Guía N°1 Los seres vivos y la nutrición

Guía N°1 Los seres vivos y la nutrición

INSTITUTO TÉCNICO MARÍA INMACULADA
CIENCIA, VIRTUD Y LABOR
2012
Segundo periodo
Guía N°1
1
AREA: Ciencias naturales
DOCENTE: Esp. Ermides J. Santigo S. Esp. Miryan Pineda.
ESTUDIANTE:__________________________________________________
ASIGNATURA: Biología
FECHA:
TIEMPO: 6 horas
GRADO: Séptimo
Indicadores de desempeño: Compara mecanismos de obtención de energía de los seres vivos (plantas).
Los seres vivos y la nutrición
o ¿Una bacteria se alimenta?__________________
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o ¿Qué comen las plantas y los hongos?__________
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o ¿Por qué los animales no hacemos fotosíntesis?
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Los términos nutrición y alimentación son de uso
común para nosotros los humanos: "es importante
una buena nutrición", "está mal alimentado", "come
bien para que te nutras" son algunas frases que a
diario escuchamos, pero el concepto de nutrición es
más complejo de lo que parece.
Vamos a iniciar otro recorrido que nos permitirá seguir
comprendiendo la complejidad de los seres vivos, esta
vez desde el sorprendente proceso por el cual
sacamos provecho de la materia que nos rodea y la
forma como la convertimos en energía. En este viaje
tendremos un elemento más para tratar de responder
esa pregunta inicial de la unidad: ¿Llegarán los
robots a igualar completamente a un ser vivo?
Procesos de nutrición
Cuando se habla de nutrición es importante
entenderlo como un proceso de obtención de energía,
pero que a su vez requiere el trabajo coordinado de
procesos fisiológicos por medio de los cuales un ser
vivo transforma elementos obtenidos del medio; como
todo proceso fisiológico intervienen una serie de
componentes que dependen de la complejidad de
cada organismo; por ejemplo, un hongo no obtiene su
energía igual que una bacteria, ni una mariposa lo
hace igual que una ballena jorobada.
La nutrición está relacionada con diferentes formas de
obtención de energía, función que depende de cada grupo
de organismos.
Es muy importante resaltar que los seres vivos no
llevamos a cabo la nutrición solo en el momento de
ingerir los alimentos, sustancias o cualquier producto del
medio que necesitemos para sobrevivir, sino durante
todos los procesos para intercambiar materia y energía
con el medio; tenemos entonces que la nutrición se
realiza en tres etapas simultáneas principales:
 Captación o ingestión de los nutrientes.
 Transformación de los nutrientes a partículas más
simples.
 Distribución de los nutrientes a todas las células.
Dependiendo de la forma como se obtiene la energía, los
seres vivos estamos clasificados en dos grandes grupos:
los seres vivos autótrofos y los heterótrofos. Los
autótrofos son capaces de aprovechar componentes
inorgánicos (por ejemplo, el dióxido de carbono, CO2) para
elaborar la materia orgánica necesaria para su
supervivencia; la fuente de energía que utilizan puede ser
la luz solar (fotoautótrofos o autótrofos fotosintéticos) o la
descomposición de sustancias químicas (quimioautótrofos
o autótrofos quimiosintéticos).
Veamos a continuación cada uno de estos grupos, que no
se encuentran aislados porque, como nos daremos
cuenta, mantienen una estrecha relación en un constante
ir y venir de intercambio de energía entre ellos y el medio.
2
El sol como fuente de energía: los organismos
fotosintéticos.
¿Qué pasaría si un día dejas de comer y decides ubicarte
en tu jardín u otro espacio para "alimentarte" de la luz del
Sol? Lo más probable es que después de medio día no te
sientas bien por la insolación y tengas mucha hambre;
pues bien, existen seres vivos que sí pueden hacerlo: las
plantas y las algas, ¿y cómo lo hacen? Por un complejo
proceso llamado fotosíntesis.
Aunque nosotros los animales no hagamos fotosíntesis, es
gracias a ella que se sostiene la vida en nuestro planeta
desde hace millones de años; por ejemplo, el carbón, el
petróleo y el gas natural, que se constituyen en una fuente
de energía para satisfacer nuestras necesidades, están
formados por moléculas organizadas y "fabricadas"
originalmente por organismos fotosintéticos.
Historia
La variedad de tonalidades de los árboles en otoño
está relacionada con los pigmentos que contienen las
células en sus hojas y con la fotosíntesis.
