tercer PERIODO
INSTITUCIÓN EDUCATIVA SANTO ÁNGEL
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MOLARIDAD
ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar los
siguientes vídeos.DESARROLLO DE ACTIVIDADES
Escribir en el cuaderno el
siguiente texto, luego observa los vídeos, si deseas puedes tomar nota.UNIDADES QUÍMICAS
La concentración de una
solución también se puede expresar empleando otro tipo de unidades denominadas
unidades químicas: la
molaridad, la molalidad y la fracción molar.
MOLARIDAD
Se define como la
relación que existe entre el número de moles del soluto y el volumen de la
solución, expresado en litros. Se representa con la letra M y se expresa en
mol/L.
También se expresa así
Donde
M = Molaridad
nsto = Moles de soluto
Vsln = volumen de solución.
Para calcular las moles del soluto utilizamos la
expresión:
Para calcular el volumen de la solución utilizamos
la expresión:
EJERCICIOS
1. Calcular la molaridad de una solución que
contiene 2 moles de soluto y 80 litros de solución.
Datos
M = ?
nsto = 2 moles
Vsln = 80 L
Solución
M = 0,025 mol/L
2. ¿Cuál será el volumen de una solución que tiene 12
moles de soluto y su molaridad es de 0,05 mol/L?
Datos
M = 0,05 mol/L
nsto = 12 moles
Vsln = ?
Solución
Vsln = 240 L
3. ¿Cuántas moles tendrá un soluto, una solución que
tiene un volumen de 60 L y su molaridad es de 0,03 mol/L?
Datos
M = 0,03 mol/L
nsto = ?
Vsln = 60 L
Solución
nsto = 1,8 moles
ACTIVIDAD
EVALUATIVA
Ingresa al siguiente link y resuelva la actividad correspondiente escribiendo los resultados en los espacios correspondientes. (actividad obligatoria)
Fecha única para realizar
la actividad hasta el viernes 19
de de noviembre.
Luego envíalo al correo del profesor con las siguientes especificaciones.
NOTA:
una vez realizada la actividad realiza las siguientes acciones:
-Dar
click en enviar mis respuestas a mi profesor.
-Escribir
primero tus apellidos, luego tu nombre completo, Curso 9--, asignatura ____,
escribes mi correo rlcordobam@gmail.com
-Finalmente
le das click en enviar, te saldrá un letrero le das aceptar y te saldrá la
calificación automáticamente.
ACTIVIDAD A DESARROLLAR
ACTIVIDAD DE REFUERZO
Las estudiantes que presentaron
desempeño bajo (de 1.0 a 2.9), luego de verificar su calificación en el SAGA,
deben presentar la siguiente actividad que aparece en el link.
Luego envíalo al correo del profesor con
las siguientes especificaciones.
NOTA:
una vez realizada la actividad realiza las siguientes acciones:
-Dar
click en enviar mis respuestas a mi profesor.
-Escribir
primero tus apellidos, luego tu nombre completo, Curso 9--, asignatura _____,
escribes mi correo rlcordobam@gmail.com
-Finalmente
le das click en enviar, te saldrá un letrero le das aceptar y te saldrá la
calificación automáticamente.
ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar los siguientes vídeos (ACTIVIDAD OPCIONAL)
DESARROLLO DE ACTIVIDADES
Escribir
en el cuaderno el siguiente texto, luego observa los vídeos, si deseas puedes
tomar nota. (actividad
obligatoria)
CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
La concentración de una solución
es la relación existente entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente
presente. Existen dos formas de expresar las concentraciones: por unidades
físicas y por unidades químicas.
UNIDADES FÍSICAS
Indica el número de
gramos de soluto en una cantidad fija de solvente. Dentro de este grupo de
unidades está el porcentaje (%) que se define como las partes del soluto que
hay en 100 partes de solución.
SOLUCIÓN = SOLUTO + SOLVENTE
Puede expresarse en
unidades de masa o de volumen, es decir, se puede expresar como:
PORCENTAJE EN MASA
Es la unidad de
concentración que expresa la masa del soluto en gramos, por cada 100 gramos de
solución. Para calcularla se puede hacer mediante la expresión:
EJERCICIOS
1. Un acuario debe mantener la concentración de sal similar a la del agua
de mar, esto es, 1,8 gramos de sal disueltos en 50 gramos de agua ¿Cuál es el
porcentaje en masa de la sal en la solución?
Datos
% masa = ?
Soluto = 1,8 g de sal
Solvente = 50 g de agua
Solución = ?
Solución
SOLUCIÓN = SOLUTO + SOLVENTE
Solución = 50 g + 1,8 g
Solución = 51,8 g
% masa = 3,47 % m
2. Determinar el porcentaje en masa de un suero que contiene 45 gramos de
sal en 225 gramos de la solución.
Datos
% masa = ?
Soluto = 45 g de sal
Solución = 225 gr
Solución
% masa = 20 % m
PORCENTAJE MASA-VOLUMEN
Indica la masa del soluto
en gramos, por cada 100 mL de solución. Para calcularla se puede hacer mediante
la expresión:
EJERCICIOS
1. Calcular el % (m/v) de una solución que se prepara disolviendo 22
gramos de metanol, en etanol, para dar 100 mL de solución.
Datos
% m/v = ?
Soluto = 22 g de metanol
Solución = 100 mL
Solución
% masa-volumen = 22 % m/v
2. Calcular el % (m/v) de una solución que se prepara disolviendo 4,2
gramos de sulfato de potasio, en 26,5 mL de agua.
Datos
% masa = ?
Soluto = 4,2 g de sulfato
de potasio
Solvente = 26,5 mL de
agua
Solución = ?
Solución
SOLUCIÓN = SOLUTO + SOLVENTE
Solución = 4,2 + 26,5
Solución = 30,7
% masa-volumen = 13,68 % m/v
PORCENTAJE EN VOLUMEN
Indica el volumen de
soluto en mL, por cada 100 mL de solución. Para calcularla se puede hacer
mediante la expresión:
EJERCICIOS
1. El vinagre es una disolución de ácido acético
en agua. Al preparar 750 mL de un vinagre se utilizaron 37,5 mL de ácido
acético. Determinar el porcentaje en volumen de ácido acético.
Datos
% volumen = ?
Soluto = 37,5 mL de ácido
acético
Solución = 750 mL de
vinagre
Solución
% volumen = 5 % v
2. Calcular el % en volumen de una solución de alcohol isopropílico
preparando 25 mL de alcohol, utilizando 100 mL de agua.
Datos
% volumen =?
Soluto = 25 mL de alcohol
Solvente = 100 mL de agua
Solución = ?
Solución
SOLUCIÓN = SOLUTO + SOLVENTE
Solución = 25 + 100
Solución = 125
% volumen = 20 % v
ACTIVIDAD EVALUATIVA
Ingresa al siguiente link y resuelva la
actividad correspondiente escribiendo los resultados en los espacios
correspondientes. (actividad
obligatoria)
Luego envíalo al correo del profesor con las siguientes especificaciones.
FECHA PARA RELIZAR LA ACTIVIDAD VIERNES 29 DE OCTUBRE.
NOTA: una vez realizada la actividad realiza las siguientes acciones:
-Dar
click en enviar mis respuestas a mi profesor.
-Escribir
primero tus apellidos, luego tu nombre completo, Curso 9--, asignatura ____,
escribes mi correo rlcordobam@gmail.com
-Finalmente
le das click en enviar, te saldrá un letrero le das aceptar y te saldrá la
calificación automáticamente.
ACTIVIDAD A DESARROLLAR
ACTIVIDAD DE REFUERZO
Las estudiantes que presentaron
desempeño bajo (de 1.0 a 2.9), luego de verificar su calificación en el SAGA,
deben presentar la siguiente actividad que aparece en el link.
Luego envíalo al correo del profesor con
las siguientes especificaciones.
NOTA:
una vez realizada la actividad realiza las siguientes acciones:
-Dar
click en enviar mis respuestas a mi profesor.
-Escribir
primero tus apellidos, luego tu nombre completo, Curso 9--, asignatura _____,
escribes mi correo rlcordobam@gmail.com
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le das click en enviar, te saldrá un letrero le das aceptar y te saldrá la
calificación automáticamente.
REFUERZO
FECHA PARA
RELIZAR LA ACTIVIDAD DE REFUERZO JUEVES 4 DE NOVIEMBRE.ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar los siguientes vídeos (ACTIVIDAD
OPCIONAL)
DESARROLLO DE ACTIVIDADES
Escribir
en el cuaderno el siguiente texto, luego observa los vídeos, si deseas puedes
tomar nota. (actividad
obligatoria)
LAS SOLUCIONES
Los materiales que nos
rodean son mezclas de varias sustancias. Las mezclas pueden ser homogéneas o
heterogéneas. Un tipo de mezclas homogéneas son las soluciones.
CONCEPTOS Y COMPONENTES DE UNA SOLUCIÓN
Una solución es una mezcla homogénea de dos o más
componentes. Las bebidas gaseosas, el agua de mar y la que bebemos, la orina,
el plasma sanguíneo y el vinagre son soluciones.
Las soluciones están formadas por dos componentes,
el soluto
y el solvente.
El soluto es aquella sustancia que se halla disuelta y que se encuentra en
menor proporción.
