Tercer Nivel Educación Básica para personas jóvenes y adultas
Educación Básica para personas jóvenes y adultas
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MINEDUC
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Tercer Nivel
Texto Cuaderno para el Estudiante Tercer Nivel Educación Básica para personas jóvenes y adultas
Autores Juan Carlos Martínez Nicolás Villagra Marín Luis Brahim Navarrete
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Índice Módulo 1 Evolución biológica
8
Unidad 1 10
Historia de la Tierra La generación espontánea
11 12
Eras geológicas Evolución y selección natural Los fósiles: huellas de la historia de la vida
Síntesis Evaluación
12 14 16 16 17 18
Unidad 2 Selección natural y evolución de las especies ¿De dónde provenimos? ¿Cómo sucede la evolución? ¿Cómo ocurre una mutación a nivel de los genes? Adaptación al medio Selección natural Principios de la selección natural
La explosión de la vida La evolución, un proceso secuencial La evolución humana El parentesco entre los seres vivos Síntesis Evaluación
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36
Unidad 1
Historia de la Tierra y de la vida
Nuevas formas de concebir el origen de la vida
Módulo 2 Reproducción y sexualidad
20 21 22 23 24 25 26 27 28 30 31 33 34
La reproducción asexual
Módulo 3 Salud y calidad de vida 76 Unidad 1
38
Base molecular de la herencia 39 Composición y estructura del ADN 40 Replicación del ADN 42 Los cromosomas 43 La reproducción 45 La reproducción asexual 45 El ciclo celular 49 Crecimiento, regeneración y cáncer 51 Ingeniería genética 52 La clonación 53 Proyecto Genoma Humano 54 Síntesis 55 Evaluación 56
Unidad 2
Las defensas del organismo
78
Salud y enfermedad Patógenos y enfermedades
79 80 81 81 83 83 83 84 85 86
Bacterias Virus
Etapas de una enfermedad Sistema inmunológico Sistema inmunológico inespecífico Sistema inmune específico
Síntesis Evaluación
Unidad 2 Cómo se originan y cómo se pueden prevenir las enfermedades Vida saludable Enfermedades infectocontagiosas
Sistema reproductor humano y sexualidad
58
Caries
La reproducción sexual Sistema reproductor masculino
59 60
Resfrío común
Formación y trayectoria de los espermatozoides
Sistema reproductor femenino La célula sexual femenina Ciclo sexual femenino Meiosis y formación de gametos
Fecundación y desarrollo intrauterino Leche materna, un alimento ideal Control de la natalidad Sexualidad responsable Enfermedades de transmisión sexual Síntesis Evaluación
Hanta Herpes
61 62 63 64 66
VIH y SIDA
Prevención de enfermedades infectocontagiosas Vacunas Antibióticos
Adicciones 67 68 69 70 72 73 74
Alcoholismo Tabaquismo Drogadicción
Prevención primaria y secundaria Síntesis Evaluación
88 89 90 90 90 91 91 92 94 95 95 96 96 97 97 98 99 100
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Módulo 4 Un modelo de la materia
102
Unidad 1 104
Estados físicos de la materia Modelo cinético molecular de la materia
105
106 Estado sólido 107 Estado líquido 107 Estado gaseoso 107 Propiedades de la materia 108 Forma 108 Resistencia mecánica y fluidez 109 Difusión, compresión y expansión 110 Cambios de estado 111 La materia ejerce presión 112 Los gases también ejercen presión 113
Síntesis Evaluación
114 115 116
Unidad 2 Algunas propiedades de la materia El volumen Volumen de sólidos regulares Volumen de sólidos irregulares Volumen de líquidos
Características del volumen La masa ¿Masa o peso? La densidad La densidad, una propiedad específica
Síntesis Evaluación
118 119 119 120 121 122 123 125 126 128 129 130
La teoría atómica y las reacciones químicas La idea de átomo La teoría atómica de Dalton Los modelos atómicos La Tabla Periódica: el lenguaje de la química Elementos y compuestos Representación de los elementos químicos Representación de los compuestos químicos
Cambios químicos de la materia Representación de una reacción química
Síntesis Evaluación
134 135 136 137 138 140
142 143 144 145 146
148
La conservación de la masa
149
La velocidad de una reacción química Representación de la velocidad de reacción Teoría de las colisiones
Los factores que afectan la velocidad de reacción Naturaleza de los reactantes Nivel de disgregación de los reactantes Concentración de los reactantes
Temperatura Síntesis Evaluación
162
Temperatura y energía 164 ¿Cómo se manifiesta la energía? 165 Calor y temperatura 166 Reacciones químicas y energía 167 Reacciones endotérmicas y exotérmicas
150 151
Reacciones químicas exotérmicas Productos de la combustión
Escalas de temperatura Celsius y Kelvin Síntesis Evaluación
171 174 176 178 179 180
Unidad 2 Ley de conservación de la energía Manifestaciones de la energía Características de la energía La energía cinética La energía potencial
La importancia de la energía y sus transformaciones Central hidroeléctrica
Fuentes alternativas de energía
152 153
La energía solar
154 154
Tipos de energía Fuerza y trabajo
La energía eólica La energía geotérmica
155 156 157 158 159 160
167
Reacciones químicas endotérmicas 169
La combustión 141
Factores que afectan a las reacciones químicas Interpretando la conservación de la masa
Módulo 6 Materia y energía Unidad 1
Unidad 2
Catálisis
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Unidad 1
El modelo cinético molecular
Temperatura, presión y volumen de un gas
Módulo 5 Átomos, moléculas y reacciones químicas
Fuerza Fuerza de roce Trabajo Relación entre trabajo y energía
Conservación de la energía Síntesis Evaluación
182 183 184 185 186 187 190 191 191 191 191 192 193 193 193 193 194 194 197 198
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Conoce tu Texto Cuaderno El Texto Cuaderno se divide en módulos, los cuales comprenden las distintas unidades, y se organizan de la siguiente manera: Entrada de módulo: corresponde a las dos páginas de presentación, en las que aparece el título del módulo y los nombres de las unidades que lo componen.
MÓDULO
4
UNIDAD
Un modelo de la materia
UNIDAD
1
El modelo cinético molecular
2
Algunas propiedades de la materia
Para trabajar en grupos Respondan en parejas las siguientes preguntas y, luego, comenten con el curso sus respuestas.
Objetivos Fundamentales
En la página izquierda, encontrará la sección Para trabajar en grupos, en la cual usted, a partir de la fotografía de apoyo, realizará un primer acercamiento con los temas del módulo.
la ima1 ¿En qué estados físicos está la sustancia que se muestra en gen? ¿Qué características tiene cada uno de ellos? 2 ¿Qué diferencias pueden establecer entre las partículas que compo-
Se espera que al término del Módulo 4, usted haya desarrollado la capacidad de:
nen cada estado físico?
1 Identificar la estructura microscópica y las propiedades macroscópicas de la materia en sus diferentes estados de agregación.
3 ¿Qué cambio físico se muestra en la fotografía? 4 ¿Por qué ocurre ese cambio físico? el del 5 ¿Cómo medirían el volumen que ocupa el cubo de hielo? ¿Y agua líquida?
102
103
En el recuadro de la página derecha podrá conocer los Objetivos Fundamentales del módulo, es decir, las capacidades que se espera que usted haya desarrollado al concluir.
Módulo 4 Un modelo de la materia
UNIDAD
La página de entrada de Unidad abre con el título a manera de encabezado.
1
Historia de la Tierra y de la vida
DESAFÍO xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Para xxxxxxx comenzar
Observe junto con un compañero o compañera, las siguientes imágenes y, luego, respondan las preguntas.
Arqueobacterias
Cocodrilo
Dinosaurio
1 De los seres vivos que aparecen en las imágenes, ¿cuál cree que fue el primero que apareció en nuestro planeta? ¿Por qué? 2 ¿Cómo cree usted que se originó la vida? ¿Habrá comenzado inmediatamente después de la formación de nuestro planeta? ¿Qué componentes son indispensables para que se forme vida? 3 ¿Cuál de los seres vivos de las imágenes se extinguió? ¿Sabe cuál fue la causa de su desaparición? ¿Conoce algún otro animal o planta que se haya extinguido?
En la parte inferior, encontrará el recuadro Aprendizajes esperados, donde usted podrá revisar las metas a las cuales orientarse durante la unidad.
4 A los cocodrilos se les conoce como “fósiles vivientes”, ya que desde su aparición sobre la Tierra han cambiado muy poco su apariencia. ¿Por qué cree que sucedió esto? ¿Ha sucedido lo mismo con todos los seres vivos? 5 ¿Los seres humanos hemos cambiado desde nuestra aparición en la Tierra?
Aprendizajes esperados En esta unidad, usted trabajará para conseguir los siguientes aprendizajes: 1 Analizar la vastedad del tiempo geológico sobre el cual se ha dado el proceso evolutivo.
Le sigue la sección Para Comenzar, actividad para introducirlo al tema de la unidad utilizando su conocimiento previo.
2 Comparar las distintas teorías acerca del origen de la vida. 3 Explicar la importancia de los fósiles como muestras biológicas petrificadas, que constituyen evidencias concretas de la evolución de los seres vivos.
10
Módulo 1 Evolución biológica
En el borde superior será invitado a participar de uno que otro Desafío científico en forma de pregunta. Se espera de su parte una respuesta rápida, a manera de hipótesis, sobre la materia a revisar. A medida que avance en la revisión del contenido deberá reconsiderar su respuesta. La combustión DESAFÍO ¿Cómo influye el oxígeno en la combustión?
Una de las primeras reacciones químicas que el hombre aprendió a manejar para su provecho fue la del fuego. En efecto, el hombre primitivo cocinaba sus alimentos y se protegía del frío mediante el fuego. Ahora también lo hacemos, pero en condiciones controladas, utilizando una cocina, ya sea a leña, a gas o eléctrica. ¿Cómo se produce el fuego? ¿Cuáles son sus reactantes? ¿Qué produce el fuego? ¿Por qué es tan peligroso? Lo invitamos, en el siguiente laboratorio, a descubrir algunas propiedades y manifestaciones del fuego. En el siguiente laboratorio podrá diferenciar y reconocer los reactantes de la combustión de una
Cuando una actividad incluya algún material de cuidado, o bien alguna acción o destreza con algún potencial de riesgo, le indicamos con el recuadro Atención las especiales consideraciones del caso.
vela.
Laboratorio
ATENCIÓN Toda llama es peligrosa. Manipulen cuidadosamente el fósforo y la vela.
La combustión de un vela Desarrollen en grupo la siguiente actividad experimental. vaso de 1 Para esta actividad necesitan una vela pequeña, un plato, un precipitado más alto que la vela (o un vaso de la misma característica), plasticina y fósforos. 2 Investiguen de qué materiales está hecha una vela. dis3 Enciendan la vela y describan su llama. ¿Cuántas partes y colores tinguen en ella? 4 En el proceso de combustión que observan, ¿cuál es el combustible y cuál el comburente?
GLOSARIO Combustible: cualquier sustancia que puede arder. Comburente: que provoca o favorece la combustión.
reac5 ¿Cómo podrían eliminar la participación del comburente en esta ción? Discutan con sus compañeros y compañeras. 6 Coloquen el vaso invertido sobre la vela encen- 6 dida, cuidando que no queden espacios entre el borde del vaso y la mesa. Tapen con plasticina si fuese necesario.
7 Describan lo que sucede con la vela después de un momento. ¿Cómo se explica? 8 La reacción de combustión que produce la llama, ¿es endotérmica o exotérmica? ¿Por qué? Discuta con sus compañeros y compañeras. 9 Preparen un informe y expongan ante el curso.
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En la sección Laboratorio, desarrollará diversas actividades grupales y de carácter experimental. En ellas llevará a la práctica sus aprendizajes y habilidades logradas, deduciendo, luego, sus propias conclusiones.
Módulo 6 Materia y energía
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En el módulo 3, ‘Materia y energía’, la sección Test toma el nombre de Actividad individual, y Laboratorio pasa a llamarse Actividad grupal.
La sección Test le permitirá profundizar, fijar conceptos e integrar aprendizajes de manera individual, realizando actividades y respondiendo preguntas. Representación de los compuestos químicos se hallan En la naturaleza, la mayoría de los átomos de los elementos químicos diferentes, unidos (enlace químico) a otros átomos de elementos iguales o todo lo que formando una enorme variedad de moléculas, las que constituyen son iguales, conocemos por materia. Si los átomos enlazados en una molécula distintos, se trata de un elemento; por ejemplo, el ozono (O3), en tanto, si son constituyen un compuesto químico, como el agua (H2O).
El azúcar común o sacarosa es un compuesto formado por carbono, hidrógeno y oxígeno. Su fórmula química es C12H22O11 .
GLOSARIO Un enlace químico es la unión de dos átomos de un compuesto químico, debido a la existencia de fuerzas de atracción entre ellos.
abreviatuPara representar una molécula, se usa una fórmula química. En su y subíndira, se utilizan los símbolos químicos de los elementos participantes, un elemento ces (números), con los cuales se indica la cantidad de átomos de átomo de determinado por una molécula de la sustancia. Cuando hay un solo ejemplo, en un elemento en la molécula, el subíndice es 1 y no se anota; por elemento CO2, existe un átomo del elemento carbono (C) y dos átomos del habrá en elemento cada de átomos ¿Cuántos molécula. cada oxígeno (O) por tres moléculas de CO2? La siguiente tabla muestra el tipo de sustancia y su abreviatura química la unidad básica que las constituya.
Elemento químico Compuesto químico
Unidad básica
Abreviatura química
Cu
Molécula Molécula
Fórmula química
H2O
Actividad individual Transferencia de energía
Situación
según
Tocar una ampolleta encendida.
Transferencia de energía (calor)
Temperatura mayor
De la ampolleta a la mano.
Ampolleta
Servirse un café al desayuno. Nadar en el mar.
O2
d) Sodio:
Tipo de sustancia
h) Cloro:
f) Magnesio:
de una molécula?
Evolución y selección natural DESAFÍO
la siguiente tabla.
¿Cómo saber lo que ocurrió en el pasado?
Elementos constituyentes Cantidad de cada elemento en una molécula Carbono e hidrógeno
Módulo 6 Materia y energía
g) Potasio:
1 átomo de carbono 4 átomos de hidrógeno
H2O2
GLOSARIO
C2H6O
La mutación es un cambio en el material genético (ADN) de un ser vivo. Este cambio puede producir cambios físicos y puede ser transmitida o heredada a la descendencia.
NaCl
142
En la otra fotografía, la situación es opuesta a la anterior. La mano está a mayor temperatura que la copa de cerveza, por lo que ahora es la mano la que transfiere energía al vaso y su contenido. Esta energía transferida, al igual que en la situación de las brasas, recibe el nombre de calor. En síntesis, todo cuerpo posee temperatura pero no calor, aun cuando el lenguaje diario induce a confundirlos; por ejemplo, en un día caluroso de verano, se dice coloquialmente “hace mucho calor” cuando debiera decirse “la temperatura ambiente está muy alta”. Mientras mayor es la temperatura de un cuerpo, también lo es la energía de sus moléculas. Sólo puede usarse el concepto de calor cuando el cuerpo interactúa térmicamente con otro.
166
3 Usando la información de la tabla anterior y el ejemplo, complete
Compuesto
En la fotografía, la temperatura de las brasas puede ser de varios cientos de grados Celsius, y la del cuerpo humano es de apenas 37 °C. Esta diferencia de temperatura provoca la existencia de una transferencia de energía desde las brasas hacia las manos y hacia todo otro objeto del entorno. Esta transferencia de energía es lo que se denomina calor.
2
Ejemplo
Símbolo químico Fórmula química
Átomo
átomo 2 ¿Qué distingue un elemento de un compuesto químico? ¿Y un
CH4
1
Desarrolle la siguiente actividad experimental. Analice las siguientes situaciones desde el punto de vista de los conceptos de calor y temperatura.
Test
Fórmula
¿Qué sensación experimenta cuando acerca las manos al fuego? ¿Y cuando sostiene una copa bien helada? En estas situaciones existen dos conceptos que permiten describir y comparar las distintas sensaciones anteriores. El primero de ellos, el calor, describe el intercambio de energía que tiene lugar entre dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura. La energía, a su vez, se refiere a una propiedad de los cuerpos, aislados o en interacción con otros.
Saborear un helado.
Tipo de sustancia
1 Escriba el símbolo químico de los siguientes elementos químicos: e) Azufre: c) Oxígeno: a) Litio: b) Carbono:
Calor y temperatura DESAFÍO ¿Cuál es la diferencia entre calor y temperatura?
Módulo 5 Átomos, moléculas y reacciones químicas
seres ¿Cómo y por qué los seres vivos evolucionan? ¿Por qué sólo algunos fuevivos pueden resistir las extinciones masivas? Estas preguntas también de los ron formuladas por la comunidad científica que estudia la evolución Darwin seres vivos. Dentro de esta comunidad, el más importante fue Charles de la (1809-1882). Su principal aporte al mundo de la ciencia fue la teoría ayuda a dar evolución por selección natural. Precisamente, esta teoría nos seres los Darwin, Según anteriormente. formuladas preguntas las respuesta a entre los vivos evolucionan por medio de variaciones aleatorias (o fortuitas) que estas organismos, algunas de las cuales son hereditarias (hoy sabemos son los variaciones son las mutaciones). Estos cambios determinarán cuáles llamado individuos que sobrevivirán y se reproducirán y cuáles no (proceso a su selección natural). Por lo tanto, aquellos individuos mejor adaptados condicones medio, tendrán mayor éxito en conseguir su alimento, territorio, y dejar desfavorables para poder reproducirse. Los menos aptos morirán sin las cambian cuando extinciones: las con sucede similar cendencia. Situación por condiciones ambientales, solo los mejor adaptados pueden reproducirse, lo que su descendencia será mayor.
El recuadro Glosario, le proporcionará una definición de conceptos propios del vocabulario científico.
Los fósiles: huellas de la historia de la vida que existieSe ha preguntado alguna vez, ¿cómo la comunidad científica sabe aniron los dinosaurios? ¿Cómo se sabe de la extinción de muchas especies vivos han males? Y más importante aún, ¿cómo se comprueba que los seres gracias a evolucionado? Las respuestas a estas preguntas son, en gran parte, los registros fósiles encontrados en la corteza terrestre.
En la sección Para investigar, usted encontrará actividades que tendrá que desarrollar con ayuda de textos o recursos digitales. De esta manera, podrá vincular contenidos no revisados en el Texto Cuaderno, además de familiarizarse con las formas de búsqueda de referencias e información.
Pero, ¿qué son los fósiles? Una definición sencilla, es que son restos conservados de organismos muertos hace mucho tiempo.
Numerosas organismos poblaron la Tierra en el pasado, como este trilobite. De ellos, solo quedan registros fósiles.
