Biologa se constituy como ciencia hasta el siglo XIX en un proceso que inici
en 1838 con la formulacin de la teora celular y que culmin en 1900 con el
descubrimiento de las leyes de la herencia. Es en esta etapa cuando se formulan
paradigmas de orden superior; esto es, que abordan problemas de carcter general y
que por ello se denominan como paradigmas globales de la Biologa, siendo en este
periodo cuando por vez primera contamos con conceptos unificadores de orden
general y con una posible aceptacin universal.
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30
En este orden de ideas, el primer paradigma global es la teora celular formulada
por Teodoro Schwann y Matias J Schleiden, quienes escriben la versin definitiva de
su enunciado en 1839 (fig. 3.3)
El segundo paradigma es la teora de la evolucin formulada por Charles Darwin
en su obra El origen de las especies (1859), la cual, aunque es rechazada por ciertos
sectores, genera una polmica que ya se da en el seno de una comunidad cientfica
constituida. A esta teora hay que aadir a Alfred Rusell Wallace, coautor quien lleg a
las mismas conclusiones de manera independiente a Darwin.
El tercer paradigma es la teora de la homeostasis, esto es, de la regulacin del
medio interno de los organismos, enunciado por Claude Bernard y contenido en la
obra Lecciones sobre los Fenmenos de la Vida Comunes a los Animales y los
Vegetales, publicado en 1878.
El cuarto paradigma son las leyes de la herencia formuladas por el monje
agustino Gregorio Mendel en 1865, en el texto Experimentos sobre Hibridacin de las
Plantas, pero que carece de impacto cientfico hasta su redescubrimiento en 1900 al
haber llegado a esas mismas conclusiones Carl Correns, Erich Tschermak y Hugo De
Vries.
Fig. 1.1. Un principio unificador de los seres vivos: el AD est presente en todos ellos
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ACTIVIDAD
En cada espacio escribe el nombre de cada uno de los paradigmas de la biologa, su autor(es) y el ao de su creacin. Escribe en cada inciso la relacin existente entre los dos paradigmas interrelacionados segn indican las flechas.
a)
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
b)
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
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32
c)
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
d)
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
e)
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
f)
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Finalmente, qu puedes concluir al concluir est actividad con respecto a los paradigmas de la Biologa
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
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1.3 CUL ES EL OBJETO DE ESTUDIO DE LA BIOLOGA?
Cualquier persona puede reconocer que una hormiga, un rosal o una gallina son seres
vivos; en tanto que una piedra o el agua de lluvia no lo son. A pesar de su enorme
diversidad, los seres vivos de nuestro planeta comparten una lista de caractersticas
que los distinguen como tales; stas son las siguientes.
Organizacin. Los seres vivos tienen una estructura organizada. Su unidad primordial
es la clula; a partir de ella, la organizacin se hace ms compleja, pues sta permite
generar tejidos, rganos y sistemas. Tu cuerpo est formado por clulas que a su vez
constituyen tejidos (como la piel) rganos como el corazn).
Irritabilidad. Responden a estmulos del medio ambiente. Por ejemplo, las plantas
crecen en direccin a la luz y las personas nos rascamos cuando nos pica un mosquito.
Reproduccin. Los seres vivos producen descendencia similar a ellos. Has observado
cachorros de algunas mascotas?
Crecimiento. Multiplican su nmero de clulas a partir de una sola, lo que los hace
crecer. T crecers varios centmetros ms y al llegar a cierta edad, tu crecimiento se
detendr.
Metabolismo. Tu cuerpo est formado por sustancias en constante transformacin,
las cuales obtienes mediante la alimentacin y la respiracin. En tu interior stas se
combinan y se descomponen, es decir, participan en reacciones qumicas. El conjunto
de reacciones qumicas ocurridas en un ser vivo se lama metabolismo.
Adaptacin. Los seres vivos tienen capacidad para adaptarse y sobrevivir en un
ambiente determinado. Por ejemplo, los osos polares tienen una gruesa capa de grasa
bajo la piel que los ayuda a sobrevivir en temperaturas por debajo de los cero grados
centgrados.
Movimiento. Es la facultad de desplazar el cuerpo de un punto a otro, o al menos una
parte de l, como las plantas, que orientan sus hojas hacia la luz. Generalmente el
movimiento ocurre para conseguir alimento, protegerse para huir de algn
depredador.
