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Agustina Guerrero
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ECOLOGÍA (11016) (2º CUATRIMESTRE 2022) Cuando imprimas este archivo hacelo a doble cara, en calidad borrador y solo con tinta negra ¡Cuidemos la naturaleza! Guía de la Unidad Didáctica Nº 1 “Elementos de Biología” POR: PATRICIA ABASTO Y NORBERTO BERCELLINI Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 1 Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 2 La Ecología es una rama de la biología que estudia las relaciones de los diferentes seres vivos entre sí y con su entorno. Es una ciencia multidisciplinaria que utiliza herramientas de otras ramas de la ciencia, especialmente biología, botánica, zoología, genética, geología, meteorología, geografía, sociología, física, química y matemática. Debido a que el estudio de la ecología requiere de diversos conocimientos, comenzaremos en esta unidad didáctica a introducirnos en la comprensión de las características y el modo de funcionamiento de los seres vivos, los niveles de organización de la materia y el método de trabajo propio de las ciencias naturales. En cuanto a los seres vivos es posible afirmar que se caracterizan por desarrollar una serie de funciones que le permiten vivir y propagarse, y que esas funciones se pueden reunir en tres propiedades básicas que desarrolla todo ser vivo: la autorreproducción, la autoconservación y la autorregulación. La autorreproducción consiste en la posibilidad de propagar la vida por medio de la reproducción. La autoconservación consiste en la posibilidad de mantenerse vivo mediante la nutrición, la asimilación y las relaciones energéticas de respiración y fotosíntesis. La autorregulación es la propiedad que tienen todos los seres vivos para autoadministrase, es decir mantener su equilibrio interno a pesar de los cambios externos del ambiente. Esto se logra mediante la coordinación, la sincronización, la regulación y el control de todas las reacciones que ocurren en el organismo. La organización de la materia Si bien se podría pensar que la historia de la vida comienza con la aparición de la primera célula, esta afirmación no es del todo cierta, ya que, para hacer referencia a la historia de las células, habría que tener en cuenta que la materia se fue organizando en niveles de complejidad creciente. Actualmente se sabe que el nivel más elemental de la materia lo constituyen las partículas subatómicas y que el agrupamiento de estas partículas da origen al átomo. Cuando dos o más átomos se unen originan una molécula y la unión de varias moléculas determina la aparición de las macromoléculas. Cuando estas macromoléculas se unen dentro de las células y se rodean de una membrana se forman las organelas. Cuando el conjunto de organelas separadas del medio exterior mediante una membrana, realizan un Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 3 intercambio de materia y energía con el medio que los rodea y además adquieren la capacidad de crecer, regularse y reproducirse, nos encontramos en el nivel de las células. No obstante, hay ciertos organismos, los virus, que debido a sus particulares características son ubicados en el límite de la vida. Ampliando el tema de la complejidad creciente, podemos decir que cuando varias células similares se unen, dan origen a un tejido y varios tejidos pueden originar un órgano, un conjunto de órganos interrelacionados forman un sistema y el conjunto de sistemas conectados dan origen al organismo o individuo. La agrupación de varios individuos de una misma especie forma una población y el conjunto de poblaciones habitando un mismo lugar constituye la comunidad. La comunidad y el ambiente físico dan lugar al ecosistema, Los ecosistemas más grandes y complejos en los que prevalece alguna característica, como temperatura o clima, y en los cuales, además, en muchos casos hay una especie dominante, se los denomina biomas. Un ejemplo de bioma es la selva tropical, caracterizada por la alta presencia de humedad, temporadas lluviosas y diversidad de especies vegetales y animales. Combinados los biomas de la Tierra forman la biosfera que es el mayor nivel de organización de la materia y está compuesto por todos los seres vivos y materia no orgánica que se encuentra en el planeta Tierra (ver Figura Nº1.1) Figura Nº 1.1. Niveles de organización de la materia. Partículas subatómicas Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 4 Es necesario destacar que cada uno de los niveles de organización de la materia mencionados se caracteriza por tener una serie de propiedades que le son específicas, denominadas propiedades emergentes, por ejemplo, en organismos simples, como las medusas, es posible identificar propiedades emergentes tales como el crecimiento, el desarrollo de diferentes tejidos y órganos, la homeostasis, la reproducción y la muerte. La riqueza de expresión de las propiedades emergentes aumenta con la complejidad del organismo. También existen otras propiedades que se heredan de los niveles anteriores y se denominan propiedades resultantes, (que son las emergentes de los niveles anteriores), por ejemplo, en el nivel población la regulación, la reproducción o el crecimiento, son ejemplos de estas propiedades. Composición de los seres vivos De todos los elementos químicos que existen en la naturaleza, solo seis componen el 99% de todo el tejido viviente. Estos elementos son: carbono, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre, que suelen representarse con la sigla CHONPS. Si bien dentro de las células encontramos moléculas que por lo general no existen en la materia inanimada, en la composición química de los seres vivos encontramos desde sencillos iones inorgánicos, hasta complejas macromoléculas orgánicas, siendo todos igualmente importantes para mantener la vida (ver Figura 1.2) Figura Nº1.2: Composición química de los seres vivos El agua es la sustancia más abundante e importante para los seres vivos. Las células contienen entre un 70 a un 90 % de agua y todas las reacciones que ocurren en el citoplasma de una célula tiene lugar en un medio acuoso. Los niveles de organización que son objeto de estudio de la Ecología corresponden a población, comunidad, ecosistema y biosfera. COMPOSICIÓN QUÍMICA Minerales: Na, Ca, K, Cl, I, Fe, Mn, Mg, etc. Moléculas orgánicas simples: monosacáridos, aminoácidos, nucleótidos, ácidos grasos Agua Macromoléculas: polisacáridos, proteínas, ácidos nucleicos, lípidos Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 5 El agua es líquida