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PLAN DE UNIDAD DIDACTICO TEMA: METABOLISMO CELULAR ESTUDIANTE: MARIA JOSE PEREZ RODRIGUEZ DOCENTE: MANUELA CASTRO PACHECO DIDACTICA DE LA BIOLOGIA Y DE LA QUIMICA UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR 2015-2 PROTOCOLO DE UNA CLASE TEMA METABOLISMO CELULAR DINAMICA La dinámica se llama LA PELOTA PREGUNTONA mediante esta actividad los estudiantes se sentaran en círculo y se irán pasando la pelota hasta que el profesor haga una señal para detener el ejercicio. La persona que se ha quedado con la pelota en la mano se presenta al grupo y se le asignara una pregunta de acuerdo a la temática. El juego continuara hasta que la mayoría hayan tenido la pelota en la mano durante 20 minutos. En caso de que la pelota caiga en manos de un alumno que ya se ha presentado, el resto del grupo tendrá derecho a hacerle una pregunta. IMAGENES FRASES MAPAS CONCEPTUALES EXPOSICION HACER ENFASIS SOBRE LOS SIGUIENTES TEMAS: CONCEPTO DE METABOLISMO TIPOS DE METABOLISMO RENDIMIENTO ENERGETICO DEL CATABOLISMO POR RESPIRACION DE LA GLUCOSA RESIGNIFICACION METACOGNICION REFUERZA TUS CONOCIMIENTOS SOBRE LA TEMATICA http://www.metabolismo.biz/web/16-descubrimientos-cientificos/ VIDEOS DE APOYO https://www.youtube.com/watch?v=pTgAI2wjKVg https://www.youtube.com/watch?v=QK5VmLiE1Rg https://www.youtube.com/watch?v=nqkbdBvBQ7k METODOLOGIA Análisis de lecturas a partir de la utilización de mapas conceptuales Taller en grupo. Explicaciones magistrales Debate en torno a los temas trabajados, Consulta de documentos para elaborar resúmenes. ACT. RETROALIM DEFINA LOS SIGUIENTES CONCEPTOS: Reacción exergónica Holoenzima Metabolismo Inhibición reversible Energía de activación Catabolismo y anabolismo. ACT. PROFUND LUEGO DE OBSERVAR LA IMAGEN RESPONDE LAS PREGUNTAS: 1. ¿Qué es el centro activo de una enzima? 2. ¿Qué tipo de aminoácidos se distinguen y cuáles son sus funciones? 3. En una holoenzima, ¿dónde se sitúa el cofactor y en qué fase interviene? EVALUACION NOMBRE_____________________________GRADO_____FECHA________________ De acuerdo al enunciado escoge la respuesta correcta: 1. ¿Cuál de los siguientes supuestos no es aplicable al ATP? a) Adenosín trifosfato. b) ATP + Pi ------> H2O + ADP c) Transporta energía libre d) Energía química e) Es el fluido energético 2. Señala la afirmación incorrecta respecto al ciclo de Krebs: a) Es la vía final común de la oxidación aeróbica de todos los sustratos de la dieta. b) La velocidad de las enzimas para regular el ciclo depende de la http://www.metabolismo.biz/web/16-descubrimientos-cientificos/ https://www.youtube.com/watch?v=pTgAI2wjKVg https://www.youtube.com/watch?v=QK5VmLiE1Rg https://www.youtube.com/watch?v=nqkbdBvBQ7k cantidad de ATP. c) Se llama también ciclo de ácido cítrico. d) Se realiza en el citosol de las plantas y animales e) El ciclo produce 2CO2, 3NADH, GTP. 3. Todo es cierto para el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria, excepto: a) Los citocromos hacen parte de las reacciones de óxido reducción. b) Cada vuelta del ciclo produce 2 CO3, 3NADH, 1 FADH2, 36 ATP c) Las enzimas de la membrana interna de la mitocondria que transportan hidrogeniones y electrones forman la cadena respiratoria d) El ciclo reduce las coenzimas que van a transportar protones. e) Los electrones (2) son suministrados al O2 para formar H2O. 4. El AMP cíclico.... a) Es un producto secundario, derivado de la degradación del ATP. b) Es una molécula que activa enzimas como respuesta a la llegada de hormonas a la célula. c) Se forma cuando no hay suficientes fosfatos para formar ATP d) Actúa como receptor hormonal en la membrana plasmática 5. Todo es cierto en la producción de energía, excepto: a) La cadena respiratoria es un proceso endergónico. b) La ATP-sintetasa es una proteína transportadora de H+. c) Se genera un ATP por cada 2 H+ que atraviesan la ATP-sintetasa. d) Al oxidar una molécula de glucosa se producen 36 ATP. e) El flujo de protones es un proceso exoergónico 6. Señala la frase correcta sobre el ATP a) Está formado por 3 grupos fosfato, una desoxirribosa y adenina b) La principal fuente de ATP es la glucólisis c) Es un nucleótido que libera energía por hidrólisis de los enlaces entre los fosfatos d) Se forma a partir de la energía liberada en las reacciones endergónicas 7. Señala la afirmación incorrecta respecto al metabolismo: a) En la fotosíntesis la energía solar se convierte en energía química b) La oxidación de las moléculas complejas, con liberación de energía se llama catabolismo. c) Los cloroplastos con ATP, NADPH, H+, CO2, forman glucosa d) Los intercambios de materia y energía en el ser vivo se llaman metabolismo. e) La energía tiene un flujo unidireccional y se destruye 8. Todo es cierto en el metabolismo, excepto a) Los alimentos de la dieta son macromoléculas de almidón, proteínas y triglicéridos. b) El lactato entra directo al ciclo de Krebs. c) La ß-oxidación convierte los ácidos grasos en acetil CoA. d) La glucosa se convierte en piruvato y lactato en anaerobiosis. e) Hay aminoácidos glucogénicos. 