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A pesar de que algunos objetos no vivos pueden tener una o ms de estas
caractersticas (algunos cristales de roca pueden crecer, nicamente los seres vivos las
renen todas. Esto hace suponer que todos los seres vivos tienen un mismo origen:
una especie que evolucion de maneras distintas para dar lugar a la enorme
cantidad de especies. A esa primera especie se le llama ancestro comn y una prueba
irrefutable de su existencia es que todos los seres vivos del planeta usan la misma
sustancia qumica para heredar sus caractersticas: el cido desoxirribonucleico (ADN)
(fig. 1.1)
ACTIVIDAD
1. Organizados en equipos, observen con una lupa las caractersticas de 1 roca, 1 planta, 1 lombriz de tierra..
2. En el siguiente cuadro comparativo de los tres objetos de estudio marquen el recuadro que seale la caracterstica correspondiente que posea.
a) La roca posee alguna caracterstica por la que pudiera ser considerada ser vivo?, por qu?
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
b) Para que se considere que un ser est vivo, puede tener una sola de las caractersticas analizadas o debe tenerlas todas? Explcalo.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
c) Cul es la unidad fundamental de la que estamos constituidos todos los seres vivos? ____________
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MI PROYECTO
Por equipo, escojan un tema sobre Biologa que les guste para trabajar un proyecto que desarrollarn durante esta unidad. Considera los siguientes aspectos para desarrollarlo.
1. Nombre del tema 2. Por qu eligieron dicho tema? 3. Qu saben acerca del tema? 4. Descripcin detallada del experimento que deseas hacer 5. Formulen una suposicin de lo que esperan observar. 6. Qu medios necesitan para hacer sus observaciones? 7. Qu pasos seguiran? 8. Hay caractersticas que puedan medir?, descrbanlas 9. Escriban sus conclusiones 10. Cmo se relaciona lo observado con la Biologa?
Revisa la siguiente rubrica para que conozcas los rasgos que sern evaluados.
Aspectos a evaluar
Indicadores Inicial (0-1) Bsico (2-3) Autnomo (4-5)
Organizacin de la informacin
La informacin carece de un orden lgico, y el tema se presenta de manera dispersa
En su mayor parte, el reporte esta organizado con base en una secuencia lgica
La organizacin del reporte mantiene una secuencia lgica a lo largo del texto
Informacin y observaciones especficas sobre el experimento
Se limita a mencionar que se presentan cambios en el experimento. No establece relacin entre su trabajo, el carcter cientfico y el objeto de estudio de la Biologa
Presenta informacin bsica sobre el experimento, pero no reporta detalles especficos. Relaciona limitadamente el carcter cientfico y objeto de estudio de la Biologa con su proyecto
Aporta informacin detallada sobre el experimento durante sus distintas etapas. Relaciona claramente su trabajo con el carcter cientfico y el objeto de estudio de la Biologa
Redaccin del reporte
La redaccin es descuidada, informal y poco clara
Se tuvo cuidado en la redaccin, a pesar de lo cual no resulta del todo adecuada para un reporte acadmico
Presenta una redaccin coherente y clara, adecuada al formato de reporte acadmico
Calendarizacin del proceso
El reporte carece de una calendarizacin formal
La calendarizacin del proceso omite algunas etapas del experimento
El reporte presenta una bitcora calendarizada sobre el proceso del experimento
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36
1.5 CUL ES LA IMPORTANCIA DE LA BIOLOGA EN LA SOLUCIN DE
PROBLEMAS DEL ENTORNO SOCIAL?
BIOLOGA, TECNOLOGA Y SOCIEDAD
La Biologa es la ciencia que se encarga del estudio de los seres vivos y de los
fenmenos y procesos que ocurren en los en los seres vivos. Su definicin deriva
etimolgicamente del griego bios, vida, y de logos, tratado o estudio. Aunque el
trmino se utiliz por primera vez hasta el siglo XIX, la disciplina se ejerca desde
muchos aos atrs con otros nombres. La Biologa se cuestiona exclusivamente sobre
el mundo natural y se caracteriza, al igual que las otras ciencias, por seguir un mtodo
que surge de la observacin, de la comparacin de hechos y de la aceptacin o
rechazo de argumentos para aceptar una idea como valida.
La Biologa en la actualidad ha conformado una gran trama conceptual y
metodolgica que ha logrado comprender y explicar la enorme complejidad de los
seres vivos. Adems, sus conocimientos tienen importantes consecuencias en la
sociedad ante la crisis ambiental y la necesidad de plantear nuevas estrategias en el
uso de los recursos naturales, donde el conocimiento biolgico es fundamental.