El solvente es la sustancia capaz de disolver a la
otra y se halla en mayor proporción.
Por ejemplo, en las bebidas gaseosas, el agua es el
solvente, y el azúcar, los colorantes, los saborizantes y el dióxido de carbono
son los solutos.
PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES
Las soluciones se caracterizan porque:
· Son físicamente homogéneas. Esto significa que una vez mezclados sus
componentes, no es posible diferenciarlos uno del otro. Una vez se mezcla el
agua con la sal, no es posible diferenciar el uno o el otro.
· Su composición es variable. La proporción en que se encuentran las sustancias
en la solución puede variar, sin que por ello se altere su naturaleza. Se puede
disolver una cucharada de azúcar en un litro de agua o en dos litros, igual
sigue siendo una solución de azúcar.
· Las propiedades químicas de los componentes de una solución no
se alteran. Al formar
la solución, cada componente conserva sus propiedades químicas. Al disolver sal
en agua, la sal comportándose químicamente como una sal. Si se disuelve ácido
clorhídrico (HCl) en agua, este sigue presentando las características químicas
de los ácidos inorgánicos.
· Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las
del solvente puro. Así, por ejemplo, al disolver sal en agua, el punto de ebullición de
la solución es mayor que el punto de ebullición del agua pura. Esta variación
depende de la cantidad de soluto disuelto. Igual ocurre con el punto de
congelación de la solución: será menor que el punto de congelación del solvente
puro. Un ejemplo cotidiano se tiene en países donde las temperaturas descienden
varios grados bajo cero. Allí es necesario agregar al agua de los radiadores un
anticongelante para evitar el congelamiento del agua de refrigeración.
CLASES DE SOLUCIONES
Cualquier
sustancia, sin importar el estado de agregación de sus moléculas, puede formar
soluciones con otras. Las soluciones se pueden clasificar según el estado
físico del disolvente o según la cantidad de soluto que contengan.
Según esto, las soluciones se pueden clasificar en
sólidas, líquidas y gaseosas.
·
·
· Soluciones gaseosas. Esta clase de soluciones se preparan mezclando un
gas con otro gas. El aire, por ejemplo, es una solución gaseosa. Algunas
soluciones gaseosas se preparan con un fin específico; por ejemplo, la mezcla
que utilizan los buzos, contiene oxígeno y nitrógeno, principalmente.
CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONES DE ACUERDO CON SU SOLUBILIDAD
Cuando una sustancia se disuelve en otra, que actúa
como solvente, se dice que es soluble en ella. Un volumen de solvente a una
temperatura dad, admite una cantidad de limitada de soluto. Si se añade más
soluto a la mezcla, este precipitará, depositándose en el fondo del recipiente.
Según la cantidad de soluto que contienen, las
soluciones pueden ser:
SOLUCIONES SATURADAS O CONCENTRADAS
Son aquellas en las que la cantidad de soluto es la
máxima que puede disolver el solvente. Por ejemplo, un método simple para
conservar alimentos es mantenerlos en soluciones acuosas muy concentradas
(hipertónicas) de sal o azúcar como se hace con el durazno en almíbar.
SOLUCIONES NO SATURADAS O INSATURADA
SOLUCIONES SOBRESATURADAS
Son aquellas en las que la cantidad de soluto es
mayor que la que puede disolver el solvente a una temperatura dada. Por
ejemplo, una solución de azúcar que contenga más de 204,1 g de azúcar en 100 g
de agua a 25 ºC se considera una solución sobresaturada, como ocurre con la
miel.
FACTORES QUE MODIFICAN LA SOLUBILIDAD
La solubilidad de un soluto en un solvente depende
de varios factores, entre los que se destacan:
NATURALEZA DEL SOLUTO Y DEL SOLVENTE
La experimentación ha permitido comprobar que los
solutos polares se disuelven muy fácilmente en solventes también polares,
mientras que los solutos no polares se disuelven mejor en solventes no polares.
Así, por ejemplo, la sal, el etanol, el azúcar, y en general todas las sales
inorgánicas que son sustancias polares, se disuelven muy bien y rápidamente en
agua, que es un solvente polar, mientras que sustancias como la gasolina, el
aceite y las sustancias grasas, que son sustancias no polares, son muy poco
soluble o insolubles en agua y se disuelven muy bien en solventes como el
tetracloruro de carbono, el ciclohexano o el éter, que son solventes no
polares.
TEMPERATURA
En general, los solutos sólidos y líquidos aumentan su solubilidad al aumentar la temperatura.
No ocurre así con los gases, los cuales se hacen menos solubles al aumentar la
temperatura. Así, por ejemplo, cuando aumenta la temperatura de los lagos y
océanos, la solubilidad del oxígeno disminuye, con el consiguiente daño para la
flora y fauna marina, ocasionando la muerte de algunos peces.
LA PRESIÓN
La presencia de la presión en la solubilidad de
sólidos y líquidos es prácticamente inapreciable, mientras que en los gases es
un factor fundamental. Al aumentar la presión a la que está sometido un gas,
ocurre una mayor compenetración del soluto con el solvente, lo cual resulta en
una mayor solubilidad. Esto ocurre con las bebidas gaseosas.
ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar el siguiente vídeo (ACTIVIDAD
OPCIONAL)
DESARROLLO DE ACTIVIDADES
Escribir
en el cuaderno el siguiente texto, luego observa los vídeos, si deseas puedes
tomar nota. (actividad
obligatoria)
LAS ERAS GEOLÓGICAS
Las eras geológicas de la Tierra son
las distintas unidades temporales formales en que se divide y organiza el tiempo
geológico, o sea, la historia de la formación de nuestro planeta.
Su duración se corresponde con cada eratema, que es el lapso en que tardan en
formarse las rocas de una capa específica del suelo.
Las eras geológicas son las unidades intermedias entre los
eones geológicos (categoría mayor) y los períodos geológicos (categoría menor).
Todo ello de acuerdo a la Escala de Tiempo Geológico (GTS, por sus siglas en
inglés) manejada por los especialistas en la materia.
Las eras geológicas se evidencian a partir
del registro fósil y de la constitución de las capas sedimentarias de la corteza
terrestre, y permiten clasificar y datar temporalmente los
hallazgos que hagamos mediante excavaciones, como fósiles, rocas o minerales.
La duración de cada era puede ser muy variable, de unos
pocos cientos de millones de años a casi mil, dependiendo del caso. Existen
diez eras diferenciadas, desde el final del eón hádico, etapa
inicial e indiferenciada del supereón precámbrico, hace alrededor de 4.600
millones de años.
La división de la Escala de Tiempo Geológico en eras
comenzó en el siglo XIX, cuando los pioneros de la geología y la
paleontología iniciaron sus labores de excavación e investigación, y se
enfrentaron a la necesidad de clasificar las capas de la Tierra.
Notaron que la diferencia entre una capa y otra respondía a
determinadas condiciones climáticas, geológicas e incluso biológicas, por lo
que, al cavar hacia lo profundo, se estaba retrocediendo en el tiempo
geológico. Las tres primeras eras identificadas pertenecen al eón fanerozoico,
y son las eras que comprenden la vida en el planeta: Paleozoica, Mesozoica y
Cenozoica.
La tabla geológica
Así como con el resto de las clasificaciones de la Escala
de Tiempo Geológico, la definición de las eras responde a convenciones de los
científicos y especialistas en la materia, ya que la historia del planeta es
realmente una continuidad.
Sin embargo, gracias a esa serie de convenciones, fue
posible establecer la Tabla geológica o Escala Temporal Geológica, que es un diagrama
ordenado y jerarquizado en el que se detallan todas las divisiones de la
historia del planeta:
·
· ERAS,
de las que hemos venido hablando, que constituyen las divisiones a gran escala
de cada eón, comprendiendo algunos cientos de millones de años cada una.
· PERÍODOS (O SISTEMAS), que son las divisiones más específicas de cada era, en
las que se dieron importantes cambios en la biota (vida) del momento.
· ÉPOCAS,
subdivisiones de los períodos, que atienden a las características generales
de la fauna y la flora en dicho período de tiempo.
LAS ERAS GEOLÓGICAS
El Eón Fanerozoico es el último y está dividido es
las eras Paleozoica, Mesozoica y Cenozoica.
Como dijimos anteriormente, existen diez eras geológicas,
comprendidas en cuatro eones distintos:
EÓN HÁDICO. No presenta división en eras, ya que es un tiempo
demasiado remoto y de condiciones demasiado primitivas en la formación del
planeta, como para dejar evidencias rescatables y estudiables.
· ERA EOARCAICA. Comienza hace 4.000 millones de años
y culmina hace 3.600 millones de años, aproximadamente. Su nombre proviene de
los vocablos griegos Eo (“amanecer”) y Archios (“antiguo”),
y es donde las formaciones rocosas más antiguas conocidas se formaron. Es
posible que la vida apareciera en sus primeras formas celulares en esta era,
pero no hay registros fósiles para comprobarlo.
· ERA PALEOARCAICA. Comienza hace 3.600 millones de años y culmina hace 3.200
millones de años, y es la era de la que proceden las formas fósiles más
antiguas conocidas, como bacterias y otros organismos primitivos fotosintéticos
(anoxigénicos, o sea, no producían aún oxígeno).
