Ciencias Naturales CPM: marzo 2012

GRADO 6

Profesor de Asignatura

MARTIN ROMERO

Este libro pertenece a:

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Biología

ESTÁNDARES BÁSICOS E INDICADORES DE LOGROS

1. Realiza mapas conceptuales sobre el tema Método Científico.

2. Realiza mapas conceptuales sobre el tema origen de la vida.

3. Presenta su cuaderno al día.

4. Realiza mapa conceptual sobre el tema la organización celular.

5. Reconoce las células según su origen.

6. Clasifica las células según su origen.

7. Identifica las diferencias entre las células según su origen.

8. Da cuenta del concepto eucariote.

9. Da cuenta del concepto procariote.

10. Realiza los talleres de la unidad.

11. Es puntual, asiste con regularidad a clase y asume con respeto la misma.

TABLA DE CONTENIDO

UNIDAD 1 PAG

El Origen de la célula 10

Método científico 10

Origen de la vida 13

La célula y su organización 19

Clasificación celular 26

UNIDAD 2 PAG

Funciones Celulares 34

Respiración celular 34

Reproducción celular 38

Nutrición celular 43

Síntesis de Proteínas 48

UNIDAD 3 PAG

Microbiología 55

Bacterias 55

Hongos unicelulares 61

Algas unicelulares 66

Protozoos 69

UNIDAD 4 PAG

Ecología Bacteriana 75

Bacterias y sus medios 75

Bacterias fotosintéticas 83

Bacterias Nitrificantes 87

Diatomeas 90

SYLLABUS (PROGRAMACIÓN TÉMATICA DEL AÑO)

EJE TEMÁTICO	TEMA	FECHA
Origen de las células	Método científico	Feb 9-17
	Origen del Universo	Feb 20-24
	Eras geológicas	Feb27-Mar 2
	Origen de la vida	Mar 5- Mar 9
	Origen de las células	Mar 12 – Mar 16
	Células Procariotas	Mar 20-Mar 23
	Células Eucariotas	Mar 26-Mar 30
Funciones Celulares	Células animales	Ab 9- 13
	Células Vegetales	Ab 16-20
	Organelos	Ab 23 -27
	Respiración celular	Ab 30-May 4
	Mitocondrias	May 7-11
	Ciclo de Krebs	May 14-18
	Ciclo de Calvin	May 22-25
	Cloroplastos	May 28-Jun 1
	Reproducción celular	Jun 12-15
Microbiología	Mitosis	Jun 19-22
	Meiosis	Jul 16-19
	Reproducción de microorganismos	Jul 23-27
	Digestión celular	Jul 30 – Ag 3
	Ósmosis	Ag 6-10
	Excreción celular	Ag 13-17
	Bacterias	Ag 21-24
	Bacilos	Ag 27-31
	Cocos y bacilococos	Sep 3-7
Células y ambiente	Bacterias nitrificantes	Sep 10-14
	Bacterias descomponedoras	Sep 17-21
	Ecología microbiológica	Sep 24-28
	Hongos Unicelulares	Oct 1-5
	Algas Unicelulares	Oct 16-19
	Bacterias fotosintéticas	Oct 22-26
	Quimiótrofos	Oct 29 Nov 2
	Archeobacterios	Nov 13-16
	Diatomeas	Nov 19-24

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

1. La puntualidad en la entrega de trabajos, asistencia y respeto a la clase.

2. El cuaderno al día.

3. El desarrollo de los talleres propuestos en cada Unidad.

4. El desarrollo de consultas y prácticas propuestas en cada Unidad.

5. El exámen bimestral y final.

6. Todos los demás que se logren realizar y aprobar en cada clase.

7. La participación asertiva y adecuada en clase.

RUTA DE APRENDIZAJE

COMPONENTE	ESTANDAR	EJE TEMÁTICO	LOGRO	INDICADOR DE DESEMPEÑO
Biológico	Identifica la célula como el elemento constitutivo de los seres vivos	La célula	Analiza y determina como es el funcionamiento celular, siendo tolerante con la opinión de los demás.	Elabora mapas conceptuales de cada tema.
		Organelos celulares	Determina el funcionamiento de cada organelo celular, haciendo posible el normal desarrollo de la clase.	Presenta el cuaderno al día.
		Microbiología	Describe organismos unicelulares dándoles su importancia ecológica, siendo respetuoso con todos en el salón.	Realiza los talleres propuestos en la unidad.
		Ecología bacteriana	Trabaja de forma cooperativa y asertiva en grupo e indivual.	Realiza modelos celulares

EVALUACIÓN DE PRECONCEPTOS

ITEM	PRECONCEPTO
1	Materia
2	Atomo
3	Célula
4	Tejido
5	Mitosis
6	Meiosis
7	Eucariótica
8	Procariótica
9	Núcleo
10	Organelo

UNIDAD 1

MÉTODO CIENTÍFICO

Para realizar un proyecto de feria científica deberás emplear el método científico. Por si no te acuerdas, el método científico es la herramienta que usan los científicos para encontrar las respuestas a sus interrogantes. Antes de empezar tu proyecto, te conviene repasar los pasos de este método de investigación, que hemos mostrado en forma muy simplificada:

§ Observar e investigar. La observación de la naturaleza provoca curiosidad, nos hacer preguntarnos cómo ésta funciona y nos motiva a investigar. Pero se observa durante todo el proceso de investigación.

§ Plantearse una pregunta o problema. En este paso, es conveniente ser muy específico, para que la investigación no sea muy complicada.

§ Establecer una posible respuesta a la pregunta. Lo que conocemos como hipótesis. Para hacer una buena hipótesis ayuda mucho investigar y leer sobre el tema que nos interesa. Recuerda que la hipótesis debe ser posible probarla experimentalmente.

§ Realizar la investigación necesaria: experimentar, recopilar datos, buscar información. Primero, se hace un plan de cómo se probará la hipótesis, cuáles materiales y equipos serán necesarios, qué personas asesorarán y en que lugar/tiempo se hará la investigación. Una vez esto esté claro, se procede a experimentar y ha recopilar datos para luego procesarlos y analizarlos.

§ Llegar a una conclusión, que apoye o refute tu hipótesis. La conclusión obviamente debe ser producto de tus resultados.

El método científico es un proceso dinámico, que envuelve observar todo el tiempo, buscar información continuamente y planificar experimentos para demostrar tu hipótesis Si algo bueno tiene el método científico es que minimiza la influencia de lo que cree el científico en lo que ocurrirá en el experimento. Cuando se prueba una hipótesis, el científico puede tener una preferencia por algún resultado y es importante que esa preferencia no afecte los resultados o su interpretación. El error más fundamental es confundir la hipótesis con la explicación de un fenómeno sin realizar pruebas experimentales.

Algunas veces el sentido común y la lógica nos hacen creer que no es necesario experimentar pero siempre hay que hacerlo antes de llegar a conclusiones.

Otro error común es ignorar datos que no apoyen la hipótesis. Este es un terrible error. Cuando se realiza una investigación, el científico debe estar abierto a la posibilidad de que la hipótesis sea cierta o falsa. Cuando se investiga no deben haber presiones internas o externas de obtener un resultado. Un ejemplo es cuando empresas comisionan a científicos a que realicen investigaciones cuyos resultados de alguna manera afectan sus intereses. También se da el caso cuando un científico desea apoyar una teoría suya anterior. O cuando el estudiante sabe que la hipótesis es cierta y desea probarla a cómo de lugar. A fin de cuentas el proceso científico no debe contaminarse con presiones externas ni internas. Si algo relevante debe haber en la ciencia es la pureza en la investigación. (¡Y la ética al experimentar!) En resumidas cuentas cuidado con descartar datos que no nos gusten.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es el método científico?

2. ¿Qué es Observar?

3. ¿Qué es el problema?

4. ¿Qué es experimentar?

5. ¿Qué es la teoría?

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un ejercicio donde apliques el método científico.

TALLER:

Aplica el método científico para explicar cómo se descubrió la redondez de la tierra.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Entra a la siguiente web http://www.astromia.com/biografias/eratostenes.htm y contesta: ¿Quién fue y cómo midió Eratóstenes el diámetro de la tierra?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un mapa conceptual en tu cuaderno sobre la siguiente lectura.

La eficiencia del cableado neuronal

Demostrado, las neuronas se conectan con el mínimo cable posible

En 1906 el médico Santiago Ramón y Cajal obtuvo el Premio Nobel por sus investigaciones sobre la morfología y la conectividad de las células nerviosas. Ya entonces, el eminente histólogo observó que la cantidad de cable neuronal que une las células que componen el sistema nervioso era el mínimo posible. ¿El motivo? Optimizar el coste energético y ahorrar espacio. Hoy, más de un siglo después, un equipo de investigadores del instituto del CSIC que lleva el nombre del célebre científico español ha comprobado que ese ahorro fisiológico determina la estructura de los circuitos neuronales, según ha podido evidenciar una reconstrucción en 3D de una parte del cerebro de la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster).

La reconstrucción tridimensional, realizada a partir de imágenes de microscopía electrónica, ha hecho posible la elaboración de un mapa detallado de parte del sistema visual de esta mosca. «Hemos observado que cualquier otra forma de situar las neuronas supondría emplear más cantidad de cable», afirma Gonzalo García de Polavieja, investigador del Instituto Cajal y coordinador del estudio, en el que también han participado científicos del Instituto Médico Howard Hughes de Janelia Farm, en Virginia, Estados Unidos.

Este tipo de reconstrucciones en 3D suponen un éxito para la conectómica, una disciplina basada en la reconstrucción de circuitos neuronales en tres dimensiones, y abren una vía para confeccionar mapas morfológicos del cerebro cuyo objetivo es profundizar en el estudio de enfermedades que afectan a este órgano tan complejo como indispensable. –Eva van den Berg

(Tomado de NAT GEO REVIEW, ENERO 2012)

TEMA 2

EL ORIGEN DE LA VIDA

Hasta el momento actual la ciencia no ha sido capaz de dar una explicación sobre lo que es la vida, aparte de estudiar sus características y sus manifestaciones. Además de explicar lo que es la vida, ha habido otro problema que ha preocupado al hombre desde siempre, y es el origen de la vida, ¿de dónde viene?, ¿cómo se ha formado?. Para explicar esto han existido dos grandes corrientes de pensamiento, la generación espontánea, idea que perduró hasta finales del siglo XIX, cuando L. Pasteur la rebatió, y, modernamente, la teoría del origen químico de la vida y la teoría del origen extraterrestre.

La generación espontánea

Los primeros que se ocuparon de este tema fueron los pensadores de la antigua Grecia, entre los que destaca Aristóteles, que sostenía la idea de la GENERACIÓN ESPONTÁNEA, según la cual los seres vivos provenían directamente del barro, del estiércol y de otras materias inertes sin sufrir ningún tipo de proceso previo, simplemente aparecían. Aunque esta idea pueda parecer muy infantil se mantuvo durante muchos siglos hasta el final de la Edad Media, época en la que se alternaba la creencia en la generación espontánea con la idea del origen divino de la vida, llegándose incluso a tachar de herejes a aquellos que intentaban estudiar la cuestión. Así podemos destacar los trabajos de algunos pensadores que apoyaban la generación espontánea, como Van Helmont (1577-1644), que realizó muchos experimentos sobre aspectos tales como el origen de los seres vivos, la alimentación de las plantas, etc.

Fue a finales del s. XVII cuando comenzó a cuestionarse la idea de la generación espontánea, especialmente a partir de los trabajos de Francesco Redi (1626-1698), que ideó un experimento sencillo y concluyente que consistió en meter trozos de carne en frascos cerrados, y otros en frascos abiertos, viendo que la carne de los frascos cerrados no desarrollaba gusanos (ver dibujo).

Con este experimento Redi demostró que los gusanos no aparecían por generación espontánea, y que su presencia estaba relacionada con la posibilidad que tenían las moscas de llegar a la carne y los pescados.

La fabricación del primer microscopio por Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) permitió descubrir los "animáculos" o seres microscópicos, que fueron al final los que ayudaron a rechazar la idea de la generación espontánea, gracias a los experimentos de Louis Pasteur (1822-1895), quien, entre otras cosas, demostró, por un lado, que los microorganismos se encontraban por todas partes y provocaban la descomposición de los alimentos y muchas enfermedades humanas, y por otro lado demostró que la generación espontánea no existía; para ello realizó el siguiente experimento:

"...Yo pongo en un frasco de vidrio uno de los siguientes líquidos, todos ellos muy alterables en contacto con el aire ordinario: agua de levadura de cerveza a la que se ha añadido azúcar, orina, jugo de remolacha, agua de pimiento. A continuación doblo el cuello del frasco, de forma que quede curvado en varias partes. Luego pongo a hervir el líquido durante varios minutos hasta que empieza a salir vapor por el extremo abierto; luego dejo enfriar el líquido. He de señalar que aún a pesar de sorprender a todos los que se ocupan de los delicados experimentos relacionados con la llamada generación espontánea, el líquido del frasco permanece inalterado definitivamente..."

A modo de curiosidad se conservan en el Instituto Pasteur de Paris algunos de los frascos que utilizó en su experimento, que todavía permanecen inalterados más de 100 años después.

La antigüedad de la Tierra se calcula en unos 4.600 millones de años. Respecto a los primeros mil millones de años, más o menos, no tenemos de que haya habido ningún tipo de vida. En un principio, las condiciones de la Tierra no eran demasiado adecuadas para la vida; la superficie estaba en ebullición, y los volcanes despedían nubes de gasas venenosos y torrentes de lava y residuos explosivos. No había océanos, ni tampoco atmósfera.

La primera prueba de la vida apareció hace unos 3.500 millones de años atrás: hacia esa época pueden datarse, en el registro geológico, los fósiles de unos montículos de algas llamados estromatolitos. Los estromatolitos todavía existen hoy en día, formados por capas delgadas de algas de color verde azulado y barro aprisionado. Las algas de color verde azulado se encuentran entre los organismos vivos más simples, son unicelulares y carecen de un núcleo o un centro de control celular. Los primeros fósiles en los que se puede apreciar formas celulares están preservados en una especie de cuarzo que tiene alrededor de 3.100 millones de años. Los únicos seres vivos sobre la tierra, durante varios millones de años, fueron organismos microscópicos como estas algas azules verdosas, y también bacterias.

Hace unos mil millones de años, aparecieron unos organismos unicelulares más complejos. Poseían un núcleo y otras organelas especializadas, en el interior de cada célula. Los vegetales y los animales multicelulares aparecieron en escena hace unos 700 millones de años. Es posible que tuvieran el aspecto de algas marinas, esponjas y medusas. Hace 570 millones de años, surgieron con bastante rapidez unos grupos de animales más complejos; con esa datación se han encontrado fosilizadas las primeras formas dotadas de esqueleto. Entre estas podemos mencionar los braquiópodos y los moluscos, con sus caparazones calizos, los artrópodos, con sus esqueletos externos móviles y, un poco más adelante, los corales, los erizos de mar y los primeros peces.

Se considera que la aparición de los primeros animales dotados de esqueleto marca una división fundamental en la escala del tiempo geológico. Esta escala es internacional, y se fijó por primera vez a comienzos del siglo XIX con el fin de dividir la historia de la Tierra en unidades fáciles de manejar. Por lo general, los límites entre las unidades coinciden con algún acontecimiento decisivo en la historia de la vida, de tal modo que los primeros cuatro mil millones de años de la historia de la Tierra se denominan Precámbrico, y los últimos 570 millones de años se llaman Fanerozoico, que quiere decir vida en abundancia. La aparición de los animales con esqueleto determina el límite.

El Fanerozoico, a pesar de comprender tan sólo una octava parte de la vida estimada de la Tierra, ha sido el período más estudiado, porque en él se pueden detectar muchas fases de nuestra propia evolución, y porque el registro de rocas suele mejorar a medida que nos acercamos al presente. Mientras que no resulta fácil subdividir el Precámbrico en unidades temporales más leves, esto es lo que ha ocurrido con el Fanerozoico, sobre todo en relación con los últimos cien millones de años. La ciencia que determina y comprende el tiempo geológico, la estratigrafía, se encuentra en la actualidad muy avanzada.

El Fanerozoico se divide en tres eras principales: el Paleozoico o vida antigua, de 570 a 249 millones de años atrás; el Mesozoico o vida intermedia, de 248 a 66 millones de años atrás; y el Cenozoico o vida reciente, que comprende los últimos 65 millones de años. Los dinosaurios dominaron la Tierra durante el Mesozoico, y en realidad el límite entre el Mesozoico y el Cenozoico corresponde a su desaparición. Los vertebrados aparecieron hace alrededor de 520 millones de años; las primeras formas fueron los peces primitivos. En esa época, la vida se limitaba al mar, casi de forma exclusiva. Distintos vegetales y animales se aventuraron en el agua dulce, y a continuación sobre la tierra, hace unos 420 millones de años. Los primeros vertebrados que aprovecharon la tierra fueron los anfibios, que aparecieron hace 370 millones de años.

La era Mesozoica se divide en tres períodos: el Triásico, hace entre 248 a 208 millones de años; el Jurásico, de 207 a 144 millones; y el Cretácico, de 143 a 66. El Triásico se produjo después de una extinción masiva, al final de la era Paleozoica, y es posible que esto haya permitido la expansión inicial de los tecodontos, rincosaurios y otros animales. Como ya hemos visto, los dinosaurios y muchos grupos importantes surgieron en el Triásico superior, mientras que la extinción masiva que tuvo lugar en el límite entre el Triásico y el Jurásico marcó la segunda fase de la expansión de los dinosaurio

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Cuál fue el experimento de R2. ¿Qué observó Redi?