La Biologa es una ciencia. El trmino biologa surgi en el siglo XIX dndole a la
biologa un sentido ms amplio que el de historia natural. Sin embargo, el estudio de
los seres vivos se remonta a pocas muy antiguas de la humanidad, aunque sin duda
ha tenido una etapa de intensa actividad durante los siglos XIX y XX. En esta seccin se
relatan algunos aspectos de la historia de la biologa que han contribuido a su
consolidacin como una ciencia.
A lo largo de la historia la bsqueda de conocimiento sobre la naturaleza ha sido
abordada de muy diferentes formas y ha perseguido fines diversos. Las primeras
explicaciones sobre el mundo natural recurrieron a la intervencin de factores
sobrenaturales. En la actualidad la ciencia ha eliminado estos elementos metafsicos y
basa sus explicaciones en causas naturales. Para ello las comunidades de cientficos
han establecido normas y criterios que hacen que sus explicaciones tengan un
considerable grado de certeza. Sin embargo, estos criterios no han sido siempre los
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Gua Metodolgica de Biologa
37
mismos; han cambiado en diferentes pocas, en funcin de factores cientficos,
filosficos, sociales e histricos.
Al iniciar el camino de la racionalidad, la ciencia se convirti en una actividad
fundamental ya que plante una alternativa a las posturas metafsicas para
comprender el mundo que nos rodea. Desde el ao 580 a.C. hasta nuestros das, la
bsqueda de explicaciones sobre la naturaleza transit por diferentes rutas hasta
llegar a nuestra poca en que la ciencia en general (y la biologa en particular) se ha
convertido en una actividad social fundamental.
La Biologa como ciencia surge de manera formal en el siglo XIX, cuando se define
con precisin su objeto de estudio y se establecen referentes tericos y
metodolgicos que unifican el estudio de los seres vivos. Pero, por qu se dice que la
biologa es una ciencia? Qu es lo que caracteriza al conocimiento cientfico que lo
hace distinto a otro tipo de conocimiento? Cmo se construyen las teoras
cientficas?
En el siglo XIX, la revolucin industrial y la burguesa impulsaron de manera
importante el desarrollo de las ciencias naturales. La fsica, la qumica y la biologa
servan para desarrollar la industria y, por lo tanto, se otorgaron grandes
presupuestos para impulsarlas. El mtodo experimental cobr gran importancia y, a
travs de los aos, se convirti en el mtodo de demostracin que estableca la
diferencia entre la metafsica y la ciencia; las ciencias que utilizaban el experimento
comenzaron a destacar y a ofrecer resultados aceptables. Debido a esta situacin se
construyeron enfoques filosficos que se propusieron explicar la actividad de los
cientficos; uno de ellos fue el positivismo de Augusto Comte (1798-1857), que
trascendi hasta nuestros das, y en algunos aspectos es una concepcin que se
mantiene en la enseanza de la ciencia. El positivismo afirma que:
Las teoras se construyen a travs del mtodo experimental.
La ciencia est formada por conocimientos verdaderos.
Existe un nico mtodo para estudiar la realidad.
La actividad cientfica es socialmente neutra.
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Gua Metodolgica de Biologa
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La ciencia busca la organizacin sistemtica del conocimiento acerca del mundo,
pretende formular teoras que expliquen las relaciones que existen entre diferentes
clases de fenmenos y procura explicar por qu los hechos ocurren de cierta manera
y bajo ciertas condiciones. Puede reelaborar problemas antiguos, pero una de sus
intenciones es generar conocimiento nuevo acerca del universo.
La ciencia no es slo un conjunto de diferentes formas de conocimiento, sino que
es tambin el producto de una actividad humana que tiene una naturaleza especfica.
La ciencia es el resultado del esfuerzo de generaciones anteriores y la cooperacin de
las contemporneas y stas son fundamentales para su desarrollo futuro, su
naturaleza es claramente social.