· ERA MESOARCAICA. Comienza hace 3.200 millones de años
y culmina hace 2.800 millones de años. Esta era presenció la formación y
fragmentación del primer supercontinente, llamado Vaalbará, y la primera
glaciación de la historia.
· ERA NEOARCAICA. Comienza hace 2.800 millones de años y culmina hace 2.500
millones de años. Es la era en que los microorganismos iniciaron la fotosíntesis oxigénica, o sea, productora de oxígeno, cambiando
para siempre la composición de la atmósfera planetaria.
EÓN PROTEROZOICO. Comprende tres eras distintas:
· ERA PALEOPROTEROZOICA. Comienza hace 2.500 millones de años
y culmina hace 1.600 millones de años. Esta era inicia con un gigantesco cambio
medioambiental conocido como la Gran Oxidación, consecuencia de la fotosíntesis
sostenida por las cianobacterias del mar. También surgieron los principales
cinturones montañosos que aún sobreviven en la actualidad.
· ERA MESOPROTEROZOICA. Comienza hace 1.600 millones de años
y culmina hace unos 1.000 millones de años. En ella se da la ruptura del
supercontinente de Columbia y la formación de otro llamado Rodinia, así como el
inicio sustancial del registro fósil, con algas rojas y colonias de
cianobacterias.
· ERA NEOPROTEROZOICA. Comienza hace unos 1.000 millones de
años y culmina hace 542 millones de años aproximadamente. En ella tiene lugar
la glaciación más extensa conocida del registro geológico, en la que se formó
la llamada “Tierra bola de nieve”. Hacia sus finales aparecen los
primeros organismos pluricelulares,
entre ellos los primeros animales acuáticos.
EÓN FANEROZOICO. Comprende tres eras diferentes, que son:
· ERA PALEOZOICA. También llamada Era Primaria, comienza hace unos 541 millones
de años y culmina hace unos 252 millones de años. Su nombre proviene del griego
y significa “vida antigua”, pues en esta era surgieron las formas de vida
superior más primitivas conocidas del registro fósil. Inicia tras la
desintegración del supercontinente Pannotia y culmina con la formación de otro
llamado Pangea, dominado por los
primeros reptiles y por plantas relativamente modernas, como las coníferas.
· ERA MESOZOICA. También conocida como Era
Secundaria, comienza hace unos 251 millones de años y culmina hace apenas 68
millones de años. Su nombre, como en el caso anterior, significa “vida
intermedia”, ya que es donde aparecen la mayoría de los ancestros de las formas
de vida modernas. En esta se produce el reinado de los dinosaurios, desde sus inicios
hasta su dramática extinción, y también grandes eventos orogénicos, como la
fragmentación gradual de Pangea y el posicionamiento de los continentes más o
menos en su ubicación actual.
· ERA CENOZOICA. También llamada Era Terciaria,
inició hace unos 66 millones de años y se extiende hasta el día de hoy. Su
nombre, de modo semejante a los dos casos anteriores, significa “Vida nueva”,
ya que el mundo en este lapso de tiempo alcanzó su configuración actual y
surgieron las formas de vida moderna, esto es, el reinado de los mamíferos. Los primeros
primates superiores aparecen en sus últimos 30 millones de años, y entre ellos
el ser humano, hace apenas 200.000 años.
ACTIVIDAD EVALUATIVA
Ingresa en el siguiente
link y realiza la actividad evaluativa. El cual estará habilitado el 1 DE OCTUBRE DE 2021.
RESPONDER LA ACTIVIDAD
ACTIVIDAD DE REFUERZO
Ingresa en el siguiente link y realiza la actividad de refuerzo. El cual estará habilitado el 29 DE OCTUBRE DE 2021
REFUERZO
ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar el siguiente vídeo. (ACTIVIDAD OPCIONAL)
DESARROLLO
DE ACTIVIDADES
Escribe en tu cuaderno el siguiente
texto, luego
observa los vídeos, si deseas puedes tomar nota. (ACTIVIDAD
OBLIGATOTIA)
DARWINISMO
En
1863, el naturista inglés CHARLES DARWIN regresó
a Inglaterra luego de cinco años de viaje de exploración a bordo del Beagle.
Durante el viaje recopiló una gran cantidad de información acerca de los seres
vivos y fósiles de Suramérica, Tahití, Nueva Zelanda, Isla Mauricio y la costa
sur de África. Adicionalmente a las observaciones adquiridas durante el viaje
su viaje, le llamó mucho la atención un libro del economista británico Thomas Malthus, que hablaba del crecimiento de las
poblaciones humanas: ensayo sobre el principio de la población,
publicado en 1798. Malthus decía que, si la población humana crecería
libremente, con todo su potencial, los recursos no darían abasto para
sostenerla. El ritmo de crecimiento humano sólo podría verse frenado por
catástrofes, hambrunas, epidemias o guerras. Darwin, creyendo que algo similar
debería suceder con los organismos, formuló tres ideas que fueron el pilar de
su teoría:
· Los organismos de una
población difieren en cuanto a su capacidad individual para escapar de los
depredadores, obtener recursos o aparearse, entre otros.
· Por lo menos algunas de
estas diferencias se heredan a las generaciones siguientes.
· Cuando los recursos son
escasos o las condiciones ambientales difíciles, los organismos con ciertas
características se reproducen más exitosamente que los organismos que los
organismos con características diferentes.
Darwin,
al observar los criaderos de animales, notó que, mediante varias generaciones
de cruces controlados, un criador puede obtener un rebaño de animales con ciertas
características deseadas, por ejemplo, mayor producción de leche, mayor volumen
de lana, o cierta coloración de pelo. Este proceso, llamado selección artificial de
características, podría ocurrir de forma similar en la naturaleza: las
características de los organismos una mejor supervivencias y mayores
posibilidades de reproducirse y si la selección sucediera durante varias
generaciones, toda la población finalmente presentaría esas características.
A esta
selección realizada por el ambiente en el que viven las poblaciones naturales,
la llamó selección natural.
NEODARWINISMO
A pesar
de su gran coherencia de su pensamiento, Darwin carecía de una buena
explicación de cómo se heredan las características. A comienzos del siglo XX,
algunos científicos como Ronald Fisher, Sewall Wright, J.B.S. Haldane, Esrnst
Mayr, Theodosius Dobzhansky y George Gaylord Simpson, se dieron a la tarea de
integrar la explicación sobre la herencia propuesta por Gregor Mendel y la
teoría de la selección natural de Darwin, dando origen al neodarwinismo o
teoría sintética de la evolución. En ella se incorporan conceptos como
mutación, variabilidad genética, recombinación, genotipo y fenotipo, y su
objetivo principal es el estudio de la evolución en las poblaciones.
EVIDENCIAS DE LA EVOLUCIÓN
Múltiples
ramas de la ciencia, como la anatomía comparada, la paleontología, la
biogeografía y la bioquímica, han aportado suficientes pruebas que permiten
evidenciar el fenómeno de la evolución.
ANATOMÍA COMPARADA.
Es la
ciencia que estudia las semejanzas y diferencias físicas entre organismos. Pese
a la enorme diversidad de organismos existentes, hay un número reducido de
formas de estructuras básicas.
PALEONTOLOGÍA.
BIOGEOGRAFÍA.
Es la
ciencia que estudia la distribución geográfica de los organismos sobre la
Tierra. La disposición geográfica de muchas especies, sólo encuentran una
explicación satisfactoria a través de la evolución. Por ejemplo, las islas que
se separaron de los continentes en tiempos remotas, como Madagascar, Australia
y Nueva Guinea, presentan una fauna diferente a la continental, que la fauna de
las islas que se separaron recientemente.
BIOQUÍMICA.
Es la
rama de la química que estudia las sustancia que componen a los seres vivos y
las reacciones que ocurren dentro de ellos. Todos los seres vivos tenemos un
funcionamiento básico similar que nos indica que probablemente provenimos de un
antepasado común. Algunas características comunes de funcionamiento son:
· Todos estamos compuestos
por los mismos elementos químicos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y
fósforo.
· Todos usamos la misma
molécula energética: el ATP
· Todas nuestras células
presentan las mismas biomoléculas en su conformación básica: azúcares, grasas,
ácidos nucleicos y proteínas.
· La información
hereditaria almacenada en el ADN y el ARN mediante un único código genético, se expresa
en proteínas formadas por los mismos 20 aminoácidos.
· Muchas reacciones metabólicas son similares y están basadas en los mismos principios.
ACTIVIDAD EVALUATIVA
Realiza la siguiente actividad. (actividad
obligatoria).
FECHA LÍMITE PARA REALIZAR LA ACTIVIDAD, EL VIERNES 17 DE SEPTIEMBRE.
RESPONDER EL EXAMEN
ACTIVIDAD DE REFUERZO
Las estudiantes que
presentaron desempeño bajo (de 1.0 a 2.9), luego de verificar su calificación
en el SAGA, deben presentar la siguiente actividad.
FECHA LÍMITE PARA REALIZAR LA ACTIVIDAD, EL MARTES 28 DE SEPTIEMBRE.
FECHA LÍMITE PARA REALIZAR LA ACTIVIDAD, EL MARTES 28 DE SEPTIEMBRE.
SEGUNDO PERIODO
INSTITUCIÓN EDUCATIVA SANTO ÁNGEL
SEMANA N° 12 Y 13, DEL 9 AL 13 y del 17 al 20 de
agosto DEL 2021
clase viRtual
SE REALIZARÁ LOS DÍAS:
MIERCOLES 18 DE AGOSTO A LAS 7:10 A.M.