3. ¿Qué es lo vivo?

4. ¿Qué es el Fanerozoico?

5. ¿Qué es una era geológica?

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un ejercicio donde apliques el método científico.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo se origina la vida en el planeta, mediante la elaboración de un cómic.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Entra a esta dirección web http://www.biografiasyvidas.com/biografia/p/pasteur.htm y averigua ¿Quién fue y qué hizo Luis Pasteur?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un mapa conceptual en tu cuaderno sobre la siguiente lectura.

Escrito en las rocas

En los sedimentos tipo flysch ubicados en Zumaia, en la provincia de Gipuzkoa, pueden leerse 50 millones de años de la historia geológica de la Tierra, y constituyen una referencia para los geólogos de todo el mundo.

Por Eva van den Berg
Fotografías de Juan Carlos Muñoz

El flysch de Zumaia es un libro abierto de la geología de la Tierra. Esta es quizá la frase más utilizada para definir este tipo de formación sedimentaria presente en el que se considera el yacimiento vertical de rocas, o afloramiento, con uno de los mejores registros geológicos del mundo durante 50 millones de años. Compuesto por una serie de estratos emergidos que conforman una cadena de acantilados a lo largo de varios kilómetros entre las localidades guipuzcoanas de Deba y Zumaia, el lugar es extraordinario para quienes saben leer en este libro pétreo. Por eso forma parte de la Red Europea y Global de Geoparques, tutelada por la Unesco y cuyo objetivo es preservar el patrimonio natural. Desde hace poco más de un año, la Comisión Internacional de Estratigrafía (ICS) lo declaró «referente internacional de la historia de la Tierra», al definir allí dos estratotipos de límite entre pisos geológicos.

Como símbolo de tan importante distinción fueron colocados en la zona de la playa de Itzurun dos clavos dorados, o golden spikes, que señalizan la ubicación de dos estratos que los geólogos consideran referencia mundial.

(Tomado de NAT GEO REVIEW, ENERO 2012)

TEMA 3

¿Cuáles son las partes principales de una célula?

Independientemente de su función especializada, casi todas las células tienen los mismos componentes básicos: una membrana que las rodea, un núcleo que sirve de centro de control y la masa citoplásmica que es donde se lleva a cabo la mayor parte del trabajo.

La membrana, más delgada que una tela de araña y semipermeable, no es sólo una simple cubierta; en cierta forma actúa como un vigilante ante la puerta de una fábrica. Las propiedades físicas y químicas especiales que posee le permiten reconocer a otras células e interactuar con ellas, así como "decidir" lo que debe entrar y salir del citoplasma. De cierta manera envía señales que marcan el "alto" a las sustancias que no deben traspasar sus límites. Las células normales obedecen esas señales, pero las cancerosas lo hacen en menor grado o de una manera caótica, lo que ha hecho pensar que la dispersión del cáncer pudiera tener relación con algún defecto de la membrana, posibilidad que todavía están investigando los especialistas.

El corazón de la célula, el que dirige todas las reacciones químicas celulares, es el núcleo, que puede compararse con el jefe de ingenieros de una fábrica. Todas las células llevan en el núcleo una dotación completa de los genes del organismo al que pertenecen. Se ha visto en el laboratorio que al quitarle a una célula el núcleo pierde la capacidad de reproducirse y, aunque en otros aspectos puede seguir funcionando normalmente un tiempo, termina por morir.

La materia viva que rodea al núcleo, el citoplasma, es una especie de gelatina más o menos líquida que contiene numerosas estructuras especializadas, llamadas organelos, encargadas de fabricar, transformar, almacenar y transportar proteínas, así como eliminar los desechos celulares.

¿Cuánto viven las células?

La mayoría de las células, incluyendo las que forman parte de la piel y de la sangre, tienen un lapso de vida muy corto. Para sustituir a las que se mueren, las menos especializadas tienen que dividirse cada 10 a 30 horas. Algunas células musculares se reproducen sólo una vez al cabo de varios años; otras, como las hepáticas, únicamente lo hacen en circunstancias especiales: si, por ejemplo, se extirpan quirúrgicamente siete octavas partes del hígado, las células restantes comienzan a dividirse a la división celular se le llama mitosis? hasta que el órgano recupera su tamaño original. Las células más especializadas, entre ellas algunas del sistema nervioso incluyendo el cerebro, han perdido la capacidad de reproducirse. Si después de cierta edad una lesión o enfermedad daña estas células, no hay forma de sustituirlas.

El desarrollo de la teoría celular es una ilustración de la interacción entre hechos e ideas. Los avances técnicos han permitido ir descifrando poco a poco los más intrincados problemas biológicos, hasta llegar a facilitar en nuestros días una visión precisa y de gran complejidad de los organismos vivos y en particular de la célula.
    Si retrocedemos al menos unos trescientos años, Robert Hooke, al describir las "células", y Antonie van Leeuwenhoek, al observar por vez primera los microorganismos y otras formas celulares, con sus microscopios rudimentarios, ponían al alcance del hombre valiosos medios de observación que al ser perfeccionados mas tarde, servirían para dar pasos de gigantes al asentamiento de los conocimientos de la célula
    Durante el período inicial de desarrollo de la teoría celular, los científicos acumularon hechos relativos a las células, con la ayuda de microscopios simples. El período medio de desarrollo de la teoría celular comprendió no solo la observación, sino también los intentos de los científicos para llegar a generalizaciones a partir de sus descubrimientos.
    En 1839 ocurrieron dos hechos sobresalientes en conexión con este tema: Purkinje, en Bohemia, acuña el término "protoplasma" para significar el contenido vivo de la célula, y los alemanes Schleiden y Schwann presentan la idea de que todos los seres vivos están formados por células, provocando así el nacimiento de lo que mas tarde habría de llamarse "teoría celular", en la que se define un hecho trascendental: la célula es la unidad fundamental no solo por lo que respecta a su función, sino también en cuanto a su estructura.

Este período terminó con el enunciado de la teoría celular cuyos postulados pueden resumirse:

Todos los animales y vegetales están constituidos por células.
La célula es la unidad básica de estructura y función en un organismo multicelular.
La división celular da origen a la continuidad genética entre células progenitoras y sus descendientes.
La vida del organismo depende del funcionamiento y control de todas sus células.

La teoría celular, que inicialmente se acogió con bastantes reservas, produjo un marco apropiado para el progreso posterior de la biología celular, al presentar a los biólogos algo uniforme y coherente en donde fundamentar sus estudios de la célula aislados y comparativos. Ofreció una esperanzadora seguridad de que las variaciones sugeridas por la teoría de la evolución, tenían un tronco común y que este estaba constituido por la organización celular de los sistemas vivientes.

Desde entonces la teoría celular se ha ido desarrollando y expandiendo, dando un explicación lógica sobre como pueden haber evolucionado los organismos multicelulares a partir de formas unicelulares.

Los procesos de fermentación, respiración, fotosíntesis y duplicación de cromosomas son actividades que tienen lugar en el interior de las células , estos se llevan a cabo tanto en células de organismos unicelulares o multicelulares. Con la teoría de la evolución y la teoría genética, la teoría celular forma parte de la estructura conceptual de todas las Ciencias Biológicas.

Esta idea revolucionaria constituye uno de los pilares fundamentales sobre los que se apoya la Biología moderna, y sirvió para desplazar en gran medida el centro de gravedad de las investigaciones hacia el terreno microscópico. Pronto se descubrieron el núcleo, los cromosomas, el aparato de Golgi y otros orgánulos celulares, y la introducción en Biología del microscopio electrónico reveló innumerables detalles de las ultraestructura celular, poniendo aún en más de manifiesto esa unidad existente entre todos los seres vivos, a pesar de la aparente diversidad. Los hallazgos conseguidos por este procedimiento, junto con los descubrimientos iniciados a finales del siglo XIX sobre la relación existente entre la estructura y la función de los orgánulos celulares, resultaron en parte de la unión de técnicas histológicas, citológicas y químicas, cuyo resultado fue la aparición de la histoquímica y de la citoquímica. Al descubrirse que la base material de la herencia son los cromosomas y que la molécula portadora de la información que se transmite de una generación a otra es el ADN, se establecieron las bases de la citogenética. En la actualidad son tantos los campos de la Biología que han enriquecido a la citología, y han sido tan importantes y transcendentales las repercusiones de estos conocimientos a todos los niveles de organización, que la célula ha pasado a ser el centro de la atención de muchos investigadores y a constituir por sí sóla un capítulo importante entre las ciencias biológicas, al que por mérito propio se llama Biología celular.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es un organelo?

2. ¿Cuál es la función de una mitocondria?

3. ¿Quién fue Schwann?

4. ¿Qué la teoría celular?

5. ¿Qué importancia tiene la célula en el mundo biológico?

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un dibujo de la célula, señalando cada uno de sus organelos.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo se diferencian las células animales y vegetales.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Entra a esta dirección web http://www.historiadelamedicina.org/schwann.html y averigua: ¿Quién fue y qué hizo Luis Pasteur?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un mapa conceptual sobre la siguiente lectura.

EXOPLANETAS
Prometedores hallazgos de la misión Kepler
23/12/2011

A principios de mes, la misión Kepler, el telescopio buscador de planetas de la NASA, confirmó el hallazgo del primer exoplanetas situado en la franja de habitabilidad de una estrella similar al Sol; es decir, a una distancia tal del astro como para que en la superficie del planeta pueda existir agua líquida. Los planetas muy cercanos a su estrella, como Mercurio, sufren temperaturas demasiado elevadas como para albergar vida; los muy lejanos, por el contrario, se encuentran demasiado fríos.

Comparación entre el sistema planetario hallado por la misión Kepler y el sistema solar. La estrella Kepler-22, situada a una distancia de unos 600 años luz de la Tierra, es algo menor que el Sol, por lo que su franja de habitabilidad (verde) se encuentra algo más próxima al astro que la de nuestro sistema solar. Se calcula que, en Kepler-22b, el año (el tiempo que el planeta tarda en dar una vuelta completa en torno a su estrella) dura 289 días (Crédito: NASA/Ames/JPL-Caltech).

Sin embargo, el radio de Kepler-22b (el nuevo planeta) es unas 2,5 veces mayor que el de la Tierra, por lo que los expertos no pueden asegurar que se trate de un planeta rocoso. Los planetas demasiado grandes suelen ser gaseosos (como Júpiter, por ejemplo) y se consideran poco aptos para albergar vida.

Por otro lado, hace apenas unos días la NASA anunció el descubrimiento de los dos primeros exoplanetas del tamaño de la Tierra, un objetivo que los investigadores perseguían desde hacía tiempo, ya que, como es obvio, los exoplanetas más fáciles de detectar (y la mayoría de los conocidos hasta ahora) son aquellos de gran tamaño Con anterioridad, el exoplaneta de menor tamaño conocido poseía un radio 1,42 veces mayor que el de la Tierra.

Bautizados como Kepler-20e y Kepler-20f, los planetas recién descubiertos pertenecen al sistema planetario Kepler-20, compuesto por un total de cinco planetas en torno a su estrella y emplazado a una distancia de unos 1000 años luz de la Tierra.

Comparación de los tamaños relativos de Kepler-20e, Kepler-20f, Venus y la Tierra. El primero de ellos es incluso algo menor que nuestro planeta (su radio es 0,87 veces el terrestre); el segundo, casi del mismo tamaño (su radio es 1,03 veces el de nuestro planeta). Los modelos de formación planetaria predicen que tales planetas deben ser rocosos, una condición que se cree que favorece las posibilidades de albergar vida (Crédito: NASA/Ames/JPL-Caltech).

Kepler-20e y Kepler-20f se hallan, sin embargo, demasiado próximos a su estrella anfitriona como para permitir la existencia de vida. De hecho, se encuentran tan cerca que sus respectivos años tan solo duran 6 y 20 días.

El telescopio Kepler busca planetas mediante el método de los tránsitos: cuando un planeta que orbita en torno a una estrella distante se interpone entre esta y la Tierra, apantalla una pequeña fracción de la luz del astro, como si de un pequeño «eclipse» se tratase. Esas ligeras disminuciones de intensidad son detectadas por el fotómetro de alta resolución de Kepler, que observa de manera simultánea unas 100.000 estrellas y registra su brillo cada 30 minutos.

Cada vez que el telescopio detecta una modulación periódica en la luz emitida por una estrella, los expertos dicen haber hallado un «candidato» a planeta. Después, esas observaciones se someten a una serie de comprobaciones con ayuda de telescopios terrestres y del telescopio espacial infrarrojo Spitzer, a fin de confirmar su naturaleza.

Los responsables de la misión Kepler también informaron del descubrimiento de más de 1000 nuevos candidatos, lo que prácticamente dobla todos los conocidos hasta ahora. Dado el ritmo al que progresan los hallazgos de la misión Kepler, sus responsables se han mostrado confiados. Según Natalie Batalha, una de las responsables de la misión, «encontrar planetas con el tamaño y la temperatura adecuados solo parece cuestión de tiempo»

TEMA 4

CLASIFICACIÓN CELULAR

Células procarióticas y eucarióticas

              La célula se define como la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos. Aunque los virus y los extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propios de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos.
        La biología estudia las células en función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen.
Unidad fundamental de vida. Es un cuerpo con volumen que transforma energía y es capaz de transferir información.
    El concepto de célula surge en este siglo (en el s. XVIII se estudiaba) pero se revoluciona con el descubrimiento del microscopio electrónico, que tiene una gran resolución (puede separar 2 puntos muy cercanos y así ver con mayor profundidad). La rama que se ocupa de la célula es la Citología, muy nueva y avanzada.
    En los 30 se dudaba de lo que tenía la célula, pero hacen los postulados de la teoría celular, con Schaum y Swan, que dice que la célula es la unidad anatómica, o la unidad morfológica, o la unidad de origen ( porque si se divide una célula, ninguna parte podrá sobrevivir por si sola). En 1952 se añade el postulado de que la célula es la unidad patológica. Todo ser vivo está formado al menos por una célula. La célula es una unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma. Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos. Aunque los virus y los extractos acelulares realizan muchas de las funciones propias de la célula viva, carecen de vida independiente, capacidad de crecimiento y reproducción propias de las células y, por tanto, no se consideran seres vivos. La biología estudia las células en función de su constitución molecular y la forma en que cooperan entre sí para constituir organismos muy complejos, como el ser humano. Para poder comprender cómo funciona el cuerpo humano sano, cómo se desarrolla y envejece y qué falla en caso de enfermedad, es imprescindible conocer las células que lo constituyen.
    Hay células de formas y tamaños muy variados. Algunas de las células bacterianas más pequeñas tienen forma cilíndrica de menos de una micra o µm (1 µm es igual a una millonésima de metro) de longitud. En el extremo opuesto se encuentran las células nerviosas, corpúsculos de forma compleja con numerosas prolongaciones delgadas que pueden alcanzar varios metros de longitud (las del cuello de la jirafa constituyen un ejemplo espectacular). Casi todas las células vegetales tienen entre 20 y 30 µm de longitud, forma poligonal y pared celular rígida. Las células de los tejidos animales suelen ser compactas, entre 10 y 20 µm de diámetro y con una membrana superficial deformable y casi siempre muy plegada. La forma depende de su envoltura externa (membrana plasmática), que esta en todas las células hay 2 tipos.

Amorfa ( la forma cambia ) ej: glóbulos blancos y amibas. Es mas delgada y elástica.
Forma definida: tiene todo tipo de formas, como de forma estrelladaà neuronas. Es mas gruesa y menos elástica.

Entre las células procarióticas y eucarióticas hay diferencias fundamentales en cuanto a tamaño y organización interna. Las procarióticas, que comprenden bacterias y cianobacterias (antes llamadas algas verdeazuladas), son células pequeñas, entre 1 y 5 µm de diámetro, y de estructura sencilla; el material genético (ADN) está concentrado en una región, pero no hay ninguna membrana que separe esta región del resto de la célula. Las células eucarióticas, que forman todos los demás organismos vivos, incluidos protozoos, plantas, hongos y animales, son mucho mayores (entre 10 y 50 µm de longitud) y tienen el material genético envuelto por una membrana que forma un órgano esférico conspicuo llamado núcleo. De hecho, el término eucariótico deriva del griego núcleo verdadero, mientras que procariótico significa antes del núcleo.

Pese a las muchas diferencias de aspecto y función, todas las células están envueltas en una membrana –llamada membrana plasmática- que encierra una sustancia rica en agua llamado citoplasma. En el interior de las células tienen lugar numerosas reacciones químicas que les permiten crecer, producir energía y eliminar residuos.

El conjunto de estas reacciones se llama metabolismo (término que proviene de una palabra griega que significa cambio). Todas las células contienen información hereditaria codificada en moléculas de ácido desoxirribonucleico (DNA); esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia. Estas y otras numerosas similitudes (entre ellas muchas moléculas idénticas o casi idénticas) demuestran que hay una relación evolutiva entre las células actuales y las primeras que aparecieron sobre la Tierra.

Arquitectura celular

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es la membrana plasmática?

2. ¿Cuál es la función del citoplasma?

3. ¿Cuál es la función del núcleo?

4. ¿Qué es una célula eucariótica?

5. ¿Qué es una célula procariótica?

