Cosmos10º Vislumbrando el
Universo Título: Cosmos 10° AÑO Vislumbrando el Universo Diseño de portada: Jason Mora Jiménez Diagramación: Randall Solano Villalobos Edición y diseño: Heriberto Ordóñez D. Departamento de Investigación y Producción Siwö Editorial Laura Sánchez Cordero Abigail Santos Preza 574.07 Autora: Laura Sánchez Cordero
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Cosmos 10° biología : vislumbrando el universo – 1ª ed. – San José, C. R. : Siwö Editorial, 2014. 176 p. : 21.6 X 27.9 cm.
ISBN
978-9968-694-24-7
1. BIOLOGÍA – ESTUDIO Y ENSEÑANZA Impreso por Cóndor Editores
2. BIOLOGÍA - LIBROS DE TEXTO I. Título
Cartago, Costa Rica Primera edición, 5000 ejemplares Reservados todos los derechos. No se permite reproducir, almacenar en sistemas de recuperación de este texto ni transmitir la totalidad o alguna parte de esta publicación, cualquiera que sea el medio empleado -electrónico, mecánico, fotocopia, grabación, etc.-, sin el permiso por escrito de los titulares de los derechos de la propiedad intelectual.
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ÍNDICE Primera Unidad: Naturaleza de la vida Tema 1: Sustancias químicas de la materia viva Carbohidratos Lípidos Actividad de Repaso Proteínas Funcionamiento de una enzima Actividad de Repaso Acción de anticuerpos Ácidos Nucleicos Actividad de Repaso Organización del ADN Actividad de Repaso Aguas y sales minerales Actividad de Repaso Sustancias esenciales y dieta adecuada Actividad de Repaso Vitaminas Actividad de Repaso Tema 2: Las células, unidades de vida Teoría Celular Actividad de Repaso Diversidad Celular Actividad de Repaso Diferencia entre célula animal y vegetal Actividad de Repaso Los virus Tema 3: Transporte celular Actividad de Repaso Transporte Membrenal Actividad de Repaso Tema 4: Funciones básicas de las células Metabolismo Anabolismo Catabolismo Actividad de Repaso
5 6 10 14 22 25 26 27 29 31 33 35 43 45 48 51 52 55 59 59 61 67 68 69 70 78 82 84 85 88 94 94 95 96 97
Tema 5: Nutrición Nutrición Autótrofa Actividad de Repaso Estructura de las hojas y de los cloroplastos Actividad de Repaso Quimiosíntesis Nutrición Heterótrofa Procesos respiratorios anaeróbicos Actividad de Repaso Procesos respiratorios aeróbicos Actividad de Repaso Tema 6: Genética Código Genético Mutaciones Actividad de Repaso Clasificación de las mutaciones Ciclo Celular Interface Actividad de Repaso Fases de la Mitosis Fases de la Meiosis Actividad de Repaso Características de la meiosis Alteraciones del ciclo celular Actividad de Repaso Tema 7: Reproducción humana Gametogénesis Acción hormonal Actividad de Repaso
98 98 99 100 106 107 107 108 110 111 113 120 120 120 122 123 126 127 129 130 131 134 134 135 136 146 146 147 149
Segunda Unidad: Continuidad de la vida Tema 1: Herencia Mendeliana Genética Código Genético Investigaciones realizadas por Mendel Tema 2: Herencia no Mendeliana Herencia ligada al sexo Actividad de Repaso Tema 3: Manipulación de la herencia Biotecnología Actividad de Repaso
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Primera Unidad Naturaleza de la vida
Temas: 1. 2. 3. 4.
Sustancias químicas de la materia viva Las células, unidades de vida Transporte celular Funciones básicas de las células
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5. Nutrición 6. Genética 7. Reproducción humana
Acción de anticuerpos Los anticuerpos o inmunoglobulinas son proteínas globulares que participan en la defensa contra bacterias y parásitos mayores. Circulan por la sangre y penetran en los fluidos corporales donde se unen específicamente al antígeno que provocó su formación. Son glucoproteínas formadas por una o varias unidades estructurales básicas, según el tipo de anticuerpo. Cada unidad está formada por cuatro cadenas polipéptidicas iguales dos a dos. Dos cadenas pesadas (H) y dos ligeras (L) y una cadena glucídica unida a cada una las cadenas pesadas. Las uniones entre las subunidades proteicas se establecen por puentes disulfuro. Tanto en las cadenas ligeras como en las cadenas pesadas hay dos porciones, la porción variable diferente en cada anticuerpo y la porción constante.