VIERNES 20 DE AGOSTO A LAS 7:10 A.M.
Para ingresar a la clase ve al siguiente enlace.
ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar el siguiente vídeo. (ACTIVIDAD OPCIONAL)
DESARROLLO
DE ACTIVIDADES
Escribe en tu cuaderno el siguiente
texto, luego
observa los vídeos, si deseas puedes tomar nota. (ACTIVIDAD
OBLIGATOTIA)
TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LA DIVERSIDAD.
Los seres
vivos que ves a tu alrededor son sólo una pequeña muestra de la asombrosa
diversidad de organismos vivos que existen. La admiración que produce este
hecho ha motivado a muchos científicos de todas las épocas a buscar las causas
de tal verdad.
FIJISMO Y CREACIONISMO: LA NATURALEZA SIN CAMBIO
Durante
mucho tiempo fue ampliamente aceptado por los científicos que las diferentes
clases de organismos habían permanecido iguales a través del tiempo. Se creía
que las especies eran fijas: no se extinguen o aparecen otras nuevas en el
tiempo, ya que todas habían existido en la creación del universo.
Esta
línea de pensamiento que tienen sus antecedentes en los filósofos de la
antigüedad, como Platón y Aristóteles, se conoce como fijismo, y prevaleció en
el mundo científico hasta mediados del siglo XIX en forma de creacionismo, una
variante del fijismo que atribuía la creación de las especies a Dios.
Entre
los científicos de la corriente creacionista del siglo XVIII se destacan Carl
Von Linneo, quien elaboró un sistema de clasificación completo de los seres
vivos de acuerdo con una escala natural, en la cual el hombre ocupaba el
peldaño más alto. Su método de clasificación de las especies se sigue
utilizando como modelo actualmente, aunque con profundas modificaciones.
Otro
científico de la corriente creacionista de finales del siglo XVIII fue Georges
Cuvier, pionero de la paleontología, es decir, la recolección y estudio de los
fósiles. Dado que muchos de los organismos que encontró estaban extintos,
introdujo la idea de que habían sucedido varias creaciones que producían a
extinciones masivas causadas por catástrofes divinas como un diluvio universal.
A esta corriente creacionista se le llamó catastrofismo.
TEORÍA EVOLUCIONISTA
El evolucionismo,
contrariamente al creacionismo, considera que las diferentes clases de seres vivos
han ido cambiando a través del tiempo. Cualquier teoría sobre el cambio en el
tiempo o evolución de las especies tiene tres tareas principales:
· Constatar el hecho desde la evolución, al reconocer que la diversidad de los seres
vivos se debe a cambios en el transcurso del tiempo y los parentescos se deben
a la existencia de antepasados comunes.
· Relatar la historia evolutiva de los organismos, al
indicar las relaciones entre especies y señalar el momento en que se originaron
nuevas especies.
· Explicar las causas de la evolución, al descifrar los
mecanismos biológicos que explican cómo sucede la misma.
En la actualidad, la gran mayoría de los científicos consideran la
evolución como un hecho suficientemente probado. Por tanto, la discusión no se
centra en si existe o no evolución sino en cómo se produce. De esta forma,
lamarquistas, neolamarquistas, darwinistas, neodarwinistas y saltacionistas
proponen diferentes explicaciones sobre los mecanismos de la evolución.
LAMARQUISMO
La
primera teoría evolucionista suficientemente elaborada fue presentada por Jean
Baptiste Monet, caballero de Lamarck, en
su libro Filosofía zoológica, publicado
en 1809. Lamarck pensaba que la necesidad modifica el órgano. Dichas
modificaciones se heredan a los hijos produciendo cambios evolutivos. Las
principales ideas lamarquistas se pueden resumir así:
· El ambiente exige a los organismos
modificar sus hábitos: las condiciones ambientales varían y exigen a los organismos adaptarse al
medio, por medio de la adquisición de nuevos hábitos.
· La función crea o moldea el órgano: los nuevos hábitos
permiten el desarrollo de determinados órganos. Los órganos de desarrollan en
la medida en que se usan, y tienden a atrofiarse por el desuso.
· Los caracteres adquiridos se heredan: estas modificaciones,
incluidas por el ambiente, son heredadas a los hijos.
NEOLAMARQUISMO
ACTIVIDAD EVALUATIVA
Para
esta semana no realizaremos ningún tipo de evaluación. No debes enviar nada al
correo.
ACTIVIDAD DE REFUERZO
Para
la actividad programada esta semana no deberás hacer actividades de refuerzo.
No debes enviar nada al correo.
SEMANA N° 10 Y 11, DEL 26 AL 30 de juLio y del 2 al 6
de agosto DEL 2021
clase viRtual
SE REALIZARÁ LOS DÍAS:
LUNES 2 DE AGOSTO A LAS 8:05 A.M.
MIERCOLES 4 DE AGOSTO A LAS 7:10 A.M.
VIERNES 6 DE AGOSTO A LAS 7:10 A.M.
Para ingresar a la clase ve al siguiente enlace.
ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar el siguiente vídeo. (ACTIVIDAD OPCIONAL)
DESARROLLO
DE ACTIVIDADES
Escribe en tu cuaderno el siguiente
texto, luego
observa los vídeos, si deseas puedes tomar nota. (ACTIVIDAD
OBLIGATOTIA)
BIOTECNOLOGÍA E INDUSTRIA ALIMENTARIA
Una de las industrias que más recursos invierte en
Biotecnología es la industria alimentaria. Mediante biotecnología se elaboran
alimentos, aditivos, colorantes, vitaminas, etc. Todo ello se produce por la
acción de microorganismos sobre una materia prima. Los microorganismos más
utilizados son las levaduras y las bacterias. Las levaduras más frecuentes
pertenecen a los géneros Saccharomyces, Candida y Kluyveromyces. Las bacterias
más representativas son de los géneros Lactobacillus, Streptococcus,
Lactococcus y Acetobacter. Todos los microorganismos utilizados pertenecen
a cepas
industriales. Estas cepas
de microorganismos suelen ser objeto de patente, como Saccharomyces
carlsbergensis, del Instituto Carlsberg, en Dinamarca.
Muchas de estas cepas están modificadas genéticamente, con el fin de
mejorar su producción y aumentar las ganancias de la industria. En la mayoría
de los procesos biotecnológicos de producción de alimentos los microorganismos
transforman la materia prima en un proceso metabólico denominado fermentación.
La fermentación es un proceso catabólico, mediante el que se oxida
materia rica en glúcidos (a veces prótidos), produciendo moléculas más pequeñas
y generando energía para el organismo que la realiza. Se pueden destacar varios
tipos de fermentaciones, como son la fermentación alcohólica, la fermentación láctica y la, mal llamada, fermentación acética, pues desde el punto de vista bioquímico,
no es una auténtica fermentación, sino una oxidación incompleta de materia
orgánica (interviene oxígeno en el proceso).
Las fermentaciones se realizan en tanques
especiales, llamados fermentadores,
si se cultivan cepas microbianas, o biorreactores,
si se trata de células vegetales o animales.
El fermentador es un tanque en el que se pone en contacto la cepa
microbiana con la materia prima que se va a fermentar. Pueden ser fermentadores
de flujo continuo o discontinuo. En los de flujo
continuo, por ejemplo, en la elaboración de vinagre, el producto es
retirado constantemente. En los fermentadores de flujo discontinuo, que es el sistema más
utilizado, debe cargarse de materia prima. Seguidamente, es transformada y
después se retira el producto del tanque de fermentación. Por ello, la acción
fermentativa de los microorganismos se interrumpe en los momentos de llenado y
vaciado del tanque.
Riesgos e implicaciones éticas de la
ingeniería genética
Desde el inicio de la ingeniería genética en los años sesenta, los
científicos comenzaron a expresar su preocupación acerca de sus posibles
peligros. Algunos de estos aspectos considerados problemáticos son:
RIESGOS
AMBIENTALES Y DE SANIDAD
La mayor preocupación en relación con la CGM es acerca de los posibles
efectos negativos sobre los organismos que interactúan directa e indirectamente
con las plantas modificadas: los herbívoros, los enemigos naturales de las
plagas y la microbiología del suelo. Es posible que el gen insertado de los
cultivos se transfiera a plantas silvestres, con consecuencias desconocidas
para dichas especies y para los ecosistemas. Podría ocurrir también la
extinción de especies naturales debido a la mayor competitividad de los
organismos modificados.
También preocupa el uso de genes de resistencia a antibióticos que
muchas veces se usan como marcadores para seleccionar las células que fueron
exitosamente transformadas. Los efectos secundarios y no deseados de dicha
resistencia no han sido estudiados y representan un riesgo inminente sobre la
salud vegetal, animal y humana. Finalmente, la modificación genética de virus o
bacterias podría causar nuevas enfermedades (como las que se presentan hoy) y
riesgos sanitarios para cualquier especie.