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un dibujo de la célula eucariótica y procariótica.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo se diferencian las células eucariótica y procariótica.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INVESTIGATIVA:

Entra a esta página web http://www.curtisbiologia.com/p1883-1839 y resuelve: ¿Quién fue y qué hizo Mathias Schleiden?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un mentefacto sobre la siguiente lectura:

A estas bacterias les gusta la sal y el pegamento

Una cepa bacteriana utilizada para limpiar obras de arte

Para ciertos microorganismos, las capas de pegamento endurecido que dañan la superficie de algunas obras de arte son un auténtico manjar. Por este motivo, restauradores y microbiólogos del Instituto Universitario de Restauración del Patrimonio (IRP) y del Centro Avanzado de Microbiología de Alimentos (CAMA), ambos de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), están utilizando unas bacterias para reparar pinturas, como es el caso de los frescos que el pintor Antonio Palomino realizó en el siglo XVII en la iglesia de los Santos Juanes de Valencia.

El proyecto surgió cuando los profesores del IRP Pilar Roig y José Luis Regidor se hallaban inmersos en pleno proceso de restauración de los frescos, que habían quedado prácticamente destruidos tras un incendio ocurrido en 1936 y que luego fueron restaurados inadecuadamente en la década de 1960. Primero reconstruyeron las áreas en las que había desaparecido la pintura mural mediante la transferencia de imágenes digitales impresas. Después acometieron las que resultarían más problemáticas: las que habían sido tratadas de manera inadecuada en la restauración de los años sesenta, en las que había numerosos restos de cola adheridos, y las áreas alteradas con eflorescencias salinas, unas costras blancas insolubles provocadas por la acumulación de sales cristalizadas.

Ante tamaña dificultad, la microbióloga Rosa María Montes, del CAMA, y la bióloga Pilar Bosch, doctora en Ciencia y Restauración del Patrimonio, viajaron a Italia para conocer a los autores de unos estudios pioneros sobre procesos de restauración realizados con bacterias. De regreso en Valencia, el equipo mejoró y adaptó a su caso particular este método de biolimpieza. «Mientras que en Italia aplican los microorganismos, unas bacterias del género Pseudomonas, con algodón, nosotros hemos optado por desarrollar un gel que actúa en superficie, y así evitamos que la humedad penetre en la pintura mural», explica Montes. Un sistema mucho mejor que el tradicional uso de productos químicos, agresivos para la pintura y tóxicos para el restaurador y el medio ambiente. Las puertas están abiertas para encontrar otros muchos microorganismos útiles para la eliminación de sustancias indeseadamente adheridas a las obras de arte. –Eva van den Berg

TOMADO DE NAT GEO REVIEW ENERO 2012

CUESTIONARIO

1. ¿Cómo se origina el Universo?

2. ¿Qué es una teoría?

3. ¿Qué es una observación?

4. ¿Qué es un fenómeno?

5. ¿Qué es experimentar?

6. ¿Qué es el problema en las ciencias?

7. ¿Cómo se origina el planeta Tierra?

8. ¿Cómo se origina la vida según Oparin?

9. ¿Cómo era el océano primitivo?

10. ¿Qué es una célula?

11.¿Qué estudió Scwann?

12.¿Qué quiere decir eucarióte?

13.¿Qué quiere decir procariote?

14.¿Qué es el núcleo celular?

15.¿Qué es la membrana celular?

16.¿Qué es la pared celular?

17.¿Qué función tiene la mitocondria?

18.¿Qué función tiene un lisosoma?

19.¿Qué función tiene el ribosoma?

20.¿Qué es la síntesis de proteínas?

21.Dibuje una célula animal.

22.Dibuje una célula vegetal.

23.¿Qué diferencias hay entre una célula animal y una vegetal?

24.¿Qué función tiene un cloroplasto?

25.¿Qué células tienen pared celular?

26.¿Qué Células no tienen núcleo?

27.¿Qué organismos son unicelulares?

28.¿Qué función tiene un lisosoma?

29.Dibuja una mitocondria.

30.Dibuja un lisosoma.

31.Dibuja una bicapa membranal.

32.¿Qué es el método científico?

33.¿Qué hizo heratóstenes?

34.¿A qué bacterias les gustan la sal y el pegamento?

35.¿Para qué se usan?

36.¿Quiénes realizaron el estudio con las bacterias mencionadas?

37.¿Qué halló la misión Kepler?

38.¿Qué es la misión Kepler?

39.¿Cómo es el planeta que descubre la misión Kepler?

40.¿Cómo te imaginas un planeta como ese?

41.¿Qué está escrito en las rocas?

42.¿Qué es el cableado neuronal?

43.¿Cómo fue el experimento de Redi?

44.¿Qué hizo Pasteur?

45.¿Qué es la generación espontánea?

46.¿Qué explicaba la generación espontánea?

47.¿Quién fue Francesco Redi?

48.¿Explica que es una célula?

49.¿Por qué es importante la célula en el mundo biológico?

50.Realiza un mapa conceptual sobre los temas de la Unidad.

AUTOEVALUACIÓN

LOGRO	Excelente	Bueno	Regular	Para mejorar
Analiza y determina como es el funcionamiento celular, siendo tolerante con la opinión de los demás.

Anota en cada casilla qué aspectos fueron positivos y cuáles debes mejorar.

UNIDAD DOS

FUNCIONES CELULARES

TEMA 1

RESPIRACIÓN CELULAR

Las mitocondrias son uno de los orgánulos más conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi todas las células eucarióticas. Observadas al microscopio, presentan una estructura característica: la mitocondria tiene forma alargada u oval de varias micras de longitud y está envuelta por dos membranas distintas, una externa y otra interna, muy replegada. Las mitocondrias son los orgánulos productores de energía. La célula necesita energía para crecer y multiplicarse, y las mitocondrias aportan casi toda esta energía realizando las últimas etapas de la descomposición de las moléculas de los alimentos. Estas etapas finales consisten en el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono, proceso llamado respiración, npor su similitud con la respiración pulmonar. Sin mitocondrias, los animales y hongos no serían capaces de utilizar oxígeno para extraer toda la energía de los alimentos y mantener con ella el crecimiento y la capacidad de reproducirse. Los organismos llamados anaerobios viven en medios sin oxígeno, y todos ellos carecen de mitocondrias.

Mitocondria (del griego mitos = hilo, hebra; chondros = grano, terrón, cartílago): La usina celular. Organelas autorreplicantes, que se encuentran en el citoplasma de la célula eucariota rodeadas por dos membranas, completan el proceso de consumo de la glucosa generando (por quimiósmosis) la mayor parte del ATP que necesita la célula para sus funciones.

Diminuta estructura celular de doble membrana responsable de la conversión de nutrientes en el compuesto rico en energía trifosfato de adenosina (ATP), que actúa como combustible celular. Por esta función que desempeñan, llamada respiración, se dice que las mitocondrias son el motor de la célula.

Se encuentran mitocondrias en las células eucarióticas (células con el núcleo delimitado por membrana). El número de mitocondrias de una célula depende de la función de ésta. Las células con demandas de energía particularmente elevadas, como las musculares, tienen muchas más mitocondrias que otras. Por su acusado parecido con las bacterias aeróbicas (es decir, que necesitan oxígeno), los científicos creen que las mitocondrias han evolucionado a partir de una relación simbiótica o de cooperación entre una bacteria aeróbica y una célula eucarióticas ancestral.

La principal función de las mitocondrias es generar energía para mantener la actividad celular mediante procesos de respiración aerobia. Los nutrientes se escinden en el citoplasma celular para formar ácido pirúvico que penetra en la mitocondria. En una serie de reacciones, parte de las cuales siguen el llamado ciclo de Krebs o del ácido cítrico, el ácido pirúvico reacciona con agua para producir dióxido de carbono y diez átomos de hidrógeno. Estos átomos de hidrógeno se transportan hasta las crestas de la membrana interior a lo largo de una cadena de moléculas especiales llamadas coenzimas. Una vez allí, las coenzimas donan los hidrógenos a una serie de proteínas enlazadas a la membrana que forman lo que se llama una cadena de transporte de electrones.

La cadena de transporte de electrones separa los electrones y los protones de cada uno de los diez átomos de hidrógeno. Los diez electrones se envían a lo largo de la cadena y acaban por combinarse con oxígeno y los protones para formar agua.
La energía se libera a medida que los electrones pasan desde las coenzimas a los átomos de oxígeno y se almacena en compuestos de la cadena de transporte de electrones. A medida que éstos pasan de uno a otro, los componentes de la cadena bombean aleatoriamente protones desde la matriz hacia el espacio comprendido entre las membranas interna y externa. Los protones sólo pueden volver a la matriz por una vía compleja de proteínas integradas en la membrana interior. Este complejo de proteínas de membrana permite a los protones volver a la matriz sólo si se añade un grupo fosfato al compuesto difosfato de adenosina (ADP) para formar ATP en un proceso llamado fosforilación.

El ATP se libera en el citoplasma de la célula, que lo utiliza prácticamente en todas las reacciones que necesitan energía. Se convierte en ADP, que la célula devuelve a la mitocondria para volver a fosforilarlo.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es la respiración celular?

2. ¿Cuál es la función de la mitocondria?

3. ¿Cuál es la función del ATP?

4. ¿Qué es una fosforilasa?

5. ¿Qué es el ciclo de Krebs?

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un esquema de la célula respiración celular.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo se realiza la respiración celular..

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Debes entrar a esta web http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Energiaquimicaycombustion.htm y averiguar: ¿Qué es energía química?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un mapa conceptual.

Gemasolar, energía non stop

Una planta termosolar logra funcionar 24 horas seguidas

La empresa Torresol Energy, promotora y operadora de plantas de energía termosolar por concentración, ha construido en la localidad sevillana de Fuentes de Andalucía la que se considera la planta solar comercial más innovadora del mundo, llamada Gemasolar, desarrollada con una tecnología puntera cien por cien española aportada por la ingeniería SENER.

Como todas las plantas de energía termosolar, Gemasolar funciona concentrando la radiación solar directa mediante espejos, o heliostatos, en un receptor central por el que circula un fluido determinado que se calienta y transfiere el calor al agua, produciendo vapor. Éste es conducido a la turbina responsable de accionar el generador eléctrico.
En el caso de Gemasolar, el receptor está elevado del suelo, en lo alto de una torre central. «Los heliostatos dirigen los rayos solares a un receptor instalado a más de 100 metros de altura, por donde circula un fluido constituido por sales fundidas, compuestas por nitratos de sodio y potasio, que alcanzan temperaturas superiores a los 560 ºC», dice Enrique Sendagorta, presidente de Torresol Energy. El gran logro de esta planta ha sido que por primera vez se ha conseguido un almacenamiento de calor a alta temperatura, lo que permite extender el período de funcionamiento normal de estas plantas, que sólo funcionan mientras la insolación lo permite y están obligadas a dejar de producir cuando la radiación solar no es suficiente. «Las sales se mantienen fundidas con la aportación de la energía solar recogida por los espejos, de tal modo que almacenan el excedente de calor acumulado durante las horas de insolación, lo que permite seguir produciendo electricidad aun cuando no hay luz solar», añade Enrique Sendagorta.

Gracias a este sistema, Gemasolar es capaz de suministrar energía a 25.000 hogares evitando que se quemen 89.000 toneladas de lignito o que se importen 218.000 barriles de petróleo. La planta tiene una autonomía de generación eléctrica de unas 15 horas sin aporte solar, lo cual, de implementarse a gran escala, posibilitaría la gestión de la energía solar en función de la demanda y no en función de las horas de sol. La central, que ocupa una superficie de 185 hectáreas y genera una potencia de 19,9 MW, consiguió funcionar recientemente durante 24 horas seguidas, algo que no se había logrado hasta el momento en ninguna planta solar del mundo. El hito ha suscitado el interés internacional. –Eva van den Berg

TEMA DOS

REPRODUCCIÓN CELULAR

La célula cuando se reproduce da lugar a nuevas células. Tal y como ya sabemos existe organismos unicelulares y pluricelulares, estos últimos forman parte de los diferentes tejidos que tienen la función de sustituir a una célula muerta o ayudarla a crecer. Para la reproducción celular se necesita dos procesos:

División del núcleo
División de citoplasma(citocinesis)
Mitosis:es la que se produce en todos los organismos menos los sexuales,también llamadas células somáticas.

Meiosis: se reproduce en las células sexuales o también llamados gametos.
La división celular es la parte del ciclo celular en la que una célula inicial (llamada "madre") se divide en dos para formar dos células hijas. Gracias a la división celular se produce el crecimiento de los organismos pluricelulares con el crecimiento de los tejidos y la reproducción vegetativa en seres unicelulares.
Los seres pluricelulares reemplazan su dotación celular gracias a la división celular y suele estar asociada a la diferenciación celular. en algunos animales la división celular se detiene en algún momento y las células acaban envejeciendo. Las células senescentes se deterioran y mueren debido al envejecimiento del cuerpo. Las células dejan de dividirse porque los telómeros se vuelven cada vez más cortos en cada división y no pueden proteger a los cromosomas.
Tipos de división celular
Bipartición: la división de la célula madre en dos células hijas, cada nueva célula es un nuevo individuo con estructuras y funciones idénticas a la célula madre. Este tipo de reproducción la presentan organismos como bacterias, amebas y algunas algas.
Gemación: se presenta cuando unos nuevos individuos se producen a partir de yemas. El proceso de gemación es frecuente en esponjas, celenterios, briozoos. En una zona o varias del organismo progenitor se produce una evaginación o yema que se va desarrollando y en un momento dado sufre una constricción en la base y se separa del progenitor comenzando su vida como nuevo ser.
Esporulación: la esporulación o esporogénesis consiste en un proceso de diferenciación celular para llegar a la producción de células reproductivas dispersivas de resistencia llamadas esporas. Este proceso ocurre en hongos, amebas, líquenes, algunos tipos de bacterias, protozoos esporozoos (como el Plasmodium causante de malaria), y es frecuente en vegetales (especialmente algas, musgos y helechos), grupos de muy diferentes orígenes evolutivos, pero con semejantes estrategias reproductivas, todos ellos pueden recurrir a la formación células de resistencia para favorecer la dispersión.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es la reproducción celular?

2. ¿Cuál es la esporulación?

3. ¿Cuál es la mitosis?

4. ¿Qué es la meiosis?

5. ¿Cuáles son las fases de la meiosis?

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un esquema de la mitosis y la meiosis.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo se realiza la meiosis.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Entra a esta web http://www.bioapuntes.cl/apuntes/gametogenesis.htm y resuelve: ¿Qué es gametogénesis?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un cuadro comparativo entre la lectura siguiente y el tema visto..

GENÉTICA
¿Cuál es el efecto de una mutación?
12/12/2011

La inactivación del gen tbx-9 en C. elegans hace que la mutación se manifieste solo en la mitad de los embriones, que presentan una morfología anómala (flecha pequeña). Créditos: Nature

Muchas mutaciones solo resultan perjudiciales en un subconjunto de personas que las presentan. Un individuo que posee cierta mutación puede desarrollar una enfermedad (como la esquizofrenia o el cáncer de mama), mientras que otro con la misma mutación puede no hacerlo. Las razones de esta discordancia son desconocidas, aunque se piensa que podría deberse a fuentes adicionales de variación genética o a factores de riesgo ambientales.

Un estudio reciente sugiere que, aunque lleguemos a conocer todos los genes importantes para una enfermedad concreta, quizá no podremos predecir qué le pasará a cada persona contando únicamente con la información de su genoma, ya que existe un importante componente de azar: el grado de activación o represión de un gen varía mucho entre individuos, incluso en ausencia de variación genética y ambiental.

Dado que la composición genética y el ambiente son insuficientes para saber si una mutación afectará o no a un individuo, los investigadores desarrollaron una metodología para medir pequeñas diferencias en la expresión de genes in vivo. Utilizaron el gusano microscópico Caenorhabditis elegans, uno de los organismos modelos más usados en biología debido a su simplicidad y el primer animal al que se secuenció el genoma.

Se ha comprobado que, tanto en gusanos como en humanos, los genes cooperan y se ayudan entre sí para realizar funciones dentro de la célula. Unos pocos genes ayudan a cientos de otros en muchos procesos distintos, mientras que otros solo ayudan a unos pocos genes a desarrollar tareas más específicas. Según los autores, la clave para realizar una medicina personalizada y predictiva radica en conocer el grado de variación en la expresión de ambos tipos de genes.

TOMADO DE REVISTA INVESTIGACION Y CIENCIA ENERO 2012

TEMA TRES

NUTRICIÓN CELULAR

NUTRICION CELULAR

La nutrición es un proceso en el que los seres vivos toman los alimentos, los convierten en nutrientes y los abosrben para tomar la energía necesaria para vivir.

La nutrición puede ser autrótrofa y heterótrofa. El prefijo auto significa uno mismo y hetero significa diferente, otro. Según esto podemos deducir que La nutrición autrótrofa es aquella que realiza un organismo por si mismo (toma lo que necesita de las sustancias inorgánicas), es decir que no necesita alimentarse de otro ser vivo. Por ejemplo las plantas fabrican su propio alimento cuando toman los nutrientes del suelo, absorben el agua y toman la luz del sol y la transforman en nutrientes por medio de un proceso llamado fotosíntesis (de esto hablaremos más adelante). Existen otros organismos que tambien son autótrofos como algunas bacterias y las algas.

Los organismos heterótrofos son aquellos que se alimentan tomando los nutrientes de otros seres vivos, en este grupo se encuentran los animales y hongos, también algunas bacterias.

Ahora vamos a hablar de cómo toman los nutrientes las células.

Como ya tratamos anteriormente sabes que las células son la unidad estructural de los seres vivos, son aquellas que se unen una a una para formar todo nuestro cuerpo. Cada célula tiene organelos que cumplen funciones diferentes, para la nutrición utiliza los lisosomas.