en un amplio intervalo de temperaturas que va desde los 0 °C a los 100 °C y su calor de evaporación es muy superior al de otros líquidos por lo que muchos organismos utilizan esta propiedad para el mantenimiento de la temperatura corporal. Otra propiedad importante del agua es que en estado sólido es más liviana que en el estado líquido, permitiendo que al formarse capas de hielo sobre cuerpos de agua se produzca una aislación térmica que permite que la vida acuática continúe. Los minerales presentes en las células constituyen entre del 2 al 3 % y se presentan formando sales inorgánicas, aunque hay otros minerales que se encuentran en forma no ionizada. Así ocurre con el calcio, presente en huesos y dientes, que se encuentra unido al fosfato y carbonato bajo la forma de cristales. Otro ejemplo es el hierro que, en la hemoglobina, la ferritina, los fitocromos y en varias enzimas se halla ligado por uniones carbono-metal. Entre los iones que permiten mantener una actividad celular normal se encuentran el manganeso,cobre, cobalto, yodo, selenio, níquel, molibdeno y cinc. El yodo es un componente de la hormona tiroidea. El magnesio es necesario para el normal funcionamiento de los músculos. El flúor es otro componente de los dientes. La mayoría de estos elementos están presentes en la dieta común y/o en el agua de consumo. Los compuestos orgánicos presentes en los seres vivos se forman al unirse los átomos de carbono entre sí y con otros elementos como el hidrógeno, el nitrógeno, el azufre, etc. Estas uniones dan lugar a la formación de grandes estructuras con distinta complejidad y diversidad que pueden ser clasificadas en hidratos de carbono o glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Los hidratos de carbono o glúcidos se encuentran mayormente en los vegetales, los cuales a través del proceso de fotosíntesis combinan el dióxido de carbono del aire (CO2) y el agua que extraen del suelo (H2O) para formar las moléculas hidrocarbonadas que son los glúcidos. Los glúcidos proporcionan a las plantas y a los animales que se alimentan de ellas, la energía necesaria para los procesos metabólicos. Teniendo en cuenta el número de unidades que los constituyen, los glúcidos se clasifican en: Monosacáridos: están constituidos por un azúcar simple, como por ejemplo la glucosa y la ribosa. Las funciones biológicas de los monosacáridos, especialmente la glucosa, es ser la principal fuente de energía celular. Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 6 Oligosacáridos: se forman al unirse de 2 a 10 unidades de monosacáridos. De todos los oligosacáridos, los más importantes desde el punto de vista fisiológico son los disacáridos como la sacarosa o azúcar común que está formada por la unión de glucosa y fructosa, la lactosa o azúcar de la leche, formada por galactosa y glucosa, o la maltosa o azúcar de malta, formada por la unión de dos moléculas de glucosa. Polisacáridos: están constituidos por un gran número de monosacáridos unidos mediante enlaces glucosídicos, constituyendo largas cadenas. Entre los polisacáridos más importantes presentes en la naturaleza se encuentran el almidón, el glucógeno y la celulosa. Mientras que el almidón es la principal reserva de energía en las plantas, el glucógeno lo es en los animales, almacenándose principalmente en el hígado y en los músculos. La celulosa, por su parte, es un polisacárido que le da estructura a las plantas. Los lípidos constituyen un grupo de compuestos muy heterogéneo, caracterizados por ser insolubles en agua y otros solventes polares. Son solubles solamente en solventes no polares como el éter, benceno, cloroformo, etc. En la Tabla Nº1.1 se muestran algunas de las funciones de los lípidos en los seres vivos. Tabla Nº1.1: Funciones de los lípidos en los seres vivos. Tipo de lípido Funciones Grasas y Aceites Permiten la reserva de energía en forma más eficiente que los glúcidos. Actúan en la termorregulación (aislante térmico), especialmente en animales que habitan zonas frías. Ceras Forman cubiertas protectoras en piel, pelos, plumas. En vegetales se encuentran formando una película en las hojas y frutos. Fosfoglicéridos Componente principal de las membranas biológicas. Forman parte de la vaina de mielina que recubre los axones de las células nerviosas. Glucolípidos Igual que los fosfolípidos y el colesterol forman parte de la estructura de las membranas biológicas. Esteroides El más conocido es el colesterol que se encuentra en las membranas biológicas de todas las células excepto en bacterias. Los esteroides poseen diversas funciones de acuerdo con los grupos químicos que se unen a su estructura. Las proteínas son las macromoléculas más abundantes en las células animales y constituyen alrededor del 50% de su peso seco. Dentro de las células se las encuentra en formas muy variadas, ya sea como constituyente de las membranas biológicas, como catalizadores de reacciones metabólicas (enzimas), interactuando con los ácidos nucleicos (histonas) o con neurotransmisores y hormonas Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 7 (receptores), etc. Prácticamente no existe proceso biológico en el que no participe por lo menos una proteína y por ello se las considera como el grupo de compuestos que mayor cantidad de funciones desempeñan en los seres vivos. Estas moléculas son polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Los ácidos nucleicos son las moléculas portadoras de la información genética en los seres vivos. Todas las células contienen la información necesaria para realizar distintas reacciones químicas mediante las cuales las células crecen, obtienen energía y sintetizan sus componentes. Esa información es copiada por las mismas células para transmitir dicha información a las células hijas. Sin embargo, estas instrucciones pueden ser modificadas levemente, es por eso que hay variaciones individuales y un individuo no es exactamente igual a otro de su misma especie (distinto color de ojos, piel, etc.). De este modo, podemos decir que el material genético es lo suficientemente maleable como para hacer posible el proceso de evolución de las especies un tema que será desarrollado con mayor detalle en la Unidad Didáctica Nº 3. La información genética o genoma está contenida en unas moléculas llamadas ácidos nucleicos. Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). Mientras el ADN guarda la información genética en todos los organismos celulares, el ARN es necesario para que se exprese la información contenida en el ADN. Los ácidos nucleicos resultan de la polimerización de monómeros complejos denominados nucleótidos. Los nucleótidos de interés biológico son: ATP (adenosintrifosfato): Es el portador primario de energía de la célula y tiene un papel clave para el metabolismo de la energía. NAD+ y NADP+ (nicotinamida adenina dinucleótido y nicotinamida adenina dinucleótido fosfato). Son moléculas que intervienen en las reacciones de oxido- reducción, como la respiración y la fotosíntesis, transportando electrones y protones. FAD+: es otro transportador de electrones y protones e interviene en la respiración celular. Coenzima A: es una molécula que transporta grupos acetilos en los procesos de respiración celular, síntesis de ácidos grasos y en otros procesos metabólicos. Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 8 ADN: es el portador de la información genética y a través de él se pueden controlar en forma indirecta, todas las funciones celulares. El modelo de Watson y Crick describe a la molécula del ADN como una doble hélice, enrollada sobre un eje, como si fuera una escalera de caracol en la que cada diez pares de nucleótidos se da un giro completo. Excepto en algunos virus, el ADN siempre forma una cadena doble. Encontramos ADN en el núcleo de las células animales y vegetales, en los organismos procariontes, en organelas como los cloropastos y mitocondrias, como así también en algunos virus, a los que llamamos ADN - virus. El ARN se forma por la polimerización de ribonucleótidos. En general los ribonucleótidos se unen entre sí, formando una cadena simple, excepto en algunos virus, donde se encuentran formando cadenas dobles. Se conocen tres tipos principales de ARN y todos ellos participan de una u otra manera en la síntesis de las proteínas: el ARN mensajero (ARNm), el ARN ribosomal (ARNr) y el ARN de transferencia (ARNt). Las unidades estructurales y funcionales de los seres vivos Todos los seres vivos, desde una bacteria, una planta, un hongo o los animales están compuestos de células. La célula es el lugar donde se realizan todas las funciones vitales de unorganismo Mientras que cada bacteria consiste en una sola célula, nuestro cuerpo consta de billones de células complejas, cada una de ellas Para ampliar estos temas te sugerimos: García Fernández, A. E. (2000). Ecología: una introducción a su estudio con aplicaciones a la agronomía. 1ª. ed. Luján: Editorial de la Universidad Nacional de Luján, capítulo 3 “Estructura y función celular”. (págs.38-94 y págs. 77-82) Curtis, H. et al. (2001). Curtis Biología. 6ta edición. Buenos Aires: Ed. Médica Panamericana, capítulo 1 “Átomos y Moléculas” (págs.27-45), capítulo 2 “Agua” (págs.48-61) y capítulo 3 “Moléculas orgánicas” (págs.63-97). Con respecto al tema “Síntesis de proteínas”, podrás utilizar: Castro, R. J, Handel, M. y Rivolta, G. B. (1994). Actualizaciones en Biología. 3ª. ed. Buenos Aires: Editorial Universitaria de Buenos Aires, capítulo “Expresión y transmisión de la información hereditaria”, (págs.131-168). Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 9 especializada para desempeñar una función determinada. A pesar de su gran diversidad, todas las células tienen en común ciertas características, tales como: Una membrana plasmática que la separa del exterior y posee una permeabilidad selectiva que también le permite interactuar con otras células. ADN como material genético que contiene las instrucciones para que la célula pueda realizar todas las funciones vitales y reproducirse. Citoplasma, que comprende a todo el material que se encuentra por dentro de la membrana plasmática y fuera de la región que contiene al ADN. Además, cada célula está constituida por moléculas orgánicas, por organelas celulares y por sustancias minerales. Hay dos tipos básicos de células, el primer tipo corresponde a las células procariotas, que comprende a las bacterias y las arqueobacterias. El segundo tipo corresponde a las células eucariotas, que comprende a los protistas, plantas, hongos y animales. Casi todas las células procariotas son muy pequeñas (menos de 5 micras de largo), la mayoría de ellas se encuentran rodeadas por una pared celular. El citoplasma de la mayor parte de las células procariotas tiene un aspecto relativamente homogéneo. con una sola cadena de ADN, que por lo general se encuentra enrollada, unida a la membrana plasmática y concentrada en una región de la célula denominada nucleoide. Las células procariotas carecen de núcleo y de organelas encerradas por membranas. La estructura de una célula procariota puede verse en la Figura Nº1.3. Figura Nº 1.3: Esquema de una célula procariota. Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 10 Las células eucariotas se diferencian de las procariotas en muchos aspectos, por lo general son de mayor tamaño, suelen medir más de 10 micrómetros o micras de diámetro, el citoplasma de estas células aloja a organelas rodeadas de membranas, poseen una red de fibras proteicas que conforma el citoesqueleto y su ADN se presenta rodeado por una membrana que da lugar al núcleo celular. Dentro de las células eucariotas podemos distinguir las células animales y las células vegetales. Cada tipo de célula contiene algunas organelas que no se encuentra en el otro tipo: las células vegetales contienen cloroplastos, plastidios y una vacuola central, dichas estructuras no se encuentran en las células animales, en cambio las células animales poseen centríolos que están ausentes en las células vegetales. Las estructuras presentes en los distintos tipos de células mencionados se muestran sintéticamente en la Tabla Nº 1.2. Tabla Nº 1.2: Estructuras celulares ESTRUCTURA FUNCIÓN PROCARIOTAS EUCARIOTAS VEGETALES ANIMALES Pared celular Protege y da soporte a la célula Presente Presente Ausente Membrana Plasmática Aísla el contenido de la célula del ambiente. Regula el movimiento de materiales hacia adentro y fuera de la célula Presente Presente Presente Material genético Codifica la información que le permite a la célula controlar su actividad Presente Presente Presente Cromosomas Contienen y controlan el uso de ADN Único, circular y sin proteínas Muchos, lineales y con proteínas Muchos, lineales y con proteínas Núcleo Contiene a los cromosomas y tiene membrana nuclear Ausente Presente Presente Nucleolo Sintetiza ribosomas Ausente Presente Presente Mitocondrias Se realizan las reacciones que liberan energía por el mecanismo de respiración aeróbica Ausente Presente Presente Cloroplastos Contiene pigmentos para realizar la fotosíntesis Ausente Presente Ausente Ribosomas Síntesis de proteínas Presente Presente