RIESGOS ÉTICOS
Y MORALES
Se considera que muchas aplicaciones de la ingeniería genética que son
éticamente aceptables en especies animales y vegetales, no son aceptables en la
especie humana. La clonación de los seres humanos ha sido motivo de amplio
debate en los últimos años al igual que la experimentación con embriones
humanos. El uso de la terapia génica es moralmente correcto, siempre y cuando
se respete la integridad del individuo y no lo exponga a riesgos inestimados;
además se considera éticamente incorrecta la aplicación de terapia génica a las
células reproductivas humanas, óvulos y espermatozoides, debido a la dificultad
de predecir sus efectos para sus futuras generaciones.
RIESGOS
SOCIALES
Se considera que han de existir límites legales, para que el derecho a
la intimidad no se vea afectado con el Proyecto Genoma Humano. Es necesario
establecer leyes que impidan que en el futuro se exijan pruebas genéticas para
acceder a un puesto de trabajo, a una plaza en un centro educativo, a la
asistencia sanitaria o a una póliza de seguros.
IMPLEMENTACIONES
POLÍTICAS Y ECONÓMICAS
En algunos gobiernos de la Unión Europea, han prohibido la producción de
los CGM en su territorio y han exigido que sean etiquetados para su venta en el
mercado, dado que aún no hay evidencias científicas concluyentes sobre su
inofensividad. Estas medidas dejan al consumidor la posibilidad de escoger y de
él depende la viabilidad comercial de dichos productos. Sin embargo, las
grandes corporaciones han ganado millones de dólares para producir estos
alimentos y ante el rechazo cada vez mayor de los grandes mercados, como el
europeo e incluso el norteamericano, deben buscar nuevos compradores para sus
productos: los países en desarrollo o subdesarrollados. Factores como el hambre
y la necesidad, convierten en estos países en consumidores ideales de las
ventajas aparentes de los CGM y sus agroquímicos asociados, producidos por las
mismas corporaciones.
En Colombia existen cultivos transgénicos de algodón aprobados por el
ICA y por el Ministerio de agricultura, que provienen de la misma corporación
que produce el Roundup, un poderoso herbicida de uso común. En el año 1999 se
identificó un cargamento de soya proveniente de Estados Unidos como ayuda
alimenticia para preparar bienestarina, un alimento usado comúnmente en los
hogares infantiles del ICBF. El cargamento contenía un 90% de semillas
transgénicas, hecho que desconocían los importadores, a pesar de que debía
estar previamente aprobado por los organismos de control del Estado.
Finalmente, en Estados Unidos la ley obliga a que los CGM sean
patentados; esto quiere decir, que cualquier planta o producto que resulte del
cruce del cruce entre una planta silvestre y un CGM se convierte en propiedad
de la compañía que presentó el gen. Las implicaciones que esto tiene sobre la
apropiación abusiva de la biodiversidad son enormes.
ACTIVIDAD EVALUATIVA
Realiza la siguiente actividad. (actividad
obligatoria).
FECHA ÚNICA PARA REALIZAR LA ACTIVIDAD EL MARTES 3 DE AGOSTO HASTA LAS 8:00 P.M.
RESPONDER EL EXAMEN
ACTIVIDAD DE REFUERZO
Las estudiantes que
presentaron desempeño bajo (de 1.0 a 2.9), luego de verificar su calificación
en el SAGA, deben presentar la siguiente actividad.
FECHA ÚNICA PARA HACER
LA ACTIVIDAD DE REFUERZO EL MARTES 10 DE AGOSTO HASTA LAS 8:00 P.M.
RESPONDER
EL EXAMEN REFUERZO
SEMANA N° 8 Y 9, DEL 12 AL 16 y del 19 al 23 de juLio
DEL 2021
clase viRtual
SE REALIZARÁ LOS DÍAS:
MIERCOLES 21 DE JULIO A LAS 7:10 A.M.
VIERNES 23 DE JULIO A LAS 7:10 A.M.
Para ingresar a la clase ve al siguiente enlace.
ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar el siguiente vídeo. (ACTIVIDAD OPCIONAL)
DESARROLLO
DE ACTIVIDADES
Escribe en tu cuaderno el siguiente
texto, luego
observa los vídeos, si deseas puedes tomar nota. (ACTIVIDAD
OBLIGATOTIA)
La biotecnología en
la agricultura y la ganadería
Desde que el Hombre reunió rebaños y sembró vegetales para su
alimentación ha estado buscando los mejores animales y vegetales para su
producción. Ha cruzado individuos con distintas características para intentar
crear descendientes mejores que sus antecesores. Sin embargo, estos
cruzamientos no aseguran un resultado positivo. Mediante la biotecnología se
pueden seleccionar genes concretos e introducirlos en una célula, obteniendo un
organismo nuevo al que llamamos organismo genéticamente modificado,
que poseerá las características que le hemos insertado.
AGRICULTURA.
En agricultura estas técnicas pueden constituir toda una revolución, ya
que las células vegetales son fácilmente manipulables. Los genes seleccionados
se introducen en la célula vegetal mediante microinyección o biobalística. Se
induce la división celular y, en poco tiempo, podemos tener un nuevo
plantón, un organismo genéticamente modificado. Con este sistema se han
obtenido interesantes variedades, por ejemplo:
· TRANSGÉNICOS DE MAÍZ:
o
Variedad resistente
a las heladas: se ha introducido un gen perteneciente a la platija ártica (¡es
un pez!), con lo que consigue soportar temperaturas extremas.
o
Variedad
resistente al taladro del maíz: se ha introducido el gen de una toxina
bacteriana que provoca la muerte en la larva de la especie de insecto que
provoca el taladro del maíz.
o
Variedad
resistente a herbicidas: se ha introducido un gen bacteriano que permite a la
planta degradar el herbicida.
· TRANSGÉNICOS DE LA PATATA: se añaden genes de amaranta a la patata, con lo que
ésta puede formar proteínas ricas en aminoácidos esenciales. Así aumenta el
valor nutritivo de la patata.
· TRANSGÉNICOS DE ARROZ: se añade un gen precursor del b-caroteno para
obtener vitamina A.
Con estas variedades y con otras muchas podrían combatirse casos de
hambruna endémica en distintas zonas del Planeta.
GANADERÍA
La creación de animales transgénicos es un proceso más complicado que
con vegetales. Las células animales no son totipotentes, por lo que
hay que recurrir a un óvulo o a células embrionarias. Los mejores resultados se
han obtenido con peces, como el salmón, la carpa y la lubina. A individuos de
estas especies se les ha añadido el gen de la hormona del crecimiento, lo que
produce un aumento de tamaño del pez en muy poco tiempo. En el salmón se ha
introducido otro gen, "el anticongelante". Así puede ser criado en
aguas muy frías.
Biotecnología y
medicina
Hasta épocas recientes, los medicamentos han sido extraídos de vegetales
mediante técnicas y procedimientos que han servido de base de trabajo para la
industria farmacéutica. Con esta antigua biotecnología se identificó gran
cantidad de extractos vegetales que permitían paliar distintas dolencias. Se
utilizaban decantadores o alambiques en los que se destilaban esencias vegetales.
Por ejemplo, en las dolencias leves se tomaba una infusión de corteza de
abedul. Ahora conocemos que en la corteza de este árbol se acumula Ácido Acetil
Salicílico.
Desde que Fleming, en 1929, descubrió la penicilina, se han utilizado
muchos microorganismos, aparte de Penicillium notatum. Las cepas de microorganismos
productores se han ido seleccionando y, en la actualidad, pueden crearse nuevas
cepas, gracias a la Ingeniería genética. No sólo se producen antibióticos,
también vacunas y otros medicamentos, como antifúngicos o algicidas.
La clonación ha permitido avances muy importantes en el campo de la
Medicina. Estos avances se han producido en la prevención y
el diagnóstico de enfermedades,
identificando genes mutados que provocan diversas enfermedades, por ejemplo, el
gen relacionado con el enfisema pulmonar. También se ha avanzado mucho en
el tratamiento de enfermedades.
La prevención y el diagnóstico se corresponden con la investigación
clínica, siendo necesario técnicas de clonación y creación de sondas de ADN. El
tratamiento requiere, en muchas ocasiones, la creación de organismos
genéticamente modificados.
La industria farmacéutica invierte gran cantidad de recursos en la
obtención de bacterias, levadura o mohos genéticamente modificados, capaces de
producir antibióticos u otro tipo de moléculas.
En 1978 se consiguió introducir en la bacteria Escherichia coli el gen que codifica para la síntesis de la insulina.
Esta bacteria produce Insulina humana, comercializada con el nombre de Humulina.
Al administrarse al paciente diabético no provoca problemas de rechazo, tal y
como ocurría anteriormente con la inyección de insulina animal.
En 1985 se introdujo, también en la bacteria Escherichia coli, el gen que produce
la hormona del crecimiento (Somatotropina). Los problemas que ocasionaban los
anteriores tratamientos, como la transmisión de la enfermedad de
Creutzfeldt-Jakob (encefalopatía espongiforme humana), son ya Historia.
En otros trabajos se han creado vacas u ovejas genéticamente
modificadas, que producen enzimas humanas (granjas farmacéuticas). Éste es el
caso de la producción de la enzima a-I-Antitripsina, cuya carencia provoca
el enfisema pulmonar hereditario. El gen que codifica esta enzima se introdujo
en un cigoto de oveja, junto con el promotor del gen que codifica las proteínas
de la leche. Posteriormente, el cigoto fue implantado en una oveja receptora
(madre). La oveja transgénica, ya adulta, produjo en su leche gran cantidad de
antitripsina. Esta enzima se aísla del resto de componentes de la leche, por
centrifugación, electroforesis o cromatografia. Una vez separada, se inocula en
el paciente.