Puede ocurrir de dos formas eso depende del tamaño de las particulas que ingresan a la célula. Cuando las partículas son muy pequeñas ocurre la difusión y la ósmosis.

LA DIFUSIÓN: se refiere al paso de particulas de un lado a otro y siempre ocurre cuando hay más partículas en un lado y menos en otro. Por ejemplo cuando en la célula casi no hay sales pasan las partículas a su interior y si por el contrario hay más sales edentro de la célula entonces sale de ella.

LA ÓSMOSIS: Ocurre cuando hay movimiento de agua del interior hacia el exterior de ella y viceversa. Generalmente ocurre del lugar donde hay mayor concentración de agua al lugar donde hay menor concentración de agua.

Existe otra forma de nutrición cuando las partículas son grandes y recibe el nombre de ENDOCITOSIS (el prefijo endo significa internamente) y puede ser de dos tipos pinocitosis y fagocitosis.

FAGOCITOSIS: ocurre cuando las particulas ingeridas son muy grandes. Por ejemplo las células que defienden al organismo de los elementos extraños los envuelven con su menbrana celular y los lisosomas los digieren como hace nuestro estómago con las alimentos que ingerimos. Como puedes observar el organismo extraño llega a la membrana y ésta la envuelve formando una vacuola que luego será digerida por los lisosomas de la célula.

PINOCITOSIS: La pinocitosis es la entrada de líquido al interior de la célula y ocurre igual que el proceso de fagocitosis, pero en lugar de un organismo extraño, la membrana se pliega y deja que entre el fluido , luego se forma la vesícula.

EXOCITOSIS: Como ya sabes en el proceso de digestión hay ingreso de alimentos pero también hay expulsión de desechos, la célula de igual forma cumple con este proceso que se llama exocitosis, que es la expulsión de sustancias que la célula no necesita. Es el proceso contrario a la fagocitosis y la pinocitosis. Aquí, en el interior de la célula hay una vesícula con las partículas que la célula no necesita, luego se une con la membrana celular, se abre la vesicula y salen las partículas.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es la nutrición celular?

2. ¿Cuál es la fagocitosis?

3. ¿Cuál es la membrana celular?

4. ¿Qué es la energía química?

5. ¿Cuáles son las formas de nutrición celular?

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un esquema de la pinocitosis, fagocitosis y exocitosis.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo se realiza la pinocitosis.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Entra a esta dirección web http://www.um.es/molecula/sales06.htm y define: ¿Qué es presión osmótica?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un resumen (mínimo 10 líneas) en tu cuaderno sobre la siguiente lectura.

Hemeroteca

NATGEO MARZO 2006

El viaje más largo

Los rastros genéticos dejados por nuestros ancestros están conduciendo a los científicos, en un fascinante viaje a través del tiempo, a un épico descubrimiento de las migraciones de la humanidad desde los orígenes de nuestra especie, cuando un reducido grupo de humanos modernos partió de África para colonizar el mundo.

Por James Shreeve

A todos nos gusta una buena historia, y cuando ésta esté acabada, será la más grande que jamás se ha contado. Empieza en África, con un reducido grupo de cazadores-recolectores, quizá de unos pocos cientos, y termina unos 200.000 años después, con sus 6.500 millones de descendientes dispersos por toda la faz de la Tierra.En medio hay una vasta saga de supervivencia, migraciones, aislamiento y conquista, desarrollada en su mayor parte en el silencio de la prehistoria. ¿Quiénes fueron esos primeros humanos modernos de África? ¿Qué impulsó a un grupo de sus descendientes a abandonar su continente natal hace apenas 50.000 años y expandirse a través de Eurasia? ¿Qué rutas siguieron? ¿Se mezclaron por el camino con los miembros más antiguos de la familia humana? ¿Cuándo y cómo llegaron por primera vez a América?Es decir: ¿De dónde venimos todos nosotros? ¿Cómo llegamos donde estamos hoy?Durante decenios, las únicas pistas fueron los escasos huesos y útiles dispersos que nuestros ancestros dejaron tras de sí en sus viajes. En los últimos 20 años, sin embargo, los científicos han hallado un registro de las antiguas migraciones humanas en el ADN de los vivos. «Cada gota de sangre humana contiene un libro de historia escrito en el lenguaje de nuestros genes», dice el genetista de poblaciones Spencer Wells, explorador residente de National Geographic.

TEMA CUATRO

SINTESIS DE PROTEINAS

Cuatro son las reglas que siguen las células para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos:

Las proteínas y los ácidos nucleicos están compuestos por un número limitado de subunidades: en el caso de las proteínas, son 20 los aminoácidos que constituyen estas subunidades, mientras que sólo cuatro bases nucleicas son utilizadas para construir el RNA o el DNA.
Durante el proceso de polimerización, las subunidades son añadidas una a una: el el caso de las proteínas, la síntesis empieza en el grupo NH2 del aminoácido inicial y continua hasta el -COOH del aminoácido terminal; en el caso de los ácidos nucleícos, la síntesis comienza por el extremo 5' y prosigue hasta el extremo 3´.
Cada cadena tiene un punto específico de iniciación y el crecimiento procede en una dirección hasta una terminación también especificada. Esto requiere unas señales de inicio y de fin.
El producto sintético primario no es usualmente empleado como tal sino que es modificado. Mediante una serie de enzimas, las cadenas de polímeros experimentan una serie de transformaciones (rotura, unión a otra cadena, entrecruzamiento, etc)

SINTESIS DE PROTEINAS

Describir la síntesis de proteínas y del DNA dentro de una célula es como describir un círculo: el DNA dirige la síntesis del RNA; el RNA dirige la síntesis de proteínas y, finalmente, una serie de proteínas específicas catalizan la síntesis tanto del DNA como del RNA.

Las instrucciones para construir las proteínas están codificadas en el DNA y las células tienen que traducir dicha información a las proteínas. El proceso consta de dos etapas:

TRANSCRIPCION:

la transcripción es el proceso durante el cual la información genética contenida en el DNA es copiado a un RNA de una cadena única llamado RNA-mensajero. La transcripción es catalizada por una enzima llamada RNA-polimerasa. El proceso se inicia separándose una porción de las cadenas de DNA: una de ellas, llamada hebra sentido es utilizada como molde por la RNA-polimerasa para incorporar nucleótidos con bases complementarias dispuestas en la misma secuencia que en la hebra anti-sentido, complementaria de la hebra sentido inicial.

La única diferencia consiste en que la timina del DNA inicial es sustituída por uracilo en el RNA mensajero. Así, por ejemplo, una secuencia ATGCAT de la hebra sentido del DNA inical producirá una secuencia UACGUA.

Además de las secuencia de nucleótidos que codifican proteínas, el RNA mensajero copia del DNA inicial unas regiones que no codifican proteínas y que reciben en nombre de intrones. Las partes que codifican proteínas se llaman exones. Por lo tanto, el RNA inicialmente transcrito contiene tanto exones como intrones. Sin embargo, antes de que abandone el núcleo para dirigirse al citoplasma donde se encuentran los ribosomas, este RNA es procesado mediante operaciones de "corte y empalme", eliminándose los intrones y uniéndose entre sí los exones. Este RNA-m maduro es el que emigra al citoplasma. Un único gen puede codificar varias proteínas si el RNA-m inicial puede ser cortado y empalmado de diversas formas. Esto ocurre, por ejemplo, durante la diferenciación celular en donde las operaciones de corte y pegado permite producir diferentes proteínas.

Además de utilizarse como molde para la síntesis del RNA-m, el DNA también permite la obtención de otros dos tipos de RNA:

El RNA de transferencia (t-RNA) que se une específicamente a cada uno de los 20 aminoácidos y los transporte al ribosoma para incorporarlos a la cadena polipeptídica en crecimiento.
El RNA ribosómico (r-RNA) que conjuntamente con las proteínas ribosómicas constituye el ribosoma.

TRADUCCION:

El m-RNA maduro contiene la información para que los aminoácidos que constituyen una proteína en vayan añadiendo según la secuencia correcta. Para ello, cada triplete de nucleótidos consecutivos (codón) especifica un aminacido. Dado que el m-RNA contiene 4 bases, el número de combinaciones posibles de grupos de 3 es de 64, número más que suficiente para codificar los 20 aminoácidos. De hecho, un aminoácido puede ser coficado por varios codones.

La síntesis de proteínas tiene lugar de la manera siguiente:

Iniciación: Un factor de iniciación, GPT y metionil-tRNA[Met] forman un complejo que se une a la subunidad ribosómica grande. A su vez, el m-RNA y la subunidad ribosómica pequeña se unen al encontrar esta última el codón de iniciación que lleva el primero. A continuación ambas subunidades ribosómicas se unen. El metionil-tRNA[met] está posicionado enfrente del codón de iniciación (AUG). El GPT y los factores de iniciación de desprenden quedando el tRNA[Met] unido al ribosoma.
Elongación: Un segundo aminoacil-tRNA (en el ejemplo Phe-tRNa[Phe]) se coloca en la posición A de la subunidad grande del ribosoma. Un complejo activado por GPT se ocupa de formar el enlace peptídico quedando el peptido en crecimiento unido al aminoacil-tRNA entrante. Al mismo tiempo, el primer t-RNA se separa del primer aminoácido y del punto P del ribomosa.
El ribosoma se mueva un triplete hacia la derecha, con los que el peptidil-tRNA[Phe] queda unido al punto P que había quedado libre. Un tercer aminoacil-tRNA (en el ejemplo Leu-tRNA[Leu]) se coloca en la posición A y se repite el proceso de formación del enlace peptidico, quedando el peptido en crecimiento unido al Leu-tRNA[Leu] entrante. Se separa el segundo t-RNA del segundo aminoacido y del punto P del ribosoma.
Terminación: el m-RNA que se está traduciendo lleva un codón de terminación (UAG). Cuando el ribosoma llega a este codón, la proteína ensamblada es liberada y el ribosoma se fragmenta en sus subunidades quedando listo para un nuevo proceso.

En el proceso que acabamos de describir, el ribosoma se desplazaba a lo largo de una hebra de m-RNA leyendo los tripletes de uno en uno. La síntesis de proteínas progresa a razón de 15 aminoácidos/segundo. Dada la longitud del m-RNA, varios ribosomas pueden ir leyendo codones y sintetizando proteínas. El conjunto se denomina poliribosoma.

A partir del anterior proceso se puede definir como gen un conjunto de nucleótidos de una molécula de DNA que sirve como molde para la producción de una proteína o una familia de proteínas si se producen operaciones de corte y empalme en el RNA. Como usualmente una proteína tiene entre 100 y 1000 aminoacidos, el m-RNA maduro contendrá entre 300 y 3000 nucleótidos. El tamaño del gen dependerá, de los intrones que tenga.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es síntesis de proteínas?

2. ¿Cuál es traducción?

3. ¿Cuál es un ribosoma?

4. ¿Qué es un aminoácido?

5. ¿Cuáles son las fases de la síntesis de proteínas?

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un esquema de la síntesis de proteínas.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo se realiza la síntesis de proteínas.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Revisa esta página web http://enciclopedia.us.es/index.php/Gen y define: ¿Qué es un gen?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un mapa conceptual sobre la lectura siguiente:

GENÓMICA
El estrés puede proteger al genoma
19/12/2011

Dos gusanos genéticamente idénticos fueron sometidos a los mismos niveles de estrés por calor. Un marcador fluorescente permite observar que los individuos muestran diferencias. El que muestra un marcador más destacado presenta menor probabilidad de desarrollar un fenotipo mutante. Crédito: CRG

Un sencillo mecanismo puede prevenir que las mutaciones causen determinadas características fenotípicas, como por ejemplo una enfermedad. Así lo han demostrado investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG), quienes sometieron a diferentes individuos del gusano Caenorhabditis elegans a un choque térmico (35ºC) durante su etapa de larvas con el fin de causarles estrés. Mediante dicho estrés por calor consiguieron proteger a los pequeños gusanos contra mutaciones genéticas. "Nos sorprendimos al observar que un poco de estrés puede tener un efecto protector contra las mutaciones, ya que no produce ningún daño celular y en cambio produce suficientes proteínas chaperonas para mantener a raya el efecto de las mutaciones", explica María Olivia Casanueva, primera autora del estudio e investigadora posdoctoral en el CRG. Numerosas de las enfermedades genéticas cuyo origen se debe a mutaciones, entre ellas, la fibrosis quística y el cáncer de mama, solo afectan a un subgrupo de individuos que las heredan.

Proteínas chaperonas protectoras

Algunas patologías se producen a causa de mutaciones que afectan a la estructura tridimensional de las proteínas, y provocan inestabilidad en su estructura, además de productos tóxicos. Todas las proteínas están compuestas por una cadena lineal de aminoácidos y tienen que plegarse, formando una estructura de tres dimensiones, para poder funcionar correctamente. En este plegamiento participan las proteínas chaperonas, las cuales ayudan al plegamiento de otras proteínas o estructuras macromoleculares. Las proteínas inestables ocasionadas por mutaciones pueden permanecer plegadas si existe un número suficiente de chaperonas a su alrededor. De esta manera, las mutaciones se mantienen ocultas y no se expresan. En resumen, la presencia de proteínas chaperonas puede mantener a "raya” el efecto de las mutaciones.

Según indica Ben Lehner, investigador del CRG y coordinador del estudio: "La cantidad de chaperonas inducidas por cualquier tipo de estrés varían de un individuo a otro, incluso si los sujetos son genéticamente idénticos. Cuando se utiliza el estrés leve como tratamiento protector, la fluctuación azarosa en la dosis de chaperonas puede explicar hasta cierto punto por qué de todos los individuos que tienen las mismas mutaciones, solo algunos desarrollan la enfermedad". Las mutaciones a menudo tienen consecuencias que varían de un individuo a otro. Se ha observado que dos gemelos idénticos pueden reaccionar a tal mecanismo de una manera distinta pese a poseer un genoma casi idéntico. Con todo, la líder de la investigación recuerda en declaraciones a SINC que, debido a la importancia del componente azaroso, “aunque secuenciemos todos los genomas de todos los humanos, en nuestros esfuerzos hacia la ‘medicina personalizada’, quizá no consigamos predecir que le pasará a una persona solo fijándonos en su secuencia genómica”.

CUESTIONARIO

¿Qué es la mitocondria?
¿Qué es el ATP?
¿Qué es la fosforilasa?
¿Qué es el ciclo de Krebs?
Dibuja un esquema del ciclo de Krebs?
¿Qué función tiene el ATP?
¿Qué es Gemasolar?
¿Dónde funciona Gemasolar?
¿Por qué se construyó Gemasolar?
¿Qué es el ADN?
¿Qué es la duplicación genética?
¿Qué es reproducción celular?
¿Qué es la mitosis?
¿Qué es la metafase?
¿Qué sucede durante la anafase?
¿Qué sucede durante la telofase?
Haz un esquema de la mitosis.
Elabora un mapa conceptual sobre la mitosis.
¿Qué sucede durante la interfase?
¿Qué es la meiosis?
¿Qué es el intercambio genético?
¿Qué es la gametogénesis?
Elabora un mapa conceptual sobre la meiosis.
Haz un esquema de la meiosis.
¿Qué es la nutrición celular?
¿Qué es la pinocitosis?
¿Qué es la fagocitosis?
¿Qué es la exocitosis?
¿Qué es ósmosis?
¿Qué es presión osmótica?
¿Qué es transporte activo?
¿Qué es transporte pasivo?
¿En qué consiste el viaje más largo?
¿Qué es el rastro genético?
¿Qué es una proteína?
¿Qué es un gen?
¿Qué es la transcripción?
¿Qué es la duplicación?
¿Qué es la traducción?
¿Qué es un ribosoma?
¿Qué es fase de elongación?
¿Qué es fase de terminación?
¿Qué es un codón?
¿Qué es un anticodón?
¿Qué es un ARN de transferencia?
¿Qué es un ARN mensajero?
¿Qué es un ARN ribosomal?
¿Qué es una mutación?
¿Cómo el estrés favorece las mutaciones?
Elabora un mapa conceptual sobre el tema de la unidad.

AUTOEVALUACIÓN

LOGRO	Excelente	Bueno	Regular	Para mejorar
Analiza y determina como es el funcionamiento de cada organelo, siendo tolerante con la opinión de los demás.

Anota en cada casilla qué aspectos fueron positivos y cuáles debes mejorar.

UNIDAD TRES

TEMA UNO

BACTERIAS

Las bacterias son a menudo malignas y es la causa de enfermedades en los humanos y en animales. Sin embargo, ciertas bacterias, producen antibióticos, otras viven simbióticamente en los intestinos de animales (inclusive en los humanos) o en otra parte de sus cuerpos, en las raíces de ciertas plantas, convierten el nitrógeno en una forma utilizable, Las bacterias juegan un papel fundamental en la naturaleza y en el hombre. Ellas ponen el sabor en el yogur y el gusto en el fermento del pan; ayudan en la descomposición de la materia orgánica muerta.Las bacterias son de inmensa importancia a causa de su extrema flexibilidad, la capacidad para el crecimiento y la rápida reproducción,los fósiles más antiguos conocidos, de casi 3500 millones de años, son organismos semejantes a bacterias.

HISTORIA DEL DESCUBRIMIENTO DE LAS BACTERIAS

Antony Leeuwenhoek era un aficionado a la ciencia, un comerciante de Delft, Holanda, no tuvo educación universitaria y esto era suficiente para excluirlo de la comunidad científica de su tiempo. Poseía habilidad y una curiosidad interminable, con una mente abierta libre del dogma científico de sus días,en 1668 Leeuwenhoek realizo algunos de los descubrimientos más importantes en la historia de la biología, descubrió las bacterias, aprendió a pulir lentes y a construir sencillos microscopios (el lente era una pequeña esfera de vidrio montada en la madera ) , comenzó a observar con ellos,al parecer inspirado en una copia del libro ilustrado, Micrografía de Robert Hooke ,la primera observación de bacterias la realizo,de muestras tomadas de los dientes.