Para investigar El largo camino de un fósil o internet acerca de cómo se 1 Junto a un compañero o compañera investiguen en libros, revistas produce un fósil, bajo qué condiciones se forman. encontrados. ¿Estos fósiles de2 Investiguen, además, acerca de los fósiles de los seres humanos en sus cuadernos. muestran la evolución de la especie humana? Expliquen brevemente y compañeras. compañeros sus con resultados sus 3 Por medio de una presentación, discutan
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Módulo 1 Evolución biológica
Síntesis Temperatura, presión y volumen de un gas
En Síntesis, le ofrecemos un resumen de los contenidos de la unidad, además de un mapa conceptual en el cual usted podrá visualizar y completar los principales conceptos aprendidos, con sus relaciones y organización, para consolidar su aprendizaje.
GLOSARIO El término directamente proporcional nos indica que ambas variables aumentan o disminuyen en la misma proporción y el de inversamente proporcional que mientras una variable aumenta la otra disminuye en la misma proporción y viceversa. Menor presión
Mayor presión
Representación de la relación presión-temperatura de un gas.
conceptual. Compare su trabajo con el A modo de resumen de la Unidad 1, complete el siguiente mapa de sus compañeros o compañeros de curso.
Son variaEstas tres propiedades son las que caracterizan el estado de un gas. sí y que bles (magnitud que cambia con efecto de otra) que se relacionan entre Para se ajustan a los postulados del modelo cinético molecular de la materia. un gas es estudiar cómo afectan estas tres variables el comportamiento de a la tercera. necesario analizar la relación de dos de ellas y mantener constante si se presión su a proporcional inversamente es gas un de volumen a) El si manmantiene constante la temperatura. Esta relación la puede observar inferior tiene cierto volumen de aire encerrado en una jeringa, cuyo extremo al está tapado y, luego, presiona el émbolo: el volumen de aire disminuye aumentar la presión y viceversa.
Materia
cuya estructura y fenómenos se explican por el
Modelo cinético molecular como
si b) El volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura de forma se mantiene constante la presión. Esta relación la puede observar y luego sencilla si coloca un globo inflado con aire primero en el refrigerador al Sol: el volumen de aire disminuye si la temperatura lo hace y viceversa.
Cambios de estado los que son
si se c) La presión de un gas es directamente proporcional a la temperatura en el funmantiene constante el volumen. Esta relación se puede observar con cionamiento de una olla a presión: el vapor de agua aumenta su presión la temperatura y viceversa (cuando se apaga la llama y comienza a enfriarse).
cuyas partículas tienen MAYOR
el modelo Las relaciones descritas anteriormente pueden ser explicadas con de cinético molecular de la materia; por ejemplo, si se aumenta la temperatura el moviun gas, se incrementa la energía cinética de sus partículas, es decir, relaciones? miento y por consecuencia, la presión. ¿Cómo explicaría las otras
y MENOR
Gas
Sólido cuyas partículas tienen MENOR
Presión
Temperatura
que es la
que es la
o
Grado de orden y MAYOR
Liberación y MAYOR
por unidad de de
de
Área Libertad de movimiento
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 ¿Qué estado físico se asocia a un menor grado de ordenamiento
Libertad de movimiento
ejercida por
de las partículas?
energía? 2 Para que el agua líquida se solidifique, ¿debe absorber o liberar
que 3 ¿Cómo se explica con el modelo cinético molecular la presión
Para profundizar
Explique.
1 http://www.visionlearning.com/library/module_ viewer.php?mid=120&l=s (Apoyo a los contenidos:
ejerce un gas?
estados de la materia). 2 http://www.educa.madrid.org/binary/429/files594/ pag-3.htm (Apoyo a los contenidos: modelo cinético
4 ¿Qué indica la temperatura de una sustancia?
molecular de la materia). 3 http://www.profesorenlinea.cl/fisica/ MateriaCambiosFisicos.htm (Apoyo a los contenidos: cambios de estado).
de un gas al incrementar su 5 Según el modelo cinético molecular, ¿por qué aumenta la presión temperatura?
4 http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_ iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/ estados/cambios.htm (Apoyo a los contenidos: animación cambio de estado). 5 http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ recursos_informaticos/andared02/leyes_gases/ (Apoyo a los contenidos: leyes de los gases).
Unidad 1 El modelo cinético molecular 114
Al término de cada unidad, encontrará el recuadro Para profundizar, con sugerencias de contenido e información más específicos sobre los temas revisados.
como
que ocurren a consecuencia de
cuyas partículas tienen POCO
115
Módulo 4 Un modelo de la materia
EVALUACIÓN Resuelva cada pregunta y compare los resultados de su trabajo con el de sus compañeros y compañeras y consulte a su profesor o profesora las dudas que tengan. Trabaje aquellos temas que necesita fortalecer.
Cada unidad finaliza con una doble página de Evaluación, donde encontrará variados tipos de ejercicios que le ayudarán a precisar sus fortalezas y debilidades, para que usted, posteriormente, compruebe sus metas de aprendizaje.
1 Indique el estado físico en que se encuentran las sustancias o mezclas.
5 ¿Qué sucede con las partículas de una sustancia sólida si se calienta?
6 Los gases sometidos a gran presión pueden licuarse, es decir, pasar al estado líquido. Un ejemplo es el gas licuado que se vende para consumo doméstico. Al respecto: a) ¿Con qué objetivo se licúa el gas? b) ¿Qué explicación tiene este fenómeno?
2 Responda las siguientes preguntas apoyándose en el modelo cinético molecular de la materia: a) ¿Por qué los sólidos no se pueden comprimir?
b) ¿Cómo puede probar que las partículas de los gases poseen mayor libertad de movimiento que las de los otros estados físicos?
c) ¿Qué sucede con este combustible licuado cuando sale del balón? 7 Explique en qué consiste la presión.
8 Observe las imágenes. ¿Qué taco ejerce una mayor presión sobre el piso? ¿Por qué?
c) ¿Por qué los líquidos no tienen forma propia? d) ¿Qué estados de la materia son fluidos y por qué?
e) ¿Por qué motivo los sólidos presentan resistencia mecánica y los otros estados no?
3 Realice un dibujo de los estados de la materia según lo describe el modelo cinético molecular de la materia.
9 De acuerdo a la siguiente situación: se coloca un globo en la boca de una botella plástica, afirmándolo con un elástico. Luego, se pone todo el sistema en un baño de agua caliente. Explique, ¿qué sucederá?
4 ¿Cómo se llama el cambio de estado de gas a líquido? Describa brevemente cómo ocurre.
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Módulo 4 Un modelo de la materia
Unidad 1 El modelo cinético molecular
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MÓDULO
1
Evolución biológica
Para trabajar en grupos Respondan en parejas las siguientes preguntas y, luego, comenten con el curso sus respuestas. 1 Observen la imagen con atención. Luego, describan el ambiente (T°, humedad, presencia de moléculas orgánicas, presencia de oxígeno, generación de gases tóxicos, etc.). 2 ¿Creen que en un lugar como este es posible la aparición de vida? ¿Qué características debe reunir un lugar para que se produzca la vida? 3 ¿Cómo se imaginan el primer ser vivo que apareció en nuestro planeta? ¿Soportaría las condiciones ambientales mostradas en la imagen? 4 ¿Existirán registros de los primeros seres vivos que aparecieron en la Tierra? 5 Estos primeros seres vivos que aparecieron en nuestro planeta, ¿serán similares a los seres vivos que observamos en la actualidad? ¿Por qué? 6 ¿Estarán los seres humanos dentro de los primeros seres vivos que aparecieron en la Tierra? ¿Será cierto que los seres humanos derivamos de los simios?
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UNIDAD
UNIDAD
1
Historia de la Tierra y de la vida
2
Selección natural y la evolución de las especies
Objetivos Fundamentales Se espera que al término del Módulo 1, usted haya desarrollado la capacidad de: 1 Describir y valorar las teorías biológicas del origen de la vida y de la evolución de los organismos.
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UNIDAD
1
Historia de la Tierra y de la vida
DESAFÍO xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Para xxxxxxx comenzar
Observe junto con un compañero o compañera, las siguientes imágenes y, luego, respondan las preguntas.
Arqueobacterias
Cocodrilo
Dinosaurio
1 De los seres vivos que aparecen en las imágenes, ¿cuál cree que fue el primero que apareció en nuestro planeta? ¿Por qué? 2 ¿Cómo cree usted que se originó la vida? ¿Habrá comenzado inmediatamente después de la formación de nuestro planeta? ¿Qué componentes son indispensables para que se forme vida? 3 ¿Cuál de los seres vivos de las imágenes se extinguió? ¿Sabe cuál fue la causa de su desaparición? ¿Conoce algún otro animal o planta que se haya extinguido? 4 A los cocodrilos se les conoce como “fósiles vivientes”, ya que desde su aparición sobre la Tierra han cambiado muy poco su apariencia. ¿Por qué cree que sucedió esto? ¿Ha sucedido lo mismo con todos los seres vivos? 5 ¿Los seres humanos hemos cambiado desde nuestra aparición en la Tierra?
Aprendizajes esperados En esta unidad, usted trabajará para conseguir los siguientes aprendizajes: 1 Analizar la vastedad del tiempo geológico sobre el cual se ha dado el proceso evolutivo. 2 Comparar las distintas teorías acerca del origen de la vida. 3 Explicar la importancia de los fósiles como muestras biológicas petrificadas, que constituyen evidencias concretas de la evolución de los seres vivos.
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UNIDAD
1
Historia de la Tierra ¿Hace cuánto tiempo se formó la Tierra? Los astrónomos y geólogos poseen evidencias que la Tierra se formó hace 4.600 millones de años, junto con el Sistema Solar. Sin embargo, la vida sólo apareció hace 3.500 millones de años, y el primer animal hace sólo 800 millones de años, por lo que la Tierra estuvo mucho tiempo sin poseer vida.
DESAFÍO ¿Cómo era la Tierra en sus inicios?
En sus inicios nuestro planeta era una masa rojiza con altas temperaturas. Luego de mucho tiempo, cuando la temperatura disminuyó, se generaron las condiciones para la formación de la corteza terrestre. La Tierra primitiva poseía una atmósfera muy distinta a la que conocemos en la actualidad, con muchos gases venenosos y casi sin oxígeno. Nuestro planeta era impactado por muchos meteoritos y otros cuerpos extraterrestres. Además, la actividad volcánica era intensa, emanando grandes cantidades de lava y gases hacia el exterior. Posteriormente, violentas tormentas eléctricas produjeron torrenciales lluvias, las que formaron los océanos.
GLOSARIO La corteza terrestre es la capa rocosa externa de la Tierra.
El progresivo enfriamiento del agua y de la atmósfera permitió el nacimiento de la vida, iniciada en el mar en forma de bacterias y algas de las que derivamos todos los seres vivos que habitamos hoy nuestro planeta.
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 ¿Por qué cree que transcurrió tanto tiempo para que apareciera la vida en la Tierra? ¿Eran favorables las condiciones ambientales que existían en los inicios de nuestro planeta?
2 ¿Por qué la formación de la atmósfera favoreció la aparición de la vida? ¿Qué ventajas entrega el agua que permitió la formación de los primeros seres vivos?
3 ¿Cómo cree que fue la evolución de los seres vivos en la Tierra?
Unidad 1 Historia de la Tierra y de la vida
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La generación espontánea DESAFÍO ¿Cómo se originó la vida?
Mucho se ha discutido acerca de cómo se originó la vida en la Tierra. Por mucho tiempo se creyó en la generación espontánea de la vida; antigua teoría que afirmaba que la vida podía surgir de forma espontánea a partir de la materia inerte (sin vida). Sin embargo, destacados científicos, a lo largo de los siglos XVII y XIX, realizaron innumerables experimentos que demostraron la falsedad de esta teoría. El primero de ellos fue Francesco Redi (1626-1697), destacado naturalista y fisiólogo italiano. Su experimento consistió en colocar un trozo de carne en un recipiente abierto y otro cubierto herméticamente. Al cabo de un tiempo, solo surgieron gusanos en la carne descubierta. Esto significaba que si se impedía el acceso de moscas adultas a la carne, estas no podían depositar sus huevos y, por lo tanto, no se producían gusanos.
Representación del experimento de F. Redi.
Otro experimento que descarta la teoría de la generación espontánea fue realizado por el destacado microbiólogo francés Louis Pasteur (1822-1895). Con su experimento, Pasteur refuta la teoría de la generación espontánea y concluye que, todo ser vivo procede de otro ser vivo anterior.
Nuevas formas de concebir el origen de la vida GLOSARIO La radiación ultravioleta es una forma de energía radiante e invisible que proviene del Sol y que, junto con otras ondas, forman el espectro electromagnético de la Tierra.
Hacia 1920, dos científicos, Alexander Oparin (1894-1980) y John Haldane (1892-1964), fueron los primeros en proponer una teoría coherente que explicaba el origen de la vida. Según estos científicos, las condiciones físicoquímicas que reinaban en la Tierra en sus primeros cientos de millones de años fueron propicias para la síntesis de pequeñas moléculas orgánicas, es decir, aquellas moléculas que encontramos en los seres vivos. Postularon que la atmósfera terrestre de aquella época carecía de oxígeno y, por ende, de ozono, lo que posibilita la llegada de radiación ultravioleta proveniente del Sol a la superficie del planeta. Gracias a esta radiación y a las tormentas eléctricas, las pequeñas moléculas de gases atmosféricos dieron origen, en los océanos, a unas moléculas orgánicas llamadas prebióticas. Poco a poco, estas moléculas orgánicas sencillas aumentaron en complejidad, y espontáneamente se produjo su unión, dando origen a la vida. Estas interesantes ideas acerca del origen de la vida, fueron respaldadas por dos científicos, Stanley Miller (1930-2007) y Harold Urey (1893-1981). Ellos llevaron adelante una simulación de lo que pensaban eran las condiciones físicoquímico de la Tierra primitiva. El diseño experimental de estos investigadores se resume en el siguiente esquema.
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UNIDAD
1
La atmósfera simulada por Miller y Urey carecía de oxígeno y estaba compuesta por amoniaco, metano, vapor de agua y sulfuro de hidrógeno. Los electrodos eran la fuente de energía que simulaba Relámpago y las descargas eléctricas que, junto con la radiaradiación UV ción ultravioleta, posibilitaron la construcción de moléculas orgánicas complejas, como aminoáElectrodo Electrodo cidos, urea, ácido acético, azúcares, lípidos y alcoholes. Posteriormente, utilizando el mismo Descargas experimento, pero variando algunas condicioeléctricas Atmósfera nes iniciales, se formaron fragmentos de proinicial teínas y ADN (la macromolécula portadora de la NH3 N información genética). CH4 2 Vapor de agua
Gases Condensador de gases
Matraz
Durante una semana, Miller investigó en un laboratorio la posibilidad de que la materia inorgánica, en condiciones no habituales, se combinara formando sustancias como los aminoácidos y ciertos azúcares, compuestos típicos e imprescindibles para la vida.
Mares Agua antiguos Dispositivo recolector Fuente de energía térmica
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 ¿En qué consiste la teoría de la generación espontánea de la vida? Diseñe un nuevo y sencillo experimento que demuestre o invalide esta teoría.
2 ¿Está de acuerdo con la frase de Pasteur que dice que “todo ser vivo procede de otro ser vivo anterior”? ¿Por qué? ¿Cómo se originó entonces el primer ser vivo?
3 ¿Es posible que la vida se haya originado de acuerdo a la teoría de Oparin y Haldane? ¿Los experimentos de Miller y Urey apoyan esta teoría?
Unidad 1 Historia de la Tierra y de la vida
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Eras geológicas DESAFÍO ¿Hace cuánto tiempo apareció el ser humano en la Tierra?
GLOSARIO Era: extenso período histórico caracterizado por una gran innovación en las formas de vida y de cultura.
Para poder estudiar y comprender más claramente la vasta historia de la Tierra, esta se ha dividido en unidades de tiempo. Estas unidades de tiempo son basadas según acontecimientos geológicos (como por ejemplo, la formación de la corteza terrestre), climáticos (como períodos fríos con hielos cubriendo todo la Tierra) y biológicos de gran magnitud (tales como la formación de la vida). Existen cuatro grandes eras en la historia de nuestro planeta. Estas eras, a su vez, se dividen en diversos períodos de tiempo. En el siguiente esquema, usted podrá visualizar la aparición de formas vivientes en cada período de la Tierra. Triásico Jurásico
Pérmico
Cretácico Cámbrico Ordovícico
Carbonífero Devónico
Silúrico Era Precámbrica
Era Precámbrica (590-4.600 m.a.): origen de la vida: aparición de células procariontes y eucariontes.
Terciario
Cuaternario
Cámbrico (505-590 m.a.): aparición de invertebrados marinos.
Devónico (360-408 m.a.): aparecen gimnospermas (plantas productoras de semillas) y briófitas (plantas sin flores ni frutos); aparecen anfibios e insectos. Carbonífero (286-360 m.a.): aparecen helechos y musgos; aparecen reptiles. Pérmico (248-286 m.a.): aparecen coníferas (plantas gimnospermas que producen semillas en conos o “piñas”); aparecen insectos modernos.
14
Triásico (213-248 m.a.): dominan gimnospermas y helechos; aparecen los primeros dinosaurios y mamíferos ovíparos (que ponen huevos). Jurásico (144-213 m.a.): dinosaurios grandes y especializados; aparecen las primeras aves con dientes. Cretácico (65-144 m.a.): aparecen las primeras plantas con flores; primeras aves modernas y mamíferos primitivos.
Era Cenozoica
Silúrico (408-438 m.a.): aparecen plantas vasculares (es decir, que tienen raíz, tallo y hojas); aparecen artrópodos terrestres (como las arañas o el ciempiés).
Era Mesozoica
Era Paleozoica
Ordovícico (438-505 m.a.): dominan las algas marinas y aparecen los peces.
Terciario (65-2 m.a.): diversificación de plantas con flores; los mamíferos se diversifican; surgen los simios; surgen grandes mamíferos carnívoros y herbívoros. Cuaternario (2-0 m.a.): ascenso de plantas herbáceas, aparición y expansión del ser humano.
Módulo 1 Evolución biológica
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UNIDAD
1
Laboratorio
1 2 3 4 5
La vida en la Tierra Desarrollen en grupo la siguiente actividad experimental. Reúnan los siguientes materiales: hilo o cuerda de 4,6 metros, cartulina, plumones, lápices de colores, tijeras, huincha de medir. Considerando una escala en la que un metro representa 1.000 millones de años, extiendan el hilo o cuerda de 4,6 metros lo que representará los 4.600 millones de años de edad de la Tierra. Cuelguen en un extremo de la cuerda un cartel “Formación de la Tierra” y en el otro extremo un cartel “Hoy”. Con la ayuda de la figura de la página anterior, ubiquen un cartel que represente la aparición de la vida en la Tierra, la aparición de las plantas, insectos, peces, reptiles, mamíferos y el ser humano. ¿Cómo eran los primeros seres vivos que aparecieron en nuestro planeta?