Presente Retículo endoplasmático Sintetiza componentes de la membrana y lípidos Ausente Presente Presente Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 11 Aparato de Golgi Modifica y empaca proteínas y lípidos, sintetiza carbohidratos Ausente Presente Presente Lisosomas Contiene enzimas digestivas intracelulares Ausente Presente Presente Plástidos Almacenan alimentos y pigmentos Ausente Presente Ausente Vacuola central Contiene agua y desechos, proporciona presión de turgencia como soporte de la célula Ausente Presente Ausente Otras vacuolas y vesículas Contienen alimentos obtenidos mediante fagocitosis y contiene productos de secreción Ausentes Presente (algunas) Presente Citoesqueleto Da forma y soporte a la célula Ausente Presente Presente Centríolos Sintetizan microtúbulos de cilios y flagelos, pueden producir el huso en división celular de células animales Ausente Presente en algunas Presente En la Figura Nº 1.4 se muestran los esquemas de una célula animal y otra vegetal. Figura Nº1.4: Esquema general de una célula animal (izquierda) y vegetal (derecha) Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 12 La materia y la energía en los seres vivos Todos los seres vivos se mantienen con vida gracias al aporte de materia y energía provenientes de los alimentos. Mediante la nutrición los organismos pueden autoconservarse, es decir reponer las estructuras dañadas gracias al aporte de materia, y también pueden aprovisionarse de energía para desarrollar todos los procesos vitales que implican llevar adelante la vida. La autoconservación requiere un intercambio constante de materia y energía entre el ambiente y el organismo. Las sustancias orgánicas necesarias para el desarrollo de la vida pueden ser obtenidas por los organismos a través de dos formas: a) Mediante la síntesis propia, partiendo de sustancias inorgánicas y energía solar. En este caso los organismos son clasificados como autótrofos. b) Mediante la incorporación de las sustancias orgánicas ya elaboradas por otros organismos. En este caso los organismos son clasificados como heterótrofos. La única fuente de energía para los seres vivos es el sol, una estrella en la cual se produce una reacción nuclear denominada fusión, en la que se unen dos átomos de hidrógeno para obtener un átomo de helio, la masa sobrante se transforma en energía la cual es emitida en forma de radiación de distinto tipo. El espectro solar se puede dividir, de acuerdo con la longitud de onda, en tres grupos: rayos de onda corta, rayos de onda larga y rayos del espectro visible. Los seres vivos utilizan la banda visible del espectro solar por ser los más abundantes y porque contienen la energía justa para activar el aparato fotosintético sin alterar a las macromoléculas Para ampliar estos temas te sugerimos: García Fernández, A. E. (2000). Ecología: una introducción a su estudio con aplicaciones a la agronomía. 1ª. ed. Luján: Editorial de la Universidad Nacional de Luján,capítulo 3 “Estructura y función celular” (págs. 38-94) Curtis, H. y otros (2001). Curtis Biología. 6ta edición. Buenos Aires: Ed. Médica Panamericana, capítulo 4 “La célula” (págs. 99- 125) capítulo 5 “Cómo están organizadas las células” (págs.126- 154) Castro, R. J, Handel, M. y Rivolta, G. B. (1994). Actualizaciones en Biología. 3ª. ed. Buenos Aires: Editorial Universitaria de Buenos Aires, capítulo 2, “Estructura de la célula” (págs. 21-76). Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 13 que componen al organismo. Los rayos de onda corta son nocivos para los seres vivos ya que su alto contenido energético produce la ionización y desorganización de las macromoléculas, pero afortunadamente son interceptados por la capa de ozono. Los rayos de onda larga, entre los que se encuentran los rayos infrarrojos, desarrollan un papel importante en la biósfera, ya que provocan la evaporación de los cuerpos de agua y el calentamiento diferencial de la atmósfera, fenómenos que dan origen a las lluvias y vientos, factores importantes para el desarrollo de la vida. Los seres vivos utilizan la energía de acuerdo con los principios que gobiernan a todos los sistemas materiales. La disciplina que se ocupa de estudiar las leyes que rigen los intercambios de energía es la Termodinámica y dos de sus leyes que resultan de nuestro interés son: La primera ley de la termodinámica indica que la energía no se puede crear ni destruir, sino solamente transformar de una forma en otra. Por ejemplo, en el interior de la célula constantemente se producen transformaciones de energía, se oxida la glucosa transformándose en energía calórica, mecánica o eléctrica, por tal motivo la energía que entra en un sistema debe ser igual a la que sale. La segunda ley de la termodinámica, en uno de sus múltiples enunciados, sostiene que todos los procesos ocurren espontáneamente siempre y cuando aumente el grado de desorden de los productos finales con respecto a los iniciales. La magnitud que mide el grado de desorden de un sistema se llama entropía. Cuando en un sistema aumenta el grado de entropía, disminuye su capacidad de producir trabajo, ya que se disipa una buena cantidad de energía en forma de calor. A primera vista, parecería ser que los sistemas biológicos con su alto grado de ordenamiento son excepciones a este segundo principio, sin embargo, esto no es así ya que el ordenamiento interno de los seres vivos se obtiene a expensas de desordenar el entorno. Para lograr su ordenamiento, parte de la energía que el ser vivo recibe para su uso, debe devolverla al ambiente como calor que se dispersa. Las leyes de la energía Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 14 La captura de la energía solar La energía solar es capturada por los organismos autótrofos a través del proceso de fotosíntesis que se realiza en organelas especiales llamadas cloroplastos que permiten transformar la energía solar en energía química, que queda contenida en los enlaces de la molécula de glucosa. Durante el proceso de fotosíntesis se reconocen dos etapas: La etapa lumínica o fotoquímica ocurre en los tilacoides de los cloroplastos. En ella se produce la ruptura de la molécula de agua (fotólisis), la transformación de la energía lumínica en energía química y la liberación de oxígeno. Durante este proceso se sintetiza ATP y NADPH2, moléculas que se utilizarán para impulsar la síntesis de sustancias de almacenamiento de alta energía, como glucosa, durante las reacciones independientes de la luz. La etapa oscura o independiente de la luz ocurre en la matriz de los cloroplastos (estroma). En esta etapa se utilizan el ATP y el NADPH2 que se sintetizaron en la fase luminosa y el CO2 es reducido hasta obtener una molécula de glucosa. El nombre de etapa oscura no se debe a que necesita oscuridad sino a su independencia de la luz. Un esquema general de la fotosíntesis con las etapas referidas se muestra en el a Figura Nº 1.5. Para ampliar estos temas te sugerimos: Curtis, H. y otros (2001). Curtis Biología. 