La Biologa adems ha promovido el desarrollo del quehacer humano con la
generacin de frmacos y vacunas para evitar enfermedades, con la creacin y
mejoramiento de nuevas cepas de organismos vivos de uso agrcola, ganadero y
forestal o incluso en campos como la Genmica, donde el desarrollo de Terapia
Gnica o estudiando el genoma humano por completo ha abierto las posibilidades de
evitar patologas asociadas a factores genticos. El Proyecto Genoma Humano ha
generado la participacin de pases de todo el mundo que colaboran de manera
coordinada, para cumplir los objetivos planteados inicialmente: crear un mapa
gentico de las posiciones relativas de los genes, un mapa fsico de las posiciones
reales, y la determinacin de la secuencia de bases del ADN
Novedades en la ciencia
El Proyecto Genoma Humano se propuso en 1990 como un estudio a 15 aos, en el
que se secuenciara el genoma humano completo, de ms de 3,000 millones de pares
de bases. En un principio no quedaba claro si toda la informacin que se obtuviera
sera del dominio pblico o solo propiedad de empresas privadas. Sin embargo, en
febrero de 1996 establecieron varios acuerdos los participantes (ms de 2000
cientficos de ms de 20 institutos en 6 pases). El ms importante acuerdo fue que se
proveera de una serie de datos para toda la comunidad cientfica, ya que la
informacin gentica se considera como la "verdadera herencia" humana. El primer
cromosoma completo (el cromosoma humano 22) se public en diciembre de 1999.
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39
En el verano del ao 2000 se public el genoma "en bruto"; para abril de 2003 se
termin la secuencia completa y se public en agosto de 2004. Desde entonces se
abrieron varios caminos a seguir. Aunque en un principio se pens que las
aplicaciones y los beneficios seran inmediatos, fcilmente se dieron cuenta de que
hay mucho trabajo por delante.
En el caso de las leguminosas, como el frjol, se encuentran bacterias del genero
Rhizobium, que tienen la capacidad de transformar el nitrgeno disuelto en el suelo
en compuestos que las plantas pueden aprovechar (sales de amonio) y con ellos
fabricar cidos nuclicos (ADN y ARM) y protenas (fijacin del nitrgeno). Se ha
calculado que ms de 70 millones de toneladas mtricos de nitrgeno se incorporan
anualmente a la biosfera mediante este proceso.
Mediante una asociacin simbitica entre la bacteria y la raz se forma una
protuberancia, donde habita la bacteria y pasa sales de amonio a la raz. Este tipo
particular de bacterias que "infectan" al frjol son de la especie Rhizobium etli.
Esta asociacin y formacin del ndulo est determinada por un "dialogo"
molecular entre ambas partes, por lo que resulta muy importante identificar los
"sucesos" moleculares que intervienen en este proceso. En el Centro de Ciencias
Genmicas (CCG) de la UNAM, en Cuernavaca, Morelos, un grupo de investigadores
mexicanos se ha dedicado a analizar la secuencia completa del genoma de Rhizobium
etli. De manera que se ha encontrado que una seccin llamada "plsmido simbitico"
en las molculas de ADN que porta la mayor parte de los genes involucrados en la
capacidad de nodular al frjol y fijar nitrgeno. Otro descubrimiento aun ms
interesante es que este plsmido tiene genes que se parecen a otros presentes en
bacterias patgenas (dainas) de plantas, como Agrobacterium que provoca tumores,
y en bacterias patgenas del ser humano, como Brucella, que provoca una infeccin
grave llamada brucelosis. Esto sugiere que, aunque no son bacterias iguales, podran
utilizar formas comunes para interactuar con diferentes tipos de clulas.
En Amrica Latina, el desarrollo de la innovacin cientfico/tecnolgica se ha
estancado, colocndonos en desventaja con los dems pases del llamado "primer
mundo". En pases como Japn o China se ha comprendido que el desarrollo cientfico
es la base del crecimiento, por lo que invierten gran parte de su producto interno
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40
bruto en la generacin de nuevas patentes de las tecnologas creadas por sus
cientficos. Aunque en Mxico se cuenta con un buen nivel de desarrollo cientfico y
con la capacidad de vincularlo a la generacin de nuevas tecnologas, hace falta la
participacin de la sociedad civil y del Estado para aumentar la inversin en estos
rubros y para forjar una cultura cientfica ms slida.
LAS CARACTERSTICAS DE LA CIENCIA: EL MTODO CIENTFICO
La ciencia (del latn scientia, conocimiento) es un proceso dinmico de adquisicin,
organizacin y acervo de conocimientos que son el resultado de aplicar el mtodo
cientfico. La ciencia se basa exclusivamente en los hechos del mundo natural y no en
las creencias, lo cual permite que sea, hasta cierto punto, objetiva. Por ejemplo, en un
estudio cientfico de los sismos que ocurren frecuentemente en Mxico, se buscan las
causas y las consecuencias del fenmeno y se trata de explicarlo sin que en ningn
momento las creencias religiosas o de cualquier otra ndole afecten el estudio. As nos
damos cuenta de que la ciencia es sistemtica, analtica y comunicable porque sigue
un mtodo para sus estudios y los analiza antes de tomar cualquier resolucin.