En los países donde hay estaciones, en otoño las hojas
de los árboles tienden a cambiar de color, ¿a qué se debe
esto? En esta época se fabrican más lentamente los
pigmentos y la clorofila se descompone muy rápido y
disminuye, lo que produce que los otros pigmentos un
poco más estables se hagan visibles; es por esta razón
que las hojas de estas plantas adquieren un color
rojizo, anaranjado, amarillo y hasta morado.
Indaga y explica:
Hace 300 millones de años, la fotosíntesis sostuvo el
desarrollo de enormes bosques de los pantanos que se
descompusieron, compactaron y transformaron en
combustibles fósiles que ahora son extraídos de la tierra.
Un descubrimiento de científicos de la Universidad de
Bristol ha desenterrado una espectacular selva tropical de
hace 300 millones de años. Este gran fósil servirá para
estudiar cómo eran los primeros bosques del planeta.
La fotosíntesis
Con la energía solar se inicia el proceso fotosintético, que
presenta dos elementos: primero la luz, esa energía
radiante que viaja en ondas por el espacio y que se
encuentra organizada en paquetes llamados fotones.
El segundo elemento del proceso fotosintético son los
pigmentos, que permiten captar la energía proveniente
del Sol. Estos pigmentos se podrían comparar con
"puentes'; entre la luz y la fotosíntesis. La clorofila es el
pigmento más común y tiene apariencia verde, pero en
realidad existen alrededor de 600 pigmentos conocidos. La
mayoría de los organismos fotosintéticos emplean una
mezcla de pigmentos para la fotosíntesis, en las hojas de
las plantas comunes, por ejemplo, la clorofila abunda tanto
que esconde el color de los demás pigmentos, por esto,
sus hojas tienen apariencia verde.
1. Consulta que son la longitud de onda y el espectro
electromagnético. ¿Cómo están relacionados con la
fotosíntesis?
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¿Cómo pueden los organismos fotosintéticos nutrirse
con la fotosíntesis?
En las células de los organismos fotosintéticos, como
plantas y algas, existe un organelo especializado
llamado cloroplasto, donde se encuentran los
pigmentos que atrapan la luz. Los cloroplastos tienen
dos partes fundamentales en el proceso fotosintético:
el estroma y la membrana tilacoide, estructura donde la
energía lumínica se transforma en energía quím ica.
3
La fotosíntesis podemos resumirla así:
Energía solar + 6H20 + 6C02 + 602 + C6H12 06
Donde: H 20 es agua, CO2 es dióxido de carbono, 02 es
oxígeno y C6H12 06 es glucosa, un azúcar.
Pero en realidad la fotosíntesis es una serie de
reacciones que ocurren en dos etapas:
1. Las reacciones que dependen de la luz: ocurren en
la membrana tilacoide de los cloroplastos, la
energía lumínica hace que se produzcan moléculas
de energía y se libere oxígeno.
2. Las reacciones independientes de la luz: se
desarrollan en el estroma, se utilizan las moléculas
de energía producidas en la primera etapa para la
elaboración de glucosa y otros azúcares utilizando
agua y CO2.
3.
Las primeras células de la Tierra eran quimioautótrofas,
es decir, no utilizaban la luz solar. Los organismos
quimioautótrofos, como algunas bacterias, extraen la
energía y el carbono que necesitan de compuestos como
el metano, abundante en la atmósfera primitiva.
La nutrición en las plantas relaciona los niveles de
organización, desde el atómico hasta el sistémico, y
ocurre en las siguientes principales etapas:
1. La absorción de agua y sales minerales a través
de la raíz.
2. El transporte de los elementos que necesita la
planta por el tallo hasta las ho¡as y de los
compuestos orgánicos elaborados desde las
ho¡as a todas las partes de la planta.
3. El intercambio gaseoso de oxígeno, dióxido de
carbono y vapor de agua que ocurre en
los estomas de las ho¡as.
4. La fotosíntesis, donde se transforma la energía
lumínica en química
Conservación y biodiversidad.
En la etapa dependiente de la luz se forman moléculas de
energía que serán utilizadas en la segunda etapa, la
independiente de la luz.
Un ejemplo de nutrición fotoautótrofa: las plantas
Las plantas son organismos fotoautótrofos y mediante el
proceso de la fotosíntesis elaboran moléculas orgánicas
con la energía solar, dióxido de carbono y agua, además
de sales minerales. Si nos metemos en las estadísticas, las
plantas tendrían varios records: al año producen 220
toneladas de azúcares, lo que equivaldría a 3.300
cuatrillones de cubitos con que endulzamos nuestras
bebidas, y ni hablar de la cantidad de oxígeno que
liberan; pero no siempre es así.