6 ¿Hace cuánto tiempo apareció la especie humana en la Tierra? ¿Creen ustedes que la especie humana es la más evolucionada, en comparación a las demás especies animales y vegetales? ¿Por qué?
Para investigar Nacimiento y extinción de los organismos 1 Investiguen en periódicos, libros, revistas o internet acerca de las grandes extinciones que han existido en los distintos períodos de la Tierra. Completen la siguiente tabla con la información recopilada. Período geológico
Causa
Ejemplo de un animal extinto
Ejemplo de una planta extinta
2 Investiguen en periódicos, libros, revistas o internet acerca de la gran diversidad de organismos que surgió en la era Paleozoica. ¿Por qué se le conoce a esta época como la “explosión cámbrica”? ¿Cómo eran las condiciones climáticas y geológicas en este período? ¿Habrán sido las adecuadas para permitir la gran diversidad de seres vivos? 3 Construyan un esquema del tiempo geológico de la Tierra como el de la página anterior. Incluyan las extinciones que sucedieron en cada período de la Tierra. Presenten los resultados de sus investigaciones a sus compañeros y compañeras.
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Evolución y selección natural DESAFÍO ¿Cómo saber lo que ocurrió en el pasado?
GLOSARIO La mutación es un cambio en el material genético (ADN) de un ser vivo. Esta modificación puede producir cambios físicos y puede ser transmitida o heredada a la descendencia.
¿Cómo y por qué los seres vivos evolucionan? ¿Por qué sólo algunos seres vivos pueden resistir las extinciones masivas? Estas preguntas también fueron formuladas por la comunidad científica que estudia la evolución de los seres vivos. Dentro de esta comunidad, el más importante fue Charles Darwin (1809-1882). Su principal aporte al mundo de la ciencia fue la teoría de la evolución por selección natural. Precisamente, esta teoría nos ayuda a dar respuesta a las preguntas formuladas anteriormente. Según Darwin, los seres vivos evolucionan por medio de variaciones aleatorias (o fortuitas) entre los organismos, algunas de las cuales son hereditarias (hoy sabemos que estas variaciones son las mutaciones). Estos cambios determinarán cuáles son los individuos que sobrevivirán y se reproducirán y cuáles no (proceso llamado selección natural). Por lo tanto, aquellos individuos mejor adaptados a su medio, tendrán mayor éxito en conseguir su alimento, territorio, y condiciones favorables para poder reproducirse. Los menos aptos morirán sin dejar descendencia. Situación similar sucede con las extinciones: cuando cambian las condiciones ambientales, solo los mejor adaptados pueden reproducirse, por lo que su descendencia será mayor.
Los fósiles: huellas de la historia de la vida Se ha preguntado alguna vez, ¿cómo la comunidad científica sabe que existieron los dinosaurios? ¿Cómo se sabe de la extinción de muchas especies animales? Y más importante aún, ¿cómo se comprueba que los seres vivos han evolucionado? Las respuestas a estas preguntas son, en gran parte, gracias a los registros fósiles encontrados en la corteza terrestre. Pero, ¿qué son los fósiles? Una definición sencilla, es que son restos conservados de organismos muertos hace mucho tiempo.
Numerosas organismos poblaron la Tierra en el pasado, como este trilobite. De ellos, solo quedan registros fósiles.
Para investigar El largo camino de un fósil 1 Junto a un compañero o compañera investiguen en libros, revistas o internet acerca de cómo se produce un fósil, bajo qué condiciones se forman. 2 Investiguen, además, acerca de los fósiles de los seres humanos encontrados. ¿Estos fósiles demuestran la evolución de la especie humana? Expliquen brevemente en sus cuadernos. 3 Por medio de una presentación, discutan sus resultados con sus compañeros y compañeras.
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Síntesis A modo de resumen de la Unidad 1, complete el siguiente mapa conceptual. Compare su trabajo con el de sus compañeros o compañeras de curso.
Los primeros seres vivos fueron las
Origen de la vida
Historia de la Tierra se divide en
Eras geológicas
Cámbrico Paleozoica Se dividen en períodos llamados
Ordovícico Silúrico Devónico
Se han encontrado diversos
Carbonífero Gran extinción Mesozoica
que son evidencias de la
Aparición de dinosaurios
Se dividen en períodos llamados
Cretácico
Gran extinción
Cenozoica Se dividen en períodos llamados
Terciario Aparición del ser humano
Para profundizar 1 http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/Biologia/ Tema12.html (Apoyo a los contenidos: origen de la vida). 2 http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp? TemaClave=1188&est=0 (Apoyo a los contenidos: evolución de los seres vivos).
4 http://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/act_ permanentes/historia/histdeltiempo/mundo/ prehis/t_evolu.htm (Apoyo a los contenidos: evolución del ser humano). 5 http://www.portalciencia.net/enigmaexti.html (Apoyo a los contenidos: grandes extinciones).
3 http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/ 1ESO/clasica/fosiles1.htm (Apoyo a los contenidos: fósiles y fosilización).
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EVALUACIÓN Resuelva cada pregunta y compare los resultados de su trabajo con sus compañeros y compañeras y profesor o profesora. Posteriormente, trabaje aquellos temas que necesita fortalecer. 1 Describa las condiciones ambientales de la Tierra en el momento que se generó la vida.
2 Describa el experimento realizado por F. Redi que permitió demostrar la falsedad de la teoría de la generación espontánea de la vida.
3 Describa el experimento realizado por Stanley Miller sobre el origen de la vida: a) ¿Por qué aplicó una alta descarga eléctrica sobre gases inorgánicos?
b) ¿Logró generar un ser vivo es su experimento? ¿Cuál es la verdadera importancia de su experimento?
4 Coloque el nombre de las distintas eras geológicas en la siguiente figura:
Era Precámbrica
Era Paleozoica
1
2
3
4
5
Era Mesozoica
6
7
8
1)
7)
2)
8)
3)
9)
4)
10)
5)
11)
9
Era Cenozoica
10 11
6)
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5 Utilizando la fi gura de la pregunta anterior, responda cada una de las siguientes preguntas. a) ¿En qué era geológica comenzó la vida? b) ¿En qué período aparecieron los dinosaurios en la Tierra? ¿En qué período se extinguieron?
c) ¿En qué período aparecieron las plantas terrestres? d) ¿En qué era y período apareció el ser humano? e) ¿Qué son los fósiles? ¿En cuál período podemos encontrar fósiles de seres vivos?
f) ¿Qué es una extinción? ¿En qué períodos geológicos se han producido estos eventos?
6 ¿Por qué evolucionan los seres vivos?
7 ¿Cómo las mutaciones (variaciones aleatorias heredables según Darwin) participan en la evolución de los seres vivos?
8 ¿Qué entiende por “selección natural”? ¿Por qué es importante este concepto en la evolución?
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UNIDAD
2
Para comenzar
Selección natural y evolución de las especies Observe, junto con un compañero o compañera, las siguientes imágenes y, luego, respondan las preguntas. 1
2
4
3
5
1 A partir de las imágenes, ¿cómo son los rasgos faciales de estos homínidos (familia originaria de los humanos)? 2 ¿Por qué los homínidos más antiguos tienden a tener la piel oscura? 3 ¿Por qué los homínidos más cercanos al hombre tienden a presentar barba? 4 ¿Cómo cree que eran las mujeres homínidas? 5 ¿Por qué cree usted que la frente de estos homínidos se va ampliando?
Aprendizajes esperados En esta unidad, usted trabajará para conseguir los siguientes aprendizajes: 1 Evaluar el concepto de selección natural. 2 Analizar el proceso evolutivo seguido por ciertas especies tales como el humano, el caballo, el perro.
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UNIDAD
2
¿De dónde provenimos? En la unidad anterior estudiamos cómo la vida surgió a partir de unas cuantas moléculas orgánicas llamadas prebióticas, y cómo estas dieron origen a los seres vivos. Sin embargo, ¿cómo se originaron todas las especies que habitan la Tierra, a partir de estas moléculas? Todos los organismos que existen en la actualidad surgieron de organismos anteriores mediante un proceso que el científico inglés Charles Darwin denominó evolución, lo que signifi ca que todos los organismos vivos tenemos un ancestro en común, además de que las ballenas azules, los seres humanos y las bacterias, por dar algunos ejemplos, estamos emparentados.
DESAFÍO ¿Cómo se originaron todos los seres vivos que conocemos actualmente?
Test A partir del siguiente esquema, responda las siguientes preguntas. Eras geológicas
Células eucariontes
Bacterias
Organismos multicelulares (pluricelulares)
Los organismos vivos actuales como animales, vegetales, insectos, hongos y bacterias.
1 ¿Cuál es la primera unidad con vida que aparece en la Tierra? 2 Si asumimos que este esquema se repite en otro lugar del Universo, ¿por qué es tan importante que la NASA, u otro organismo espacial, descubra bacterias en otros cuerpos celestes?
Unidad 2 Selección natural y evolución de las especies
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¿Cómo sucede la evolución? DESAFÍO ¿Por qué las especies cambian?
GLOSARIO Una mutación es una alteración producida en la estructura o en el número de los genes o de los cromosomas de un organismo vivo, que se transmite a los descendientes por herencia (ver página 43). Esta modificación hereditaria constituye la variación sobre la que actúa la selección natural, originando el proceso de evolución.
Para que se originaran todos los seres vivos que existen en la actualidad a partir de una bacteria fue necesario que ocurriera una sola cosa: cambios en la frecuencia de los genes de una población. El mejor ejemplo es la resistencia que las bacterias han desarrollado ante los antibióticos. Supongamos que usted, al sentirse resfriado, tiene una población de 100 bacterias que atacan su cuerpo (en la realidad son muchas más); luego, el médico le receta un antibiótico y mueren 99 de las 100 bacterias presentes en su cuerpo. Por simple azar, una de las bacterias sufrió un cambio en sus genes, es decir, una mutación. Pues bien, esa bacteria, que pudo sobrevivir al antibiótico, se vuelve a reproducir en su cuerpo y crea otras 100 bacterias. En consecuencia, el médico debe recetarle otro antibiótico más potente. Ha sucedido, entonces, que la población de bacterias, esta vez, es completamente distinta a la anterior. Esta situación es muy similar a la que vivió la población de seres humanos en el pasado. En un inicio, éramos mucho menos diversos que en la actualidad y esta diversidad aparece, gracias a que en algún momento ocurrió alguna mutación por azar en los genes de la población asiática, por ejemplo, en donde los genes que contienen la información para fabricar los ojos se modificaron y generaron los ojos rasgados en un individuo, lo que permitió que este estuviera protegido de los cristales de nieve, no perdiera la vista y se pudiera reproducir.
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 Para que ocurra la evolución de una población, ¿qué es lo primero que debe ocurrir?
2 ¿Por qué cree usted que las distintas especies se van diferenciando a lo largo del tiempo? Justifique su respuesta.
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UNIDAD
2
¿Cómo ocurre una mutación a nivel de los genes? En el mundo de las ciencias biológicas existe consenso en que todos los organismos vivos que habitan y habitaron la Tierra se originaron a partir de una célula primitiva simple, que surgió hace unos 3.800 millones de años. Esta célula primitiva se multiplicó en muchas otras similares, pero en algún momento un grupo de esas células ancestrales evolucionaron y dieron origen a otras más complejas, con diversas estructuras internas, lo cual les resultó ventajoso para subsistir en las diversas condiciones ambientales que fueron apareciendo hasta la actualidad. Por lo tanto, hoy existen células que conservan las características de aquellas primitivas células simples, denominadas procariontes, y células más complejas que se conocen como eucariontes.
DESAFÍO ¿Cómo suceden las mutaciones? Uniones de anclaje de la piel
Importante es de destacar que las células procariontes no poseen un núcleo organizado; el material genético se encuentra libre en el citoplasma, muy compacto en un cromosoma circular. Las células eucariontes, por su parte, son células nucleadas. Muchos organismos unicelulares, como los protozoos, y todos los organismos pluricelulares, como los animales, las plantas y la mayoría de los hongos, tienen células con núcleo. Como acabamos de ver, el primer paso para que suceda la evolución es una mutación a nivel de los genes, y esta ocurre porque las células de todos los seres vivos contienen ADN en su interior. Este ADN, ácido desoxirribonucleico, es una molécula que almacena la información para fabricar las proteínas que determinan las características que tendrá cualquier tipo de célula; por ejemplo, el ADN de las células de nuestra piel, genera proteínas que le entregan la forma y le permiten estar unidas, como muestra la imagen de la derecha. En la imagen, las uniones de anclaje son proteínas fabricadas por el ADN de las células. Si estas proteínas, producto de una mutación, no son bien fabricadas por el ADN, se pueden producir enfermedades como la “piel de cristal”, en la cual, la piel termina desprendiéndose con facilidad, produciendo daños en ésta. La piel de cristal es una enfermedad de origen genético que se manifiesta a través de ampollas, ulceraciones y heridas muy dolorosas de diverso tipo.
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 ¿Cómo se origina una mutación?
2 Cuando las mutaciones al azar son beneficiosas para una especie, ¿cómo se traspasa a las próximas generaciones? Dé un ejemplo.
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Adaptación al medio DESAFÍO ¿Qué ocurre cuando una mutación es ventajosa?
Como vimos anteriormente, el primer paso para que ocurra la evolución de una especie es una mutación al azar en algún organismo de la población, evento que, sin embargo, por sí mismo no constituye evolución; por ejemplo, un pez, cuya mutación originara un cuerpo sin aletas no podría moverse bajo el agua, cosa que perjudicaría su alimentación y que, también, lo convertiría en una presa fácil. Al no estar adaptado a su ambiente, sus altas probabilidades de morir antes de poder generar descendencia, indican que dicha mutación no tendrá continuidad en la especie a la que pertenece el pez. Para que una mutación se traspase por generaciones, debe entregar una ventaja al organismo, pues si la mutación genera una característica que entorpece o dificulta la adaptación, es muy probable que el individuo no alcance el desarrollo suficiente como para reproducirse. Por lo tanto, una mutación siempre constituirá una ventaja o desventaja según su aporte a la adaptación, concepto fundamental para esta teoría.
Test Observe las imágenes y conteste. a
1 ¿Qué jirafa sufrió una mutación que le permitió adaptarse mejor? ¿Por qué?
2 ¿Qué entiende usted por “adaptación de un organismo”?
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b
3 ¿Qué ventaja le entrega a un organismo el estar más adaptado a su ambiente?
4 En la actualidad, ¿cuál cree usted que es el ser vivo mejor adaptado a su ambiente? Justifique su respuesta.
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UNIDAD
2
Selección natural Charles Darwin en su libro El origen de las especies (1859), estableció que el mecanismo que permite la evolución es la selección natural, y que esta consiste en que los organismos más adaptados a su medio, tienen mayores probabilidades de sobrevivir y reproducirse, por lo que, finalmente, cambia la proporción de los genes en su población. Un ejemplo de esto es el caso de la mariposa Biston betularia, la cual, en tiempos de Darwin, habitaba los bosques de líquenes cerca de Manchester, Inglaterra. Estas mariposas eran originalmente de color blanquecino, como lo muestra la foto de la izquierda, pero mutaron, cambiando su color en un pequeño número de generaciones.
Biston betularia blanquecina.
Biston betularia oscura.
La historia de dicho cambio es la siguiente: por causa de la contaminación provocada por las industrias de la ciudad, el bosque comenzó a presentar un color gris que hacía que las mariposas de color blanquecino fueran fácilmente capturadas por sus depredadores. Este cambio en el ambiente produjo que el o los individuos que presentaron la mutación para el color oscuro, es decir, los más adaptados, pudieran desarrollarse y generar descendencia en mayor número, transformando la población de estas mariposas con el paso del tiempo.
DESAFÍO ¿Qué ocurre cuando estamos adaptados a nuestro medio?
GLOSARIO Los líquenes son organismos resultantes de la mezcla entre hongos con algas unicelulares. Crecen en sitios húmedos, extendiéndose sobre las rocas o las cortezas de los árboles en forma de hojuelas grises, cafés, amarillas o rojizas.
Para investigar Adaptación ambiental 1 Investigue en libros, periódicos, revistas o Internet, acerca de alguna especie, animal o vegetal, que haya debido adaptarse a las condiciones cambiantes del ambiente. 2 A partir de la información recolectada, complete la siguiente ficha. Especie (nombre común): Especie (nombre científico): Condición ambiental que provocó la adaptación:
Adaptación que presenta:
3 Escriba esta ficha en un papel grande y preséntela a sus compañeros y compañeras. Unidad 2 Selección natural y evolución de las especies
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Principios de la selección natural DESAFÍO ¿Por qué los organismos más adaptados cambian la distribución de genes de una población?
¿Qué factores pueden condicionar la extinción de una especie? Charles Darwin explicó el proceso de la selección natural, a partir de los siguientes mecanismos: a) Variabilidad: producto de las mutaciones, los individuos de una población presentan variaciones en sus características que les permiten aumentar sus probabilidades de sobrevivir y reproducirse, traspasando la nueva característica a su descendencia. b) Lucha por la existencia: dado que los organismos competimos por recursos escasos como alimento, agua, luz, hábitat, etcétera, existen más organismos que los que el ambiente puede sostener, por lo que los más adaptados tendrán mayores probabilidades de sobrevivir. c) Éxito reproductivo diferencial: los individuos con las mejores características para ese ambiente (mejor adaptados), tendrán mayores probabilidades de reproducirse y, por tanto, de traspasar su material genético a la siguiente generación. En resumen, para que ocurra evolución de una especie es necesario que suceda una mutación al azar en los individuos de una población y que esta le entregue una ventaja adaptativa al individuo, que le permita: • competir de mejor forma por los recursos escasos; y • aumentar sus probabilidades de supervivencia y reproducción, obteniendo, finalmente, un cambio en la distribución de los genes de la población, como en el caso de la mariposa Biston betularia.
Test A partir del resumen anterior, responda las siguientes preguntas. 1 ¿Por qué no todas las mutaciones son exitosas?
2 ¿Es cierta la frase: el organismo más fuerte es el que sobrevive? Justifique su respuesta.
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UNIDAD
2
La explosión de la vida DESAFÍO
Ahora que comprendemos los principios que permiten la evolución, podemos volver a nuestra pregunta inicial, acerca de cómo se originaron las especies que hoy habitan la Tierra.
¿En qué momento se genera la diversidad de la vida?
Esto tuvo su origen, como vimos en la unidad anterior, en la era Paleozoica, específicamente en el período cámbrico (505 a 590 millones de años atrás), cuando se originaron los primeros seres marinos (invertebrados marinos) a partir de las primeras células eucariontes y procariontes. Este período es denominado “La explosión del cámbrico”, en relación al gran número de especies que se generaron, como lo muestran las siguientes imágenes de fósiles.
GLOSARIO Fósil: resto de un ser orgánico muerto que se encuentra petrificado (convertido en piedra) en ciertas capas de la Tierra.
Numerosos organismos poblaron la Tierra en el pasado. Ejemplo de ello son los miles de fósiles hallados en la actualidad en todo el mundo.