La porción variable es la encargada de reconocer al antígeno y de unirse a él. Al haber tantos tipos de antígenos, debe de haber también muchos tipos de anticuerpos que se distinguirán por su región variable. Es por esto que esta región debe de tener una gran posibilidad de variación. La región constante tiene función estructural y tiene menos variación, aunque hay nueve tipos de regiones constantes distintas. De la región constante va a depender, en cierto modo, la localización del anticuerpo. Estructura de la unidad básica que forma los anticuerpos.
La región constante es también la parte que desencadena la respuesta celular. Así, los anticuerpos se unen a los microorganismos por su parte variable, esto hace cambiar la región constante y este cambio es detectado por los macrófagos que fagocitarán aquello que lleve anticuerpos pegados, por lo que los anticuerpos libres en la sangre no desencadenarán la respuesta celular. Los anticuerpos tienen además una zona bisagra. Esta zona es de gran importancia pues debido a ella se pueden adaptar mejor y unirse mejor al antígeno. Ahora bien, al tener en ambos extremos regiones variables va a poder unirse a dos antígenos diferentes. Los organismos que desarrollan inmunidad adquirida van a reaccionar desencadenando dos tipos de respuesta: La respuesta inmunitaria humoral: el objetivo de esta respuesta es la producción de anticuerpos por las células plasmáticas. Estos se fijarán a los organismos y moléculas extrañas con capacidad antigénica provocando una serie de reacciones que conducirán a la destrucción de los agentes extraños, que serán fagocitados por los macrófagos fundamentalmente.
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Vitamina B2 (riboflavina) ACCIONES: Constituyente de coenzimas en el metabolismo energético. DEFICIENCIA: Dermatitis, lesiones en las comisuras de la boca y el ojo.
Vitamina B1 (tiamina) ACCIONES: Actúa como coenzima. Es importante en el metabolismo de los carbohidratos y aminoácidos.
Vitamina B6 (piridoxina) ACCIONES: Coenzima en el metabolismo de aminoácidos.
DEFICIENCIA: Beriberi (debilidad muscular, cambios en nervios periféricos, edema, insuficiencia cardíaca).
DEFICIENCIA: Dermatitis, trastornos del aparato digestivo, convulsiones. FUENTES: Carnes, cereales de grano completo, leguminosas.
FUENTES: Hígado, levadura de cerveza, cereales, carne, leche.
Vitamina B3 (niacina) ACCIONES: Ayuda al sistema nervioso y a la conversión del alimento en energía. DEFICIENCIA: Pelagra y pérdida del apetito. FUENTES: Vegetales verdes, carnes, huevo, papas.
FUENTES: Hígado, queso, leche, huevos.
Vitamina B12 ACCIONES: Coenzima importante en el metabolismo de los ácidos nucleicos. DEFICIENCIA: Anemia perniciosa, alteraciones neurológicas. FUENTES: Carnes, pescado, huevos, leche.
Vitamina E (tocoferol) ACCIONES: Impide la oxidación de ácidos grasos insaturados. Impide el daño celular. DEFICIENCIA: Impide que el crecimiento sea normal. Posiblemente anemia. FUENTES: Aceites vegetales, cereales, semillas, pescado y huevos. Vegetales con hojas verdes.
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Vitamina K ACCIONES: Importante en la coagulación de la sangre. DEFICIENCIA: Tiempo de coagulación prolongado, lo que provoca sangrado y hemorragias internas. FUENTES: Espinacas, vegetales de hojas verdes, hígado de cerdo.
Las células, unidades de vida Objetivo: Analizar la diversidad de las células, de acuerdo con los postulados de la Teoría Celular y su relación con los virus.
Teoría celular 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. 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.
El desarrollo histórico del concepto de célula está directamente relacionado con el invento de las lentes y de los microscopios. Los primeros microscopios que se utilizaron para ver células fueron microscopios sencillos. A mediados del siglo XV se inventó el microscopio que servía para observar pequeñas partículas de materia. El instrumento fue perfeccionado por Anton Van Leeuwenhoek dos siglos más tarde. Robert Hooke utilizando un microscopio examinó el corcho y observó que el caparazón del corcho estaba formado por muchas diminutas cavidades, muy semejantes a los poros de una esponja. Informó de una gran cantidad de pequeñas celdillas.
Hooke llamó a estas celdillas células porque le recordaban las pequeñas habitaciones o celdas ocupadas por los monjes. Debió transcurrir un siglo y medio más para que se llegara a la certeza de que la materia estaba constituida por células y además que cada célula era una unidad independiente de vida y se constató que había organismos formados por una sola célula.
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REFLEXIONEMOS REFLEXIONEMOS 1• ¿Cuál es la razón de que las células tengan diferentes formas y tamaños? ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________
2• ¿Qué distingue al núcleo de las células eucariotas con respecto al nucleoide de las células procariotas? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________
3 • ¿Por qué las células de las bacterias se clasifican como procariotas? __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________
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