6ta edición. Buenos Aires: Ed. Médica Panamericana, capítulo 7 “El flujo de energía” (págs. 183-207), Smith R. & Smith T. Addison Pearson. (2006). “Ecología” 4ta edición. Madrid. España, capítulo 23 “La producción en los ecosistemas”, (págs.361-369) Sadava, D. (2009). Vida, la Ciencia de la Biología. 8va. Editorial médica Panamericana. Buenos Aires, capítulo 6 “Energía y metabolismo” (págs.118-136) Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 15 Figura N°1.5: Esquema global de la fotosíntesis. La ecuación química que representa al proceso de fotosíntesis es: 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 Para ampliar estos temas te sugerimos: García Fernández, A. E. (2000). Ecología: una introducción a su estudio con aplicaciones a la agronomía. 1ª. ed. Luján: Editorial de la Universidad Nacional de Luján, capítulo 3 “Estructura y función celular” (págs. 71- 76). Smith R & Smith T. Addison Pearson (2006). “Ecología” 4ta edición. Madrid. España, capítulo 3 “Procesos clave de intercambio” (págs. 24-30) Curtis, H. y otros (2001). Curtis Biología. 6ta edición. Buenos Aires: Ed. Médica Panamericana, capítulo 9 “Fotosíntesis, luz y vida” (págs. 237-265) Castro, R. J, Handel, M. y Rivolta, G. B. (1994). Actualizaciones en Biología. 3ª. ed. Buenos Aires: Editorial Universitaria de Buenos Aires, capítulo 7” Algunos mecanismos fisiológicos en autótrofos” (págs. 178-192) Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 16 Aprovechamiento de la energía contenida en la glucosa Para aprovechar la energía contenida en la glucosa, los organismos han desarrollado distintas estrategias: algunos realizan el proceso de fermentación, en tanto que otros realizan la respiración. Algunos organismos pueden aprovechar la glucosa de diferentes formas de acuerdo con las condiciones ambientales, sin embargo, independientemente de la vía de degradación, la ruptura de la molécula de glucosa, denominada glucólisis, es la etapa inicial y común a todas las vías (ver Figura Nº7) El proceso de glucólisis tiene las siguientes características: Es un proceso gradual, lo cual permite un mejor aprovechamiento de la energía que se libera y un control del proceso. Es posible gracias al trabajo de numerosas enzimas. Durante la glucólisis tiene lugar un proceso de óxido-reducción, en el cual se reducen moléculas de NAD+ a NADH y se forman dos moléculas de ácido pirúvico. Si bien al inicio del proceso se debe invertir energía (2 moléculas de ATP), al final se recupera, formándose 4 moléculas de ATP y 2 de NADH. El ácido pirúvico que se forma como producto final de la glucólisis contiene aún mucha energía y puede seguir dos procesos de degradación: la respiración que ocurre en presencia de oxígeno y la fermentación que ocurre en ausencia de oxígeno, tal como puede observarse en la Figura Nº1.6. Figura Nº 1.6: Diferentes vías de degradación de la glucosa Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 17 En presencia de oxígeno, la etapa siguiente de la degradación de la glucosa es la respiración, es decir la oxidación completa del ácido pirúvico a dióxido de carbono y agua. El proceso de respiración celular se cumple en etapas: la glucólisis (ya desarrollada), el Ciclo de Krebs, el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa. Esos tres últimos procesos transcurren acopladamente y en las células eucariotas ocurren dentro de las mitocondrias, mientras que en las células procariotas se llevan a cabo en estructuras respiratoriasde la membrana plasmática. Como resultado del proceso de respiración se produce una gran cantidad de moléculas de ATP, que constituyen la forma en que se encuentra la energía química en los organismos. La reacción química global de la respiración es la siguiente: En ausencia de oxígeno las dos posibles vías del ácido pirúvico son la fermentación láctica o la fermentación alcohólica cuya producción energética, como ATP, es menor que en el caso anterior. La fermentación láctica ocurre en microorganismos que se encuentran en ambientes carentes de oxígeno, aunque también puede desarrollarse en las células musculares de los animales superiores sometidos a una intensa actividad física. Los productos finales de la fermentación láctica son dos moléculas de ácido láctico de 3 átomos de carbono cada una. La fermentación alcohólica la realizan ciertos hongos como las levaduras empleadas en panificación y en la elaboración del vino. En este caso los productos finales del proceso son dos moléculas de etanol y dos de dióxido de carbono Para ampliar estos temas te sugerimos: García Fernández, A. E. (2000). Ecología: una introducción a su estudio con aplicaciones a la agronomía. 1ª. ed. Luján: Editorial de la Universidad Nacional de Luján, capítulo 3 “Estructura y función celular” (págs. 66- 71), Curtis, H. et al. (2001). Biología. 6ta edición. Buenos Aires: Ed. Médica Panamericana, capítulo 8 “Glucólisis y respiración” (págs. 212-236). Castro, R. J, Handel, M. y Rivolta, G. B. (1994). Actualizaciones en Biología. 3ª. ed. Buenos Aires: Editorial Universitaria de Buenos Aires, capítulo 3 “Metabolismo Celular” (págs. 95-104) C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica http://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfato Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 18 La reproducción En los seres vivos ocurren procesos vinculados a la reproducción que hacen posible la multiplicación o el reemplazo de células dentro de los organismos, como así también la propagación de las especies. La reproducción ocurre a escala molecular, a nivel celular y a nivel de organismo. En el caso de los organismos unicelulares la reproducción ocurre por simple división celular, en cambio los organismos pluricelulares han desarrollado otras estrategias reproductivas. Las diversas variantes reproductivas que presentan los seres vivos se pueden agrupar en dos categorías: reproducción sexual y asexual. El mecanismo que hace posible la reproducción asexual es la mitosis, en cambio la reproducción sexual implica la participación de individuos de sexo diferente, y al producirse la fecundación se genera descendencia que combina características de ambos progenitores. Este tipo de reproducción comienza en las gónadas masculinas y femeninas, glándulas que dan origen a las gametas o células sexuales. Estas células sexuales sufren un proceso de división diferente al de las otras células del organismo, ya que pasan por una etapa de división denominada meiosis, en la cual el número de cromosomas se reduce a la mitad. La autorregulación Todos los seres vivos necesitan funcionar adecuadamente a pesar de los cambios que ocurran en el ambiente externo e interno, para ello poseen mecanismos de autorregulación que le permiten mantener el estado de equilibrio, denominado homeostasis. Para ampliar estos temas te sugerimos: García Fernández, A. E. (2000). Ecología: una introducción a su estudio con aplicaciones a la agronomía. 