Después de Leeuwenhoek, el austriaco Marc von Plenciz (1705-1781) afirmó que las enfermedades contagiosas eran causadas por los pequeños organismos descubiertos por Leeuwenhoek .

En 1835 Agostino Bassi,pudo demostrar experimentalmente que la enfermedad del gusano de seda estaba causada por bacterias, después dedujo que las bacterias podrían ser las causantes de otras muchas enfermedades. El anatomista Friedrich Henle (1809-1885), conociendo estos hallazgos, sobre el tema en cuestión,seguramente encauzó a su estudiante, Robert Koch, para que este apreciara las implicaciones de los trabajos de Bassi.

TRABAJO DE ROBERT KOCH

Robert Koch realizo su primer descubrimiento importante en la década de 1870, cuando demostró que el carbunco infeccioso se desarrollaba en los ratones. Este descubrimiento fue clave para demostrar que las enfermedades infecciosas no estaban causadas por sustancias misteriosas, sino por microorganismos específicos, en este caso bacterias. El aislamiento del bacilo del carbunco Bacillus anthracis por parte de Koch constituyó un hito histórico ya que por primera vez pudo demostrarse sin duda cuál era el agente causante de una enfermedad infecciosa.

En 1876,Robert Koch,establecio por observaciones muy cuidadosas que las bacterias están siempre presentes en la sangre de los animales que murieron por causa de la enfermedad ántrax, tomo una pequeña cantidad de sangre de tal animal y lo inyecto en un ratón sano, que después enfermo y murió, luego tomo una muestra del ratón afectado y la inyecto en otro ratón sano que murió de la misma manera que el primer ratón, así repitió el proceso varias veces, demostrando por primera vez que una bacteria especifica es la causa de una enfermedad especifica, estableció el postulado que un microbio especifico es la causa de una enfermedad especifica.

Además de esto Koch ilustró como debe trabajar el investigador con dichos microorganismos, cómo obtenerlos a partir de animales infectados, cómo cultivarlos artificialmente y cómo destruirlos; además de las técnicas de coloración de los bacilos. En 1881 dio a conocer sus estudios sobre la tuberculosis y al año siguiente había aislado el bacilo responsable de la enfermedad; la investigación favoreció las técnicas diagnósticas mediante la identificación del bacilo en las excreciones corporales, especialmente en los esputos.

En 1883 se dedicó al cólera. Esta enfermedad constituía una epidemia en la India; identificó el bacilo causante de la enfermedad y descubrió que era transmitido a los seres humanos sobre todo a través del agua. Más tarde viajó a África, donde estudió el tripanosoma de la enfermedad del sueño y la peste bubónica, en 1905 obtuvo el Premio Nobel de Fisiología y Medicina.

DESCRIPCION.

Las bacterias son seres unicelulares que pertenecen al grupo de los protistos inferiores y existen pocos tipos morfológicos, cocos (esféricos), bacilos (bastón), espirilos (espiras). Son células de tamaño variable cuyo límite inferior está en las 0,2 micrones y el superior en las 50 micrones(1 micrón = 0,001 milímetros).

Las bacterias son notables también porque carecen de núcleo y al ser mas pequeñas y mas primitivas que las células eucarióticas, se dice que las bacterias son células procarióticas, de la palabra griega que significa “antes del núcleo”,es decir ,existían antes de que se hubiera desarrollado el núcleo.

Igualmente son muy diferentes a los virus, las cuales solo pueden desarrollarse dentro de las células y que sólo contienen un ácido nucleico. El tamaño de las bacterias dificultó los estudios acerca del "núcleo" bacteriano, sin embargo en el curso de las investigaciones destinadas a su esclarecimiento la utilización de los métodos citoquímicos y la microscopía electrónica demostraron su existencia.
El gran poder de resolución del microscopio electrónico no solo amplia la típica forma bacteriana, sino que revela claramente la organización procariota.

Casi todas las clases de bacterias poseen una capa protectora resistente llamada pared celular, esta le da su forma y le permite vivir en una amplia gama de ambientes. La pared celular da a la bacteria su forma, algunas especies están además rodeadas por una cápsula, esta hace a la célula resistente a los productos químicos destructivos. Todas las bacterias tienen una membrana celular dentro de la pared celular. Las pequeñas moléculas del alimento se incorporan a la célula a través de poros de esta membrana, pero las moléculas grandes no la pueden atravesar.

Dentro de la membrana está el citoplasma, este contiene productos químicos llamados enzimas, que ayudan a dividir el alimento y construyen partes de la célula.

Como todas las células, estas contienen ADN que controla el crecimiento de la célula, la reproducción, y el resto de las actividades. El ADN, de una célula bacteriana forma un área del citoplasma llamado el nucleoide.

En el resto de los organismos excepto el cianobacteria (algas azul-verdes), el ADN está en el núcleo, una parte de la célula separada del citoplasma por una membrana.

Los científicos dividen a las bacterias en grupos según su forma : hay bacterias redondas llamadas cocos(esféricos) (el enlace muestra una foto delStreptococcus pneumoniae ,que causa infecciones de oído y neumonía) hay en forma de bastones denominadas bacilos (bastón)( foto original tomada por Robert Koch,bacteria denominada Bacillus anthracis) y las de forma de espirilos(espiras); las bacterias que parecen barras dobladas son vibriones.

Hay dos tipos de bacterias de forma de espiral :espirilla y las espiroquetas (la tercera foto de la derecha, es la Treponema pallidum ,espiroquetaque causa la sífilis).
Dos o más bacterias conectadas juntas se pueden describir por los prefijos diplo(par), estafilo (racimo) y estrepto (encadenamiento). Por ejemplo, los estreptococos son un tipo de bacterias redondas conectadas juntas en encadenamientos.

Una célula bacteriana puede tener tres capas protectoras, estas rodean el citoplasma,el cual contiene el nucleoide. Los flagelos se extienden atravesando las capas en muchos tipos de bacterias y ayudan a este en el movimiento, en este dibujo agregue una dimensión media de la bacteria, esto quiere decir que el ancho de un flagelo es de 30 manómetros(1 micron=1000 manómetros) o algo menos y este posee propiedades motoras, si los científicos pudieran imitar la estructura y propiedades de este órgano, se establecería un elemento nanomotor a la nanotecnologia.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es una bacteria?

2. ¿Qué es la microbiología?

3. ¿Cuál fue el trabajo de Koch?

4. ¿Cómo se descubrieron las bacterias?

5. ¿Qué es un microscopio?

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un esquema de una bacteria con sus organelos.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo se descubrieron las bacterias.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Diseña un microscopio compuesto casero.

COMPETENCIA INF:

Entra a la siguiente página web http://danival.org/600%20microbio/6000notasmicro/microscopio/microscop_20_microscop.html y resuelve ¿Qué es un microscopio compuesto?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un mapa conceptual sobre la siguiente lectura..

EL MICROSCOPIO

El ser humano posee el sentido de la vista desarrollado. Sin embargo, no se pueden ver a simple vista cosas que midan menos de una décima de milímetro. Y muchos de los avances en química, biología y medicina no se hubieran logrado si antes no se hubiera inventado el microscopio.

El primer microscopio fue inventado, por una casualidad en experimentos con lentes, lo que sucedió de similar manera pocos años después con el telescopio de Hans Lippershey (1608). Entre 1590 y 1600, el óptico holandés Zacharías Janssen (1580-1638) inventó un microscopio con una especie de tubo con lentes en sus extremos, de 8 cm de largo soportado por tres delfines de bronce; pero se obtenían imágenes borrosas a causa de las lentes de mala calidad. Estos primeros microscopios aumentaban la imagen 200 veces. Estos microscopios ópticos no permiten agrandar la imagen más de 2000 veces. En la actualidad los de efecto túnel los amplían 100 millones de veces.

Galileo hizo un microscopio en el Siglo XVII.

Durante el siglo XVII muchos estudiosos de las lentes y los microscopios hicieron toda clase de pruebas y ensayos para lograr un resultado de mayor precisión. Entre los intentos fue el del italiano Marcello Malpighi (1628-1694) que en 1660 logró ver los vasos capilares de un ala de murciélago.

El inglés Robert Hooke (1635-1701) hizo múltiples experiencias que publicó en el libro "Micrographia"(1665) con dibujos de sus observaciones. Sus aparatos usaban lentes relativamente grandes.

El holandés Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723), perfeccionó el microscopio usando lentes pequeñas, potentes, de calidad, y su artefacto era de menor tamaño. Alrededor del 1676 logró observar la cantidad de microorganismos que contenía el agua estancada. También descubrió los espermatozoides del semen humano; y más adelante, en 1683, las bacterias. Durante las siguientes décadas los microscopios fueron creciendo en precisión y complejidad y fueron la base de numerosos adelantos científicos.

Pero recién en el Siglo XX llegó el gran cambio, con el microscopio electrónico, que sustituyó la luz por electrones; y las lentes por campos magnéticos. El primer microscopio electrónico lo construyó el físico canadiense James Hillier en 1937 y podía ampliar las imágenes hasta 7000 veces. Se continuó perfeccionando hasta llegar a aumentar unos dos millones de veces.

En 1981 surgió el microscopio de efecto túnel (MET), que surgió aplicando la mecánica cuántica, y logrando atrapar a los electrones que escapan en ese efecto túnel, para lograr una imagen ultradetallada de la estructura atómica de la materia con una espectacular resolución, en la que cada átomo se puede distinguir de otro, y que ha sido esencial para el avance -a su vez- de la microelectrónica moderna.

TOMADO DE: http://www.educar.org/inventos/elmicroscopio.asp

TEMA DOS

HONGOS UNICELULARES

Las levaduras se han definido como hongos microscópicos, unicelulares, la mayoría se multiplican por gemación y algunas por escisión. Este grupo de microorganismos comprende alrededor de 60 géneros y unas 500 especies. Históricamente, los estudios sobre microbiología enológica se han centrado en las levaduras pertenecientes al género Saccharomyces, que son las responsables de la fermentación alcohólica. Anteriormente se creía que sólo ellas participaban en el proceso de producción de alcohol, sin embargo, las diferentes levaduras no-Saccharomyces, especialmente durante la fase inicial de la fermentación, pueden influir en las propiedades organolépticas de las bebidas alcohólicas. El papel de las levaduras como agentes fermentadores no fue reconocido sino hasta 1856 por Luis Pasteur. Las teorías científicas de esa época reconocían la presencia de éstas en la fermentación alcohólica, pero eran consideradas como compuestos químicos complejos, sin vida. Esta era la teoría mecanística liderada por los químicos alemanes von Liebig y Wöhler. Luis Pasteur, propuso la teoría vitalística y demostró que las células viables de levaduras causan fermentación en condiciones anaerobias; durante la cual el azúcar presente en el jugo es convertido principalmente en etanol y CO2.

Las levaduras son los agentes de la fermentación y se encuentran naturalmente en la superficie de las plantas, el suelo es su principal hábitat encontrándose en invierno en la capa superficial de la tierra. En verano, por medio de los insectos, polvo y animales, son transportados hasta el fruto, por lo que su distribución se produce al azar. Existe un gran número de especies que se diferencían por su aspecto, sus propiedades, sus formas de reproducción y por la forma en la que transforman el azúcar. Las levaduras del vino pertenecen a varios géneros, cada uno dividido en especies. Las especies más extendidas son Saccharomyces ellipsoideus, Kloeckera apiculata y Hanseniaspora uvarum, las cuales representan por sí solas el 90% de las levaduras utilizadas para la fermentación del vino. Como todos los seres vivos, tienen necesidades precisas en lo que se refiere a nutrición y al medio en que viven. Son muy sensibles a la temperatura, necesitan una alimentación apropiada rica en azúcares, elementos minerales y sustancias nitrogenadas, tienen ciclos reproductivos cortos, lo que hace que el inicio de la fermentación sea tan rápido, pero así como se multiplican, pueden morir por la falta o el exceso de las variables mencionadas.

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Las levaduras se clasifican en base a sus caracteres morfológicos, aunque para algunos microbiólogos, sus propiedades fisiológicas tienen mayor importancia. La mayoría de las levaduras son hongos unicelulares sencillos microscópicos, la mayoría se reproducen asexualmente por gemación, y otras especies lo hacen por fisión múltiple. Las levaduras que pueden reproducirse sexualmente se conocen como “verdaderas”, este proceso implica la formación de ascosporas, sirviendo la propia levadura como asca, de aquí que ellas se clasifican como Ascomicetos; por el contrario las “falsas” que no producen ascosporas, pertenecen a los hongos imperfectos.

CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS

Los caracteres morfológicos de las levaduras se determinan mediante su observación microscópica. Además, los criterios morfológicos se basan en el modo de reproducción vegetativa de la morfología celular, de la formación de pseudomicelio y de micelio. La forma de la levadura puede ser desde esférica a ovoide, en forma de limón, piriforme, cilíndrica, triangular, e incluso alargada formando un verdadero micelio o un falso micelio. También se diferencían en cuanto a su tamaño, miden de 1-10 um ancho por 2-3 um de longitud. Son partes observables de su estructura, la pared celular, el citoplasma, las vacuolas, los glóbulos de grasa, y los gránulos, los cuales pueden ser metacromáticos, de albúmina o de almidón. Para poder observar el núcleo es preciso utilizar tinciones especiales. La estructura celular es de tipo eucariótico, pero sin sistema fotosintético. La pared rígida, se caracteriza por la presencia, en su composición, de dos polisacáridos: manano y glucano. Algunas levaduras producen una cápsula constituida por fosfomanos. El núcleo está rodeado de una membrana que persiste durante la división celular. El número de cromosomas es variable de unas a otras. Las levaduras en ningún caso son móviles.

REPRODUCCIÓN

La mayoría de las levaduras se reproducen por gemación multicelular o por gemación polar, que es el mecanismo en el cual una porción del protoplasma sobresale de la pared de la célula y forma una protuberancia, la cual aumenta de tamaño y se desprende como una nueva célula de levadura. En las levaduras que forman película, la yema crece a partir de una prolongación tubuliforme de la célula madre. El material nuclear replicado se reparte entre la célula madre y la célula hija (Frazier y Weathoff, 1998).
La reproducción sexual de las levaduras verdaderas (Ascomycotina) da lugar a la producción de ascosporas, desempeñando la función de asca, la propia célula de la levadura. En la mayoría de las especies de levaduras verdaderas, la formación de ascosporas tiene lugar tras la conjugación de dos células, aunque algunas pueden producir ascosporas sin que exista conjugación previa, teniendo lugar después la conjugación de las ascosporas. Tanto el número y el aspecto de esporas por asca, son típicos de cada especie de levadura, y se pueden diferenciar por su color, rugosidad o lisura de su pared y por su forma (redondeada, ovalada, arriñonada, falciforme, forma de saturno o de sombrero, hemisférica, angular). Las células de algunas levaduras se transforman en clamidosporas mediante la formación de una gruesa pared alrededor de la célula, tal como ocurre, por ejemplo, en las especies de los géneros Candida, Rhodotorula y Cryptococcus.

CLASIFICACIÓN E IDENTIFICACIÓN

La clasificación de las levaduras es compleja, no obstante el desarrollo de nuevas técnicas basadas en Biología Molecular, ha permitido separar o reagrupar las especies. Las levaduras pertenecen al Reino Fungi y dentro de él a la división Eumicota que agrupa a los hongos verdaderos. En esta división, las levaduras se incluyen en 2 de las 5 subdivisiones de los Eumicetos (Tabla 1), la Ascomycotina representada por las levaduras capaces de producir ascosporas, llamadas por ello esporógenas, y la Deuteromycotina representadas por las levaduras incapaces de formar esporas llamadas no esporógenas. Los géneros de las levaduras esporógenas englobados todos ellos en la familia Saccharomycetaceae, se distribuyen en 3 subfamilias. Los géneros de las levaduras no esporógenas constituyen la familia Cryptococcaceae. Además las levaduras pueden ser clasificadas por debajo de los taxones género y especie, en subespecies y variedades, que a menudo adquieren rango de especie tras nuevas revisiones taxonómicas, o varias especies son unificadas en una sola como subespecies de la misma, con lo que la clasificación se complica aún más y se incrementa el número de sinonimias. Los principales criterios utilizados para la clasificación e identificación de las levaduras son los siguientes:
1.- Producción de ascosporas.
2.- Aspecto de las células vegetativas: forma, tamaño, color, inclusiones.
3.- Forma de reproducción asexual.
4.- Producción de micelio.
5.- Forma de película en medio liquido.
6.- Color de la colonia.
8.- Propiedades fisiológicas: producción de ácido, actividad ureásica.
9.- Caracterización bioquímica (Frazier y Weathoff, 1998; Hayes, 1993):
- Fermentación de glucosa, galactosa, sacarosa, maltosa, lactosa y
rafinosa.
- Crecimiento en 18 sustratos carbonados:
Pentosas: D-xilosa, L-arabinosa, D-ribosa, L-ramnosa.

Hexosas: D-glucosa.
Disacáridos: sacarosa, maltosa, celobiosa, trehalosa, lactosa.
Trisacáridos: rafinosa.
Polisacáridos: almidón.
Alcoholes: eritriol, ribitol, D-manitol, inositol.
Ácidos orgánicos: ácido succínico, ácido cítrico.
- Asimilación de nitratos.
- Crecimiento a 37ºC.
- Crecimiento en medio con vitaminas.
- Producción de almidón.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es un hongo?