También se utilizan organismos genéticamente modificados para obtener
tejidos. compatibles con los humanos. Estos tejidos animales son utilizados en
los xenotrasplantes.
Los últimos avances de estas técnicas corresponden a la terapia génica. Desde 1990 se han desarrollado
técnicas de modificación genética, trabajando con las células de los propios
pacientes. Estas terapias son individualizadas. Se puede reemplazar, sustituir,
inhibir o introducir un gen, dependiendo de cada paciente.
· La inserción génica consiste
en introducir una copia del gen normal para que sustituya al gen mutante no
activo, del enfermo.
· Con la cirugía génica se extrae el gen defectuoso o se repara.
· La supresión dirigida de células específicas consiste en introducir un
gen que induzca la muerte de esas células o la respuesta inmune contra ellas.
· En la inhibición dirigida de la expresión génica se silencia un gen que
produce una proteína perniciosa. Para ello, se actúa sobre el ARN mensajero,
haciendo que hibride con una sonda específica. Así, el ARN mensajero no se
expresa y la proteína no se produce.
Una de las primeras terapias génicas fue la realizada en los pacientes
con deficiencia de ADA (niños burbuja). Esta deficiencia provoca la acumulación
de Adenosina, que produce la inviabilidad de los linfocitos y degenera en una
inmunodeficiencia completa. Para corregir esta deficiencia, en el laboratorio
se añade a las células madre de linfocito el gen y, posteriormente, se
introducen en el torrente sanguíneo del paciente. Se ha observado que después
de la terapia génica el paciente es capaz de formar linfocitos normales.
En la actualidad, estas técnicas pueden aplicarse en los casos donde se
cumplan las siguientes características:
· Que sean enfermedades monogénicas, es decir, sólo afectan a un gen.
· Que el gen afectado provoque una falta en la función de la célula.
· Que el gen se exprese siempre y no dependa de una expresión modulada en
función de las señales celulares.
· Que el daño se produzca en un determinado tejido o tipo celular y no en
todos.
ACTIVIDAD EVALUATIVA
Para
esta semana no realizaremos ningún tipo de evaluación. No debes enviar nada al
correo, porque el martes 20 de julio es FESTIVO.
ACTIVIDAD DE REFUERZO
Para la actividad programada esta semana no deberás hacer
actividades de refuerzo. No debes enviar nada al correo.
SEMANA N° 6 Y 7, DEL 7 AL 11 y del 15 al 18 de junio
DEL 2021
clase viRtual
SE REALIZARÁ LOS DÍAS:
MIERCOLES 16 DE JUNIO A LAS 7:10 A.M.
VIERNES 18 DE JUNIO A LAS 7:10 A.M.
Para ingresar a la clase ve al siguiente enlace.
ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar el siguiente vídeo. (ACTIVIDAD OPCIONAL)
DESARROLLO
DE ACTIVIDADES
Escribe en tu cuaderno el siguiente
texto, luego
observa los vídeos, si deseas puedes tomar nota. (ACTIVIDAD
OBLIGATOTIA)
LA
INGENIERÍA GENÉTICA
Desde siempre, los
humanos han intentado mejorar la producción de un alimento, tanto por la
calidad como por la cantidad. Por ello, se han seleccionado razas o variedades
de distintas especies. Estos individuos se han cruzado de forma inducida con el
fin obtener buenos resultados. ¡Los resultados de estos cruzamientos no han
sido siempre tan buenos como se esperaban!
La selección y el
cruzamiento de estos individuos ha consistido realmente en la selección y
combinación de informaciones genéticas.
Los espectaculares
avances conseguidos actualmente en este proceso de selección se deben en gran
parte a la capacidad tecnológica para poder modificar el ADN de los seres vivos
La Genética molecular ha
sido la pieza central de los estudios de Biología desde que James Watson y
Francis Crick dieron a conocer la estructura del ADN.
A partir de 1970 se
desarrolla un conjunto de técnicas que se denomina Ingeniería genética y que consiste en
manipular el ADN, obtener fragmentos del mismo, secuenciarlos e identificar los
genes del genoma de un individuo, modificar su secuencia e, incluso, introducir
nuevos genes en el genoma de un ser vivo, obteniendo con ello una nueva
variedad biológica con nuevas características.
La Biotecnología
La Biotecnología es una disciplina que engloba conocimientos de
microbiología, bioquímica, genética molecular, ingeniería industrial,
inmunología, farmacología, ciencias medioambientales e informática. Estos
conocimientos se aplican para transformar una sustancia en un producto de
interés. Esta transformación se realiza por la acción de un ser vivo.
Aunque el término Biotecnología es moderno, desde tiempos inmemoriales
se usan seres vivos para lograr productos a partir de una materia prima. Un
ejemplo de estos usos es la obtención de cerveza a partir de cereales
utilizando levaduras desde antes del año 6.000 a.C.
Con la aplicación de la Biotecnología no sólo se persigue la obtención
de alimentos elaborados. También se consiguen medicamentos, mejora de especies
vegetales y animales, regeneración de medio ambiente dañado e, incluso,
proteínas humanas que ayudan a paliar enfermedades como anemia, enanismo o
diabetes. La consecución de estos logros se está llevando a cabo gracias a la
aparición de las técnicas de ingeniería genética.
La clonación
Hay que entender que la clonación es un proceso natural, ya que, por
ejemplo, las células somáticas pertenecientes a un mismo tejido son células
clónicas. Incluso, los hermanos gemelos univitelinos son un clon.
El proceso de clonación es importante en Biotecnología, debido a la
capacidad que ofrece para multiplicar moléculas de ADN o ARN, células e,
incluso, individuos completos. Así, podemos distinguir distintos tipos de
clonación, atendiendo a la finalidad perseguida:
·
Clonación de ADN o ARN mediante la técnica de clonación
acelular (PCR), o la de clonación celular.
Se utiliza
para aumentar el número de moléculas de ácido nucleico que se utilizan en una
investigación.
·
Clonación de células
No hay que confundirla con la clonación celular. En este proceso se
pueden clonar células aisladas o tejidos u órganos. Puede utilizarse para
terapias génicas, por ejemplo, en enfermos diabéticos.
·
Clonación de organismos completos, tanto plantas como animales
Se suele utilizar en
procesos de mejora genética de especies.
ARN
RECOMBINANTE O CLONACIÓN CELULAR
La técnica del ADN recombinante se utiliza en estudios sobre la
regulación de la expresión génica, en la regulación de la producción comercial
de síntesis de proteínas como la Insulina o la hormona del crecimiento, en el
desarrollo de organismos transgénicos y en la amplificación del ADN, es decir,
en obtener un gran número de copias de un gen determinado. En este último caso,
existe una técnica mejor, denominada con las siglas PCR.
La técnica consiste en introducir el gen seleccionado en el interior de
un vector y éste, a su vez, dentro de una célula, denominada célula
anfitriona. Aprovechando la maquinaria celular, el gen se expresa, sintetizándose
así la proteína codificada en el gen. Además, al dividirse la célula, las
nuevas células formadas contienen ese gen que también sintetizan esa proteína.
Se genera un grupo celular que contiene un genoma distinto.
Las etapas en la producción de ADN recombinante son
las siguientes:
1. PREPARACIÓN DE LA SECUENCIA DEL ADN
PARA SU CLONACIÓN
Es la parte esencial del proceso, ya que el ADN
debe separarse y concentrarse.
· Partimos de células con núcleo, que deben ser
lisadas (rotas).
·
Las proteínas
estructurales, enzimas, ARN y restos moleculares deben separarse del ADN.
·
El ADN
obtenido se concentra y se fragmenta por acción de las enzimas
de restricción.
·
Se aísla el
ADN que se desea clonar, por ejemplo, mediante cromatografía líquida o por
centrifugación.
·
Si el ADN
debe expresarse hay que añadir los segmentos reguladores de la expresión
génica.
2. PREPARACIÓN DE UN VECTOR DE CLONACIÓN
El vector es el portador de la secuencia de ADN que
se desea clonar. Un vector debe presentar las siguientes características:
·
Una pequeña
secuencia de ADN fácil de aislar, como, por ejemplo, un plásmido.
·
Contener
distintos puntos de ataque a enzimas
de restricción y que sean
conocidos.
·
Poder ser
incluido en la célula anfitriona con facilidad.
·
Replicarse de
forma independiente al ADN de la célula anfitriona.
·
Poseer un gen
marcador con el que puedan identificarse y seleccionar las células clonadas. Un
ejemplo de marcador puede ser la resistencia a un antibiótico.
Las etapas del proceso consisten en:
1. Cortar el vector con enzimas
de restricción, las
mismas enzimas que se utilizaron para cortar el ADN que se quiere
insertar.
2. Unir
el vector y el ADN que se va a clonar mediante los llamados extremos
cohesivos, o
pegajosos, o escalonados.
Una vez que el ADN ha sido introducido en el vector
se denomina ADN inserto, o
simplemente, inserto.
Los tipos de vectores que se utilizan suelen ser plásmidos, virus como
el fago λ, cromosomas creados de forma artificial y quimeras.