Adems, siempre trata que los otros especialistas estn enterados de los resultados
para escuchar sugerencias y crticas. Siguiendo en el ejemplo de los sismos, se informa
a la poblacin para que tome las medidas pertinentes y se minimicen los daos. La
ciencia es explicativa por su naturaleza clara e informativa, pero sobre todo es
verificable porque los resultados pueden reproducirse para confirmar los
conocimientos; es predictiva porque genera modelos que se adelantan a los hechos.
De esta forma se pueden evitar algunas catstrofes, como en el caso de los modelos
preventivos para el desalojo de edificios durante un sismo.
El mtodo cientfico plantea los siguientes pasos: planteamiento del problema,
composicin del marco terico, formulacin de hiptesis, experimentacin
confirmacin o rechazo de la hiptesis.
El planteamiento del problema, consiste en hacer una pregunta que gue todo el proceso de la investigacin. Es lo que se va a explicar cientficamente en algn grado.
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La composicin del marco terico implica: la revisin de la literatura sobre el tema, la seleccin de planteamientos de diversas ideas y hasta contrapuestas corrientes tericas y la elaboracin propia del texto.
La formulacin de la hiptesis consiste en simples afirmaciones sujetas a comprobacin que lleguen a explicar los fenmenos.
A travs de la experimentacin la hiptesis puede comprobada una y otra vez, estableciendo con el tiempo una teora o ley. Si no es as, entonces hay que replantear la hiptesis original para volver a comenzar. Finalmente, se alcanza una conclusin que recopila los resultados y la comprobacin o no de la hiptesis.
ACTIVIDAD
Identifica y subraya de distinto color cada uno de los pasos del mtodo experimental que sigui Louis Pasteur: observacin y planteamiento del problema (amarillo), hiptesis (verde), experimentacin (rojo), resultados y conclusin (azul).
A mediados del siglo XIX, Pasteur se dedic a estudiar una enfermedad llamada clera de las gallinas, que causaba gran mortandad entre las aves. Pasteur haba observado a travs de microscopios, a muchos microorganismos, supona que algunas enfermedades, si no es que todas, bien podan ser causadas por ellos.
As, Pasteur se dedic a estudiar diferentes tejidos de las gallinas enfermas, con la finalidad de encontrar y obtener microorganismos.
Por fin, obtuvo algunos que l consider podan ser los causantes de la enfermedad, y los cultiv en caldos especiales, donde se mantenan vivos por varias semanas
Posteriormente, inyect algunos de estos microorganismos en gallinas sanas: todas enfermaron de clera y murieron.
ACTIVIDAD
Elaborar un cuadro conceptual por equipo en donde expliquen con los pasos del mtodo cientfico, como se pudo haber elaborado una ley o de una teora de cualquier disciplina que elijan, hacerlo en cartulina o en presentacin power point y exponerlo en clase. Realizar una plenaria.
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1.5 CULES SON LAS CARACTERSTICAS DE LOS NIVELES DE ORGANIZACIN DE LA
MATERIA?
Por sorprendente que parezca, las interacciones entre las distintas molculas que
ocurren a nivel microscpico, pueden producir a nivel macroscpico una clula viva.
A qu se llama materia? Todo lo que podemos ver y tocar es materia. Pero
tambin son materia algunas cosas que no podemos ver, como el aire, por ejemplo.
La materia ocupa una cierta porcin de espacio que se denomina volumen. En el caso
especfico del aire esto no es tan evidente.
Qu es la materia viva? Dentro de los niveles de organizacin, la materia viva
ocupa los cuatro ltimos lugares. La materia viva llamada tambin materia orgnica,
esta formada principalmente por carbono, hidrgeno, oxigeno y nitrgeno. Estos
elementos, al combinarse, forman sustancias que interactan entre si dentro de la
forma viva mas simple que es la clula.
La clula es la unidad fundamental por la cual estn constituidos todos los seres
vivos. Todos los organismos vivos estn formados por clulas, y en general se acepta
que, ningn organismo es un ser vivo si no consta al menos de una clula
LOS NIVELES DE ORGANIZACIN DE LA MATERIA
Los seres vivos pueden ser estudiados a diferentes niveles. Como toda la materia del
universo, estn compuestos de tomos organizados en diferentes niveles de
complejidad. Muchos de esos tomos forman molculas con propiedades que se
manifiestan en las clulas, las que a su vez se organizan en tejidos y rganos. El
conjunto de los seres vivos forma parte de la biosfera.