1ª. ed. Luján: Editorial de la Universidad Nacional de Luján. capítulo 3 “Estructura y función celular” (pags.82-85) Curtis, H. y otros (2001). Curtis Biología. 6ta edición. Buenos Aires: Ed. Médica Panamericana capítulo 16, “Ciclo celular, división y muerte”, (pags271-319) Castro, R. J, Handel, M. y Rivolta, G. B. (1994). Actualizaciones en Biología. 3ª. ed. Buenos Aires: Editorial Universitaria de Buenos Aires, capítulo 4 “El ciclo de vida de las células”, (pags.105-127) Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 19 Los modelos de regulación viviente trabajan según un patrón común donde fluyen corrientes e información bien definidas. Un estímulo inicial proveniente del medio interno o externo puede afectar el estado de homeostasis provocando su pérdida. El nuevo estado es detectado por un receptor o detector, el que su vez envía la información del cambio registrado hacia un centro que decodifica la información recibida. Este centro modulador selecciona y elabora una respuesta sobre la base de valores de referencia con los que compara los datos recibidos y posteriormente envía la información hacia un efector que realiza los ajustes necesarios para regular la variable afectada y volver al estado de equilibrio. Mientras que en los animales superiores aparecen dos sistemas de regulación, el sistema nervioso y el sistema endocrino, las plantas han desarrollado diferentes mecanismos de regulación tales como los tropismos. Los tropismos son cambios en la dirección del crecimiento como respuesta a un estímulo del ambiente. Pueden se positivos o negativos de acuerdo a si se acercan o alejan del estímulo referido. Algunos ejemplos de tropismos se muestran en la Figura Nº 1.7 Figura Nº 1.7: Distintos tipos de tropismos. Dentro de los organismos, cada célula es capaz de autorregularse. La membrana celular puede ser considerada como un agente regulador, ya que puede distinguir entre moléculas y desarrollar una permeabilidad selectiva. Es importante que la cantidad de sustancias que produce la célula se encuentre bajo control, entre otras cosas porque una determinada cantidad de una sustancia puede ser perjudicial para la vida celular. Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 20 Actividades 1. Explicá y ejemplificá las tres funciones básicas que desarrolla todo ser vivo. 2. Indicá cómo se organiza la materia y señala que niveles de complejidad son de interés de la Ecología. Diferenciá y ejemplificá propiedades emergentes de propiedades resultantes. 3. Explicá qué es una célula, diferenciá células procariotas de eucariotas y células animales de vegetales. 4. ¿Cuál es la importancia de la energía solar y de los tres grupos de rayos que componen el espectro solar? 5. ¿Cómo se relaciona la producción de un cultivo con los procesos de fotosíntesis y de respiración? Indicá los factores ambientales que pueden influir en estos procesos. 6. Teniendo en cuenta los enunciados de la primera y segunda ley de la termodinámica, explicá por qué se afirma que las cadenas alimentarias o cadenas tróficas no pueden ser demasiado extensas. 7. Compará los procesos de fermentación láctica, fermentación alcohólica y respiración aeróbica e indicá cuál resulta más eficiente para aprovechar la energía. Fundamentá tu respuesta 8. Diferenciá reproducción sexual de reproducción asexual y mitosis de meiosis. 9. Investigá la relación que existe entre ADN, ARNm, ARNt, proteínas, aminoácidos y genes, explicando brevemente en qué consiste la síntesis de una proteína. 10. ¿Cuál es el objetivo final de todas las funciones de autorregulación que se desarrollan en un organismo? ¿Cuáles son los mecanismos de autorregulación en los niveles organismo, población y comunidades? Para ampliar estos temas te sugerimos: García Fernández, A. E. (2000). Ecología: una introducción a su estudio con aplicaciones a la agronomía. 1ª. ed. Luján: Editorial de la Universidad Nacional de Luján, capítulo 3 “Estructura y función celular” (págs. 90-94) Castro, R. J, Handel, M. y Rivolta, G. B. (1994). Actualizaciones en Biología. 3ª. ed. Buenos Aires: Editorial Universitaria deBuenos Aires, capítulo 7 (págs. 193-194), capítulo 8 (págs. 203-218) Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 21 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………..…… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….……… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………..…………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………..…… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….……… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………..…………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………… Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 22 ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………..…… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….……… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………..…………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………..…… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….……… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………..…………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………..…… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….……… Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 23 La ciencia y el método científico Al principio de esta guía se mencionó que la ecología es una ciencia. Si bien es posible encontrar numerosas definiciones de ciencia, una de ellas dice que “La ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………..…………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………..…… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….……… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………..…………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………..…… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….