2. ¿Qué es la levadura?

3. ¿Cuáles son los usos de la levadura?

4. ¿Cómo se reproduce una levadura?

5. Haz un dibujo de una levadura

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un cuadro donde muestres los usos industriales de la levadura.

TALLER:

Comprueba que la levadura respira, elabora un laboratorio para esto.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Entra a la siguiente página web http://www.textoscientificos.com/alimentos/yogur/bacterias y define ¿Qué realizan las lactobacterias?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un cuadro comparativo entre la acción de las lactobacterias y el tema de la siguiente lectura.

FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA

El proceso de fermentación es producido por acción de las enzimas cambios químicos en las sustancias orgánica.

Este proceso es el que se utiliza principalmente para la elaboración de losdistintos tipos de cervezas y para el proceso de elaboración de los distintos vinos

En el caso de las cervezas, el ciclo de fermentación depende del lugar donde esta se produzca, variando para los casos del tipo fabricado en Alemania, Belgica, Inglaterra, Estados Unidos, Brasil o el pais de origen que fuera.

En estos casos se divide comunmente el proceso en tres etapas. La primera de

molienda, la segunda de hervor y la tercera de fermentación. Aunque al proceso completo se le conozca como fermentación, esto se debe a las diferencias entre las distintas hablas y lenguas. En inglés este proceso es mejor diferenciado para cervezas como Brew y para vinos comofermentation que es como es reconocido en lengua hispana.

El tipo de fermentación alcohólica de la cerveza es en donde la acción de la cimasa segregada por la levadura convierte los azúcares simples, como la glucosa y la fructosa, en alcohol etílico y dióxido de carbono.
En detalle, la diastasa, la cimasa, la invertasa y el almidón se descomponen en azúcares complejos, luego enazúcares simples y finalmente en alcohol.

Generalmente, la fermentación produce la descomposición de sustancias orgánicas complejas en otras simples, gracias a una acción catalizada.

En el caso de los vinos, la química de la fermentación es la derivación del dióxido de carbono del aire que penetra las hojas del viñedo y luego es convertido en almidones y sus derivados. Durante la obsorción en la uva, estos cuerpos son convertidos en glucosas y fructosas (azucares). Durante el proceso de fermentación, los azucares se transforman en alcohol etílico y dioxido de carbono de acuerdo a la fórmula C₆H₁₂O₆ -> 2C₂H₅OH + 2CO₂.

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

TEMA TRES

ALGAS UNICELULARES

Las algas son organismos eucarióticos que poseen clorofila lo que les provee la capacidad de llevar a cabo fotosíntesis. Son los organismos fotosintéticos más importantes sobre la Tierra, capturan más energía solar y producen más oxígeno que todas las plantas combinadas Se han descrito más de 23,000 especies de algas, éstas varían en tamaño desde microscópicas hasta cientos de metros. Cinco mil especies de algas han perdido los pigmentos fotosintéticos por lo tanto existen como saprófitos o parásitos. Debido a la pérdida de los pigmentos fotosintéticos las algas han desarrollado un sinnúmero de relaciones simbióticas con otros organismos como: corales, osos, hongos, organismos marinos, copépodos, anélidos y otros.

Encontramos algas en suelo, en ríos, en lagos y en el mar. También pueden encontrarse en fuentes termales y regiones polares. Utilizan sustratos como piedras y corteza de árboles, algunas se encuentran flotando en el agua mediante estructuras especializadas que almacenan aire. Otras son epífitas (crecen sobre plantas) y otras son endófitas (viven dentro de otras plantas).

Dentro de este grupo de organismos encontramos el fitoplancton, que son algas microscópicas que viven dispersas en las aguas y son fuente importante de alimento en el ambiente donde estén presentes.

Las siguientes propiedades son importantes para clasificar las algas: la química y morfología de la pared celular, la forma de almacenar los productos de fotosíntesis, el número de flagelo, la morfología de la célula, el hábitat donde se encuentren y las estructuras de reproducción

Algas unicelulares

Chrysophyta son las algas doradas, verdes amarillas y diatomeas. Consisten de aproximadamente 500 especies. Son organismos unicelulares con 1 ó 2 flagelos. La mayoría de estas algas son flageladas. Muchas de estas no poseen una pared celular definida, pero poseen una estructura esqueletal de sílica bastante elaborada que puede ser superficial o externa. La reproducción es mayormente asexual por medio de zoosporas.

Euglenophyta esta división incluye los euglenoides flagelados fotosintéticos. Los euglenoides se encuentran en agua fresca, mar, agues negras y suelos húmedos. El género representativo es Euglena . Una caracterítica única de este grupo es el producto de almacenaje priamrio del proceso de fotosíntesis llamado paramilón.

Pyrrophyta es la division de los dinoflagelados, estos son unicelulares, fotosintéticos y mayormente marinos. Algunas especies son bioluminicentes, otras son responsables de las mareas rojas. Un aumento desmedido de dinoflagelados cerca de las costas es responsable de producir grandes cantidades de toxinas capaces de matar la mayoría de los peces en esas áreas

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es un alga?

2. ¿Qué es una colonia?

3. ¿Qué es anaerobio?

4. ¿Qué es aerobio?

5. Haz un dibujo de un alga unicelular

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un cuadro donde muestres la importancia ecológica de un alga unicelular.

TALLER:

Diseña un medio de cultivo para algas unicelulares.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Encuentra y dibujas imágenes de algas verde azules.

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un resumen del tema siguiente.

ALGAS VERDE AZULES

Las algas verdeazules o cianofitas son organismos acuáticos, marinos o continentales y algunas especies pueden encontrarse también en medios húmedos o viviendo como simbiontes en el interior de células de eucariotes. listas algas presentan clorofila y otros pigmentos fotosintéticos y forman generalmente colonias de pocas células que con frecuencia están protegidas por cubiertas mucilaginosas. Desarrollan diversos tipos de estructuras de resistencia, como las paredes que impiden la desecación, lo que les permite sobrevivir las estaciones desfavorables. Hasta ahora no ha sido posible detectar procesos de intercambio genético entre las células, por lo que se dice que son organismos de reproducción asexual. Su presencia en la biosfera es muy antigua, se han encontrado células fosilizadas de ciano-fitas de más de 3,000 millones de años de antigüedad.más importantes de su conocimiento, es el hecho de que muchas especies de cianofitas son capaces de utilizar directamente el nitrógeno molecular atmosférico como fuente de nitrógeno para la síntesis de aminoácidos.
Algunas especies crecen rápidamente en lagunas y lagos salinos cálidos, como el de Texcoco, y pueden servir como alimento rico en proteínas; por ejemplo, la cianobacteria que se multiplica rápidamente en las aguas del lago de Texcoco, México, y que actualmente se explota como alimento, forma parte del cocolin que comían los antiguos mexicanos. Su nombre es Spirulina máxim

TEMA CUATRO

PROTOZOOS

Superfilo Protozoa [protistas que parecen animales]

Se estima que los organismos del reino de los protistas pertenecientes al superfilo protozoa (protozoarios) [reino protista] suman aproximadamente unas 25000 especies. Estos individuos son heterotróficos, son particularmente acuáticos y habitan tanto en aguas dulces como marítimas. Entre sus medios de locomoción están los cilios, los flagelos y los seudópodos.

Los protozoarios son organismos del reino de los protistas unicelulares [reino protista] y pueden ser tanto uninucleados como multinucleados. Estos organismos del reino de los protistas [reino protista] carecen de estructuras internas especializadas a modo de órganos pero si las tienen son poco diferenciables. Algunos protozoarios son autótrofos y otros son heterótrofos. Existen los protozoarios que viven de forma independiente pero también existen las especies que suelen formar colonias.

Los organismos del reino de los protistas protozoarios [reino protista] se reproducen sexualmente a través de la autogamia o la fertilización. En el caso de la reproducción asexual suele utilizarce la fisión binaria (escisión: la célula se divide en dos células idénticas), la gemación (la célula se divide produciendo una célula hija de menor tamaño) o la fisión múltiple (esporutacion: la célula se divide en varias células hijas).

Filo Sarcomastigophora

Los organismos del reino de los protistas pertenecientes al filo sarcomastigophora [reino protista] presentan células con un solo núcleo por lo que son homocariotas, se desplazan gracias a la presencia de seudópodos o de flagelos y se reproducen sexualmente (singamia)

Subfilo Mastigophora (mastigofora)

Los organismos del reino de los protistas [reino protista] al subfilo mastigophora son individuos que pueden presentar uno, dos o más flagelos. Suelen moverse libremente, es decir, no forman colonias.

Subfilo Rhizopoda (rizópodos)

Los rhizopoda son organismos del reino de los protistas unicelulares [reino protista] que pueden estar protegidos o no por tecas (caparazón), poseen pseudópodos de caráter temporal.

Subfilo Sarcodina (ameboides)

Los organismos del reino de los protistas [reino protista] pertenecientes a Sarcodina suelen vivir ya sea en agua dulce o salada, pueden movilizarce gracias a sus seudópodos y se alimentan por fagocitosis (amebas).

Filo Ciliphora (ciliofora):

Los organismos del reino de los protistas pertenecientes al filo ciliphora [reino protista] son considerados como los más avanzados del reino protista [reino protista]. Estos organismos tienen 2 núcleos en sus células. Puede observarse la presencia de boca (citostoma) que utilizan para ingerir alimentos. Para desplazarce utilizan cilios.

Filo Apicomplexi (apicomplexa):

Los organismos del reino de los protistas pertenecientes al filo apicomplexa [reino protista] son parásitos de ciclo de vida complejos. Reciben su nombre por presentar un complejo apical capaz de digerir membranas celulares de otras células. Generalmente, no presentan extremidades que le permitan moverse.

3.-Superfilo Slime molds [protistas que parecen hongos]

Los organismos del reino de los protistas [reino protista] que pertenecen al filo slime molds tienen funciones que son parecidas a las que podrían tener los individuos pertenecientes al reino hongo, sin embargo poseen otras características que les impide ser anexados a ese reino por lo que se les ha insertado en el reino protista [reino protista].

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué es un protozoo?

2. ¿Qué es un parásito?

3. ¿Cómo se clasifican los protozoos?

4. ¿Qué es una ameboide?

5. Haz un dibujo de un protozoo

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un cuadro donde muestres la importancia ecológica de los protozoos.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo clasifican los protozoos.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Entra a esta dirección web http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs094/es/index.html y averigua ¿Cómo se transmite y qué impacto económico causa el Plasmodium falciparum?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un mapa conceptual de la siguiente lectura:

El dengue en Latinoamérica

Rey, Jorge R. y Lounibos, L. Philip
INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, ENERO 2012

En las últimas décadas, esta enfermedad potencialmente mortal transmitida por mosquitos se ha convertido en un grave problema de salud que amenaza a más del cuarenta por ciento de la población mundial.

El dengue, una enfermedad humana causada por un virus transmitido por mosquitos, aflige de 50 a 100 millones de personas y causa cerca de 25.000 muertes anualmente, sobre todo en regiones tropicales y subtropicales del planeta. En América, el principal vector es el mosquito de la fiebre amarilla: Aedes aegypti. Los síntomas incluyen fiebre, cefalea, fuertes dolores articulares y musculares, náuseas, vó-
mitos y sarpullidos. La enfermedad puede complicarse y derivar en dengue hemorrágico (DH), una variante potencialmente mortal que se caracteriza por fiebre alta, daños a los vasos sanguíneos y linfáticos, sangrado por la nariz, encías y bajo la piel, inflamación del hígado y fallo circulatorio; estos síntomas pueden empeorar y causar hemorragias masivas, shock y muerte.
Existen cuatro serotipos del virus del dengue. La coinfección o la sucesión de infecciones causadas por diferentes serotipos aumentan la probabilidad de desarrollar dengue hemorrágico. La enfermedad no se cura. Solo se tratan los síntomas, mediante consumo de líquidos, transfusión de plaquetas y cuidados paliativos del dolor.

CUESTIONARIO

¿Qué es una bacteria?
¿Cómo se clasifican las bacterias?
¿Qué es el nucleoide?
¿Qué es un ácido nucleico?
¿Qué es el ADN?
¿Cómo se mueve una bacteria?
Haz un dibujo de una bacteria.
Haz un mapa conceptual del tema Bacterias.
¿Qué es un microscopio?
¿Qué hizo Leewenhoeck?
¿Qué es un microscopio compuesto?
Dibuja un microscopio y señala sus partes.
¿Quién fue Robert Hooke?
¿Qué es un hongo?
¿Cómo se clasifican los hongos unicelulares?
¿Qué es la levadura?
¿Cómo se usa la levadura en casa?
¿Cómo se usa la levadura en la industria?
¿Qué es fermentación?
¿Qué es respiración anaeróbica?
¿Qué es un azúcar?
¿Qué es un alga?
¿Cómo se clasifican las algas unicelulares?
¿Qué características tienen las algas unicelulres?
Dibuja una levadura.
Dibuja un alga unicelular.
¿Qué es un alga verde azul?
¿Qué importancia biológica tienen los hongos?
¿Qué importancia ecológica tienen las algas?
¿Qué importancia tienen las bacterias intestinales?
¿Cómo pueden causar enfermedades las bacterias?
¿Qué es un hábitat?
¿Qué es un protozoo?
¿Cómo se clasifican los protozoos?
Realiza un mapa conceptual sobre el tema levaduras.
Realiza un mapa conceptual sobre el tema algas unicelulares.
Dibuja un protozoo.
¿Qué relación tienen los protozoos con el dengue?
¿Qué relación tienen los protozoos con la fiebre amarilla?

¿Qué es un vector?
¿ Cómo se inocula el Plasmodium falciparum?
¿Qué es un parásito?
¿Qué es una enfermedad tropical?
¿Qué es una enfermedad endémica?
Elabora un mapa conceptual sobre el tema Protozoos.
Elabora un mapa conceptual sobre el tema de la Unidad.
Haz un cuadro donde se muestren diferentes grupos de unicelulares.
¿Qué es una ameba?
¿Qué es un flagelo?
¿Qué es un cilio?

AUTOEVALUACIÓN

LOGRO	Excelente	Bueno	Regular	Para mejorar
Describe organismos unicelulares, respetando el trabajo de los demás.

Anota en cada casilla qué aspectos fueron positivos y cuáles debes mejorar.

UNIDAD CUATRO

ECOLOGIA BACTERIANA

El papel de los microorganismos en el ambiente es doble: (1º) suministran los compuestos inorgánicos con una valencia adecuada para que las plantas superiores puedan utilizarlos (ciclos del nitrógeno y del azufre) y (2º) contribuyen a la continua descomposición y mineralización de la materia orgánica en putrefacción.

La actividad de los microorganismos descomponedores es fundamental para permitir el reciclaje de materia orgánica fijada en las plantas superiores: los herbívoros consumen una parte muy limitada de esta materia orgánica porque la relación C:N de esta materia orgánica (alrededor de 200:1) es mucho mayor que la conveniente para los animales (en torno a 20:1).

Otra ventaja adicional de los microorganismos es que ellos mismos se incorporan a los detritus mejorando así la relación C:N (para los microorganismos oscila entre 6:1 y 12:1).

Por otra parte, los microorganismos son indispensables para la descomposición de materia orgánica en ausencia de aire y para la fijación de CO₂ en condiciones de metanogénesis, lo que determina cambios globales importantes en los niveles de oxidación del material orgánico en ambientes anóxicos..

HÁBITATS DE LOS MICROORGANISMOS

1.- El suelo

Aspectos físicos del suelo: el suelo está compuesto principalmente por (1º) minerales (primarios o secundarios) derivados de la roca madre, que suponen en torno al 50% del volumen; (2º) materia orgánica que representa en torno al 30% del volumen, aunque dependiendo del tipo de suelo puede variar; (3º) aire y agua, que ocupa la mayor parte del volumen restante, y (4º) microorganismos, que pueden representar el 1% del volumen total.

La contribución de los microorganismos a las características físicas del suelo final es importante: los microorganismos ayudan al proceso de fragmentación y transformación química de los suelos y se establecen con rapidez en las superficies recientemente erosionadas con lo que contribuyen al desgaste de la roca. Por otra parte, los microorganismos pueden liberar compuestos químicos al suelo (ácidos orgánicos, agentes quelantes, fenoles, etc.) que contribuyen a incrementar la erosión.

Los procesos naturales de formación de suelo producen horizontes en que se diferencian los estratos.

Aspectos químicos del suelo: la materia orgánica del suelo sufre procesos de oxidación que llevarán a la producción de CO₂ y H₂O. Sin embargo, una parte de la materia orgánica escapa a este proceso de oxidación y se transforma en grandes macromoléculas que no son solubles y constituyen la fracción denominada húmica (o humus). En los suelos que no son totalmente maduros pueden extraerse fracciones solubles por tratamientos suaves; estas fracciones representan probablemente pasos intermedios en el proceso de humificación.

En ciertos suelos puede detectarse una actividad enzimática no despreciable, a pesar de que el contenido proteico del suelo es muy bajo. Esto es más frecuente en ciertos suelos de alto componente arcilloso y probablemente se debe a que la arcilla, debido a su carga eléctrica neta, actúa como un intercambiador iónico reteniendo enzimas procedentes de la descomposición de tejidos y células. Estas actividades enzimáticas son más frecuentes en suelos ricos desde el punto de vista agrícola en los que la composición de arcillas es también favorable.