La materia en el universo est organizada. Los seres vivos estn formados por
materia. La materia est formada por elementos qumicos (como el nitrgeno, calcio,
carbono) que estn formados por tomos. Las investigaciones de los fsicos han
descubierto un variado nmero de partculas subatmicas como protones, neutrones
y electrones. Si combinamos tomos de hidrgeno entre s obtenemos hidrgeno
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molecular (H2), que es un gas incoloro; si, en cambio, combinamos el H2 con oxgeno,
otro gas, obtenemos agua, una molcula
La vida surgi a partir de tomos y molculas. Si combinamos molculas entre s,
formamos grandes y complejas molculas: las macromolculas, como protenas y
cidos nuclecos. Estas constituyen la materia prima que forman los virus y las clulas.
En el nivel subcelular mltiples molculas se ensamblan y dan lugar a estructuras
especializadas como los organelos celulares (mitocondrias, cloroplastos, entre otros).
Se puede decir que la vida aparece como propiedad definitoria en el nivel celular, es
decir, la clula es la porcin ms sencilla de la materia viva que es capaz de realizar
todas las funciones vitales.
En la mayor parte de los individuos pluricelulares, las clulas se organizan de
acuerdo a sus caractersticas y funciones conformando tejidos como el conectivo,
muscular, epitelial, nervioso. Los tejidos estn ordenados en estructuras funcionales,
denominadas rganos como el corazn y los pulmones en los animales, o las hojas y
las races en las plantas. Las funciones biolgicas bsicas se llevan a cabo por un
sistema o aparato, que es una asociacin coordinada de tejidos y rganos. Los
organismos pluricelulares estn formados por sistemas que actan en forma
coordinada y precisa.
Un individuo es un solo organismo de una especie determinada, por ejemplo el
hombre, el tiburn y la hormiga. Cuando se renen a todos los individuos de una
misma especie que viven en un mismo lugar, en el mismo tiempo, y que comparten el
mismo hbitat forman una poblacin. Estas poblaciones interactan de distinta
manera con otras poblaciones del lugar constituyendo una comunidad, por ejemplo la
poblacin de elefantes de la sabana africana. Esta comunidad comparte el mismo
lugar fsico que presenta caractersticas particulares y cuando se relacionan con el
medio fsico constituye a un ecosistema, y el conjunto de ecosistemas forman un
bioma caracterizado por las condiciones climticas que determinan un gran
biosistema regional. Por ejemplo, cuando se habla de la selva, no nos referimos a la
selva amaznica o a la africana sino a todas las selvas del orbe. El conjunto de todos
los biomas integran a la biosfera, que es la capa de la Tierra donde se existe vida.
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Desde aqu, surgen otros niveles superiores de organizacin que estudian los
astrnomos como que nuestro planeta Tierra es parte de un Sistema Solar que a su
vez pertenece a una galaxia, la Va Lctea, que es una de las miles de millones de
galaxias que conforman el Universo.
NIVELES DE ORGANIZACIN DE LA MATERIA
Subatmico Protones, neutrones y electrones
Atmico Carbono, Hidrgeno, Oxgeno
Molecular Monosacridos, aminocidos, nucletidos.
Macromolecular Polisacridos, protenas, cidos nuclicos, lpidos complejos, virus
Subcelular Organelos celulares: mitocondrias, cloroplastos, ribosomas,
Celular Clula procarionte y eucarionte Organismos unicelulares: bacterias, algas, levaduras, protozoarios
Tisular Tejidos conectivo, epitelial, muscular, nervioso
rganos Corazn, pulmones, estmago
Sistmico Sistema circulatorio, digestivo, respiratorio
Organismos Individuos pluricelulares, animales y vegetales superiores
Poblacional Parvada de aves, banco de atunes
Comunitario Bosque
Ecosistema Ecosistemas y biomas terrestres y acuticos: Bosque tropical, arrecifes de coral
Biosfera Todos los biomas del planeta
Cosmolgico Planetas, estrellas, galaxias y universo
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ACTIVIDAD
Escribe en una hoja de tu libreta y en forma de lista, los niveles de organizacin de la materia de forma descendente. Con el trabajado documental de las ramas de la biologa investigadas, ubica cada ciencia utilizando llaves o corchetes de acuerdo al nivel o los niveles correspondientes a su campo de estudio. Primero delimita el campo de accin de la Biologa.