Para que una “explosión de vida” de estas características suceda, es necesario que se combinen dos factores: que ocurran mutaciones al azar en los organismos y que existan condiciones ambientales favorables que disminuyan la competencia entre las especies.
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 ¿Qué factores se necesitan para que ocurra una “explosión de vida”? ¿Por qué?
2 A partir de la información anterior, ¿qué mecanismo de la selección natural se ve disminuido durante este período? Justifique su respuesta.
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La evolución, un proceso secuencial La evolución de las especies, en general, es un proceso que ocurre paulatinamente y que requiere de varias generaciones para llevarse a cabo; por ejemplo, observe la siguiente imagen del proceso evolutivo de la extremidad del caballo, donde podemos ver que las modificaciones físicas fueron originando distintas especies hasta llegar al equino que conocemos actualmente.
DESAFÍO ¿Cómo se generan nuevas especies?
Evolución de los caballos
Eohippus (Eoceno)
Mesohippus (Oligoceno)
Merychippus (Mioceno)
Pliohippus (Plioceno)
Equus (Pleistoceno) Caballo moderno
Laboratorio Evolución de las aves Desarrollen en grupo la siguiente actividad experimental. Para este laboratorio, usted necesita los siguientes materiales: • Papel grande (papelógrafo). • Plumones. 1 A partir de la observación del esquema de la evolución de las aves, complete la siguiente tabla registrando tres cambios evolutivos ocurridos a lo largo del tiempo. Evolución de las aves
Evolución de las ballenas Diacodexis
Pakicetus Ambulocetus Dorudon Balaena
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UNIDAD
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Laboratorio
Registro de cambios físicos que llevaron a la generación de aves 1) 2) 3)
2 A partir de la observación del esquema de la evolución de las ballenas, complete la siguiente tabla registrando tres cambios evolutivos ocurridos a lo largo del tiempo. Registro de cambios físicos que llevaron a la generación de las ballenas 1) 2) 3)
3 Dibuje estas tablas en el papel grande. 4 Presente los cambios físicos observados a sus compañeros y compañeras. 5 Complete la siguiente tabla, registrando los cambios observados para las aves o para las ballenas, y complete con los cambios observados por sus compañeros y compañeras. Cambios físicos observados en aves
Cambios físicos observados en ballenas
1)
1)
2)
2)
3)
3)
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4)
5)
5)
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La evolución humana DESAFÍO ¿Qué mutaciones nos diferencian del hombre primitivo?
Hasta el momento, hemos visto cómo la evolución produce cambios continuos en las especies, permitiendo la generación de especies distintas, como es el caso de los equinos, aves y ballenas que vimos anteriormente. Sin embargo, es inevitable preguntarse, ¿cómo se produce la evolución humana? El proceso evolutivo que llevó a la aparición del ser humano es el siguiente.
Australopithecus africanus (2,5 m. de a.)
Robustus y Boisei (2,1 m. de a.)
Australopithecus afarensis (3,7 m. de a.)
Homo habilis (2,5 m. de a.)
Homo erectus (2 m. de a.)
Homo sapiens (300.000 a.)
Podemos observar que la especie Austrolopithecus afarensis, que apareció hace 3,7 millones de años, generó dos especies: Australopithecus africanus y Homo habilis. La diferencia principal entre los Australopithecus y los Homo es que los primeros tienen el cerebro más pequeño y grandes dientes postcaninos.
Para investigar Evolución humana 1 Investigue en libros, periódicos, revistas, e Internet las diferencias que existen entre las especies Homo habiliis, Homo erectus y Homo sapiens. 2 Registre las particularidades de cada uno de ellos en la siguiente tabla. Homo habilis
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Homo erectus
Homo sapiens
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UNIDAD
2
El parentesco entre los seres vivos A partir de la genética (estudio de los genes), actualmente sabemos que los seres vivos compartimos el 90% de nuestros genes, por lo que las diferencias entre nosotros, las plantas o algún insecto está dado por esa diferencia del 10%. Para representar las cercanías entre una y otra especie, los científicos han desarrollado árboles filogenéticos que representan de manera simple las cercanías entre los distintos animales, siendo como un árbol familiar compuesto por especies en lugar de individuos. Es decir, es un esquema gráfico que muestra las relaciones evolutivas entre diversas especies que se cree que tienen un origen común. El siguiente árbol fi logenético nos muestra las relaciones de parentesco del ser humano, perteneciente a la familia de los homínidos con otras especies. Antropoides Platirrinos
Catarrinos Hominoides
Monos del nuevo mundo Millones de años transcurridos Reciente 0 Pleistoceno Prosimios modernos Monos del viejo Plioceno mundo 10 (lemures, tarseros loris y gálagos) Mioceno 20 Oligoceno
Antropomorfos
Gibón
Orangután
Gorila
Homínidos
Chimpancé
Humano
30 40
Eoceno
DESAFÍO ¿Cuáles son nuestros parientes animales más cercanos?
Bárbara McClintock Científica estadounidense (1902-1992), reconocida en el área de la ciencia por el descubrimiento de que los genes pueden transferir sus posiciones en los cromosomas, lo cual resultó ser de gran importancia para la comprensión de los procesos hereditarios y abrió las puertas a la posibilidad de orientar las mutaciones. Fue galardonada con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1983.
50 Paleoceno
60
Prosimios modernos
En el árbol fi logenético las especies emparentadas se ubican en relación de cercanía, es decir, mientras más juntas estén dos especies en un árbol filogenético más relacionadas están, debido a que comparten muchas características en común. La separación en dos ramas en los árboles filogenéticos, indica la separación en dos especies distintas a partir de un ancestro común. De esta manera, junto al humano encontramos al grupo de los Antropomorfos (forma de hombre), compuesto por las subfamilias del chimpancé, el gorila, el orangután y el gibón.
Los chimpancés y los seres humanos son especies muy emparentadas.
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Test A partir del árbol filogenético anterior, responda las siguientes preguntas. 1 ¿Cuáles son las dos especies más emparentadas con el ser humano? 2 ¿Cuáles son las dos especies menos emparentadas con el ser humano? 3 ¿Cuál es el ancestro común de todas las especies? 4 ¿Cuánto tiempo transcurrió para que los prosimios modernos evolucionaran para formar los seres humanos? ¿La evolución sucede en períodos de tiempo cortos o largos?
5 ¿Qué importancia tuvo el Austrolopithecus afarensis en la evolución de los seres humanos?
6 ¿Qué significa que los seres vivos compartamos el 90% de los genes? ¿Todos derivamos de un ancestro común?
7 ¿Para qué sirven los árboles filogenéticos?
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Módulo 1 Evolución biológica
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Síntesis
2
A modo de resumen de la Unidad 2, complete el siguiente mapa conceptual. Compare su trabajo con el de sus compañeros o compañeras de curso.
Mutaciones
Cambios ambientales
ocurren por
generan
producen
producen
Evolución ocurrió fuertemente durante el período geológico del
generando una
permiten la aparición de
que originó
que si no están bien adaptadas a su medio pueden
Explosión de vida
Para profundizar 1
http://www.icarito.cl/biografias/articulo/ d/2009/12/239-7107-9-darwin-charles.shtml (Apoyo a los contenidos: evolución).
2 http://bioinformatica.uab.cat/divulgacio/evol. html#estudio (Apoyo sobre los contenidos: evolución). 3 http://www.el-pasado.com/index. php?option=com_content&view=article&id=87:laexplosion-cambrica-de-vida-pudo-deberse-ala-interaccion-entre-especies&catid=47:palaeo ntology&Itemid=67 (Apoyo sobre los contenidos: evolución y la explosión cámbrica).
4 http://www.actionbioscience.org/esp/evolucion/ futuyma.html (Apoyo sobre los contenidos: selección natural, entregando una mirada actual del científico Douglas Futuyma). 5 http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/ alumno/1bachillerato/organis/clasificacion.htm (Apoyo sobre los contenidos: árboles filogenéticos). 6 http://www.icarito.cl/herramientas/despliegue/ multimedias/2010/03/377-52-6-la-evolucionhumana.shtml (Apoyo a los contenidos: evolución humana).
Unidad 2 Selección natural y evolución de las especies
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EVALUACIÓN Resuelva cada pregunta y compare los resultados de su trabajo con sus compañeros o compañeras y profesor o profesora. Posteriormente, trabaje aquellos temas que necesita fortalecer. 1 ¿Cuáles son los tres mecanismos que permiten que ocurra selección natural? Defina cada uno de ellos.
2 ¿En qué consiste la evolución de una especie?
3 Nombre y explique los dos conceptos fundamentales que deben ocurrir para que una especie evolucione.
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Módulo 1 Evolución biológica
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4 En su viaje a las islas Galápagos (Ecuador), Charles Darwin observó una variedad de pinzones, cada uno de ellos con sus propios hábitos alimentarios. Más tarde, afirmó que a las Islas llegó solo una especie de pinzones del continente y que de esta se originaron 13 especies diferentes. ¿Cómo explica la teoría de la evolución la existencia de especies diferentes de pinzones?
Alimentos
Pinzones
5 Desde el punto de vista evolutivo, ¿qué ocurre cuando se produce una mutación en el ADN de una bacteria?
6 A partir de las siguientes imágenes, identifique 2 diferencias y 2 similitudes físicas entre el lobo y cada uno de los siguientes perros. Diferencias
Similitudes
Diferencias
Similitudes
Diferencias
Similitudes
Collie, perro de pastoreo.
Pointer, perro de caza. Lobo
Chow Chow, perro asiático.
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MÓDULO
2 1
Reproducción y sexualidad
Para trabajar en grupos Respondan en parejas las siguientes preguntas y, luego, comenten con el curso sus respuestas. 1 Observando las imágenes, comente la siguiente frase “la vida proviene solo de otro ser vivo”. 2 Los niños que aparecen en la imagen, ¿son iguales físicamente a los padres? ¿Tendrán los mismos talentos y habilidades? ¿Por qué? 3 En cuanto a las bacterias de la imagen de la derecha, luego de su división, ¿las bacterias resultantes son iguales en apariencia? 4 ¿Por qué la descendencia es distinta en los seres humanos e igual en las bacterias? 5 ¿Cuál es la molécula que contiene la información genética?
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Módulo 2 Reproducción y sexualidad
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UNIDAD
UNIDAD
1
La reproducción asexual
2
Sistema reproductor humano y sexualidad
Objetivos Fundamentales Se espera que al término del Módulo 2, usted haya desarrollado la capacidad de: 1 Contrastar la importancia de la reproducción asexual y sexual en las variaciones hereditarias de la descendencia. 2 Caracterizar los factores biológicos, psicológicos y sociales que inciden en el desarrollo de la sexualidad y valorar una actitud responsable en relación a esta.
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UNIDAD
1
La reproducción asexual
Para comenzar
Observe junto con un compañero o compañera, las siguientes imágenes y, luego, respondan las preguntas. Bacterias virulentas, encapsuladas, vivas
Inyección
Bacterias virulentas muertas
Inyección
El ratón muere
El ratón muere
Bacterias no virulentas, encapsuladas, vivas El ratón vive
1
2
3
4
El ratón vive
Mezcla de bacterias virulentas muertas y bacterias no virulentas vivas
Muestra de sangre del ratón Bacterias virulentas encapsuladas, vivas
La fi gura anterior muestra el experimento desarrollado por el bacteriólogo inglés Frederick Griffith (1881-1941). Analícenlo con atención y, luego, respondan las siguientes preguntas. Las bacterias virulentas (con cápsula) matan a los ratones. Sin embargo, cuando estas bacterias son calentadas y, luego, inyectadas en el ratón, estos viven. ¿Por qué creen que sucede este cambio? Cuando se inyectan a los ratones bacterias no virulentas (sin cápsula), los ratones viven. Sin embargo, cuando se inyecta a los ratones una mezcla de bacterias no virulentas con bacterias virulentas previamente calentadas, los ratones mueren. ¿Por qué creen que se produjo este fenómeno? Al obtener una muestra de sangre de estos ratones fallecidos solo se pudo encontrar bacterias virulentas. Propongan una explicación a este resultado. ¿Por qué no se pudo recuperar bacterias no virulentas (sin cápsula)? ¿Qué conclusiones podrían obtener de este experimento?
Aprendizajes esperados En esta unidad, usted trabajará para conseguir los siguientes aprendizajes: 1 Reconocer el ADN como la molécula portadora de la información genética. 2 Comprender la reproducción asexual como una forma de multiplicación de seres vivos que surgió al comienzo de la historia de la vida y que conserva en nuestros días las bases del mecanismo de copia del patrón genético. 3 Explicar la importancia de la manipulación genética y de los usos que el humano hace de ellos, valorando los esfuerzos que se realizan para descubrir la secuencia de bases que posee nuestro genoma. 38
Módulo 2 Reproducción y sexualidad
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UNIDAD
1
Base molecular de la herencia Seguramente, en muchas ocasiones, ha escuchado decir a sus familiares que usted tiene un parecido con alguno de ellos. El color de sus ojos, cabello o piel; la forma de su nariz; sus talentos y actitudes, etcétera. ¿Por qué sucede esto? ¿Por qué tenemos un parecido con nuestros familiares y no somos exactamente iguales a ellos ni tampoco totalmente diferentes? ¿Tendrá que ver con la información hereditaria contenida en nuestras células? En 1928, Griffi th demostró que la herencia tiene una base molecular. El experimento que realizó es el mismo que acabamos de ver en la página anterior, obteniendo como principal conclusión que las bacterias no virulentas se trasformaron en virulentas por la transferencia de alguna sustancia, que en ese momento se llamó factor transformante. ¿Obtuvo usted una conclusión parecida? Sin embargo, no fue hasta 1944, que luego de muchos análisis químicos, el científico canadiense Oswald Avery (1877-1955) demostró que el “factor transformante” era el ADN (ácido desoxirribonucleico). Estos trabajos comprobaron que la base química de la herencia es el ADN, pues la información genética contenida en esta molécula puede transferirse, este hallazgo sería la base de gran parte del desarrollo posterior de la biotecnología.
DESAFÍO ¿Qué es la información genética o hereditaria?
GLOSARIO La biotecnología es el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre.
Si pudiéramos estirar el ADN de una sola célula humana, su longitud sería de 1,5 metros.
Para investigar Información genética 1 Investiguen en libros, revistas o Internet acerca de: a) Los experimentos que permitieron a Oswald Avery demostrar que el ADN era el factor transformante. b) Los experimentos que permitieron demostrar a Hershey y Chase que el ADN es la molécula portadora de la información genética. 2 Muestren la información recopilada mediante presentación grupales. Luego, obtengan una conclusión con sus compañeros y compañeras.
Unidad 1 La reproducción asexual
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Composición y estructura del ADN DESAFÍO ¿Cuáles son las moléculas que componen el ADN?
Rosalind Franklin Biofísica y cristalógrafa inglesa (1920-1958). Autora de importantes aportes a la comprensión de las estructuras del ADN, los virus, el carbón y el grafito. A esta científica se le recuerda principalmente por la llamada Fotografía 51, la imagen del ADN, que contribuyó significativamente al trabajo desarrollado por James Watson y Francis Crick en 1953.
El ADN es una macromolécula constituida por la unión de moléculas más pequeñas llamadas nucleótidos. Cada nucleótido está constituido, a su vez, por una base nitrogenada (compuesto orgánico con uno o más átomos de nitrógeno), una molécula de azúcar de cinco carbonos (llamada desoxirribosa en el ADN) y una molécula de fosfato. La base nitrogenada puede ser cualquiera de las siguientes cuatro: adenina, timina, citosina y guanina. Cada molécula de fosfato se une a la molécula de pentosa del nucleótido siguiente formando una cadena. Pero, ¿cómo es la estructuNucleótido ra de esta cadena? A mediados del siglo XX se sabía Base que el ADN era una molécunitrogenada Grupo la grande, muy larga y delgafosfato da; entonces, ¿cómo podía encontrarse en las células? ¿Enrollada? Muchos científi cos se interesaron en descifrar la estructura del ADN, entre ellos, Francis Crick (1916-2004) y James Azúcar (desoxirribosa) Watson (1928-), quienes en 1953 desarrollan un modelo de la estructura del ADN. Estructura de un nucleótido. Según estos científicos, el ADN tiene una estructura de doble hélice, con las bases dirigidas hacia el centro, unidas y perpendiculares al eje de la molécula como peldaños de una escalera de caracol, y las unidades azúcar-fosfato ubicadas a lo largo de los lados de la hélice. Doble hélice del ADN según Watson y Crick
Las bases que se unen en el ADN solo lo hacen formando los siguientes pares: adenina con timina (A-T) y guanina con citosina (G-C), como se muestra en la figura. La secuencia u ordenación de los nucleótidos a lo largo de cada cadena de la doble hélice contiene la información para la vida. Es decir, el orden en el que aparecen las cuatro bases a los largo de una cadena en el ADN constituyen las instrucciones del programa genético de los organismos. Conocer esta secuencia de bases, es decir, secuenciar el ADN, equivale a descifrar su información hereditaria.
La estructura del ADN tiene forma de escalera de caracol. 40
Módulo 2 Reproducción y sexualidad
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UNIDAD
1
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 El factor transformante descubierto por Griffith, ¿a qué molécula corresponde? 2 ¿Cómo se llama la molécula básica que forma el ADN? ¿Cómo está constituida esta molécula?
3 Nombre las cuatro bases nitrogenadas que forman parte del ADN.
4 Con la información entregada y la ayuda de textos o Internet, dibuje la cadena lineal del ADN y coloque los nombres de cada uno de sus componentes.
5 A partir de los componentes de la cadena lineal del ADN, describa su estructura.
6 ¿Cómo se encuentra codificada la información genética en la molécula de ADN?
7 ¿Qué significa secuenciar la información del ADN?
Unidad 1 La reproducción asexual
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Replicación del ADN DESAFÍO ¿Cómo se duplica el ADN?
El proceso fundamental para la vida, y base de la reproducción, es la replicación del ADN, es decir, el proceso de duplicación de la molécula de ADN. Durante la reproducción, el ADN se separa en sus dos cadenas constituyentes, dejando las bases nitrogenadas expuestas. Entonces comienza la complementariedad de las bases: adenina con timina y citosina con guanina. Como consecuencia, se obtienen dos cadenas de ADN idénticas, es decir, con la misma información genética. La duplicación del ADN es semiconservativa, es decir, cada doble hebra contiene una “cadena antigua” y otra recién sintetizada.
Dirección de la replicación
Nucleótidos
Hebra nueva de ADN
Hebra nueva de ADN
Bases complementarias
Zona de ruptura
ADN de doble cadena
Replicación del ADN.