3. FORMACIÓN
DEL ADN RECOMBINANTE
En esta etapa se produce
la unión covalente del vector y el ADN inserto mediante una ligasa. Así se
realiza el sellado de la llamada Mella, Muesca o Nick.
4. INTRODUCIÓN DEL ADN RECOMBINANTE EN LA CÉLULA ANFITRIONA
Para la clonación
(replicación del ADN recombinante) se necesita la maquinaria celular. Por ello,
hay que introducir el ADN recombinante en una célula anfitriona.
Los tipos de células anfitrionas
son:
·
Células bacterianas: son las más utilizadas, ya que tienen una alta
velocidad de replicación, un bajo coste de mantenimiento de las colonias y son
fácilmente manipulables.
·
Células eucariotas: aunque las células eucariotas son, en general, difíciles
de mantener se usan levaduras y células tumorales:
oLevaduras: se utilizan en procesos relacionados con la
investigación de la expresión y la regulación génica y la síntesis de proteínas
eucariotas.
oCélulas tumorales: apropiadas en procesos de clonación, ya que la
velocidad de replicación es muy alta y se mantienen los caracteres sin
producirse cambios, pues son muy estables.
Los métodos para la
introducción del ADN recombinante facilitan la entrada de grandes fragmentos de
ADN, puesto que la membrana celular es selectiva y no permitiría la penetración
de grandes moléculas.
5. PROPAGACIÓN DEL CULTIVO
Se induce la división de
células anfitrionas, de forma que se producen también copias de ADN
recombinante y, por ello, la clonación. Primero se efectúa una siembra en
placas Petri con agar como medio de cultivo. Se dejan crecer las colonias. Cada
una de ellas será seleccionada y transferida a distintos medios líquidos, donde
seguirá aumentando el número de individuos de la colonia
6. DETECCIÓN Y SELECCIÓN DE LOS CLONES RECOMBINANTES
En los procesos de
clonación se utiliza un gran número de células. Al final del proceso se hace
necesario separar las células que contienen ADN recombinante de las que no lo
contienen.
La detección y la
selección de colonias se realiza en los medios de cultivo. En los procesos de
clonación se obtienen células anfitrionas que no han incluido el vector,
células recombinantes, es decir, que han incluido el vector con el ADN para
recombinar, y células anfitrionas con vector que no lleva el ADN inserto.
Los métodos para detectar
y seleccionar son:
·
Método de hibridación: se utiliza una sonda marcada que hibrida con el
ADN recombinante o con el ARN mensajero que se transcribe a partir de él.
·
Método inmunológico: se detecta la proteína codificada en el ADN
recombinante mediante anticuerpos específicos.
·
Métodos
genéticos: que, a su
vez, pueden ser:
o Inserción del vector y el ADN recombinante en un
gen de la célula anfitriona que queda desactivado. Por ejemplo, si la colonia
no produce enzima lactasa, es que el ADN recombinante se encuentra dentro del
ADN bacteriano en ese gen.
o Vector con genes de resistencia a un antibiótico:
en el medio se agrega el antibiótico y sólo crecerá aquella colonia que sea
resistente a él, por tanto, que porte el ADN.
o Colonias con defectos nutricionales: se utilizan
células anfitrionas mutantes que no puedan sintetizar, por ejemplo, un
aminoácido. Para que la colonia sobreviva, el aminoácido debe ser añadido al
medio de cultivo. Empleando un vector que lleve el gen correcto para la
síntesis de dicho aminoácido, haciendo crecer las colonias celulares en medios
carentes de él sólo crecerán las bacterias que lleven el ADN inserto.
ORGANISMOS
GENÉTICAMENTE MODIFICADOS
La Comunidad Europea
define a los organismos modificados genéticamente como los organismos cuyo ADN
ha sido modificado de forma no natural (ni por reproducción, ni por mutación),
mediante técnicas de ingeniería genética.
Los organismos
genéticamente modificados se crean introduciendo uno o más genes, pertenecientes a otros seres, o quitando uno o más
genes, pertenecientes al organismo. Estos organismos son conocidos vulgarmente
con el sobrenombre de transgénicos. Sin embargo, organismo transgénico es una
clase específica de organismo genéticamente modificado.
Los organismos transgénicos están genéticamente modificados,
pero con genes pertenecientes a otros organismos muy distintos a ellos (distinta especie). Por ejemplo, un organismo
genéticamente modificado podría ser una rata con genes de otra rata. Un
organismo transgénico sería una merluza modificada con genes de un salmón.
Los organismos
genéticamente modificados han sido desarrollados para facilitar la mejora
animal y vegetal, ya que acortan los tiempos de espera en la depuración de la
especie por selección de individuos. También, se ha investigado en su
desarrollo con otro fin distinto, el de crear organismos que, de otro modo no
se formarían en la Naturaleza, como por ejemplo permitir la incorporación de
ADN de otra especie.
Las aplicaciones de los
organismos genéticamente modificados son muy variadas. Se pueden
destacar las siguientes:
·
En
investigación: para el estudio de la expresión de genes y la creación de
genotecas.
·
En medicina:
para la obtención de fármacos o proteínas cuya síntesis es difícil conseguir "in
vitro". También, para la obtención de tejidos u órganos, o la
reparación de anomalías genéticas en humanos.
·
En
agricultura y ganadería: para la mejora (no de forma tradicional) de plantas y
animales.
·
En la
industria alimentaria: para la mejora de procesos biotecnológicos de
elaboración de alimentos (pan, vino, cerveza, yogur, etc.) y para la creación
de alimentos nuevos.
La creación y utilización
de organismos genéticamente modificados tiene muchas trabas legales,
debido al rechazo social existente. Los alimentos manufacturados a partir de
este tipo de organismos sólo se aceptan para el consumo humano si no queda
proteína o ADN del organismo genéticamente modificado. Si esto no se cumple,
debe ponerlo en la etiqueta. Por ejemplo, en la fabricación del pan utilizamos
levadura. Cuando el pan se cuece la levadura queda destruida. Esa levadura
destruida puede ser natural o genéticamente modificada, pero nunca lo sabremos.
ACTIVIDAD EVALUATIVA
Para
esta semana no realizaremos ningún tipo de evaluación. No debes enviar nada al
correo.
ACTIVIDAD DE REFUERZO
Para la actividad programada esta semana no deberás hacer
actividades de refuerzo. No debes enviar nada al correo.
SEMANA N° 4 Y 5, DEL 24 AL 28 de mayo y del 31 de mayo al 4 de junio DEL 2021
clase viRtual
SE REALIZARÁ LOS DÍAS:
LUNES 31 DE MAYO 8:05 A.M.
MIERCOLES 2 DE JUNIO A LAS 7:10 A.M.
VIERNES 4 DE JUNIO A LAS 7:10 A.M.
Para ingresar a la clase ve al siguiente enlace.
ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar el siguiente vídeo. (ACTIVIDAD OPCIONAL)
DESARROLLO
DE ACTIVIDADES
Escribe en tu cuaderno el siguiente
texto, luego
observa los vídeos, si deseas puedes tomar nota. (ACTIVIDAD
OBLIGATOTIA)
LAS MUTACIONES
Podemos definir las mutaciones como cambios
repentinos en la estructura del ADN. Debido a los procesos de transcripción y traducción
es posible que se cometan errores y ciertos cambios en una o más bases del ARNm puede
causar la presencia de un aminoácido equivocado y la síntesis de una proteína
completamente diferente. Si el error ocurre durante el proceso de síntesis de
proteínas, simplemente la proteína sale defectuosa; pero si la falta está en el
ADN, el error se repetirá en todas las
proteínas que produzca la célula.
Existen algunos tipos de mutaciones específicas del ADN y sus posibles consecuencias para la síntesis de
proteínas.
SUSTITUCIÓN:
Tae consecuencias como:
· Mutaciones
silenciosas que indican el mismo aminoácido.
· Mutaciones
neutras que indican un aminoácido diferente pero funcionalmente equivalente, o
que no afecta el funcionamiento de la proteína.
· Mutaciones
de cambio de sentido, la cual indica un aminoácido diferente y que altera el
funcionamiento de la proteína.
· Mutaciones
sin sentido, las cuales indican un codón de detección, e interrumpen la
síntesis de la proteína.
AGENTES MUTAGÉNICOS
Las mutaciones ocurren de forma espontánea en los
organismos. Sin embargo, existen algunos agentes que aumentan sensiblemente la
frecuencia normal de mutación, llamados agentes mutagénicos. Estos agentes pueden ser Físicos
o Químicos. Entre los agentes físicos se
encuentran los rayos ultravioletas del sol, los rayos X, los rayos gamma y las
radiaciones alfa y beta, propias de explosiones nucleares, que son absorbidas
por el ADN, alterando su composición química.
Entre los agentes mutagénicos químicos encontramos el gas mostaza, el agua
oxigenada, algunos pesticidas y productos industriales, la cafeína, la nicotina
y algunas drogas y fármacos.
CONSECUENCIAS DE LAS MUTACIONES
La mayoría de las mutaciones no tienen efectos
significativos en los organismos. Sin embargo, en los casos en que los tienen,
las consecuencias dependen del número de nucleótidos involucrados, del tipo de
células, y de la posición en el cromosoma en donde ocurran las mutaciones.
Cuantos más nucleótidos se vean involucrados, más
genes se pueden ver afectados, con mayores consecuencias en los organismos.