9. Todas las afirmaciones son ciertas, excepto: a) El ATP es la única molécula que almacena energía. b) El ATP es el producto final de conservación y transferencia de energía en el metabolismo oxidativo. c) Sin O2 suficiente las células no podrán sintetizar el ATP requerido para tamponar los hidrogeniones. d) ATP + H2O ------> ADP + Pi (E= -7.3 kcal/mol). 10. Señala la afirmación incorrecta respecto al metabolismo: a) El oxalacetato cede 2 carbonos en cada vuelta del ciclo. b) Los lípidos de la dieta producen ácidos grasos y glicerol c) El ciclo de los ácidos tricarboxílicos tiene como metabolito intermediario al acetil CoA d) Los aminoácidos producen piruvato, acetil CoA, NH3. e) La glicólisis aeróbica da 2 moléculas de lactato antes del ciclo de Krebs ACT. NIVELACION NOMBRE____________________________GRADO____FECHA__________ Completar los espacios en blanco en cada caso Se conoce como metabolismo, a la totalidad de las reacciones químicas de un organismo. En el espacio microscópico y organizado del interior de la_______________ tienen lugar miles de reacciones, por lo que podemos decir que la célula es como una_______________ sólo que en miniatura. El_______________ de una célula es el conjunto de miles de reacciones químicas dispuestas en forma de vías metabólicas que se entrecruzan. Una vía metabólica comienza con una molécula______________ determinada, que mediante una serie de pasos o reacciones, dan como resultado un producto______________ Todas las reacciones que tienen lugar en una célula necesitan de la presencia de catalizadores biológicos, las______________ El metabolismo de un organismo transforma la materia y la energía, y está sujeto a las leyes de la_______________ 1. La______________ de la termodinámica dice que la energía no se crea ni se destruye, pero puede transferirse y transformarse. Es lo que se conoce como: "Principio de_____________ de la energía". 2. La______________ de la termodinámica dice que cada transferencia o transformación de energía incrementa la____________ o desorden del universo. CONSULTA REALIZAR LAS SIGUIENTES ACTIVIDADES EN LINEA: http://www.lourdes-luengo.org/actividades/8-5conceptos_metabolismo.htm http://www.lourdes-luengo.org/actividades/9-4procesos.htm http://www.lourdes-luengo.org/actividades/8-5conceptos_metabolismo.htm http://www.lourdes-luengo.org/actividades/9-4procesos.htmAutor Nombre y apellido María José Pérez Rodríguez Nombre de la instituc ión Institución Educativa Alfonso López Pumarejo Ciudad de la instituci ón Valledupar, Cesar ¿QUÉ?- Descripción general de la unidad Título Metabolismo Celular Resumen de la unida d En un sentido amplio, metabolismo es el conjunto de todas las reacciones químicas que se producen en el interior de las célula s de un organismo. Mediante esas reaccio nes se transforman las moléculas nutritiva s que, digeridas y transportadas por la san gre, llegan a ellas. El metabolismo tiene principalmente dos finalidades: Obtener energía química utilizable por la célula, que se almacena en forma de ATP (adenosín trifosfato). Esta energía se obtiene por d egradación de los nutrientes que se toman directamente del exterior o bien por degradación de otros compuestos que se han fabricado c on esos nutrientes y que se almacenan como reserva. Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrientes, que s erán utilizados para crear sus estructuras o para almacenarlos com o reserva. Al producirse en las células de un organismo, se dice que existe un metab olismo celular permanente en todos los seres vivos, y que en ellos se prod uce una continua reacción química. Estas reacciones químicas metabólicas (repetimos, ambas reacciones su ceden en las células) pueden ser de dos tipos: catabolismo y anabolismo EL CATABOLISMO (FASE DESTRUCTIVA) Su función es reducir, es decir de una sustancia o mol écula compleja hacer una más simple. Catabolismo es, entonces, el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales las moléculas orgáni cas más o menos complejas (glúcidos, lípidos), que pr oceden del medio externo o de reservas internas, se r ompen o degradan total o parcialmente transformándose en otras molécula s más sencillas (CO2, H2O, ácido láctico, amoniaco, etcétera) y liberándos e energía en mayor o menor cantidad que se almacena en forma de ATP ( adenosín trifosfato). Esta energía será utilizada por la célula para realizar sus actividades vitales (transporte activo, contracción muscular, síntesis de moléculas). Las reacciones catabólicas se caracterizan por: Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se tr ansforman en otros más sencillos. Son reacciones oxidativas, mediante las cuales se oxidan los compuesto s orgánicos más o menos reducidos, liberándose electrones que son capta dos por coenzimas oxidadas que se reducen. Son reacciones exergónica en las que se libera energía que se almacena en forma de ATP. Son procesos convergentes mediante los cuales a partir de compuestos muy diferentes se obtienen siempre los mismos compuestos (CO2, ácido p irúvico, etanol, etcétera). EL ANABOLISMO (FASE CONSTRUCTIVA) Reacción química para que se forme una sustanci a más compleja a partir otras más simples. Anabolismo, entonces es el conjunto de reaccione s metabólicas mediante las cuales a partir de com puestos sencillos (inorgánicos u orgánicos) se sint etizan moléculas más complejas. Mediante estas reacciones se crean nuev os enlaces por lo que se requiere un aporte de energía que provendrá del ATP. Las moléculas sintetizadas son usadas por las células para formar sus co mponentes celulares y así poder crecer y renovarse o serán almacenadas como reserva para su posterior utilización como fuente de energía. Las reacciones anabólicas se caracterizan por: Son reacciones de síntesis, mediante ellas a partir de compuestos sencill os se sintetizan otros más complejos. Son reacciones de reducción, mediante las cuales compuestos más oxid ados se reducen, para ello se necesitan los electrones que ceden las coen zimas reducidas (NADH, FADH2 etcétera) las cuales se oxidan. Son reacciones endergónicas que requieren un aporte de energía que pr ocede de la hidrólisis del ATP. Son procesos divergentes debido a que, a partir de unos pocos compues tos se puede obtener una gran variedad de productos. RUTAS METABÓLICAS En las células se producen una gran cantidad de reacciones metabólicas (tanto catabólicas como anabólicas) , estás no son independientes sino que están asociadas formando las d enominadas rutas metabólicas. Por consiguiente una ruta o vía metabó lica es una secuencia ordenada de reacciones en las que el producto fi nal de una reacción es el sustrato in icial de la siguiente (como la glucólisis o glicólisis). Mediante las distintas reacciones que se producen en una ruta un sustrato inicial se transforma en un producto final, y los compuestos intermedios de la ruta se denominan metabolitos. Todas estas reacciones están catalizada s por enzimas específicas. TIPOS DE RUTAS METABÓLICAS. Las rutas metabólicas pueden ser: LINEALES. Cuando el sustrato de la primera reacción (sustrato inicial de l a ruta) es diferente al producto final de la última reacción. CÍCLICAS. Cuando el producto de la última reacción es el sustrato de la re acción inicial, en estos casos el sustrato inicial de la ruta es un compuest o que se incorpora en la primera reacción y el producto final de la ruta es algún compuesto que se forma en alguna etapa intermedia y que sale de la ruta. Frecuentemente los metabolitos o los productos finales de una ruta suelen ser sustratos de reacciones de otras rutas, por lo que las rutas están enlaz adas entre sí formando redes metabólicas complejas. Área/Asignatura Área: Ciencias Naturales Asignatura: Biología IHS: 8Hrs Los temas más impor tantes 1. Conceptos de metabolismo 2. Introducción al metabolismo celular Tipos de metabolismo celular Catabolismo Anabolismo 3. Rutas metabólicas Tipos de rutas metabólicas ¿POR QUÉ?