La fracción orgánica estable de los suelos contiene prácticamente el 90% del fosfato de los mismos, este fosfato no es directamente asimilable por las plantas y quizá se encuentra fuertemente unido a los componentes arcillosos del suelo.

Humus: es el producto orgánico insoluble en agua que la parte más estable del suelo. El origen del humus es, probablemente, mixto: (1º) ciertos microorganismos producen substancias pardas similares a los ácidos húmicos (Azotobacter spp., Streptomyces spp.),(2º) ciertos hongos pueden producir polímeros fenólicos y (3º) la presencia de arcilla puede ayudar en el proceso de polimerización de los compuestos anteriores.

El humus es extraordinariamente estable y el periodo de degradación de los compuestos húmicos (que varían entre los distintos tipos de suelos) oscila entre los 5 y los 2000 años.

Análisis microbiológico del suelo: los microorganismos edáficos se distribuyen en el suelo de manera no homogénea ocupando microhábitats producidos en los poros de las partículas del suelo. Por consiguiente, los resultados de los estudios de microbiología del suelo representan los promedios de los efectos de los microorganismos que ocupan los diferentes microhábitats.

Los microorganismos del suelo pueden estudiarse utilizando una batería de procedimientos de microbiología clásica que comprenden procesos de enriquecimiento para facilitar la detección de microorganismos poco frecuentes, sistemas de enumeración directa realizando preparaciones microscópicas de cantidades conocidas de suelo que se tiñen con colorantes o agentes fluorescentes específicos, técnicas de siembra en masa, determinación del número más probable, determinación de coliformes y cualquier otro método clásico.

Detección de microorganismos no cultivables: todos los métodos anteriores se basan en la identificación y aislamiento de los microorganismos del suelo. Esto es sólo posible cuando dichos microorganismos sean cultivables. Se ha observado que la fracción de microorganismos cultivables representa una fracción muy pequeña del total de microorganismos. Esto puede deberse a dos causas (1º) ciertos microorganismos normalmente cultivables entran en fase en las que no lo son más (por ejemplo: ciertasPseudomonas que son sometidas a tratamientos con frío o con desecación pasan por fases de no cultivabilidad) y (2º) hay microorganismos que no son cultivables en absoluto con las técnicas actuales.

LOCALIZACIÓN DE LOS MICROORGANISMOS EN EL SUELO

Los microorganismos edáficos no se encuentran ocupando todo el volumen interparticular en el suelo sino que se localizan adheridos a la superficie de las partículas del suelo. Esto supone una fracción relativamente pequeña (<1%). El proceso de adsorción de los microorganismos a la superficie de las partículas es complejo y no completamente comprendido: parece ser que las interacciones electrostáticas entre las partículas de arcilla y las paredes celulares bacterianas son de gran importancia; pero no siempre pueden explicarse por interacción electrostática simple la retención de las bacterias por el suelo y hay que considerar otras fuerzas débiles como las interacciones de van der Waals. Por otra parte, en ciertos casos se producen estructuras de los microorganismos que coadyuvan a su fijación al substrato, estas estructuras son del tipo de fimbrias y Pili en las bacterias.

En cualquier caso, la organización de los microorganismos en biopelículas («biofilms») en los suelos es de importancia capital para entender la biología de estos ecosistemas. En las biopelículas se alcanzan concentraciones elevadas de nutrientes fijados que en disoluciones se encuentran demasiado diluidos como para permitir el crecimiento normal de los microorganismos.

La atmósfera del suelo: La difusión del oxígeno está muy limitada por lo que se produce rápidamente una situación de, al menos, microaerofília en el suelo. Como consecuencia de las actividades respiratorias de los microorganismos las concentraciones de CO₂ pueden ser suficientemente altas para dificultar el crecimiento de ciertas formas bacterianas aerobias al mismo tiempo que estimulan el crecimiento de ciertas especies fúngicas que crecen mejor en estas tensiones de CO₂ relativamente elevadas que en las más bajas de la atmósfera normal.

Existen otros gases en el suelo cuyo efecto puede ser variado sobre los microorganismos. Por otra parte, ciertos microorganismos pueden producir gases que tienen importancia agrícola: así, ciertas bacterias y hongos son capaces de producir etileno (C₂H₄) que es un regulador del crecimiento vegetal y a concentraciones relativamente altas (>5ppm) puede inhibir el desarrollo y crecimiento de los nódulos radiculares.

Distribución y composición de la microflora del suelo: Como se ha indicado anteriormente, el aislamiento, recuento e identificación de los microorganismos del suelo plantea problemas de gran complejidad, Por esto, los resultados de los estudios de recuentos de poblaciones microbianas del suelo son de difícil interpretación desde el punto de vista estadístico y, con seguridad, olvidan muchos tipos de microorganismos no cultivables en absoluto.

Se ha intentado en muchas ocasiones realizar estudios sistemáticos de la relación entre la abundancia microbiana y las características del suelo. Como era de esperar, los suelos neutros, húmedos y con gran contenido en materia orgánica presentan recuentos microbianos superiores a los de suelos menos propicios para organismos quimioorganotrofos. Sin embargo, no debemos olvidar que, probablemente, nuestros sistemas de cultivo y enumeración seleccionen preferentemente el tipo de microorganismos que podemos encontrar en estos tipos de suelos. Dentro de un suelo determinado se ha comprobado que los estratos superiores de cada horizonte (A, húmico; B húmico inferior) presentan recuentos bacterianos superiores a los estratos inferiores de cada horizonte. Actualmente no es posible delimitar un límite inferior para la aparición de formas microbianas; por debajo de los estratos profundos, en situaciones de presiones muy elevadas se han podido detectar bacterias y arqueobacterias; asimismo se han podido detectar arqueobacterias en depósitos petrolíferos, aunque la interpretación de estos resultados es complicada por la posibilidad de contaminaciones con organismos de estratos superiores arrastrados a los más profundos durante la perforación.

Se han observado variaciones estacionales en los niveles de las poblaciones bacterianas: en general, los niveles son mayores durante el verano que durante el invierno; lo que es explicable en términos de efecto de la temperatura sobre el crecimiento. Asimismo, se han encontrado incrementos importantes del número de microorganismos durante el periodo de deshielo primaveral. Esto puede ser debido a la accesibilización de los restos orgánicos que han estado congelados durante el invierno y que se liberan a causa de la disgregación física del suelo producida por el deshielo. Un efecto similar a este lo produce el arado del terreno y, presumiblemente, efectos similares se produzcan en cualquier tipo de tratamiento que suponga una mezcla de los componentes de los diferentes estratos edáficos puesto que, de esta forma, las atmósferas anaerobias creadas por la respiración y el agotamiento de los nutrientes orgánicos quedan eliminados o notablemente reducidos. En este sentido, a modo de ejemplo, considérese que la fermentación producida durante un proceso de compostaje puede dirigirse hacia procesos aerobios (bacilos) o anaerobios (enterobacterias) alterando el régimen de volteo del compost, lo que, al variar la disponibilidad de oxígeno, determina las poblaciones bacterianas predominantes.

Desde el punto de vista de los tipos de microorganismos predominantes hay que estudiar varios aspectos: (1º), si consideramos la biomasa, el grupo principal de microorganismos lo constituyen los hongos (Penicillium, Cladosporium, Cephalosporium, Aspergillus). Este tipo de microorganismos no es fácilmente cuantificable en recuentos estándard puesto que, en este caso, se enumeran únicamente las esporas y no la biomasa total y, por otra parte, existe un número importante de especies fúngicas no aislables (hongos micorriza no cultivables). (2º) La mayor riqueza en biodiversidad la presentan las bacterias que incluyen un número muy grande de especies. Como ya se ha indicado en otra parte, hay que considerar que, además de las especies actualmente conocidas (en torno a las 5000) probablemente existe un número aún mayor de especies no cultivables que forman parte de la microflora edáfica. Los grupos principales pertenecen a bacterias Gram-positivas de los géneros Bacillus, Micrococcus y a diversos tipos de bacterias corineformes de los que puede ser un ejemplo Arthrobacter y Nocardia. Son muy importantes en el suelo los estreptomicetos productores del típico olor a tierra húmeda e importantes industrialmente como fuente de metabolitos secundarios entre los que destacan antibióticos. Por último, hay que considerar importante la presencia en estratos anaerobios de bacterias del géneroClostridium. Las bacterias Gram-negativas están representadas principalmente por el género Pseudomonas que coloniza una gran variedad de microambientes debido a su versatilidad nutricional. A pesar de su número no excesivamente alto tienen importancia ecológica dos grupos de bacterias Gram-negativas: las cianobacterias, colonizadoras primarias de nuevos suelos y las bacterias nitrificadoras (Nitrosomonas, Nitrobacter), los grupos oxidantes de azufre, bacterias fijadoras de nitrógeno, etc. Finalmente, (3º) se pueden detectar en el suelo especies de algas y de protozoos que no difieren notablemente de las encontradas en medios acuáticos. Sin embargo, en el caso de las algas, su identificación puede ser especialmente difícil debido a que presentan morfologías aberrantes con frecuencia..

Es importante valorar los ritmos de crecimiento microbiano en el suelo. Los estudios más finos realizados sobre la tasa de crecimiento bacteriano en el suelo permiten suponer que, en promedio, el tiempo de generación ronda los diez días. De hecho, se considera que en la mayor parte de los casos las bacterias se encuentran en una fase de latencia permanente (que sería relativamente equivalente a la fase estacionaria o al periodo de adaptación previo al crecimiento exponencial) durante largos periodos de tiempo. Es más: en algunos casos se ha podido estimar que la absorción de nutrientes por los microorganismos del suelo no les permite crecer sino que toda la energía se dirige hacia las reacciones de mantenimiento. En este sentido, el crecimiento de los microorganismos en el suelo se produciría por fases de «estallido» que seguirían inmediatamente a los aportes de elementos nutritivos limitantes.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué papel juegan los microorganismos en el ambiente?

2. ¿Qué es un microhábitat?

3. ¿Cómo se distribuyen los microorganismos en el suelo?

4. ¿Qué es edáfico?

5. Haz un mapa conceptual del tema.

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un cuadro donde muestres la importancia ecológica de los microorganismos.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo clasifican los microorganismos según su hábitat.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INVESTIGATIVA:

Visita el siguiente enlace http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Penicilina.htm y averigua: ¿Qué es el Penicillium?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un cuadro comparativo entre la siguiente lectura y el tema visto.

Bacterias que comen petróleo

En seis meses de trabajo científicos de la Universidad Nacional del Comahue limpiaron un lago contaminado con petróleo utilizando la técnica de biorremediación. Consiste en cultivar bacterias y hongos que se alimentan de hidrocarburos. Es la primera experiencia a gran escala en la Argentina.

Lagunas y zonas contaminadas pueden ser recuperadas mediante la biorremediación.
Fotografía tomada de http://www.chisnet.com.mx/~eddie/rios.html

Por Alí Mustafá, corresponsal del Servicio Informativo Iberoamericano de la OEI, Buenos Aires, Argentina.

Especialistas de la Universidad Nacional del Comahue devolvieron a una zona contaminada con petróleo sus características naturales con el cultivo de bacterias y hongos originarios de la provincia de Neuquén que se alimentan de hidrocarburos.

Gracias a la acción de esos microorganismos, la laguna que por varias décadas estuvo contaminada ahora podrá ser un precioso jardín o una provechosa huerta. La idea de utilizar esta técnica para solucionar problemas de derrame de petróleo data de principios de la década del setenta.

El trabajo fue realizado por los científicos de la Universidad en el yacimiento Medanitos, cerca de la localidad de Catriel al norte de la provincia de Río Negro. La biorremediación, como se lo llama a este procedimiento, requiere de varios pasos. Primero, elegir la familia de bacterias que mejor se adecuen al elemento contaminante y comprobar que se adaptaran al lugar donde van a ser introducidas para que no se conviertan en un peligro para el ecosistema. Y, segundo, las bacterias deberán recibir otros nutrientes que les permitan proliferar la zona que sufrió el derrame.

El equipo interdisciplinario de biólogos, químicos, ingenieros en petróleo e ingenieros agrónomos venía experimentando en esta área con bacterias y hongos de la región patagónica desde 1992. La experiencia es conocida como la primera en la Argentina a gran escala y con microorganismos autóctonos. Una compañía petrolera privada le confió al Instituto Universitario de Ciencias de la Salud que funciona en la órbita del Estado, la investigación, el análisis y los trabajos que se llevaron a cabo en el terreno.

"De las bacterias sólo sabemos que enferman, pero en este tipo de aplicaciones pueden ser un buen remedio para curar la contaminación producida por el hombre" dice un miembro del equipo. Los primeros informes indicaban que, efectivamente, la laguna había recibido hasta 1955 "aguas de purga". Esas aguas, que antes se vertían en los campos y ahora es obligatorio reinyectarlas a gran profundidad, salen de los pozos con restos de petróleo y un alto contenido de sales. En principio, y para tener un detalle acabado del lugar, las 10 hectáreas de la laguna fueron divididas en cuatro zonas. Dos en las que había un 30 por ciento de petróleo de promedio en el suelo, y dos, consideradas las más críticas, de tierras compactadas y arcillosas, y con el agravante de que la presencia de hidrocarburos en la superficie llegaba al 80 por ciento.

A simple vista, dicen los técnicos, la laguna contenía un alto porcentaje de sal y en algunos sectores tenía una capa de petróleo de más de cinco centímetros. El proceso es sencillo pero requiere de dedicación y trabajo. La directora del equipo, Graciela Pozzo Adrizzi, doctora en Ciencias del Suelo, explicó que en estos casos es necesario airear la tierra y disgregar el suelo para que la bacteria tenga un campo de acción más amplio y adecuado.

"Si la tierra se secara, los microorganismos morirían deshidratados, ya que las bacterias son células pequeñas que trabajan intercambiando fluidos en el ambiente, explica Pozzo Adrizzi. Y es en los fluidos donde están las sustancias más importantes que le permiten degradar el petróleo".

En las áreas más favorables en apenas seis meses de trabajo se logró bajar el nivel de contaminación del 30 por ciento al 3 por ciento. En cambio en las zonas más compactas debieron remover el suelo hasta medio metro de profundidad, para que en otros seis meses poder pasar a la etapa de "fitorremediación", con plantación de pasturas que terminarán de extraer el resto de petróleo.

Estos microorganismos se alimentan de sustancias como metales pesados o hidrocarburos. Luego de fagocitarlos y metabolizarlos los deshechos que las bacterias devuelven al suelo son sustancias simples y dejan de ser dañinas. El pasto crecido será incinerado para quemar el hidrocarburo que contenga y después será incorporado nuevamente para agregarle materia orgánica a la tierra.

Finalmente, llegará la última parte del trabajo donde podrán plantarse los arbustos de la zona para devolverle al lugar su aspecto natural. Para esta fase se incorporarán los alumnos y profesores de la cátedra de Botánica del Centro Universitario que la Universidad tiene en Viedma con el fin de realizar las experiencias de reproducción de las plantas del desierto que naturalmente no se producen a gran escala.

TOMADO DE http://www.oei.org.co/sii/entrega20/art08.htm

TEMA DOS

BACTERIAS FOTOSINTÉTICAS

Las bacterias fotosintéticas son bacterias que para crecer obtienen su energía de la luz mediante fotosíntesis. Los orgánulos citoplasmáticos encargados de la realización de la fotosíntesis son los cloroplastos, unas estructuras polimorfas y de color verde (esta coloración es debida a la presencia del pigmento clorofila) propias de las células vegetales. En el interior de estos orgánulos se halla una cámara que contiene un medio interno llamado estroma, que alberga diversos componentes, entre los que cabe destacar enzimas encargadas de la transformación del dióxido de carbono en materia orgánica y unos sáculos aplastados denominados tilacoides o lamelas, cuya membrana contiene pigmentos fotosintéticos. En términos medios, una célula foliar tiene entre cincuenta y sesenta cloroplastos en su interior.1 Los organismos que tienen la capacidad de llevar a cabo la fotosíntesis son llamados fotoautótrofos (otra nomenclatura posible es la de autótrofos, pero se debe tener en cuenta que bajo esta denominación también se engloban aquellas bacterias que realizan la quimiosíntesis) y fijan el CO2 atmosférico. En la actualidad se diferencian dos tipos de procesos fotosintéticos, que son la fotosíntesis oxigénica y la fotosíntesis anoxigénica.

La primera de las modalidades es la propia de las plantas superiores, las algas y las cianobacterias, donde el dador de electrones es el agua y, como consecuencia, se desprende oxígeno. Mientras que la segunda, también conocida con el nombre de fotosíntesis bacteriana, la realizan las bacterias purpúreas y verdes del azufre, en las que en dador de electrones es el sulfuro de hidrógeno, y consecuentemente, el elemento químico liberado no será oxígeno sino azufre, que puede ser acumulado en el interior de la bacteria, o en su defecto, expulsado al agua.3 Las bacterias púrpuras o bacterias púrpuras fotosintéticas son proteobacterias fototrofas, esto es, capaces de producir energía a través de la fotosíntesis. Poseen pigmentos de bacterioclorofila a o b, junto con varios carotenoides. Estos les proporcionan unos colores que incluyen el púrpura, rojo, marrón y naranja. La fotosíntesis tiene lugar en centros reactivos sobre la membrana celular, la cual se dobla dentro de la célula para formar sacos, tubos u hojas, incrementando la superficie disponible. Como la mayoría de las demás bacterias fotosintéticas, las bacterias púrpuras no producen oxígeno porque el agente reductor implicado en la fotosíntesis no es el agua. En algunas, llamadas bacterias púrpuras del azufre, el agente reductor es sulfuro o azufre; en otras, llamadas bacterias púrpuras no del azufre, típicamente es hidrógeno aunque algunas pueden utilizar otros compuestos en cantidades pequeñas. En el pasado los distintos grupos eran consideradas familias, pero los árboles de ARN indican que las bacterias púrpuras comprenden una variedad de grupos separados, cada uno más relacionado con proteobacterias no-fotosintéticas que con los otros grupos.