Ahora que ha visto cómo se duplica el ADN, ¿qué sucedería si la copia de ADN no fuera idéntica? Cuando se producen errores en la copia de ADN y uno de ellos se transmite entre los individuos de una especie, esto constituye una mutación. Estas se acumulan en el ADN a un ritmo constante, como el tic-tac de un reloj, y permiten precisamente la evolución de las especies. 42
Módulo 2 Reproducción y sexualidad
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UNIDAD
Los cromosomas
1
DESAFÍO
¿Cómo una cadena tan larga de ADN puede estar contenida dentro de una célula? La respuesta a esta pregunta es gracias a los cromosomas. Los cromosomas son diminutas estructuras formadas de ADN muy compactado y proteínas. Estos cromosomas están organizados en pequeños “paquetes de información” denominados genes. En las células procariontes, el ADN posee un largo de 1,35 mm y un solo cromosoma circular. En cambio, las células eucariontes poseen mucho más ADN en el núcleo, organizado en múltiples cromosomas. Los individuos multicelulares, que conforman cada especie de ser vivo, tienen una cantidad constante de cromosomas en sus células. El ser humano posee 46 cromosomas (o 23 pares). Sin embargo, aquellos organismos que presentan reproducción sexual, como veremos más adelante, pasan por un fenómeno de reducción de cromosomas. Dichas células son las denominadas “células sexuales” y son producidas por estructuras especiales del organismo.
¿Qué son los cromosomas?
GLOSARIO Un gen (unidad funcional de la herencia) es un segmento corto de ADN que posee la información necesaria para fabricar un producto específico; por ejemplo, una proteína.
Ser humano
Núcleo celular
ADN
Células
Cromosomas
En las células que componen el cuerpo de la guagua existen 23 pares de cromosomas.
Para investigar Esquema cromosomático 1 Investigue en libros, revistas o Internet acerca de: a) ¿Qué es un cariotipo? b) ¿Por qué es útil realizar un cariotipo? 2 Compare el cariotipo del ser humano y el del chimpancé. 3 Por medio de una presentación, exponga sus resultados a sus compañeros y compañeras.
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Laboratorio Extracción de ADN Desarrollen en grupo la siguiente actividad experimental. 1 Reúnan los siguientes materiales: trozo de hígado de pollo, legumbres (porotos, lentejas, garbanzos, etcétera) o cebollas, agua fría, sal, colador plástico, vasos de vidrio, detergente líquido desengrasante, alcohol, jugo natural de piña, cuchara y juguera (basta una para todo el curso). 2 Pongan el trozo de hígado de pollo y legumbres en la juguera, agreguen el doble de agua fría y un poco de sal. 3 Pongan la tapa en la juguera y háganla funcionar a velocidad alta por unos 15 segundos. 4 Detengan la juguera, destápenla y cuelen su contenido recibiéndolo en una vaso de vidrio. 5 A la mezcla contenida en el vaso, agreguen una sexta parte de detergente líquido desengrasante y dejen reposar durante 10 minutos. 6 A continuación, agreguen una cucharada de jugo natural de piña y agiten suavemente. 7 Finalmente, separen una parte de la mezcla en otro vaso de vidrio y agreguen una cantidad equivalente de alcohol. 8 El material blanquecino de aspecto anudado que se halla en la superficie de la mezcla corresponde al ADN. Respondan 1 ¿Por qué es posible extraer ADN del hígado de pollo? ¿Por qué también podemos extraerlos de los vegetales como cebolla o de semillas?
2 ¿Es posible observar directamente el ADN? ¿Por qué?
3 ¿Por qué creen que el procedimiento para extraer ADN es tan enérgico (triturar, mezclar con detergente y alcohol)?
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Módulo 2 Reproducción y sexualidad
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UNIDAD
1
La reproducción Una característica común que tienen todos los organismos es la capacidad de reproducirse y perpetuar la especie. La reproducción es la función mediante la cual los seres vivos originan otros similares. Al igual que sus progenitores, los descendientes son fértiles y conservan las características propias de la especie. Si no se diera la reproducción, las especies estarían permanentemente condenadas a la extinción. A nivel molecular, la reproducción depende de la capacidad de los ácidos nucleicos (ADN) de duplicarse. Pero, ¿todos los seres vivos se reproducen de la misma forma? La respuesta es no. Existen dos maneras distintas de reproducción. Observe la siguiente figura para saber cuáles son.
DESAFÍO ¿Todos los seres vivos se reproducen de la misma forma?
Reproducción
Asexual
Sexual
La reproducción asexual La reproducción asexual es el proceso por el cual un individuo da origen a uno o varios organismos, los que son exactamente iguales a su progenitor. Este tipo de reproducción es un proceso efectivo para muchos seres vivos que habitan en ambientes estables, ya que allí se pueden propagar con rapidez y en poco tiempo. En el laboratorio de la página siguiente, usted podrá experimentar con trozos de papa y definir qué tipo de reproducción presenta.
Unidad 1 La reproducción asexual
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Laboratorio
Brotes
Reproducción de una papa La papa es un parte de una planta. Corresponde a un tallo subterráneo (tubérculo) que desarrolla la planta. En la siguiente actividad verá si es posible obtener un nuevo individuo a partir de este tubérculo. Desarrollen en grupo la siguiente actividad experimental. 1 Reúnan los siguientes materiales: papas (con algunos brotes), 2 recipientes de boca ancha, cuchillo. 2 Corten la papa en dos trozos, cuidando que uno de ellos tenga al menos un brote y, el otro, sin brotes. Observe la imagen en donde se muestran los brotes de la papa. 3 Coloquen el trozo de papa con brote en un recipiente con agua de tal forma que estos queden hacia arriba, sin sumergir, solo la parte inferior. 4 Hagan lo mismo con el trozo de papa sin brote. 5 Realicen observaciones diarias durante una semana. Anoten los cambios significativos que ocurran en los trozos de papa. Respondan 1 ¿Qué sucedió con los trozos de papa en cada uno de los recipientes?
2 ¿Podrían afirmar que en los trozos de papa se está llevando a cabo algún tipo de reproducción? Si es así, ¿es asexual o sexual? 3 ¿Qué condiciones permitieron que se genere un nuevo individuo a partir del tubérculo de papa? ¿Qué importancia tienen los brotes en este proceso?
4 Describan las características del nuevo individuo.
5 ¿Cuántos progenitores han intervenido en este proceso? 6 ¿Qué importancia puede haber tenido este proceso en los primeros miles de millones de años de nuestro planeta, recordando que los primeros seres vivos que aparecieron eran bacterias?
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Módulo 2 Reproducción y sexualidad
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UNIDAD
1
Tipos de reproducción asexual ¿Todos los organismos que se reproducen asexualmente lo hacen de la misma forma? ¿El número de descendientes será el mismo? Existen diversos tipos de reproducción asexual. Las diferencias en cada una de ellas las puede encontrar en los siguientes recuadros. Fisión o división binaria
DESAFÍO ¿Cuántos tipos de reproducción asexual existen?
Es la forma más sencilla de reproducción asexual. Consiste en que la célula se divide en dos organismos, generalmente más pequeños que su progenitor, luego de la replicación de su material genético. Cada célula hija queda con la misma cantidad de ADN e información genética. La fisión binaria se presenta en organismos procariontes, como las bacterias y cianobacterias (bacterias capaces de realizar fotosíntesis oxigénica).
Fragmentación Consiste en la generación de un nuevo individuo a partir de un fragmento del mismo. Se presenta tanto en animales como en plantas. En estas, la fragmentación se realiza a partir de diversas estructuras; por ejemplo, en tallos tubérculos (papas) o de estolones (plantas de fresa).
Regeneración Consiste en la regeneración de tejidos por parte del ser vivo. La complejidad de los organismos determina su grado de regeneración. Esta se presenta en algunos animales, como las lagartijas, que regeneran su cola cuando esta se ha cortado. Los gusanos, por ejemplo, se regeneran desde segmentos muy pequeños. Y a partir de tan solo un brazo, una estrella de mar se regenera completamente, siempre y cuando se conserve parte de su disco central.
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Gemación Este tipo de reproducción asexual se origina en un individuo independiente de su progenitor o una célula unida a la célula madre. La gemación difiere de la fisión porque las dos partes producidas no son del mismo tamaño. Este tipo de reproducción la llevan a cabo, por ejemplo, las levaduras. Esporulación Consiste en la división repetida del núcleo celular y la posterior fragmentación del citoplasma celular, de manera que cada núcleo hijo queda protegido por una porción de citoplasma. Los hongos se reproducen de esta manera, a partir del micelio (su cuerpo de “pelitos”, llamados hifas), el que se divide en fragmentos, dando, cada uno de ellos, origen a un nuevo individuo.
Sombrero o píleo Seta o Callampa
Anillo
Septo o laminillas
Bulbo
Micelio
Una de las ventajas de la reproducción asexual es que se produce una gran cantidad de individuos en poco tiempo, todos ellos genéticamente iguales a su progenitor. Sin embargo, cuando las condiciones ambientales cambian o se vuelven adversas, estos organismos genéticamente idénticos no logran sobrevivir al ser incapaces de adaptarse al medio.
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 ¿Por qué es importante para los seres vivos reproducirse?
2 ¿Es necesario que se produzca la duplicación del ADN antes de que suceda la reproducción de un organismo? ¿Por qué?
3 ¿Cuáles son las principales características de la reproducción asexual? Nombre los tipos de reproducción asexual que existen y entregue ejemplos de seres vivos por cada uno de ellos.
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Módulo 2 Reproducción y sexualidad
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UNIDAD
1
El ciclo celular Cada célula se forma por la división de otras preexistentes, pero cuando la célula se divide, ¿cómo se transmiten de manera precisa copias de sus genes a cada célula hija? ¿Cuáles son los mecanismos que posibilitan la división de la célula?
DESAFÍO ¿Qué es la mitosis?
La vida de una célula se puede dividir en dos períodos, los cuales se presentan cíclicamente: el primero, llamado interfase, constituye el lapso de crecimiento y duplicación del ADN, en tanto, el segundo, llamado mitosis, es el período en que ocurre la división celular. La suma de estos dos procesos que se alternan repetidamente se llama ciclo celular. La mitosis transcurre en diferentes fases: profase, metafase, anafase y telofase. Observe en la ilustración de un ciclo celular qué sucede en cada una de ellas. Células hijas Interfase (duplicación del ADN) ADN
Núcleo Nucléolo
Profase
1 Profase: en esta etapa, el ADN se empaqueta, haciéndose visibles los cromosomas (cada uno formado por dos cromátidas hermanas, que representan el ADN ya duplicado). Al final de la profase, la membrana nuclear y el nucléolo han desaparecido.
Metafase Cromátidas hermanas
2 Metafase: en esta etapa, se organiza una estructura llamada “huso mitótico”, donde se insertan los cromosomas y se van desplazando hasta situarse en el centro de la célula.
Centrómero
Citocinesis
5 Citocinesis: es la división del citoplasma, repartiéndose de forma equivalente.
Huso mitótico
Telofase Anafase 3 Anafase: en esta etapa, cada cromosoma se separa en sus dos cromátidas. Cada cromátida migra en dirección opuesta.
4 Telofase: en esta fase, las cromátidas comienzan a descondensarse en cada polo de la célula. También, se reconstruye la membrana nuclear que rodea las cromátidas. Unidad 1 La reproducción asexual
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Test Conteste las siguientes preguntas. 1 ¿Qué es el ciclo celular? ¿En cuántas etapas se divide?
2 ¿Cómo la célula transmite de manera precisa copias de sus genes a cada célula hija?
3 ¿Cuál es el evento más importante que ocurre en la interfase?
4 Nombre las etapas de la mitosis.
5 ¿Qué importancia tiene la citocinesis en la división celular?
6 Si durante miles de millones de años los seres vivos se reprodujeron asexualmente, ¿cómo pueden explicarse las variaciones entre los individuos? ¿O la aparición de diversas especies?
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Módulo 2 Reproducción y sexualidad
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UNIDAD
1
Crecimiento, regeneración y cáncer Desde que usted nació ha aumentado mucho de tamaño, ¿de dónde se forman las células que permiten nuestro crecimiento? Cuando a usted se le produce una herida, rápidamente esta cicatriza y nuestra piel queda como en un inicio, ¿cómo se producen las células que reemplazarán el tejido dañado?
DESAFÍO ¿Por qué se produce el cáncer?
En los organismos pluricelulares, como los seres humanos, la división de las células por mitosis permite el crecimiento y la reparación de parte de los tejidos que estén dañados, desgastados o lesionados. Sin embargo, en algunas ocasiones, este proceso no resulta ser el esperado, pues crecen células nuevas que no son necesarias y las células envejecidas no mueren cuando deberían. Estas células adicionales pueden formar una masa llamada tumor. Cuando estas células se dispersan a diferentes partes del organismo para invadir otros tejidos y originar múltiples tumores se denominan tumores malignos. Las células que mueren, cuando se produce una herida, son reemplazadas por la generación de más células, gracias a la mitosis.
Para investigar El cáncer 1 Investiguen en libros, revistas o Internet acerca de: a) Las razones por las cuales se produce un cáncer, ¿tienen que ver con el ciclo de la célula? b) ¿Existirán factores medioambientales que produzcan cáncer? ¿Por qué se recomienda usar protector solar para cuidarnos del cáncer de piel? c) ¿Por qué la aparición de lunares o el crecimiento de uno ya existente es peligroso para nuestra salud? d) ¿Cuál es el tipo de cáncer más común en las mujeres? ¿Y en los hombres? e) ¿Qué medidas se deben tomar para prevenir esta enfermedad? 2 Presenten los resultados de su investigación a sus compañeros y compañeras.
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Ingeniería genética DESAFÍO ¿Puede el ser humano manipular los genes de un ser vivo?
La ingeniería genética se dedica al estudio del ADN de los seres vivos y su posible manipulación. Su intención es llegar a conocer todos los genes de un organismo, para así sacarlos de su posición normal y hacer posible su transferencia a otros organismos, o bien su reubicación en el mismo organismo, pero en diferente combinación. La ingeniería genética puede ayudar a mejorar vacunas contra ciertas enfermedades exclusivas de los animales y, en lo que respecta a la agricultura, puede desarrollar plantas resistentes a insectos o enfermedades. También puede desarrollar, en grandes cantidades, productos que mejoren la calidad de vida de enfermos, como la insulina, y antibióticos a bajo costo, además de poder contribuir a detener enfermedades como el cáncer, aumentar las expectativas de vida, etcétera.
Animales como las vacas han sido modificadas genéticamente para producir leche con más nutrientes o con insulina para pacientes con diabetes.
Pese a las contribuciones de la ingeniería genética, hay algunos temas que han generado gran debate y cierta oposición. Uno de estos temas es la clonación, y el otro es el relacionado con Proyecto Genoma Humano, temas que veremos en las próximas páginas.
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 ¿Qué función cumple la división celular en organismos pluricelulares como el ser humano?
2 Nombre dos aplicaciones importantes para la vida del ser humano de la ingeniería genética.
3 Un alimento transgénico son aquellos a los que se les ha hecho algún tipo de mejoramiento mediante la inserción de genes de otras especies. ¿Usted ha consumido algún alimento transgénico? Haga una pequeña búsqueda de cuáles son los alimentos transgénicos más conocidos en nuestro país.
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UNIDAD
1
La clonación La clonación consiste en hacer copias de un fragmento específico de ADN, en especial de genes. El procedimiento parte con la extracción del fragmento por copiar, el que luego es insertado en un microorganismo; por ejemplo, una bacteria, para que realice un gran número de copias de aquel fragmento.
DESAFÍO ¿Cómo sucede una clonación?
El ser humano ha conseguido obtener un ser vivo a partir de la clonación. Se llama clon a un organismo que es genéticamente igual a otro. ¿Cómo se obtiene un clon? Dolly, famosa oveja clonada en 1997, ¿fue un animal obtenido a través de este concepto de clonación? Realice la siguiente actividad para responder a estas preguntas.
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 Observe la ilustración. Lea el procedimiento descrito en el costado. A C
B
Dolly
• Se extrae una célula de la ubre de una oveja adulta (A). Se deja a la célula sin alimento. • Se extrae el núcleo del ovocito de otra oveja (B). • Se obtienen los cromosomas de la célula de ubre de la oveja A y se insertan en ovocito sin núcleo de la oveja B. • Se estimula el óvulo inmaduro para iniciar el desarrollo embrionario. • Se inserta el embrión en el útero de una tercera oveja (C). • El embrión se desarrolla y nace Dolly.
2 ¿Por qué es tan importante la oveja A, que dona el material cromosómico de la célula de la ubre?
3 ¿Por qué la célula de la donante B es un ovocito y no otra célula cualquiera?
4 ¿Qué función tiene la oveja C en el experimento? 5 ¿Con cuál de las tres ovejas es genéticamente idéntica Dolly? ¿Por qué?
6 ¿Por qué cree usted que existen reparos éticos y morales con la clonación? De poder realizarse la clonación de seres humanos, ¿estaría usted de acuerdo con ella? ¿Por qué?
Unidad 1 La reproducción asexual
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Proyecto Genoma Humano DESAFÍO ¿Qué importancia tiene para el ser humano conocer el mapa del genoma humano?
En el año 2003, culminó una de las investigaciones científicas más importantes y trascendentes de la historia de la ciencia: se obtiene la secuencia del genoma humano, en el marco de un trabajo de cooperación internacional denominado Proyecto Genoma Humano. Este proyecto tenía como objetivo obtener un mapa de todos los nucleótidos del ADN humano, además de identificar los genes presentes en él. GATTTAAAGCGCGTATTA GACAGATACAGATTTTAA GTAGACATAGGACATATG CGCGTCAGATTATGCCTT AAAGCGCCCCGTAGACG GACAGATACAGATTTAGG GCTCAGATTCAGATATGC TGCCGATTTAGCATAGGG GACGATTCGATTCGGTTA
GLOSARIO Un genoma es el conjunto de genes localizados en los cromosomas. Contiene toda la información necesaria para que un organismo realice su ciclo de vida exitosamente.
La disposición secuencial de las cuatro bases nitrogenadas, adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G), a lo largo de la cadena de ADN, es la que codifica la información genética en los seres vivos. El Proyecto Genoma Humano descifró el orden de estas bases nitrogenadas, obteniendo conclusiones muy importantes para ser aplicadas en adelantos biotecnológicos.
Dentro de las principales conclusiones obtenidas de este gran proyecto están: • El ser humano posee aproximadamente 30.000 genes, solo el doble de los que tiene un gusano o una mosca. Ellos varían en tamaño desde 1.000 a 100.000 nucleótidos y codifican todo tipo de productos genéticos, tales como el grupo sanguíneo, las enzimas, las hormonas, los factores de crecimiento, receptores, proteínas estructurales, etcétera. • Se ha confirmado que no existen bases genéticas para lo que se describe como “razas”, constatando que, genéticamente, hay diferencias pequeñísimas entre las personas, por más distintas que parezcan. • Algunos de los genes del ser humano también se encuentran en bacterias, moscas, gusanos y monos, demostrando que la vida tiene un origen común y que por un proceso evolutivo, en función del tiempo y del ambiente, los seres vivos se han ido diferenciando. • Sólo entre 10% y 20% del total de los genes sirve para la vida; el resto se supone inútil o silencioso.