Desde hace 8000 años, cuando iniciamos con la
agricultura, los humanos comenzaron a quemar los
bosques para limpiar la tierra y cultivarla; en las quemas,
la mayor parte del carbono que se encuentra en los
árboles y otras plantas es liberado a la atmósfera como
CO2•
En la actualidad la quema es mucho más que antes, a
esto se le suma la de combustibles fósiles (carbón,
petróleo, gas natural) para satisfacer nuestra demanda
energética, demanda que ya en aumento día a día.
La actividad humana ha alterado el equilibrio del ciclo
atmosférico del carbono en la Tierra.
Estamos agregando mucho más CO2 a la atmósfera de lo
que los organismos fotosintéticos pueden retirar de ella:
26 millones de toneladas al año, más de diez veces la
cantidad que liberábamos en el año 1900.
¿Qué consecuencias puede tener nuestro planeta con el
CO2 que agregamos?
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Las plantas necesitan elementos esenciales para
completar su proceso de nutrición, en la siguiente tabla
encontraremos estos elementos y la función que
cumplen.
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Elementos
Funciones principales
Nitrógeno (N)
Componente de varias hormonas y la clorofila para la fotosíntesis. Ayuda en el crecimiento.
Fósforo (P)
Componente de varias proteínas necesarias.
Potasio(K)
Permite que los estomas funcionen y equilibra la cantidad de agua de la planta.
Calcio (Ca)
Permite que las células de las plantas sean muy resistentes.
Magnesio (Mg)
Es un componente muy importante de la clorofila.
Azufre (S)
Componente de varias proteínas.
Hierro (Fe)
Componente de varias proteínas.
Cinc (Zn)
Permite la formación de la clorofila.
Manganeso (Mn)
Participa en la fotosíntesis.
Boro (B)
Participa en la síntesis de la clorofila.
Molibdeno (Mo)
Ayuda a la fijación de nitrógeno en las raíces.
Cloro (Cl)
Participa en la fotosíntesis.
Aunque se han identificado más de 50 elementos químicos que utilizan las plantas, no todos ellos son esenciales. Un
elemento químico se considera esencial cuando es necesario para que la planta complete su ciclo de vida y produzca
otra generación. Al estudiar la composición química de las plantas se debe distinguir entre los elementos esenciales y
aquellos que no lo son. Los elementos químicos de una planta reflejan la composición del suelo. Las plantas que
crecen cerca de minas pueden tener oro o plata, pero estos elementos no son importantes para su nutrición.
Identifica y explica.
1. Toma el listado de los elementos necesarios para las plantas, busca una tabla periódica y con el número atómico
elabora la configuración electrónica para cada uno de ellos.
http://www.lenntech.es/periodica/tabla-periodica.htm
2. ¿Qué son macronutrientes? ¿Qué son micronutrientes?
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3. Revisa los elementos del listado y clasifícalos según estas categorías.
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Observa detenidamente el esquema, identifica los tejidos y órganos implicados en el proceso de nutrición de una
planta y desarrolla las actividades propuestas al final.
Identifica indaga y explica.
1. Describe en tu cuaderno el proceso observado, ¿Cómo se relaciona el transporte de materiales, la fotosíntesis y el
intercambio gaseoso (respiración).
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2. Consulta los conceptos de difusión, osmosis, ¿cómo se relacionan con el proceso de nutrición en las plantas?
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3. Si la fuerza de gravedad hace que los objetos sean atraídos hacia la Tierra, ¿Cómo logra subir el agua y los
minerales disueltos hasta las hojas?
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4. Recuerda la lectura inicial de la unidad, ¿de dónde proviene el oxígeno liberado por la planta robot? ¿Realmente
producirá? Si no es así, ¿Qué elementos le faltan para lograrlo?
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5. ¿Podría la tecnología construir una planta robot que realice el proceso de nutrición tal como lo hace una planta
natural?
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6. ¿Las plantas carnívoras hacen la fotosíntesis?
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7. ¿Comen las plantas?
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8. Encuentro el significado de palabras desconocidas:
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9. Visita la siguiente dirección nutrición en las plantas y realiza la actividad.
Luego escribe las preguntas con su respectiva respuesta.
http://www.aplicaciones.info/naturales/natura07.htm
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Momentos de la guía
1.
2.
3.
4.
5.
Lectura
Elaboración de mapa conceptual
Desarrollo de actividades que se encuentran al inicio y en el contenido de la guía
Desarrollo de actividades finales de la guía
Valoración de la guía
25%_________
25%_________
10%_________
40%_________
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