……… ………………………………………………………………………………………………… Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 24 ciencia es un sistema de conocimientos verificables, pero también es un conjunto de actividades por intermedio de las cuales se generan los conocimientos”. El método que siguen los científicos para avanzar en sus descubrimientos e incorporar a la ciencia los conocimientos que se van obteniendo se conoce como método científico y será la base sobre la que desarrollaremos los trabajos prácticos de la asignatura. El método científico puede ser considerado como el proceso o secuencia lógica de pasos que debe seguir un científico para que su trabajo tenga validez (ver Figura Nº 1.8). Figura Nº 1.8: Diagrama que muestra los principales pasos del método científico Tal como se muestra en la figura anterior, esa secuencia comienza con la observación y el consiguiente planteo del problema. Una vez planteado el problema se procede a recopilar la información disponible ya sea en libros o revistas especializadas que permitan obtener información actualizada y los resultados que han obtenido distintos investigadores sobre el mismo tema. Como resultado de la lectura del material bibliográfico, del conocimiento, del estudio de casos similares y de las observaciones propias, el investigador podrá enunciar, lo que, a su entender, constituye la posible explicación o respuesta a su problema. Esa respuesta representa la hipótesis, cuya veracidad o falsedad deberá ser puesta a prueba. La hipótesis tiene valor predictivo, de tal manera que, si la hipótesis es aceptada, se puede predecir un resultado, de lo contrario será necesario reformular la hipótesis planteada. De acuerdo a su objeto de estudio las ciencias se clasifican en ciencias formales, es decir aquellas que estudian las formas válidas de inferencia lógico-matemática y que Observación de un fenómeno Formulación de hipótesis Planteo de un problema Obtención de datos empíricos y análisis de resultados Comparación con la hipótesis Si coinciden se incorpora al conocimiento científico Si no coinciden se debe reformular la hipótesis Búsqueda de información Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 25 no tienen contenido concreto y en ciencias fácticas o empíricas, que son las que se contraponen a las ciencias formales en su objeto de estudio. Dentro de las ciencias fácticas encontramos a su vez las ciencias naturales, que son aquellas disciplinas científicas que tienen por objeto el estudio de la naturaleza, tales como ecología, astronomía, biología, física, geología, química o geografía, entre otras, y ciencias sociales, que son aquellas disciplinas que se ocupan de los aspectos del ser humano tales como la economía, la política, la cultura y la sociedad. El método científico aplicado a las ciencias formales se denomina método racional, en cambio cuando se lo aplica a las ciencias fácticas, tal el caso de la Ecología, se llama método experimental. El fundamento del método experimental es siempre el mismo y consiste en verificar si hay concordancia entre las predicciones que se desprenden de la hipótesis y los datos que surgen de la experiencia que se diseñó y realizó para poner a prueba la hipótesis. Los datos empíricos pueden ser obtenidos de diferentes maneras: mediante experimentos, a través de estudios descriptivos o mediante modelos. Un experimento se puede definir como una observación que se realiza en condiciones controladas. Cuando hacemos un experimento, se somete un sistema material a un estímulo o modificación, y se observa la reacción que presenta el sistema bajo estudio.Las variables modificadas en el experimento se denominan variables independientes, mientras que aquellas cuyos valores cambian como consecuencia de las variaciones ocurridas en las variables independientes se conocen como variables dependientes. Para comprender mejor estos conceptos analicemos el siguiente ejemplo: cuando observamos el crecimiento de un cultivo al aplicar un fertilizante, estamos realizando un experimento, en el cual la variable modificada es la cantidad de fertilizante, mientras que el nivel de crecimiento observado es la variable dependiente. A los fines de poder evaluar si el nivel de crecimiento observado se debe al fertilizante aplicado o a otro motivo, se usa un tratamiento testigo, que en el caso del ejemplo sería el mismo cultivo sin la aplicación del fertilizante. Otro modo de obtener información empírica es a través de los estudios descriptivos. El observar y registrar las características del ciclo de vida de un cultivo o la composición de especies de un pastizal, son ejemplos de este tipo de estudios descriptivos. Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 26 Los modelos, por su parte, constituyen abstracciones de la realidad que construyen los científicos para realizar pruebas y obtener información sobre el comportamiento de ciertas variables. Los modelos son simplificaciones de la realidad y no siempre representan exactamente al sistema que se quiere estudiar. Esto constituye una limitación para el uso de los modelos ya que se pueden llegar a conclusiones que no son válidas. Los datos empíricos, su procesamiento y análisis Una vez obtenidos los datos empíricos es necesario realizar su procesamiento y análisis para poder presentarlos a la comunidad científica. Dichas presentaciones se realizan en forma de informes científicos, un tema que veremos con más detalle en los trabajos prácticos de la asignatura. Al realizar un informe científico los datos no pueden ser presentados tal como se han obtenido, por el contrario, es necesario sintetizarlos. Una forma de sintetizar los datos obtenidos es a través del cálculo de ciertos parámetros estadísticos, como por ejemplo el promedio, el desvío estándar o la varianza. También resulta adecuado presentar los resultados hallados en forma de gráficos o tablas. Para aclarar un poco más este tema analizaremos algunos ejemplos: 1- Un grupo de estudiantes al cosechar biomasa en el campo de la UNLu encontró los resultados que se muestran en la Tabla 1.3 Para ampliar estos temas te sugerimos: García Fernández, A. E. (2000). Ecología: una introducción a su estudio con aplicaciones a la agronomía. 1ª. ed. Luján: Editorial de la Universidad Nacional de Luján, capítulo 1 “Qué es la ciencia” (págs. 20-28) Smith Robert, Thomas Smith & Addison Pearson. 2006. “Ecología” 4ta edición. Madrid. España, capítulo 1 “Naturaleza de la ecología” (págs. 5-14). Curtis, H. y otros (2001). Curtis Biología. 