Las bacterias púrpuras no del azufre se incluyen entre los subgrupos de proteobacterias alfa y beta, comprendiendo: Rhodospirillales Rhodospirillaceae (por ejemplo, Rhodospirillum). Acetobacteraceae (por ejemplo, Rhodopila). Rhizobiales Bradyrhizobiaceae (por ejemplo, Rhodopseudomonas). Hyphomicrobiaceae (por ejemplo, Rhodomicrobium). Rhodobiaceae (por ejemplo, Rhodobium). Otras familias: Rhodobacteraceae (por ejemplo, Rhodobacter). Rhodocyclaceae (por ejemplo, Rhodocyclus). Comamonadaceae (por ejemplo, Rhodoferax). Las bacterias púrpuras del azufre se incluyen en el subgrupo gamma y forman el orden Chromatiales. La semejanza entre la maquinaria fotosintética en estas diversas líneas indica que tuvieron un origen común, bien de algún antepasado común o conseguida por transferencia lateral.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué papel juegan las baterías fotosintéticas en el ambiente?

2. ¿Qué es quimiotrofo?

3. ¿Cómo se clasifican las bacterias fotosintéticas?

4. ¿Qué es una cianobacteria?

5. Haz un mapa conceptual del tema.

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un cuadro donde muestren los distintos grupos de bacterias fotosintéticas.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo clasifican las bacterias fotosintéticas según su color.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Entra al siguiente enlace, lee el documento y averigua: ¿Cuál es el funcionamiento de un Biodigestión?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un mapa conceptual sobre la lectura siguiente..

BACTERIAS FÓSILES

Un hecho muy importante es que no solamente los animales y las plantas han dejado restos de su existencia como fósiles, sino que las bacterias, aunque pequeñas, también imprimieron la huella de su pasado en la Tierra, ya que, como vimos, estos pequeños organismos son capaces de modificar el medio ambiente. Los microfósiles, es decir los fósiles de las bacterias, se encuentran en sedimentos de todas las edades geológicas e incluso en las rocas sedimentarias que tienen 3 500 millones de años y que son las más antiguas que se conocen. Las bacterias o microbios existieron en un periodo de la historia de la Tierra en el que no había otras formas de vida. La Era de las bacterias fue muy importante, ya que en ella se produjo toda una serie de eventos evolutivos y geológicos. Hasta hace muy poco no se sabía gran cosa sobre la Era de los microorganismos y, por otra parte, los microfósiles aislados no dan mucha información. Sin embargo, se han descubierto otras estructuras fósiles de bacterias que forman aglomerados llamados estromatolitos y que son aparentemente colonias de bacterias mezcladas con minerales. Hoy en día se sabe que tales tipos de estructuras constituyen efectivamente aglomerados peculiares de bacterias que quizá eran fotosintéticas. Se piensa que es así porque los estromatolitos de bacterias fotosintéticas que se han fosilizado recientemente se asemejan a los antiguos, a tal grado que es razonable pensar que las estructuras antiguas también fueron formadas por bacterias fotosintéticas. Ésta es la única evidencia que se tiene sobre el origen de la evolución de las bacterias, el cual es tan oscuro como lo es el origen de las formas de vida superiores (Figura 16).

Figura 16. ¿Cuál es el antecesor común de todas las formas de vida? Ésta es sin duda una incógnita de gran importancia, ya que dentro de este esquema seforma el tronco común, de donde emergieron los organismos superiores primitivos (eucariontes), las bacterias y las arqueobacterias.

TEMA TRES

BACTERIAS NITRIFICANTES

BACTERIAS NITRIFICANTES

NITRIFICACION:
Descripción del proceso:

El proceso de nitrificación consiste en la oxidación del amoniaco bajo condiciones estrictamente aeróbicas. En la naturaleza contamos con un grupo de bacterias aeróbicas estrictas que poseen los agentes catalíticos como las enzimas, los cuales son apropiados para efectuar la oxidación. Estas bacterias son las comúnmente conocidas como bacterias nitrificantes. al oxidación del amoniaco por estas bacterias se observa en suelos con buen drenaje, a un pH neutral o en cuerpos de agua con un alto contenido de oxigeno disuelto y un pH neutro. Las condiciones de anoxia o una alta acidez inhiben la actividad catalítica de estas bacterias.
Este proceso ocurre en dos etapas; comienza con la oxidación del amoniaco a nitritos, seguido de la oxidación del nitrito a nitrato. En cada una de estas etapas intervienen diferentes poblaciones de bacterias quimiolitotróficas. En la oxidación del amoniaco a nitrito es mediada principalmente por bacterias del genero Nitrosomas, mientras que en la oxidación de nitrito a nitrato intervienen frecuentemente las bacterias del genero Nitrobacter. No se conoce hasta el momento ninguna bacteria quimiolitotrofica que pueda oxidar el amoniaco directamente a Nitrato.
Proceso de nitrificación.

ESTADO DE OXIDACION DEL NITROGENO

(-3) (+3) (+5)

NH3 NO2 NO3
Nitrosomonas nitrobacter
Nitrosococcus nitrospina
Nitrosopira nitrococcus
Nitrosolobus nitrospira
Nitrosovibrio

Las bacterias quimiolitotróficas nitrificantes están distribuidas ampliamente en suelos y cuerpos de agua dulce y salada, aunque sus densidades son por lo general bajas. Estas alcanzan densidades altas en habitats que presentan concentraciones altas de amoniaco, en particular en lugares donde se lleva a cabo un procesote descomposición de proteínas (amonificación). En cuerpo de aguas inferiores como lagos, ríos y quebradas que reciben descargas no tratadas e inclusive tratadas de alcantarillado sanitario, encontramos concentraciones altas de amoniaco que pueden sostener el crecimiento de bacterias nitrificantes. No obstante, dado que la oxidación biológica del amoniaco requiere de oxigeno, observamos que el amoniaco tiende a acumularse en hábitats anaerobios.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué papel juegan las baterías nitrificantes en el ambiente?

2. ¿Qué es nitrificación?

3. ¿Cómo se clasifican las bacterias nitrificantes?

4. ¿Qué es una nitrosoma?

5. Haz un mapa conceptual del tema.

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un cuadro donde se explique el proceso de nitrificación.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo es el ciclo del nitrógeno..

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Entra a la siguiente web http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/MedioNatural2/contenido1.htm y determina: ¿Qué es un estrato geológico?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora un mapa conceptual sobre esta lectura.

CICLO DEL NITROGENO

Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo.

Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N₂, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos (exceptuando algunas bacterias).

Esas bacterias y algas cianofíceas que pueden usar el N₂ del aire juegan un papel muy importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación del nitrógeno. De esta forma convierten el N₂ en otras formas químicas (nitratos y amonio) asimilables por las plantas.

El amonio (NH₄⁺) y el nitrato (NO₃^-) lo pueden tomar las plantas por las raíces y usarlo en su metabolismo. Usan esos átomos de N para la síntesis de las proteínas y ácidos nucleicos. Los animales obtienen su nitrógeno al comer a las plantas o a otros animales.

En el metabolismo de los compuestos nitrogenados en los animales acaba formándose ión amonio que es muy tóxico y debe ser eliminado. Esta eliminación se hace en forma de amoniaco (algunos peces y organismos acuáticos), o en forma de urea (el hombre y otros mamíferos) o en forma de ácido úrico (aves y otros animales de zonas secas). Estos compuestos van a la tierra o al agua de donde pueden tomarlos de nuevo las plantas o ser usados por algunas bacterias.

Algunas bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras transforman este en nitrato. Una de estas bacterias (Rhizobium) se aloja en nódulos de las raíces de las leguminosas (alfalfa, alubia, etc.) y por eso esta clase de plantas son tan interesantes para hacer un abonado natural de los suelos.

Donde existe un exceso de materia orgánica en el mantillo, en condiciones anaerobias, hay otras bacterias que producen desnitrificación, convirtiendo los compuestos de N en N₂, lo que hace que se pierda de nuevo nitrógeno del ecosistema a la atmósfera.

A pesar de este ciclo, el N suele ser uno de los elementos que escasean y que es factor limitante de la productividad de muchos ecosistemas. Tradicionalmente se han abonado los suelos con nitratos para mejorar los rendimientos agrícolas. Durante muchos años se usaron productos naturales ricos en nitrógeno como el guano o el nitrato de Chile. Desde que se consiguió la síntesis artificial de amoniaco por el proceso Haber fue posible fabricar abonos nitrogenados que se emplean actualmente en grandes cantidades en la agricultura. Como veremos su mal uso produce, a veces, problemas de contaminación en las aguas: la eutrofización.

TEMA CUATRO

DIATOMEAS

Son microalgas unicelulares o coloniales, de plastos marrones o amarillos. Las células se encuentran impregnadas en sílice formando valvas que suelen situarse a modo de caja, y que pueden presentar una ornamentación característica de cada especie.

	Asterionella formosa: Diatomea que forma colonias estrelladas de unas 8 células. Cada célula presenta un lado pleural, más ancho en los extremos. Las valvas son muy estrechas con los extremos algo abultados.
	Diatoma hiemale: diatomea colonial que forma cintas muy largas y densas. Las valvas son lanceoladas, lineales o elipticas. Presenta costillas robustas e irregulares.
	Fragilaria crotonensis: diatomea de células dilatadas en el centro que se unen formando cintas curvadas y retorcidas. Las valvas son muy estrechas y presentan sutiles estrías transversales.
	Gomphonema sp.: género de diatomea que agrupa células cuyas caras pleurales son cuneiformes. Las células se pueden encontrar fijas a sustratos mediante pedúnculos gelatinosos simples.
	Melosira sp.: género de diatomea colonial que agrupa células con forma cilíndrica, un poco más largas que anchas, adheridas unas a otras por la superficie valvar.
	Melosira granulata: diatomea colonial que forma cadenas largas y rígidas de células cilíndricas. Las superficies terminales de las valvas presentan un punteado irregular.
	Melosira varians: diatomea colonial que forma cadenas largas de células en forma de tambor. Presentan cloroplastos en forma de plaquitas de color pardo amarillento.
	Navícula sp.: incluye individuos con valvas lanceoladas, estriadas transversalmente en la zona media, en sentido opuesto a los polos. Los extremos de la célula son redondeados.
	Nitzschia sp.: género que agrupa células, en general pequeñas, con valvas lanceoladas que presentan estrías transversales muy finas, apenas visibles y dispuestas densamente.
	Pinnularia sp.: Microalga diatometa caracterítica, de rafe ligeramente ondulado, estrias transversales gruesas que a veces presentan poros.
	Surirella sp.: la célula en visión pleural es cuneiforme, vista por encima es ovada, con un polo anchamente redondeado y el otro más apuntado. Alas muy desarrolladas cuyos canales se encuentran separados por espacios anchos.
	Tabellaria flocculosa: constituída por células que forman cadenas en zig-zag. Vistas de lado las células son casi cuadradas, con numerosas bandas intercalares cuyos numerosos septos penetran profundamente. Las valvas se encuentran muy dilatadas en el centro.

COMPETENCIA COGNITIVA

1. ¿Qué papel juegan las diatomeas en el ambiente?

2. ¿Qué es una diatomea?

3. ¿Cómo se clasifican las diatomeas?

4. ¿Qué es una Tabellaria?

5. Haz un mapa conceptual del tema.

COMPETENCIA PROPOSITIVA:

Realiza en tu cuaderno un cuadro donde se muestren las clases de diatomeas.

TALLER:

Explica en el cuaderno cómo es la función de las diatomeas en su hábitat.

PRODUCCIÓN TEXTUAL

Realiza un resumen del tema en tu cuaderno.

COMPETENCIA INFORMACIONAL:

Visita esta web: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000088/lecciones/seccion1/capitulo04/tema04/01_04_04.htm lee y define: ¿Cuál es la importancia del agua en un ecosistema?

COMPETENCIA INTERPRETATIVA:

Elabora una sopa de palabras (mínimo 10 palabras) en tu cuaderno sobre la siguiente lectura.

Algas fotosintéticas sobrevivieron al evento de la Tierra Bola de Nieve, mantiene un estudio

Foto: Getty Images

Por Tim Wall

Durante el frío del otoño, muchas plantas se preparan para sobrevivir a los largos y gélidos meses de invierno. Pero durante los eventos de la “Tierra Bola de Nieve”, las algas fotosintéticas tenían que sobrevivir a los inviernos globales que duraban varios millones de años.

Entre 550 y 800 millones de años atrás, la Tierra se congeló. La nieve y el hielo recubrieron el planeta dos o tres veces a lo largo de aproximadamente 10 millones de años cada vez.

"Bajo tales condiciones glaciares existen muy pocos lugares en donde se puede encontrar luz y agua en estado líquido en una gran zona y ambas cosas son necesarias para que las algas fotosintéticas puedan sobrevivir”, afirmó Adam Campbell, estudiante de doctorado de la Universidad de Washington, en un comunicado sobre su investigación publicado en el periódico científico Geophysical Research Letters. A pesar de ello, existen fósiles de esas mismas algas antes y después del gran congelamiento.

Campbell cree que un estrecho y vasto cuerpo de agua conectado con el océano pudo haber protegido a las algas, mientras el resto de la Tierra se parecía al planeta glacial Hoth de La Guerra de las Galaxias: El Imperio Contraataca (sin los wampas, las criaturas de hielo).

El Mar Rojo es un ejemplo moderno de ese tipo de cuerpo de agua, ya que es aproximadamente 6,5 veces más largo que ancho y está conectado con el Océano Índico. Un mar tan extenso durante el período de la Tierra Bola de Nieve pudo haber reducido significativamente la cantidad de hielo sólido.

"Los resultados iniciales de la investigación muestran que esos canales quedaron relativamente libres del espeso hielo glaciar durante el evento de la Tierra Bola de Nieve”, afirmó Campbell.

Otra razón por la cual Campbell compara el Mar Rojo con el canal que albergaba las algas ancestrales es el hecho de haberse formado por una fisura continental, el mismo proceso tectónico de la Tierra Bola de Nieve.

La investigación fue publicada en el periódico científico Geophysical Research Letters.

CUESTIONARIO

¿Cómo se clasifican las baterías según su hábitat?
¿Qué es el suelo?
¿Qué aspectos químicos tiene el suelo?
¿Qué es un estrato edáfico?
¿Qué es edáfico?
¿Qué es un ciclo?
¿Qué es el Humus?
¿Qué es un microorganismo no cultivable?
¿Qué es la atmósfera del suelo?
¿Qué es microflora del suelo?
¿Qué es una arqueobacteria?
¿Qué es un nitrobacter?
¿Cómo es el cilo de nitrógeno?
Dibuja el ciclo del nitrógeno.
Realiza un mapa conceptual del ciclo del Nitrógeno.
¿Qué es una bacteria nitrificante?
¿Qué es una bacteria fósil?
¿Qué es un fotoautótrofo?
¿Qué bacterias comen petróleo?
¿Qué institución realiza el estudio?
¿Cómo es el proceso de bacterias que comen petróleo?
¿Qué es la biorremediación?
Haz un mapa conceptual sobre las bacterias que comen petróleo.
¿Qué es la fotosíntesis oxigénica?
¿Qué bacterias son nitrificantes?
¿Cómo aprovechan los organismos el nitrógeno?
¿Cómo se fija el nitrógeno al suelo?
¿Cómo se obtiene el nitrógeno de la atmósfera?
¿Qué es el nitrógeno?
¿Qué es una diatomea?
¿Qué bacterias se fijan a las raíces de la plantas?
¿Qué es el fenómeno Tierra Bola de nieve?
¿Cómo son las diatomeas?
Haz el dibujo de 3 diatomeas.
¿Cuál es la diatomea que forma colonias?
¿Qué es una proteobacterias fototrofas?
¿Qué es un cuerpo de agua?
¿Qué importancia tienen las bacterias en el ecosistema?
¿Cómo pueden ser beneficiosas las bacterias en los ecosistemas?

¿Cómo es la fotosíntesis?
¿Qué es una célula?
¿Qué es una bacteria?
Haz un mapa conceptual sobre el tema de la unidad.
¿Qué es una levadura?
¿Qué es una bacteria fotosintética?
¿Qué es un estrato geológico?
¿Qué es edafología?
¿Qué es la atmósfera del suelo?
¿Qué es una cianobacteria?
¿Qué es una era geológica?

AUTOEVALUACIÓN

LOGRO	Excelente	Bueno	Regular	Para mejorar
Analiza la importancia ecológica de los organismos unicelulares, siendo tolerante con la opinión de los demás.

Anota en cada casilla qué aspectos fueron positivos y cuáles debes mejorar.

viernes, 2 de marzo de 2012

GUIA GRADO SEXTO BIOLOGIA

Escrito en las rocas

En los sedimentos tipo flysch ubicados en Zumaia, en la provincia de Gipuzkoa, pueden leerse 50 millones de años de la historia geológica de la Tierra, y constituyen una referencia para los geólogos de todo el mundo.

A estas bacterias les gusta la sal y el pegamento

Una cepa bacteriana utilizada para limpiar obras de arte

Gemasolar, energía non stop

Una planta termosolar logra funcionar 24 horas seguidas

Bacterias que comen petróleo

Datos personales