En forma grupal, el profesor o algn alumno voluntario har lo mismo tratando de incluir todas las ciencias investigadas por todos los alumnos.
ACTIVIDAD
Elabora un collage por equipo referente a los niveles de organizacin de la materia, exponerlo en plenaria.
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LECTURAS SUGERIDAS
Biggs, Kapicka y Lundgren; (1999); Biologa, la dinmica de la vida; Mc Graw
Hill, Mxico; 737 pginas.
Buican, D; (1996); Historia de la Biologa; segunda edicin; Acento editorial,
serie Flash; Espaa; 91pginas.
Consejo Nacional para la enseanza de las Biologa; (1975); Biologa; CECSA,
Mxico. 960 paginas.
Garca, H. (1997). La vuelta al mundo del doctor Balmis o los desconocidos
Nios Hroes en Gentica para el Futuro. Coleccin Esto es Qumica y
qu?, Facultad de Qumica, UNAM. Mxico. pp. 6074
Gmez Caballero, J. A. y Pantoja Alor, Jerjes (2003) El origen de la vida desde
un punto de vista geolgico. Boletn de la Sociedad Geolgica Mexicana.
Tomo LVI, Nm. 1. Mxico. pp. 5686.
http://www.geociencias.unam.mx/~alaniz/SGM/200356Gomez.pdf
Lazcano Araujo, A.; (1996) El origen de la vida; Quinta reimpresin; Trillas;
Mxico; 107 pginas.
Ledesma M., I. (1993), Biologa: "Ciencia o naturalismo, en Ciencia y
Desarrollo, CONACYT, mayo junio. Mxico. pp. 7077.
Llera Domnguez; (1984); Temas para un futuro bilogo; Segunda Edicin,
UNAM; Mxico; 569 pginas.
Paul de Kruife Los cazadores de microbios.
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Rodrguez, L.F.; (1986); Un universo en expansin; Fondo de cultura
econmica, Mxico; 111pginas.
Rojas Pea, I. (2004) El Origen de la Vida sobre la Tierra. Universit`a degli studi
di Genova. Italia. 36 pginas.
http://www.lunanueva.cl/files/articulos/El_Origen_de_la_Vida_en_la_Tierra_v3.pdf
VIDEOS RECOMENDADOS
Cosmos de Carl Sagan
TIC
Proyecto Bisfera. http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/
BIBLIOGRAFA
Bernal, J.D. (1994). La Ciencia en la Historia. Nueva Imagen UNAM. Mxico. pp
1226
Cervantes, M. y Hernndez, M. (2004) Biologa General. Publicaciones
Cultural. Mxico. pp 1242
Gonzlez, Vector. Genomica en Mxico, Como ves? Ao I, Nm. 1. Mxico,
1998, p 26.
Prez Granados P. Alejandro y Molina Cern Mara de la Luz. Biologa Ed.,
Santillana, Mxico. Primera edicin 2007
Vzquez, C.R. (2006). Biologa I. Publicaciones Cultural. Mxico. pp 48
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BLOQUE 2 Las molculas de la vida
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COMPETENCIAS GENRICAS Y SUS ATRIBUTOS A DESARROLLAR EN EL BLOQUE 2
Se autodetermina y cuida de si
Se reconoce y valora a si mismo y aborda problemas y retos teniendo en cuenta los objetivos que se persigue.
Elige y practica estilos de vida saludables. Se expresa y comunica
Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilizacin de medios, cdigos y herramientas apropiados.
Piensa crtica y reflexivamente
Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de mtodos establecidos.
Sustenta una postura personal sobre temas de inters y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crtica y reflexiva.
Aprende de forma autnoma
Aprende por iniciativa e inters propio a lo largo de su vida. Trabaja de forma colaborativa
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. Participa con responsabilidad en la sociedad
Participa con una conciencia cvica y tica en la vida de su comunidad, regin, Mxico y el mundo.
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2.1. CULES SON LOS BIOELEMENTOS NECESARIOS PARA LA VIDA?
Todos los seres vivos estn constituidos, cualitativa y cuantitativamente por los
mismos elementos qumicos. De todos los elementos que se hallan en la corteza
terrestre, slo unos 25 son componentes de los seres vivos. Esto confirma la idea de
que la vida se ha desarrollado sobre unos elementos concretos que poseen unas
propiedades fisicoqumicas idneas acordes con los procesos qumicos que se
desarrollan en los seres vivos.