6ta edición. Buenos Aires: Ed. Médica Panamericana, “La naturaleza de la ciencia” (págs. 17-22) Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 27 Tabla Nº 1.3: Datos de biomasa en peso fresco/parcela Parcela Nº Peso fresco Aéreo (en g) Peso fresco Subterráneo (en g) 1 118,03 15,08 2 140,36 140,12 3 172,84 11,98 4 130,28 65,55 5 123,56 14,88 6 140,16 135,66 7 150,81 18,61 8 162,16 12,18 Promedio 142,28 51,76 La forma más simple de resumir esos datos es calcular el promedio y construir un gráfico que muestre los resultados hallados. Si bien existen distintos tipos de gráficos, en este caso puede resultar adecuado un gráfico de barras como el siguiente, ya que permite una rápida visualización de los resultados. Figura Nº1.9: Biomasa promedio obtenida en el campo de la UNLu Otro aspecto que puede resultar de interés es conocer la variabilidad de los datos obtenidos. Una forma de conocer esa variabilidad es a través de algunas medidas estadísticas de dispersión como el desvío estándar, que se representa con la letra S. El cálculo para el ejemplo anterior realizado con la función estadística de una calculadora científica o con el programa Excel, arroja los siguientes resultados: Parcela Nº Peso fresco Aéreo (en g) Peso fresco Subterráneo (en g) Promedio 142,28 51,76 S 18.87 56.05 142,28 51,76 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Aéreo Subterráneo B io m as a (e n g /p ar ce la ) Compartimiento Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 28 Si bien el concepto de S lo verás con detalle dentro de la asignatura Estadística, dentro de los contenidos que trabajaremos en nuestra asignatura es importante que sepas que un menor valor de S indica que los datos son más homogéneos (o más parecidos entre sí), en tanto que valores mayores indican mayor heterogeneidad (o valores más diferentes entre sí). Te invitamos a observar los datos originales obtenidos para la parte aérea y subterránea a fin de verificarlo. 2- Una encuesta en la que se les solicitó a los estudiantes que calificaran las guías de los TP de esta asignatura en “buenas”, “regulares” o “malas”, arrojó los siguientes resultados: 93.8 % las consideró buenas, 6.2% las consideró regulares y 0% las consideró malas. En este caso puede resultar adecuado utilizar un gráfico de tortas o circular, como el siguiente: Figura Nº 1.10: Opinión de los estudiantes acerca de las guías de los TP 3-Un grupo de científicos al estudiar el efecto de la intensidad luminosa en la tasa relativa de fotosíntesis halló los siguientes resultados Intensidad luminosa (W/m2) Tasa relativa de fotosíntesis (unidades arbitrarias) 0 0 250 33 500 50 750 55 1000 56 En este caso resulta más apropiado realizar un gráfico de ejes cartesianos o gráfico XY en el cual la variable independiente debe representarse en el eje X y la variable dependiente en el eje Y. En cada eje se debe indicar qué se está representando y 93,8 6,2 0 Buenas Regulares Malas Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 29 entre paréntesis se deberán colocar las unidades utilizadas, tal como se muestra a continuación: Figura Nº 1.11: Tasa de fotosíntesis en función de la intensidad lumínica Un aspecto muy importante al utilizar tablas o figuras (entre las que se incluyen los gráficos) es acompañarlos de una referencia. La misma indica qué es lo que se está mostrando. Si bien esa referencia puede colocarse en la parte superior o inferior de la tabla o figura, resulta habitual colocar las referencias en la parte superior cuando se trata de tablas y en la parte inferior cuando se trata de figuras. Si bien hasta aquí hemos realizado una apretada síntesis respecto del tratamiento de los datos y en cuanto a la construcción de gráficos y tablas, no se debe dejar de lado otra habilidad que se requiere al estudiar ecología y que guarda relación con la interpretación de gráficos. Para introducirte en ese tema y repensar lo visto hasta aquí te proponemos las siguientes actividades. Actividades: 1- Escribe un texto explicando lo que muestra la Figura 1.11 referida a la tasa de fotosíntesis en función de la intensidad lumínica 0 10 20 30 40 50 60 0 200 400 600 800 1000 1200 Ta sa d e fo to sí n te si s (u n id ad es a rb it ra ri as ) Intensidad lumínica (W/m2) ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………..………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… Guía de estudio de la UnidadDidáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 30 2- Escribe un texto explicando todo lo que muestra la Figura 1.12. Figura Nº 1.12: Tasa de crecimiento de avena y raigrás en distintos meses del año. Los valores de avena corresponden a un promedio de los años 2003-2010 y los de raigrás al periodo 2001-2010. 3- Ahora que has explicado con palabras lo que mostraban los gráficos anteriores, ¿cuál considerás que es la principal ventaja para su utilización? 4- Tomando como base lo visto hasta aquí, lee la guía del TP Nº1 “Muestreos y experimentos” e indica de qué manera se obtendrán los datos empíricos en la actividad de campo. ¿Se realizará un experimento o un estudio descriptivo? Fundamenta tu respuesta ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………..………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………..………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. Guía de estudio de la Unidad Didáctica Nº 1” Integración en las Ciencias Biológicas” 31 5- Ahora que estás finalizando esta guía de estudios, te pedimos que escribas si tus ideas previas respecto al estudio de la ecología coinciden con lo visto hasta aquí en cuanto a la variedad de conocimientos que son necesarios para realizar estudios ecológicos. Procedencias: Figura 1.1. Tomada y modificada de https://www.significados.com/niveles-de- organizacion-de-la-materia/ Figura 1.3. Tomada de https://sciencebitesperu.weebly.com/science-bites/las- celulas-procariotas Figura 1.5. Tomado de Curtis et al. Biología (2008) Figura 1.6. Tomado de Curtis et al. Biología (2008) Figura 1.7. Tomado y modificado de https://co.pinterest.com/pin/305470787247987222/ ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………..………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………..………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………… https://www.significados.com/niveles-de-organizacion-de-la-materia/ https://www.significados.com/niveles-de-organizacion-de-la-materia/ https://sciencebitesperu.weebly.com/science-bites/las-celulas-procariotas https://sciencebitesperu.weebly.com/science-bites/las-celulas-procariotas https://co.pinterest.com/pin/305470787247987222/
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