Las mutaciones son la materia prima de la evolución,
ya que permite la variabilidad genética que tenemos todos los individuos dentro
de una población.
Estos son algunos efectos importantes de las
mutaciones.
Si la mutación ocurre en células no sexuales o
somáticas, estas pueden ser reemplazadas por otras células o convertirse en
colonias localizadas, sin pasar a su descendencia. Sin embargo, es posible que
las células se conviertan en células cancerosas que provoquen la aparición de
tumores e, incluso, la muerte del organismo, sin pasar a su descendencia.
Cuando las mutaciones ocurren en células sexuales o
germinales, se heredan y aparecen en todas las células de los descendientes.
Entonces puede suceder que:
· La
mutación ocurre en una posición cromosómica que no afecte la función de las
proteínas, en cuyo caso es indiferente para el organismo o sus descendientes.
· La
mutación sea letal para el organismo y sus descendientes.
· La
mutación produzca una característica desfavorable para el organismo en un
ambiente determinado y disminuya sus oportunidades de supervivencia y de
transmisión de la mutación a futuras generaciones.
La mutación produzca
una característica favorable al organismo en un ambiente determinado, lo cual
aumenta las posibilidades de que la mutación sea transmitida a futuras
generaciones.
ACTIVIDAD EVALUATIVA
Realiza la siguiente actividad. (actividad
obligatoria).
FECHA ÚNICA PARA REALIZAR LA ACTIVIDAD EL MARTES 1 DE JUNIO HASTA LAS 8:00 P.M.
RESPONDER EL EXAMEN
ACTIVIDAD DE REFUERZO
Las estudiantes que
presentaron desempeño bajo (de 1.0 a 2.9), luego de verificar su calificación
en el SAGA, deben presentar la siguiente actividad.
FECHA ÚNICA
PARA HACER LA ACTIVIDAD DE REFUERZO EL MARTES 8 DE JUNIO.
RESPONDER
EL EXAMEN REFUERZO
SEMANA N° 2 Y 3, DEL 10 AL 14 Y DEL 18 AL 21 de mayo
DEL 2021
clase viRtual
SE REALIZARÁ LOS DÍAS:
MIERCOLES 19 DE MAYO A LAS 7:10 A.M.
VIERNES 21 DE MAYO A LAS 7:10 A.M.
ACTIVIDAD INICIACIÓN
Para iniciar el tema es importante observar el siguiente vídeo. (ACTIVIDAD OPCIONAL)
DESARROLLO
DE ACTIVIDADES
Escribe en tu cuaderno el siguiente
texto, luego
observa los vídeos, si deseas puedes tomar nota. (ACTIVIDAD
OBLIGATOTIA)
EL LENGUAJE DE LA HERENCIA
A veces
escuchamos por los medios de comunicación sobre ingeniería genética y ADN,
o que un bebé se parece mucho a su mamá o papá, o que hereda alguna enfermedad
de su familia. Todo esto se debe a que se heredan los rasgos biológicos, es
decir, que se transmiten de padres a hijos.
DE LOS FACTORES
HEREDITARIOS AL ADN.
Gracias a Gregor Mendel entendemos que, las características físicas que
transmiten los padres a los hijos participan los genes, ubicados en los
cromosomas que están en el interior del núcleo celular. En algunos animales y
humanos hay dos copias de cada cromosoma y en cada uno hay por lo menos una
copia de cada gen. Un par de cromosomas pueden tener algunos genes para la
trasmisión del color de los ojos o la formación de la hormona insulina.
El Ácido Desoxirribonucléico (ADN) es el
componente principal de los cromosomas. El ADN porta un código, un lenguaje como el que
usamos nosotros, cada célula de nuestro cuerpo sabe leer, interpretar y
expresar, a eso la llamamos el lenguaje de la herencia.
El lenguaje o
código genético está constituido combinando 4 clases de letras llamadas
nucleótidos, una porción de ADN con una secuencia de nucleótidos es un
gen.
LAS MOLÉCULAS DE
LA HERENCIA.
Los primeros intentos de identificación química del material genético se
deben a Friedrich Mieschner, quien, en el siglo XIX, comprobó que los núcleos
celulares contenían una sustancia de carácter ácido que posteriormente fue
llamada ÁCIDO NUCLEICO. Estudios
posteriores permitieron conocer en detalle el ADN y otro ácido
nucleico fundamental en la expresión del lenguaje genético: el ÁCIDO RIBONUCLEICO o ARN.
ESTRUCTURA
QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.
CLASE DE ÁCIDOS
NUCLEICOS.
Los ácidos
nucleicos, el ARN y el ADN, tienen diferencias importantes en ubicación, estructura
y tamaño:
· El ARN es una cadena de nucleótidos
relativamente corta y está presente principalmente en el citoplasma, aunque
también se puede encontrar en el núcleo. Su azúcar se denomina ribosa, de donde recibe su nombre. Recibe cuatro
tipos de bases nitrogenadas en sus nucleótidos: Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo, esta última es exclusiva del ARN.
· El ADN consta de dos cadenas largas y está
en el núcleo celular. Su azúcar se conoce como desoxirribosa y sus nucleótidos tienen cuatro tipos de bases nitrogenadas: Adenina, Guanina, Citosina y Timina,
esta última es exclusiva de ADN.
ESTRUCTURA DEL
ADN.
En 1953, James Watson y Francis Crick propusieron en un trabajo, que les valió el premio Nobel, el
modelo estructural del ADN con las siguientes características.
· El ADN está constituido por dos cadenas
complementarias que están enfrentadas y enrolladas.
· El enrollamiento es helicoidal, como una
escalera de caracol que mantiene el mismo diámetro y el mismo ancho para todos
sus escalones.
· Las bases nitrogenadas corresponden a los
peldaños en una escalera de caracol.
· Las bases nitrogenadas de una cadena son
complementarias de la otra: la adenina (A) es
complementaria de la timina (T) y la guanina (G) es complementaria de la citosina (C). Los peldaños están siempre conformados
por una de las dos parejas posibles: A y T o G y C.
En cada pareja,
las bases están unidas por enlaces temporales pero resistentes llamados puentes de hidrógeno.
DUPLICACIÓN
DEL ADN.
La
duplicación del ADN es posible gracias
a su estructura de doble hélice con dos cadenas complementarias: cada una sirve
de molde para fabricar una nueva. Durante la duplicación se separan las dos
cadenas del ADN y se van añadiendo
los nucleótidos adecuados, es decir, complementarios a cada una de las hebras
separadas; así se forman dos cadenas nuevas casi idénticas a las originales. La
duplicación ocurre gracias a la acción de enzimas específicas para cada
función: las helicasas separan las dos cadenas,
rompiendo los puentes de hidrógenos; las topoisomerasas hacen girar la
molécula a medida que se va replicando; las ADN-polimerasas se encargan de poner el
nucleótido correspondiente, y las ADN-ligasas de unir los nuevos
nucleótidos entre sí.
SÍNTESIS
DE PROTEÍNAS.
Es el
proceso anabólico mediante el cual se forman las proteínas.
¿QUÉ
SON LAS PROTEÍNAS?
Son moléculas orgánicas
largas y complejas, hechas de combinaciones de 20 clases de diferentes unidades
llamadas aminoácidos. Varios aminoácidos unidos
en una cadena forman un polipéptido, pero el polipéptido
debe adquirir una estructura tridimensional para llegar a ser una proteína. Las proteínas son la
base de la constitución de nuestro organismo y son el pilar de todos los
procesos que ocurren en nuestro cuerpo, ya que las enzimas y muchas hormonas
son proteínas.
DEL
ADN A LAS PROTEÍNAS
Un gen, es una porción de ADN que sirve para la
expresión de cierta proteína y que además tiene una secuencia particular de
nucleótidos, el orden de estos, indica la secuencia de aminoácidos que
conforman dicha proteína. Para la síntesis de proteínas se debe tener una
molécula intermediaria y un sistema de traducción.
La
molécula intermediaria es el ARN, que cumple un papel
fundamental en la síntesis de proteínas. En todo el proceso actúan tres tipos
de ARN:
· El ARN mensajero o ARNm se encarga de llevar el
mensaje genético del ADN desde el núcleo
hasta el citoplasma.
· El ARN ribosómico o ARNr se encuentra en el
citoplasma, asociado a los ribosomas, en donde se lee el mensaje llevado por
el ARNm.
· El ARN de transferencia o ARNt se encarga de
asociar, dentro del ribosoma, los codones del ARNm con sus
correspondientes aminoácidos.
ACTIVIDAD EVALUATIVA
Realiza la siguiente actividad. Lo
puedes hacer en Word, en el cuaderno o en hojas, si no lo haces en Word debes
tomar una
foto y finalmente enviar al correo del profesor las imágenes como se muestra a
continuación. (actividad
obligatoria).
FECHA ÚNICA PARA ENVIAR LA ACTIVIDAD EL MARTES 18 DE MAYO.
ACTIVIDAD DE REFUERZO
Las estudiantes que presentaron
desempeño bajo (de 1.0 a 2.9), luego de verificar su calificación en el SAGA,
deben presentar la siguiente actividad.
FECHA ÚNICA
PARA ENVIAR LA ACTIVIDAD DE REFUERZO EL MARTES 25 DE MAYO.
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