Se denominan elementos biogensicos o bioelementos a aquellos elementos
qumicos que forman parte de los seres vivos. Atendiendo a su abundancia (no
importancia) se pueden agrupar en tres categoras: Bioelementos principales o
primarios, secundarios o microelementos y oligoelementos.
BIOELEMENTOS PRINCIPALES O PRIMARIOS (C, H, O, N).
Son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa
total. Las propiedades fisicoqumicas que los hacen idneos son las siguientes:
Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones
El carbono, nitrgeno y oxgeno, pueden compartir ms de un par de electrones,
formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una gran versatilidad para el
enlace qumico
Son los elementos ms ligeros con capacidad de formar enlace covalente, por lo
que dichos enlaces son muy estables.
A causa de la configuracin tetradrica de los enlaces del carbono, los diferentes
tipos de molculas orgnicas tienen estructuras tridimensionales diferentes (fig.
2.1). Esta conformacin espacial es responsable de la actividad biolgica.
Las combinaciones del carbono con otros elementos, como el oxgeno, el
hidrgeno, el nitrgeno, etc., permiten la aparicin de muchos grupos funcionales
que dan lugar a las diferentes familias de sustancias orgnicas. Estos presentan
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caractersticas fsicas y qumicas distintas, y dan a las molculas orgnicas
propiedades especficas, lo que aumenta las posibilidades de crear nuevas
molculas orgnicas por reaccin entre los diferentes grupos.
Los enlaces entre los tomos de carbono pueden ser simples (C - C), dobles (C = C)
o triples.
Fig. 2.1 Estructura tridimensional del carbono
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
Los encontramos formando a todos los seres vivos, y en una proporcin del 4.5%.
BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
Azufre Se encuentra en dos aminocidos (cistena y metionina), presentes en todas las protenas. Tambin en sustancias como la coenzima A
Fsforo Forma parte de los nucletidos de los cidos nucleicos, de coenzimas y fosfolpidos (esenciales de las membranas celulares). Forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos.
Magnesio Forma parte de la clorofila, y en forma inica acta como catalizador, junto con las enzimas, en muchas reacciones qumicas del organismo.
Calcio Forma el carbonato de calcio de los huesos. En forma inica interviene en la contraccin muscular, coagulacin sangunea y transmisin del impulso nervioso.
Sodio Catin abundante en el medio extracelular; necesario para la conduccin nerviosa y la contraccin muscular
Potasio Catin ms abundante en el interior de las clulas; necesario para la conduccin nerviosa y la contraccin muscular
Cloro Anin ms frecuente; mantiene el balance de agua en la sangre y fluido intersticial
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OLIGOELEMENTOS
Se denominan as al conjunto de elementos qumicos que estn presentes en los
organismos en forma vestigial, pero que son indispensables para el desarrollo
armnico del organismo.
OLIGOELEMENTOS
Hierro Esencial para la sntesis de clorofila, catalizador en reacciones qumicas y forma parte de los citocromos de la respiracin celular, y en la hemoglobina para el transporte de oxgeno.
Manganeso Interviene en la fotolisis del agua, durante el proceso de fotosntesis en las plantas.
Iodo Necesario para la sntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el metabolismo
Flor Forma el esmalte dentario y de los huesos.
Cobalto Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la sntesis de hemoglobina.
Silicio Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales como en las gramneas.
Cromo Interviene junto a la insulina en la regulacin de glucosa en sangre.
Zinc Acta como catalizador en muchas reacciones del organismo.
Litio Acta sobre los neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis adecuada puede prevenir estados depresivos.
Molibdeno Forma parte de las enzimas vegetales que actan en la reduccin de los nitratos por parte de las plantas.
Nquel Importante para el buen funcionamiento del pncreas.
Cobre Interviene en la fotosntesis, contribuye a la formacin de glbulos rojos y al mantenimiento de vasos sanguneos, nervios, sistema inmunolgico y huesos.
Boro En las plantas es esencial para el mantenimiento de la estructura de la pared celular y de las membranas.
Vanadio Regulacin del metabolismo de los lpidos
Estao Importante para el crecimiento capilar, mejora el funcionamiento del sistema inmunolgico y de los reflejos.
Selenio Es un antioxidante, estimula el sistema inmunolgico e interviene en el funcionamiento de la glndula tiroides.
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Se han aislado unos 60 oligoelementos en los seres vivos, pero solamente 16 de
ellos pueden considerarse comunes para casi todos, y estos son: hierro, manganeso,
nquel, cobre, zinc, flor, iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, coba