Para investigar El controvertido Proyecto Genoma Humano 1 Investiguen en libros, revistas o Internet acerca de: a) ¿Por qué se pensaba que el ser humano debía tener más de 30.000 genes? b) ¿Por qué el Proyecto Genoma Humano revela que la vida posee un origen común? c) ¿A qué se le llama “ADN basura”? d) ¿Qué grandes avances en medicina y biotecnología se alcanzarán con el desarrollo de este proyecto? e) ¿Qué aspectos éticos y religiosos se han visto discutidos con este proyecto? 2 Por medio de una presentación, discuta sus resultados con sus compañeros y compañeras. 54
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1
Síntesis A modo de resumen de la Unidad 1, complete el siguiente mapa conceptual. Compare su trabajo con el de sus compañeros o compañeras de curso. Azúcar
Fosfato
Semiconservativa su replicación es
formado por
su estructura es una
ADN
dentro de la
se compacta para formar los
al duplicarse permite la
Célula realiza el
Reproducción que contienen a los
Genes
Regeneración
puede ser
Fragmentación
Sexual las cual puede ser a través de
Esporulación
Para profundizar
1 http://www.biologia.edu.ar/cel_euca/ciclo.htm (Apoyo a los contenidos: ciclo celular).
4 http://www.biologia.edu.ar/adn/adnestructura. htm (Apoyo a los contenidos: estructura del ADN).
2 http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ ~29701428/ccnn/flash/mitosis%5B1%5D.swf / (Apoyo a los contenidos: mitosis).
5 http://www.unav.es/malofiej/entries/14/020-11/ adn.html (Apoyo a los contenidos: Proyecto Genoma Humano).
3 http://www.ehu.es/biomoleculas/an/an43.htm#1 (Apoyo a los contenidos: descubrimiento del ADN).
6 http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ ~29701428/ccnn/flash/clonacionvacas%5B1%5D. swf (Apoyo a los contenidos: clonación).
Unidad 1 La reproducción asexual
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EVALUACIÓN Resuelva cada pregunta y compare los resultados de su trabajo con sus compañeros o compañeras y profesor o profesora. Trabaje aquellos temas que necesita fortalecer. 1 Nombre y explique brevemente los tres experimentos que demostraron que el ADN es la molécula portadora de la información genética.
2 Dibuje la estructura del ADN según lo propuesto por Watson y Crick.
3 Dada la siguiente secuencia de ADN encontrada al inicio de un gen, anote su hebra complementaria, considerando que A corresponde a adenina, T a timina, C a citocina y G a guanina. ATGGTGTAGTAGTACACTGACAC
4 ¿Qué es una mutación? ¿En qué momento se produce? ¿Qué consecuencias puede traer para el organismo?
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5 Nombre a qué tipo de reproducción asexual corresponde cada imagen.
6 Nombre las ventajas y desventajas de la reproducción asexual.
7 La siguiente imagen, ¿corresponde a una célula en etapa de interfase o mitosis? Justifique.
8 ¿En qué consiste el cáncer? ¿Cuáles son las causas?
9 Con la información que posee, elabore una opinión personal acerca de la ingeniería genética, tomando en cuenta sus beneficios y problemas éticos.
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UNIDAD
2
Sistema reproductor humano y sexualidad
Para comenzar
Observe junto con un compañero o compañera, la siguiente imagen y, luego, respondan las preguntas.
1 En el ser humano, ¿qué órganos están encargados de la reproducción? 2 ¿Qué son los gametos? ¿Cómo se forman? ¿Cuántos cromosomas poseen? 3 ¿El ser humano posee reproducción sexual o asexual? ¿El feto de la imagen será igual a sus progenitores? ¿Por qué? 4 ¿Qué es la fecundación? ¿Cómo se produce? ¿Qué cambios corporales presenta la mujer cuando está embarazada? 5 ¿Conoce algún método de control de la natalidad? Si es así, descríbalo. 6 ¿Qué entiende por sexualidad?
Aprendizajes esperados
1 2 3 4
5 6 7
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En esta unidad, usted trabajará para conseguir los siguientes aprendizajes: Comparar el funcionamiento del sistema reproductor femenino y masculino. Explicar la importancia de los gametos como células especializadas que portan la información genética heredable en la reproducción sexual. Comprender la importancia de la reproducción sexual, tanto en la mantención como en la variación de la información genética. Explicar la importancia del proceso de gestación, que constituye la etapa en la que se producen la mayor cantidad de cambios en relación al resto de las etapas de la vida humana. Valorar la lactancia materna. Comparar los distintos métodos de control de la natalidad. Caracterizar la sexualidad como el comportamiento humano que se manifiesta en todas las etapas de la vida y su expresión como un todo, lo que constituye un rasgo que lo distingue de los demás animales.
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UNIDAD
2
La reproducción sexual ¿Qué seres vivos poseen una reproducción sexual? ¿Cuáles son las principales características de este tipo de reproducción? La reproducción sexual involucra la unión de dos células especializadas, llamadas gametos, una masculina (espermio) y otra femenina (óvulo), que al entrar en contacto y unirse forman un huevo o cigoto, a partir del cual se desarrolla el nuevo individuo.
DESAFÍO ¿Qué son los gametos?
Los gametos se producen en los órganos reproductores llamados gónadas, los que generalmente están presentes en individuos de diferente sexo (masculino o femenino). La reproducción sexual, en animales, ocurre mediante la fecundación, que es el proceso por el cual dos gametos se fusionan para crear un individuo nuevo y con un genoma derivado de ambos progenitores. Los animales poseen dos tipos de fecundación: la externa, propia de peces y anfibios, en la que la hembra pone sus óvulos en el medio acuático y el macho libera los espermios sobre ellos para que sean fecundados; y la fecundación interna, propia de reptiles, aves y mamíferos, en que la unión de los gametos ocurre en el interior del cuerpo de la hembra. Entre los animales que presentan fecundación interna podemos distinguir a ovíparos y vivíparos. Los animales ovíparos, como los reptiles y las aves, son aquellos cuyas crías se desarrollan dentro de un huevo con cáscara. En cambio, los mamíferos, como los seres humanos, son vivíparos, es decir, el desarrollo de sus crías se realiza en el interior del cuerpo de la hembra hasta completar su formación. Esto, a excepción de los mamíferos marsupiales (como los canguros, koalas, entre otros), cuyas crías completan su desarrollo fuera del cuerpo de la hembra, en el marsupio, que es una bolsa o pliegue de la piel.
La tortuga marina tiene fecundación externa, es decir, deposita sus huevos en la arena para que sean fecundados por los espermios del macho.
GLOSARIO Las gónadas son los organos reproductores primarios, en el caso de la mujer son los ovarios y en los hombres los testículos, que se encargan de producir y madurar células sexuales.
Para investigar Animales de mi región 1 Con información de libros, revistas o Internet, haga un listado de los animales típicos de su región, entre los que debe incluir anfibios, peces, reptiles, aves y mamíferos. Escoja un representante de cada clase de animal e indague sobre el tipo de reproducción que presenta, período del año en que se reproduce, el período de gestación de la cría y cantidad usual de su camada. 2 Por medio de una presentación, comenten y discutan los resultados con sus compañeros y compañeras.
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Sistema reproductor masculino DESAFÍO ¿Cuál es la función del sistema reproductor masculino?
El sistema reproductor masculino está formado por los testículos (la gónada masculina), el pene, un conjunto de glándulas y las vías genitales. Su principal función es la producción de las células sexuales masculinas, los espermatozoides, y de la hormona sexual masculina, la testosterona. En la siguiente figura, podrá observar una vista lateral de este sistema con sus partes y sus funciones principales.
GLOSARIO Las hormonas son sustancias orgánicas producidas por ciertas glándulas y que a trávés de la sangre llegan a los diversos tejidos con el fin de afectar la función de otras células. La testosterona es una hormona masculina que permite al hombre desarrollar las características sexuales masculinas como desarrollo de músculos, vello corporal, voz ronca, etcétera.
Visión lateral del sistema reproductor masculino
Pene Órgano copulador masculino que en erección permite depositar el semen en el interior de la vagina mediante la eyaculación.
Vejiga
Próstata Glándula situada bajo la vejiga, al inicio de la uretra, que segrega un líquido viscoso que se mezcla con los espermatozoides durante la eyaculación.
Glándulas de Cowper o bulbouretrales Son dos pequeñas estructuras situadas a cada lado de la próstata, las cuales producen una secreción viscosa que forma parte del semen y se vierte en la uretra durante la excitación sexual con la finalidad de limpiar y prepararla antes de la eyaculación.
Uretra Vía genital por la que se expulsa el semen. También es la vía de excreción de la orina.
Testículos Los testículos o gónadas masculinas, son dos glándulas ovoides alojadas en el escroto. En estas estructuras se forman los espermatozoides y la testosterona.
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Vesículas seminales Órganos tubulares (2) que segregan un líquido gelatinoso, rico en fructosa, nutriente que aporta energía a los espermatozoides y activa su locomoción.
Escroto Bolsa de piel que contiene los testículos y que posibilita que estos permanezcan a una temperatura levemente inferior al resto del cuerpo, condición favorable para la producción de espermatozoides de mejor calidad.
Epidídimo Estructura tubular, situada junto al testículo. En ella se almacenan los espermatozoides y se produce su maduración (10 días).
Conducto deferente Conducto que se extiende desde el epidídimo hasta las vesículas seminales. Su función es impulsar los espermatozoides hacia la uretra.
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UNIDAD
2
Formación y trayectoria de los espermatozoides En el interior de los testículos se encuentran unos delgados tubos llamados túbulos seminíferos y las células germinales que, a partir de la pubertad y con la activación del eje hipotálamohipófi sis, glándulas situadas en nuestra cabeza que liberan las hormonas folículo estimulante (FSH) y luteinizante (LH) hacia los testículos, se multiplican continuamente y dan origen a los espermatozoides, en un proceso denominado espermatogénesis. Además, los túbulos están rodeados por las células intersticiales o de Leydig, las cuales producen la testosterona, hormona sexual masculina. Observe el esquema del lado derecho.
DESAFÍO
Hipotálamo
¿Qué es la espermatogénesis?
GnRH Pituitaria anterior (hipófisis) FSH
LH
Testículos Células de Sertoli
Células Intersticiales
Testosterona Estimula el crecimiento
Desarrollo de características sexuales masculinas
La hipófisis, estimulada por el hipotálamo (estructura nerviosa), libera a través de la hormona gonadotropina GnRH, las hormonas FSH y LH.
Los espermatozoides o gametos masculinos son células especializadas que contienen en su núcleo la información hereditaria paterna, por lo que, al unirse con la célula sexual femenina, pueden originar un nuevo ser humano.
Cabeza
Segmento intermedio
Cola Se distinguen tres zonas en los espermatozoides: cabeza, segmento intermedio y cola (flagelo). Esta última estructura permite su desplazamiento.
Test Responda las siguientes preguntas. 1 Nombre los órganos que forman el sistema reproductor masculino.
2 ¿Cómo se llama el gameto masculino? ¿Cuál es su función?
3 ¿Qué es la testosterona? ¿Qué función posee?
4 Construya un esquema de la formación del espermatozoide, relacionándolo con las hormonas que participan en el proceso.
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Sistema reproductor femenino DESAFÍO ¿Cuál es la función del sistema reproductor femenino?
El sistema reproductor femenino, además de producir las células sexuales femeninas (ovocitos) y las hormonas sexuales (progesterona y estrógenos), tiene la importante función de albergar a un nuevo ser humano durante el período de gestación y suministrarle un medio adecuado para que se desarrolle. Este sistema consta de genitales internos y externos. Las estructuras internas son los ovarios (gónada femenina), los oviductos o trompas de Falopio, el útero y la vagina. Entre los externos se hallan los labios menores, los labios mayores y el clítoris. En la siguiente figura usted podrá observar una vista lateral de este sistema con sus partes y sus funciones principales.
Visión lateral del sistema reproductor femenino Oviductos o trompas de Falopio Son dos conductos, de 12 a 14 cm de longitud, uno derecho y otro izquierdo, que se extienden desde cada ovario a la cavidad del útero. Es la estructura donde ocurre la fecundación (unión del espermatozoide y el ovocito II). Luego, el cigoto formado es conducido hacia el útero.
Útero o matriz Órgano muscular hueco en el cual se desarrolla el nuevo ser humano hasta el momento del parto. En el útero se distinguen: la parte superior o cuerpo, más abultada, donde desembocan las trompas de Falopio, y la parte inferior, más estrecha, denominada cuello o cérvix, que lo comunica con la vagina.
Ovarios Son las glándulas sexuales femeninas o gónadas. Tienen forma ovoide y están situadas detrás del útero. Su función es la producción de las células sexuales femeninas o gametos y las hormonas sexuales progesterona y estrógeno.
Genitales externos femeninos o vulva La vagina se extiende a través de un orificio hasta los genitales externos o vulva. Esta presenta un par de pliegues cutáneos cubiertos de vellos, denominados labios mayores, y otro par llamado labios menores, parecidos a los anteriores, pero sin vello y situados más interiormente. En la parte superior de la vulva hay una estructura eréctil, el clítoris, que es el órgano sensorial sexual femenino y juega un papel preponderante durante el coito.
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Vagina Es un canal muscular de 10 a 12 cm de extensión que comunica el útero con el exterior. La vagina es el órgano copulador femenino, ya que recibe el pene durante el coito. Además, es el lugar de salida del feto durante el parto.
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UNIDAD
2
La célula sexual femenina A diferencia de lo que ocurre en el hombre, la producción de gametos femeninos (proceso llamado ovogénesis) se inicia antes del nacimiento, a partir de las células germinales de los ovarios. Dichas células se multiplican y originan ovogonias. Posteriormente, las ovogonias crecen y se transforman en ovocitos I, cuyo número está determinado en el momento del nacimiento. Estos se rodean de células foliculares y dan lugar a folículos primordiales, los que se mantienen sin desarrollarse hasta que la niña inicia la pubertad. En dicho momento, se activa el eje hipotálamo-hipófisis, el cual regula (a través de las hormonas hipofi sarias FSH y LH) a las células de los folículos primordiales para que realicen su desarrollo, originando un ovocito II cada 28 días, aproximadamente, el que es liberado por un ovario y recogido por las trompas de Falopio.
DESAFÍO
Hipotálamo GnRH
Pituitaria anterior (hipófisis) FSH
LH
Ovarios Desarrollo de folículos
Ovulación
Desarrollo del cuerpo lúteo
Estrógeno
¿En qué período de la vida de la mujer comienza la ovogénesis?
GLOSARIO
Progesterona
Desarrollo de características sexuales femeninas
Preparación para un posible embarazo
Las hormonas FSH y LH, a partir de la hormona gonadotropina GnRH, estimulan al ovario a liberar ovocitos cíclicamente y a producir hormonas sexuales femeninas.
Cada célula liberada tiene un tamaño aproximado de 0,1 mm de diámetro y contiene la información hereditaria materna. Además, en el citoplasma está contenida una sustancia de reserva con nutrientes llamado vitelo. El ovocito II es una célula inmadura y que completa su desarrollo denominándose “óvulo”, únicamente si se une con un espermatozoide, en el proceso de la fecundación.
Un folículo es una glándula en forma de saquito, situada en la piel o en las mucosas.
Antes de nacer, los folículos primordiales, que contienen el ovocito I, se encuentran en grandes cantidades en el feto humano (500 mil aproximadamente).
Test Responda las siguientes preguntas. 1 Nombre las principales funciones del aparato reproductor femenino.
2 Nombre las estructuras interna y externa del sistema reproductor femenino. ¿En qué estructura sucede la fecundación?
3 ¿Cómo se llama el gameto femenino? ¿Cuál es su función?
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Ciclo sexual femenino DESAFÍO ¿En qué días del ciclo sexual femenino la mujer es fértil?
GLOSARIO El endometrio es la mucosa que recubre el interior del útero y que se elimina en cada menstruación.
1
2
El ciclo sexual femenino se divide en dos grandes etapas: el ciclo ovárico y el ciclo uterino, los que ocurren en los ovarios y en el útero, respectivamente. Ambos ciclos tienen una duración promedio de 28 días; en algunas mujeres dura más y en otras menos, lo que es absolutamente normal. Este tiempo implica la maduración de un ovocito y la adecuación del endometrio para recibir al futuro embrión, en caso de fecundación. Estos procesos biológicos de la mujer se estudian en forma separada para lograr un mejor entendimiento, pero es importante señalar que ambos están sucediendo en forma simultánea y secuencial en el sistema reproductor femenino. Además, el ciclo uterino es totalmente dependiente de los cambios que ocurren en el ovario. En primer lugar, nos situaremos allí, donde se desarrolla el ciclo ovárico en tres etapas: pre-ovulatoria, ovulatoria y post-ovulatoria.
Ciclo ovárico En la etapa pre-ovulatoria (día 1 al 14), un folículo primordial del ovario comienza su desarrollo por acción de la hormona folículo estimulante (FSH, en inglés) de la hipófisis hasta convertirse en un folículo De Graaf.
En su desarrollo, las células foliculares (las que rodean al folículo) inician la producción de estrógenos. Esta hormona es la responsable de las características sexuales secundarias de la mujer (desarrollo de los senos y caderas, crecimiento de vello pubiano, etcétera). Los estrógenos, durante la primera mitad del ciclo, inducen el crecimiento del revestimiento interno del útero, el endometrio, lugar en que anidará el futuro ser humano si ocurre la fecundación.
3
64
A partir de la pubertad, algunas hormonas producidas por la hipófisis (glándula de secreción interna, situada junto al hipotálamo) inician en el aparato reproductor femenino una sucesión de acontecimientos que se repiten regularmente. Es el ciclo sexual femenino, cuyos hechos más importantes son la ovulación y la menstruación. Veámoslos en detalle.
5
2
4
1
5
4 En el transcurso de esta etapa del ciclo, aumenta en la sangre la cantidad de estrógenos, los que provocan la inhibición de la producción de FSH en la hipófisis y estimulan la liberación de la hormona luteinizante (LH). Esta última provoca el desarrollo del ovocito I del folículo De Graaf hasta convertirse en el ovocito II.
3
La etapa post-ovulatoria (día 14 al 28) se inicia inmediatamente después de la ovulación. En el ovario, el folículo De Graaf sin el ovocito II se convierte en el cuerpo lúteo, el que comienza a secretar la hormona progesterona en la segunda mitad del ciclo. Esta hormona femenina es la responsable de los cambios del útero en esta etapa del ciclo, ya que en conjunto con los estrógenos estimulan el desarrollo de los vasos sanguíneos del endometrio, acontecimiento fundamental para la implantación del futuro ser humano.
En torno al día 14, el folículo De Graaf se acerca a la superficie del ovario, expulsando al ovocito II, fenómeno llamado ovulación. El ovocito II pasa a la trompa de Falopio, donde puede ser fecundado por un espermatozoide, completando de esta manera su desarrollo o maduración. En caso contrario, este ovocito no fecundado, en las 48 horas siguientes a la ovulación es fagocitado por macrófagos del sistema inmune.
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UNIDAD
La elevación de la cantidad de progesterona en la sangre produce la inhibición de la producción de FSH, de manera que ningún otro folículo se desarrolle en esta etapa. Luego, cantidades crecientes de progesterona inhiben la producción de LH. El déficit de esta hormona provoca la degeneración del cuerpo lúteo y, por siguiente, el cese de la producción de estrógenos y progesterona, fundamentales para la mantención del endometrio. Debido a esto, alrededor del día 28 del ciclo, el endometrio entra en una etapa de desintegración, produciendo una hemorragia de sangre no coagulada y fragmentos de mucosa que salen a través de la vagina. Este fenómeno se conoce como menstruación y suele durar entre 3 y 5 días. El primer día de la menstruación indica el inicio de un nuevo ciclo ovárico y, al mismo tiempo, el inicio del ciclo uterino. El ciclo uterino se divide en tres fases o etapas, al igual que el ciclo ovárico; la primera es la menstruación, la segunda la proliferativa, y la tercera la secretora.
1
2
Ovulación Etapa post–ovulatoria
Etapa pre–ovulatoria Ciclo ovárico Ciclo Flujo uterino menstrual
1
Fase proliferativa
Fase secretora
2
3
3
Espesor del tejido endometrial Día
1
5
10
15
20
25
28
5
2
El flujo menstrual o menstruación se extiende entre el día 1-5, aproximadamente, y consiste en la eliminación de la capa interna de la pared del útero, el endometrio.
La fase proliferativa ocurre entre los días 6-13, aproximadamente. Una vez que el folículo primordial madura, por acción de la FSH, el revestimiento uterino (endometrio) comienza a engrosar por el aumento de los niveles de estrógeno.
La fase secretora se extiende entre los días 14-28, aproximadamente. Gracias al aumento en los niveles de la hormona progesterona, se forma un grueso revestimiento uterino (endometrio) compuesto de varias capas celulares y una abundante irrigación para anidar al futuro supuesto embrión.
Laboratorio Conociendo el ciclo sexual femenino Desarrollen en grupo la siguiente actividad experimental. 1 Entrevisten a compañeras de grupo o de curso, para que les cuenten acerca de su experiencia de la primera menstruación, la duración de su ciclo ovárico y los cambios físicos y emocionales que acompañaron cada una de sus etapas. 2 Con los datos entregados, y con la información dada en este texto cuaderno, determine en qué días la mujer es fértil y en cuál es estéril. ¿Es importante para una pareja saber qué días la mujer es fértil? 3 ¿Por qué el sistema reproductor femenino es más complejo que el masculino?
3 Utilizando cartulina, plumones y lápices de colores, confeccione una lámina grande con sus resultados. Luego, preséntelos y discútalos con sus compañeros y compañeras. Unidad 2 Sistema reproductor humano y sexualidad
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Meiosis y formación de gametos DESAFÍO ¿Cuántos cromosomas tienen los gametos?
La meiosis es el proceso mediante el cual se obtienen las células sexuales llamadas gametos, que usted ya conoce: los espermatozoides, en el hombre, y el ovocito II, en la mujer. Este mecanismo solo se produce en los órganos reproductores. La meiosis consiste en dos divisiones celulares consecutivas, en las que se realiza solo una replicación del ADN. De esta manera, se consigue reducir a la mitad el número de cromosomas característico de la especie, es decir, de 46 cromosomas a 23 cromosomas, en el caso del ser humano. En la meiosis ocurre un fenómeno muy importante llamado entrecruzamiento, proceso por el cual dos cromosomas se aparean e intercambian secciones de su ADN. Este hecho incide directamente en la variabilidad de la información genética contenida en cada gameto. ¿Podría explicar ahora las diferencias que existen entre usted y sus hermanos o hermanas, o bien con sus padres?
¿Somos realmente diferentes los seres humanos?
Test Conteste las siguientes preguntas. 1 ¿Qué es la meiosis? ¿Cuál es su importancia? ¿En qué zonas de nuestro cuerpo sucede?
2 Explique qué es el entrecruzamiento. ¿Por qué influye en la variabilidad de cada gameto?
3 Nombre similitudes y diferencias entre los gametos masculino y femenino.
4 Busque una foto de sus padres cuando tenían la misma edad que usted tiene en este momento. ¿Son parecidos a usted? ¿En qué se diferencian físicamente? ¿Qué conclusiones puede obtener en cuanto a la variabilidad de la descendencia en la reproducción sexual? ¿Sucede lo mismo en la reproducción asexual?
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UNIDAD
2
Fecundación y desarrollo intrauterino Para que exista un embarazo en forma natural, es necesario que una pareja haya tenido relaciones sexuales, es decir, haya llevado a cabo el coito o cópula. En estas circunstancias, ocurre la penetración y la eyaculación, con lo que el semen (con su contenido de espermatozoides) es depositado en la vagina. Una vez que los espermatozoides se encuentran en el aparato reproductor femenino, se desplazan hacia el útero y las trompas de Falopio, impulsados por el movimiento de su cola. La fecundación ocurre únicamente si los espermatozoides hallan en una de las trompas a un ovocito II liberado el mismo día o el anterior. En tal caso, uno de ellos rompe la cubierta del ovocito y lo fecunda. Inmediatamente, surgen cambios en la cubierta de dicho ovocito que impiden el ingreso de otra célula sexual masculina, como se observa en la imagen.
1
2
El ovocito II fecundado origina al cigoto, la primera célula del nuevo individuo. El cigoto, que contiene el material genético de ambos padres, se dirige entonces hacia el útero; alrededor del sexto o séptimo día después de la fecundación, el nuevo organismo se anida en las paredes del endometrio: a este fenómeno se le denomina nidación o implantación. Una vez allí, continúa el proceso de división celular y comienza la especialización celular, es decir, la diferenciación de las células que darán origen a todos los tejidos y órganos del embrión, proceso denominado desarrollo embrionario.
Para investigar
3
4
Desarrollo de una nueva vida 1 En grupos de dos personas investiguen en libros, revistas o Internet acerca de: a) Las etapas del desarrollo embrionario desde la fecundación hasta el nacimiento. b) Seleccionen un mes del desarrollo del nuevo ser y representen el tamaño (usando lanas o hilos de colores) y las características más relevantes en ese tiempo. Pónganse de acuerdo con sus compañeros y compañeras a fin que elijan meses distintos del desarrollo. c) Acerca del papel de los anexos embrionarios. ¿Cuáles son? ¿Qué función cumplen en el embarazo? d) En el trabajo de parto, ¿qué posición adopta el feto para salir? ¿Qué es una cesárea?
Representación de la fecundación. La capacidad de fecundar de un espermatozoide se prolonga por 72 horas, mientras que el ovocito II puede ser fecundado en un lapso de 24 a 48 horas desde que ocurre la ovulación.
2 Por medio de una presentación grupal, comenten y discutan sus resultados con sus compañeros y compañeras.
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Leche materna, un alimento ideal DESAFÍO ¿Qué beneficios tiene la lactancia materna?
Durante los primeros meses de vida fuera del útero materno, el recién nacido se alimenta de la leche producida por su propia madre. Aunque a veces deba ser reemplazada por leche de vaca por diferentes razones, la leche materna es el alimento ideal e indispensable en los primeros meses de vida de un ser humano. La leche materna es producida por las glándulas mamarias, que son estructuras que se ubican en el interior de las mamas de la mujer y están cubiertas de grasa y rodeadas por células musculares. Las glándulas mamarias presentan una red de conductos que desembocan en el pezón, el lugar de salida de la leche. Inmediatamente después del parto, el bebé debe mamar los pechos de su madre, pues esta acción estimula la liberación de una hormona llamada oxitocina, que promueve el flujo de leche e incrementa las contracciones uterinas, las cuales favorecen la reducción del útero a su tamaño normal. La lactancia materna tiene beneficios tanto para la madre como para el hijo. Uno de los beneficios para el bebé es que este puede mantener el contacto con su progenitora, al que estaba acostumbrado antes de nacer. Veamos otros.
Durante el embarazo, la cantidad de conductos y glándulas mamarias se incrementa, lo que produce el aumento del tamaño de los pechos.
Beneficios para el bebé • Lo protege de enfermedades, principalmente de la diarrea. • Recibe una alimentación que lo previene de la desnutrición o la obesidad que le podría causar otro tipo de leche. • Siente confianza y seguridad. • No le provoca alergias. • Se expone menos a caries que los niños y niñas que se alimentan con mamadera.
Hoy, y cada vez con mayor énfasis, se destaca el valor de la lactancia natural como base, no solo biológica sino también psicológica, para el normal desarrollo del niño o niña. Los especialistas recomiendan un período mínimo de seis meses de lactancia.
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Beneficios para la madre • Evita hemorragias después del parto. • Mientras lo amamanta, descansa y disfruta más de su bebé. • Disminuye el riesgo de tener un cáncer mamario. • No pierde tiempo ni energía en calentamiento, porque la leche materna posee la temperatura adecuada para el bebé. • Ayuda a recuperar más rápido la figura.
• No necesita otros líquidos, incluso en climas calurosos. • No necesita otros alimentos durante los seis primeros meses de vida.
Módulo 2 Reproducción y sexualidad
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UNIDAD
2
Control de la natalidad ¿Conoce algún método para controlar la natalidad? ¿Qué beneficios trae la utilización de preservativos? El control de la natalidad, también conocido como anticoncepción, está diseñado para prevenir el embarazo, aunque también algunos de sus métodos, tales como el preservativo, son útiles para prevenir enfermedades de transmisión sexual (ETS). ¿Conoce alguna ETS? Es importante destacar que en la planificación familiar se juegan creencias, valores y aspiraciones de vida. Por lo tanto, es la pareja quien debe decidir en forma conjunta acerca de esta actividad. Recordemos que no todos los métodos son igualmente respetuosos de la vida humana.
DESAFÍO ¿Cómo funcionan los métodos para controlar la natalidad?
Los métodos para el control de la natalidad pueden funcionar de varias formas distintas. Entre ellas: • Impedir el paso de los espermatozoides hacia los óvulos: los preservativos (condones), los diafragmas y los dispositivos intrauterinos operan de esta manera. • Impedir que los ovarios de la mujer liberen óvulos que pueden ser fertilizados: las píldoras anticonceptivas. • Esterilización: impide en forma permanente que una mujer se embarace o que un hombre pueda embarazar a una mujer. La ligadura de trompas y la vasectomía, respectivamente, operan de esta forma.
Para investigar Anticoncepción 1 En parejas, y a través de una investigación en libros, revistas o Internet, desarrollen la siguiente actividad: a) Hagan una lista de los métodos de control de la natalidad más utilizados. Divídanlos por métodos masculinos, femeninos y compartidos. b) Elijan uno de estos métodos y analícenlo, determinando las bases sobre las cuales funcionan y si tienen un fundamento médicocientífico. Pónganse de acuerdo con el resto de sus compañeros y compañeras, de modo que no se repitan los métodos elegidos. 2 Por medio de una presentación, en la que pueden utilizar cartulinas, plumones, lápices de colores, expliquen a sus compañeros y compañeras el método elegido. 3 Luego de escuchar las presentaciones, definan todos juntos el método de control de natalidad que les pareció más efectivo. Igualmente, definan el menos efectivo.
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Test Responda las siguientes preguntas. 1 ¿Qué células se unen en la fecundación? 2 ¿Qué es un cigoto? Nombre las etapas del desarrollo embrionario que permiten el paso de cigoto a embrión.
3 ¿Dónde se produce la leche materna? Nombre tres beneficios que otorga la lactancia para el bebé y la madre.
4 ¿Cuáles son los objetivos del control de la natalidad? A partir de lo estudiado en la unidad describa un método de control de la natalidad.
Para investigar Sexualidad, genitalidad y afectividad ¿Qué entiende usted por sexualidad? ¿Qué es la genitalidad? ¿Son lo mismo? La sexualidad, puede definirse como un conjunto de condiciones anatómicas, fisiológicas y psicológico-afectivas que caracterizan a cada sexo. La genitalidad, en cambio, es un concepto parcial de la sexualidad, que hace referencia al aspecto más corporal, centrándose en los genitales (masculinos y femeninos). 1 En grupos de dos personas investiguen en libros, revistas o Internet acerca de: a) Confeccionen un cuadro que relacione la sexualidad, genitalidad y afectividad. b) Hagan una entrevista a una persona de la tercera edad. Pregúntenle acerca de cómo era la sexualidad cuando era joven, a qué edad se casaba la gente en esos tiempos, cuántos hijos tenían los matrimonios, etcétera. Compare las respuestas de su entrevistado con lo que sucede hoy. ¿Ha experimentado cambios la sexualidad? ¿Este cambio es para mejor o peor? Explique. 2 Presenten y discutan sus resultados con sus compañeros y compañeras.
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UNIDAD
2
Sexualidad responsable La formación y el nacimiento de un bebé son los eventos más maravillosos y perfectos de la naturaleza. Proporcionar al nuevo ser lo que requiera para satisfacer sus necesidades es una gran responsabilidad para los padres. Por lo mismo, para una pareja, traer un bebé al mundo implica estar preparados física y psicológicamente. Es lo que se conoce como paternidad responsable. ¿Cree usted que todas las personas están preparadas para enfrentar responsablemente la paternidad? Una de las situaciones más frecuentes en nuestro país es el embarazo adolescente no deseado. Para algunos, la causa es la desinformación de los adolescentes en torno a su sexualidad; para otros, las prematuras e irresponsables prácticas sexuales. ¿Qué opina usted? ¿Y sus compañeros y compañeras de curso? Con frecuencia los jóvenes adquieren buena parte de su educación sexual de manera informal, siendo muchas veces el grupo, el amigo o la amiga, las principales fuentes de “información” sobre un tema que requiere ser tratado con madurez, conocimiento, respeto, responsabilidad y honestidad, principalmente en el seno de la familia. Para una adolescente y su pareja, un embarazo no deseado puede sumirlos en la angustia, el miedo y la frustración. Algunos piensan en situaciones extremas, como el aborto. Por esto, es recomendable que recurran a un adulto o a instituciones que les proporcionen orientación y protección antes de decidir por acciones que los marquen para toda la vida, tanto física como psicológicamente.
DESAFÍO ¿Cuáles son las causas del embarazo adolescente no deseado?
GLOSARIO Algo prematuro es un acontecimiento que ocurre o se desarrolla antes de tiempo.
La paternidad y la maternidad en los adolescentes debe ser un proceso de mucho apoyo de parte de las y los adultos que les rodean. Además, deben hacerlo consciente y responsablemente, lo que implica velar por el desarrollo integral de los hijos e hijas: proporcionarles el cuidado de la salud, formación, educación y afecto, de modo que los hijos e hijas se integren a la sociedad como adultas y adultos sanos.
Test 1 Lean el siguiente texto “Sofía ha estado últimamente muy callada. Algunas amigas dicen que “anda rara”, ya que no comparte con ellas. Da la impresión que oculta algo, parece que sintiera vergüenza de su cuerpo. Quizás está así porque su pololo la dejó hace unas semanas. ¿Qué le pasará? Lo que no saben sus amigas es que Sofía se enteró hace poco que está embarazada. Su pololo no le creyó y la dejó. Ella tiene miedo de contarles a sus padres y hace todo lo posible para ocultar su estado”. 2 En dos grupos discutan, reflexionen y desarrollen un debate a partir de la siguiente pregunta: Sofía y su pololo, ¿deberían formar una familia para criar a su hijo o hija?
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Enfermedades de transmisión sexual Las prácticas sexuales no solo pueden originar un embarazo no deseado, sino también el contagio de una enfermedad de transmisión sexual (ETS). Lo anterior no significa que mantener relaciones sexuales cause uno u otro efecto, sino que el riesgo es alto si no se actúa responsablemente. Las ETS son infecciones que se contagian al mantener relaciones sexuales. Las más comunes y conocidas son la sífilis, la gonorrea y el sida, y son ocasionadas por diferentes microorganismos: bacterias, virus, hongos, entre otros.
Las enfermedades de transmisión sexual pueden ser contagiadas de madre a hijo o hija durante el embarazo, el parto e incluso en el período de lactancia, como es el caso del sida.
Los efectos de estas infecciones pueden cambiar las condiciones de vida de las personas que las padecen, o de su pareja (o parejas). Sin embargo, consultando oportunamente a un especialista, siguiendo el tratamiento médico que este indique y llevando a cabo prácticas sexuales seguras (por ejemplo, usando preservativo) se pueden evitar las complicaciones ocasionadas por una ETS.
Para prevenir una ETS, y en particular el VIH/sida, se debe practicar el autocuidado en salud sexual, lo que involucra: • mantener relaciones sexuales protegidas; • realizar un auto examen genital para detectar en forma anticipada la presencia de señales (secreciones, verrugas, heridas, entre otras) que sugieran una infección de transmisión sexual; • mantener una pareja estable; • abstenerse de tener relaciones sexuales, ya que es la forma más segura de prevenir el contagio de las ETS.
Para investigar Prevención y tratamiento de enfermedades en Chile 1 En grupos de dos personas investiguen en libros, revistas o Internet acerca de: a) Las ETS más comunes en Chile; los agentes patógenos que las producen, las señales de las enfermedades, su tratamiento y prevención. 2 Presenten y discutan los resultados obtenidos con sus compañeros y compañeras.
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2
Síntesis A modo de resumen de la Unidad 2, complete el siguiente mapa conceptual. Compare su trabajo con el de sus compañeros o compañeras de curso.
Nace el cual, luego de 36 semanas
una relación vital entre la madre y el bebé es la si no se desea tener un bebé, existen métodos de formado por
forma el gameto masculino
que al desarrollarse forma un
Pene
Cigoto
Glándulas
forma un
Gametos masculino y femenino formados por un proceso llamado
Espermatozoides
Vías genitales
formado por
Reproducción sexual proceso llamado
Sexualidad responsable
lo que demuestra una
forma el gameto femenino
Ovario
se unen los formado por
Sistema reproductor femenino
formado por
se produce el ciclo sexual femenino que se puede dividir en
Útero
Clítoris
Ciclo uterino
Labios mayores
Para profundizar
1 http://www.araucaria2000.cl/sreproductor/ sreproductor.htm (Apoyo a los contenidos: reproducción sexual, sistema reproductor masculino y femenino y desarrollo embrionario).
3 http://www.plannedparenthood.org/esp/temasde-salud/anticoncepcion-24040.htm (Apoyo a los contenidos: control de la natalidad, métodos anticonceptivos).
2 http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/ Ciclomenstrual.htm (Apoyo a los contenidos: ciclo sexual femenino).
4 http://www.cdc.gov/std/spanish/ (Apoyo a los contenidos: enfermedades de transmisión sexual).
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EVALUACIÓN Resuelva cada pregunta en su cuaderno y compare los resultados de su trabajo con sus compañeros o compañeras y profesor o profesora. Trabaje aquellos temas que necesita fortalecer. 1 ¿Qué importancia tiene para los seres vivos la reproducción? Explique.
2 Nombre tres cambios físicos provocados por las hormonas sexuales durante la pubertad de un niño y de una niña.
3 Con relación a su propio sexo, haga un esquema que represente las vías que recorre el gameto correspondiente, desde la gónada hasta llegar al exterior del cuerpo.
4 La siguiente ilustración muestra el registro del ciclo ovárico que hizo una mujer durante tres meses. En esta representación, los números encerrados en un círculo corresponden a los días de su menstruación. Responda: SEPTIEMBRE L M M J 1 5 6 7 8 12 13 14 15 19 20 21 22 26 27 28 29
V 2 9 16 23 30
S 3 10 17 24
OCTUBRE D 4 11 18 25
L M M J V S 1 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 17 18 19 20 21 22 24 25 26 27 28 29 31
NOVIEMBRE D 2 9 16 23 30
L M 1 7 8 14 15 21 22 28 29
M 2 9 16 23 30
J 3 10 17 24
V 4 11 18 25
S 5 12 19 26
D 6 13 20 27
a) ¿Cuántos ciclos ováricos completos aparecen en la ilustración? b) ¿Qué duración (días) tiene cada uno?
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c) ¿Qué día (del mes) aproximadamente de cada ciclo ocurre la ovulación? ¿Son días fértiles para la mujer?
d) Si ella no desea concebir un hijo con su pareja, ¿qué días de cada mes representado debió abstenerse de mantener relaciones sexuales?
e) ¿Cuáles son los días fértiles de esta mujer en los distintos ciclos?
5 ¿Qué importancia tiene para la vida de un joven una actitud responsable frente a la sexualidad? Explique con ejemplos y comparta sus respuestas con los compañeros y compañeras de curso.
6 Observe las siguientes fotografías. ¿En cuál(es) de ellas cree usted que se muestra a individuos responsables frente a su paternidad o maternidad? Explique.
7 ¿Qué son las ETS? Explique a través de un ejemplo.
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MÓDULO
3 1
Salud y calidad de vida
Para trabajar en grupos
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Respondan en grupo las siguientes preguntas y, luego, comenten con el curso sus respuestas. Observen las imágenes. ¿Qué entienden por salud? ¿Parecen enfermas las personas de las imágenes? Nombren algunas enfermedades que hayan sufrido ustedes en su infancia. ¿Qué tratamiento siguieron para mejorarse de la enfermedad? ¿Conocen algún microorganismo (bacteria, virus, hongo) que cause enfermedades en el ser humano? ¿Cuáles son los mecanismos de defensa de nuestro cuerpo ante el ataque de microorganismos patógenos? ¿Qué son los antibióticos? ¿Y las vacunas? ¿Qué medidas deben seguirse para tener una buena salud? ¿El ejercicio es recomendable para tener una buena salud? ¿Por qué? El alcoholismo y la drogadicción, ¿son enfermedades?
Módulo 3 Salud y calidad de vida
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UNIDAD
UNIDAD
1
Las defensas del organismo
2
Cómo se originan y cómo se pueden prevenir las enfermedades
Objetivos Fundamentales Se espera que al término del Módulo 3, usted haya desarrollado la capacidad de: 1 Valorar estilos de vida saludables, conocer los mecanismos de defensa del organismo humano y comprender cómo prevenir y aminorar enfermedades infectocontagiosas.
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UNIDAD
1
Las defensas del organismo
Para comenzar
Observe, junto con un compañero o compañera, las siguientes imágenes y, luego, respondan las preguntas. 1
2
1 ¿Cuándo se considera que una persona se enferma? 2 ¿Ustedes creen que las personas de la imagen de la izquierda llevan un estilo de vida saludable? 3 ¿Por qué las personas se enferman? ¿Ustedes considerarían que las personas de la imagen de la derecha están enfermas? ¿Por qué? 4 ¿Qué causas permiten que una persona pase de ser saludable a estar enferma? 5 Antes las personas se enfermaban y morían a causa de ciertas enfermedades, como la pulmonía, con mayor frecuencia, ¿por qué actualmente esas enfermedades son poco comunes?
Aprendizajes esperados En esta unidad, usted trabajará para conseguir los siguientes aprendizajes: 1 Caracterizar los principales organismos patógenos que son la causa de enfermedades más frecuentes. 2 Explicar los principios básicos de defensa del organismo frente a los patógenos.
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Módulo 3 Salud y calidad de vida
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UNIDAD
1
Salud y enfermedad Seguro que más de una vez durante su vida ha estado enfermo. Cuando una persona se siente mal rápidamente se asume que esa persona pasa de estar “saludable” a estar “enferma”. Sin embargo, también se considera que ciertos malestares mentales corresponden a una enfermedad, como el estrés o la depresión. La defi nición más común y aceptada de “salud” corresponde a la dada por la Organización Mundial de la Salud, que afirma que salud es el bienestar físico, mental y social de un individuo. Al perder ese bienestar, se considera que un individuo está enfermo. En el caso de que la alteración sea física, usualmente la causa es un patógeno. Un agente patógeno es un microorganismo, como bacterias y virus, que producen un conjunto de síntomas (tos, fiebre, dolor de cabeza, etc.) correspondientes a una enfermedad particular. En esta unidad nos enfocaremos en las enfermedades causadas por patógenos, es decir, solo en las alteraciones físicas que ocurren en el organismo.
DESAFÍO ¿Qué es una enfermedad?
GLOSARIO El estrés es una alteración física o psíquica de un individuo por exigir a su cuerpo un rendimiento superior al normal. Un patógeneo es un elemento o medio que origina y desarrolla las enfermedades.
Test Complete los siguientes recuadros. 1 Complete el siguiente esquema con los factores que forman parte del concepto de salud. Salud
=
+
+
2 Haga una lista de dos enfermedades causadas por patógenos y dos enfermedades causadas por factores sicológicos. Enfermedad
Causa
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Patógenos y enfermedades DESAFÍO ¿Las bacterias y los virus son organismos vivos?
Como mencionamos anteriormente, dependiendo de su causa, existen varios tipos de enfermedades. Las enfermedades causadas por patógenos se llaman enfermedades infectocontagiosas; pueden causar alteraciones físicas en un organismo, las cuales corresponden a la enfermedad. Las personas que tienen el patógeno en su organismo no siempre desarrollarán la enfermedad, y son considerados portadores. Estos individuos pueden traspasar el patógeno a otros individuos, lo que puede provocar los cambios físicos que en conjunto van a originar la enfermedad. Existen diversos tipos de patógenos, sin embargo, nos enfocaremos en dos tipos: bacterias y virus. Tipos de patógenos
Representación de una bacteria.
Representación de un virus.
Las bacterias son células, organismos vivos. Por otro lado, los virus están hechos de proteínas y ácidos nucleicos, por lo que no se consideran como organismos vivos. Más adelante profundizaremos en las diferencias que existen entre bacterias y virus respecto a sus mecanismos de infección, mecanismos de defensa contra ellos y formas de tratar enfermedades.
Para investigar Agentes patógenos Busque información en libros, revistas o Internet, de cada una de las siguientes enfermedades, e investigue cuál es el agente patógeno que la causa y si corresponde a una bacteria o a un virus. 1 Resfrío común: 2 Cólera: 3 Hepatitis: 4 Influenza: 5 SIDA: 6 Amigdalitis: 7 Hanta: 8 Pulmonía: 9 Tuberculosis: 10 Lepra: 80
Módulo 3 Salud y calidad de vida
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UNIDAD
1
Bacterias Cómo ya se explicó anteriormente, una bacteria es una célula ADN procarionte muy sencilla. Las células consideradas como proCitoplasma cariontes tienen una estructura Membrana similar a la mostrada en la figura plasmática adjunta. Las bacterias se reproducen, es decir, generan copias Pared de sí mismas, mediante un mebacteriana canismo llamado bipartición simple. Este proceso es suCilios mamente rápido, por lo que las Flagelos bacterias son capaces de poblar distintos ambientes de manera bastante rápida. Son muy abundantes y variadas, ya que viven Representación de la estructura de una bacteria. en diversos ambientes, desde el fondo del mar hasta montañas de gran altura. Solo algunas bacterias son consideradas patógenas, es decir, que son capaces de causar enfermedades. Las bacterias son seres vivos sumamente sensibles a los antibióticos. Estos son capaces de romper estructuras específicas propias de las bacterias, tales como la pared bacteriana, causando la muerte. Es por esto que la mayoría de las enfermedades infectocontagiosas causadas por bacterias son tratadas con antibióticos.
DESAFÍO ¿Qué organismos nos pueden enfermar?
GLOSARIO Los antibióticos son sustancias químicas capaces de impedir el desarrollo de ciertos microorganismos patógenos o de causar su muerte.
Virus Los virus son más simples y considerablemente más pequeños en comparación a las bacterias. Son básicamente ácidos nucleicos (ADN o ARN) rodeado por una capa de proteínas. En el nivel de organización de la materia está un nivel antes de las células. El virus no es considerado un ser vivo, ya que no realiza ninguna de las funciones propias de los seres vivos. Para poder producir copias de sí mismo, un virus debe infectar una célula y usarla para generar copias de sí mismo. En el proceso de producir copias del virus, la célula infectada deja de cumplir sus propias funciones, lo que la afecta negativamente. Luego, debido a la presión ejercida por las nuevas copias de virus, la membrana de la célula infectada se rompe, liberando los nuevos virus. Para tratar enfermedades provocadas por virus, se trata de eliminar el virus con antivirales. Los antivirales son moléculas que bloquean mecanismos comunes a ciertos virus. Sin embargo, tienen una baja eficacia, ya que son específicos.
ADN Cápside Cabeza
Cuello Cola
Fibras de la cola Modelo de virus bacteriófago (infecta bacterias).
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Test Conteste las siguientes preguntas. 1 A partir de la información anteriormente dada, una con líneas al microorganismo patógeno con la característica correspondiente. a) Unión de un ácido nucleico con proteínas. b) Dependen de células para producir copias.
Bacterias
c) Su ácido nucleico puede ser ADN o ARN. d) Se pueden eliminar con antibióticos. e) Se reproducen por un bipartición.
Virus
f) Considerados como células . g) Tiene ADN como principal ácido nucleico. h) Se tratan con antivirales.
2 La bronquitis es una enfermedad comúnmente tratada con antibióticos. Basándose en el conocimiento que tiene, indique si el patógeno causante de la bronquitis es una bacteria o un virus. Justifique su respuesta.
3 El virus del VIH es el virus causante del SIDA. Su mecanismo de infección es invadir células del sistema inmune, llamadas linfocitos. Basándose en el conocimiento que tiene del mecanismo de acción de los virus, explique ¿por qué al aumentar el número de VIH va disminuyendo el número de linfocitos?
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UNIDAD
1
Etapas de una enfermedad Nuestro organismo no es un sistema cerrado. Los agentes patógenos, sean bacteria o virus, pueden entrar al cuerpo a través de cuatro vías de entrada. A través de la vía digestiva (boca), la vía respiratoria (fosas nasales), la vía urinaria (uretra), la vía epidérmica (alguna herida en la piel). Una vez que el patógeno entra al cuerpo a través de alguna de estas vías, comienza el período de incubación, que va desde que ocurre el contagio hasta que aparecen los primeros síntomas. Usualmente, en este período, el patógeno comienza a aumentar en número en órganos específicos del cuerpo. Al no presentarse aún señales externas visibles, es posible que ocurra la transmisión del patógeno a otros organismos. Luego de la incubación, comienza el desarrollo de la enfermedad, en que se presentan los síntomas (por ejemplo, fiebre o decaimiento), debido a que el organismo está siendo afectado por el patógeno. Es también durante el desarrollo que el organismo comienza a defenderse del patógeno. Finalmente, en el período de convalecencia se inicia una vez que el organismo elimina, en gran parte o en su totalidad, al patógeno. Es importante considerar que, ya que distintos patógenos afectan distintos órganos o incluso sistemas enteros, el tratamiento a seguir para eliminar al patógeno es distinto en cada caso.
DESAFÍO ¿En qué etapa de una enfermedad actúa nuestro sistema inmunológico?
La fiebre es un signo característico de muchas enfermedades.
Sistema inmunológico Sistema inmunológico inespecífico Los mecanismos de defensa contra los patógenos se dividen en inespecíficos y específicos. La defensa inespecífica impide la entrada de agentes patógenos al organismo. La primera defensa inespecífica es la piel, que actúa como cubierta protectora impermeable frente a los patógenos del ambiente. Las partes del cuerpo no cubiertas por piel están cubiertas por mucosas, que atrapan patógenos y los expulsan del organismo. Otra defensa inespecífica son las secreciones, como lágrimas y saliva, que contienen sustancias antibacterianas, que eliminan bacterias. De entrar agentes patógenos al cuerpo, superando las primeras barreras externas, un típico mecanismo de defensa inespecífico que entra en acción es la fagocitosis. La fagocitosis es llevada a cabo por células especializadas, los glóbulos blancos, específicamente unos glóbulos blancos llamados fagocitos, los cuales encierran y destruyen los patógenos que entraron al organismo. Los glóbulos blancos invaden la zona afectada y destruyen a los agentes patógenos a través de la fagocitosis.
Unidad 1 Las defensas del organismo
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Sistema inmune específico 1
Antígeno Anticuerpo
2
3
De fallar el sistema inmune inespecífico en la eliminación de los agentes patógenos, se activan los mecanismos de defensa específicos, también llamados “respuesta inmunitaria”. Esta respuesta comienza con la activación de glóbulos blancos llamados macrófagos, los cuales “fagocitan” el agente patógeno, destruyéndolo y produciendo antígenos, que son partes del patógeno. Luego, los macrófagos presentan los antígenos a otro tipo de glóbulos blancos llamados linfocitos T, los cuales ayudan a destruir al patógeno usando citoquinas, moléculas tóxicas para los patógenos y que activan a los fagocitos. Además, activan otro tipo de linfocitos, los linfocitos B, que generan anticuerpos específicos para el antígeno y, por lo tanto, específicos para el agente patógeno que infectó al organismo. Los anticuerpos son proteínas capaces de reconocer antígenos, ayudando a la destrucción de los patógenos que tienen el antígeno. El mecanismo de cómo se producen los anticuerpos se muestra en la figura. Por su parte, las vacunas desencadenan un mecanismo que estimula la respuesta inmunitaria en menor escala que un patógeno, ya que lo que se inyecta a través de la vacuna son antígenos, los que causan la producción de ciertos anticuerpos. Esto causa rápida eliminación del patógeno que tiene los antígenos detectados por esos anticuerpos previamente producidos gracias a la vacuna.
Para investigar
4
Diversidad de síntomas en las enfermedades 1 Según el tipo de patógeno, los órganos y síntomas presentados en una enfermedad varían. Usando diversas fuentes de información (por ejemplo, libros o Internet), complete la siguiente tabla. Enfermedad
Patógeno
Síntomas
Órganos afectados
Paperas Varicela
2 Investigue y complete el siguiente esquema, el cual muestra cómo actúan en conjunto fagocitos, linfocitos T y linfocitos B durante la respuesta inmune específica. 1 Producción de anticuerpos por los linfocitos B, en presencia de antígenos. 2 Los anticuerpos se fijan a otras células. 3 Los antígenos se unen a los anticuerpos. 4 Las células afectadas generan sustancias como respuesta, las que pueden producir alergias. 84
Fagocitos
producen
que activan
Linfocitos T producen
activan
activan producen
Anticuerpos
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Síntesis A modo de resumen de la Unidad 1, complete el siguiente mapa conceptual. Compare su trabajo con el de sus compañeros o compañeras de curso. Físico
factor que se altera debido a agentes patógenos que pueden ser
Social
depende del bienestar
Salud Virus
que presenta tres etapas
mantenida por el si causan una enfermedad se tratan con
Antibióticos
Enfermedad
la pérdida de salud por un patógeno causa
Sistema inmune
1. 2.
según su especificidad se divide en
3. Convalecencia
Sistema inmune específico cuyas partes son
cuyas partes son
1.
1. Macrófagos
2.
2.
3.
3.
4. Fagocitos
Para profundizar
1 http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ ~29701428/ccnn/flash/EjerciciosCasa.swf (Apoyo al contenido: ejercicios domésticos para mejorar la salud y prevenir enfermedades).
3 http://buenasiembra.com.ar/salud/articulos/ sistema-inmunologico-453.html (Apoyo a los contenidos: sistema inmune inespecífico, sistema inmune específico).
2 http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ ~29701428/ccnn/flash/gripesalud%5B1%5D.swf (Apoyo a los contenidos: caracterización interactiva del virus de la gripe).
4 http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ ~29701428/ccnn/flash/virus.swf (Apoyo a los contenidos: el VIH y el sida).
Unidad 1 Las defensa del organismo
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EVALUACIÓN Resuelva cada pregunta y compare los resultados de su trabajo con sus compañeros o compañeras y profesor o profesora. Trabaje aquellos temas que necesita fortalecer. 1 ¿Cuál es la definición de salud según la Organización Mundial de la Salud?
4 2 Cada una de las siguientes enfermedades son causadas por distintos factores. Indique, para cada enfermedad, qué factor la provoca, si un factor físico o sicológico. a) Depresión: b) Bronquitis: c) Paperas: d) Bipolaridad: e) Estrés: f) Anorexia: g) Hanta: h) Obesidad: i) Tabaquismo: j) Bulimia: k) Influenza: 3 Responda las siguientes preguntas de verdadero (V) o falso (F). Justifique brevemente aquellas que considere falsas.
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a)
Los virus son sensibles a los antibióticos
b)
Las bacterias son los patógenos que causan el resfrío común.
c)
Los virus poseen una membrana plasmática, la cual regula el paso de sustancia hacia y desde su interior.
d)
El cólera es una enfermedad causada por bacterias.
e)
Las bacterias generan una copia de sí misma, infectando una célula. Los virus, en cambio, se dividen por bipartición.
Módulo 3 Salud y calidad de vida
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4 Coloque la letra que corresponde en cada una de las afirmaciones de la columna de la derecha. a) Desarrollo
a)
El agente patógeno comienza a multiplicarse en un órgano específico.
b)
El patógeno es eliminado del organismo.
c)
Se presentan los síntomas de la enfermedad.
b) Incubación c) Convalecencia
5 Una papá encuentra que su hija está con fiebre, secreción nasal, dolor de garganta y tos. Luego de una visita al médico, la niña comienza un tratamiento con antivirales. Respecto a esta situación, responda: a) ¿Cuál es el sistema afectado por el patógeno en este caso? b) Según el tratamiento dado a la niña, ¿qué tipo de patógeno está causando la enfermedad? 6 ¿De qué manera le protege la primera barrera defensiva inespecífica del sistema inmune?
7 Explique cuál es la relación entre los macrófagos, linfocitos T y linfocitos B.
8 ¿Por qué los microorganismos que se inoculan o introducen en las vacunas no generan una enfermedad?
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