- Fundamentos de la unidad Estándar curricular Identifica los distintos procesos metabólicos y el importante papel que dese mpeña el ATP como constituyente en el metabolismo atendiendo su releva ncia en el desarrollo biológico del ser humano facilitando la construcción d e conocimientos pertinentes y significativos de los mismos. Objetivos de aprendi zaje Reconocer la importancia de las reacciones químicas que ocurren e n el interior de la célula. Identificar los tipos de metabolismo que dan lugar a diferentes reacc iones químicas. Profundizar en el estudio de las rutas metabólicas mediante el cono cimiento de su importancia para los seres vivos. Obtener un claro conocimiento del concepto de metabolismo Productos de aprendi zaje Comprende la importancia de los procesos metabólicos en el funcio namiento del organismo de todo ser vivo. Conoce los tipos de rutas metabólicas. Localiza correctamente dentro de la célula los lugares donde se pro ducen los distintos procesos metabólicos. ¿QUIÉN?- Dirección de la unidad Curso 6o Perfil del estudiante Pre-requisitos en hab ilidades Realizar una evaluación diagnóstica, para recoger información sobre los conocimientos previos que poseen los alumnos, A lo largo del proceso efectuar una evaluación continua y formativa. Durante las actividades que realicen los alumnos/as, observar el grado de comprensión de la misma, el esfuerzo, el interés, las actitudes en su realización y cómo concluye el proceso. Contexto social Los estudiantes del grado 6°, se encuentran en un rango de edad entre los 11 y 12 años reciben orientaciones en aulas que se encuentran en condici ones óptimas de aprendizaje, con acceso a una sala de laboratorio de cien cias y herramientas TIC, como el video Beam, portátiles y tabletas. La instit ución se encuentra ubicada en el municipio de Valledupar, al nororiente del departamento del Cesar. Es un centro de carácter público y mixto. ¿DÓNDE CUANDO?- Escenario de la unidad Lugar La unidad se desarrollara en el aula de clase donde compartiremos y socia lizaremos conceptos básicos acerca de todo lo relacionado con el metaboli smo celular y su importancia en las funciones vitales de todo ser vivo. Tiempo necesario 8 horas¿CÓMO?- Detalles de la unidad Metodología de apren dizaje La estrategia propuesta en esta unidad se basa en el constructivismo en el cual el estudiante se convierte en el protagonista de su propio proceso formativo y hace uso de sus sentidos e información previa para construir significados la asimilación de contenidos estará sujeta a conocimientos previos que facilitan la construcción de nuevos conocimientos. Estrategias de enseñanza y aprendizaje Activar conocimientos previos e incentivar el A Generación de expectativas apropiadas, expresando los objetivos del aprendizaje. Actividad introductoria Orientar y guiar los A Señalizaciones Preguntas insertadas Ilustraciones Mejorar la codificación Presentacion en power point Videos cortos con discusión guiada Promover una organización global de la información Mapas conceptuales Organizadores gráficos (p.ej. cuadros sinópticos simples) Procedimientos instruccionales (basado en el modelo de aprendizaje utilizado) Cronograma Actividades del es tudiante Actividades del do cente Medios didácticos 1°. SUBTEMA: INTRODUCCION AL METABOLISMO CELULAR Activar conoci mientos previos : 15 min Actividad introducto ria, que pretende c onocer los saberes previos en general sobre el metabolis mo celular: ¿Por qué se consid era que ocurre en d os fases? ¿Qué tan important e es para nuestro o rganismo? Presentación del vi deo, discusión guia da, enunciar los obj etivos de la unidad didáctica con el fin de promover una p articipación activa d e parte de los estud iantes. Video de YouTube https://www.youtube.com/watch?v=p TgAI2wjKVg Orientar y guiar los Aprendizaje s 25 min Tarea de aplicación : Analizar las reaccio nes que ocurren de ntro de la célula tan to catabólica como anabólica. El profesor explica l os tipos de metabol ismo celular. Presentación en Power Point Publica do en Slideshare http://es.slideshare.net/Myragarx/met abolismo-celular-01-maa?related=2 Mejorar la codifi cación 15 min Tarea de comprens ión Resolver dudas sob re el cuestionamien to de comprensión de conceptos Guía de aprendizaje 1 en Word Cronograma Actividades del es tudiante Actividades del do cente Medios didácticos 2°. SUBTEMA TIPOS DE METABOLISMO CELULAR Revisión de la c onsulta en inter net 30 min e-actividad reali zada en casa o café internet 30 min Virtual: Revisar inf ormación sobre los tipos de metabolis mo Presencial: Actividad de retroali mentación. Virtual: Indagar so bre el importante p apel que cumple el ATP en los dos pro cesos metabólicos. Presencial: Repaso en clase pr esencial con un vid eo con animacione s. Video para retroalimentacion en cla se https://www.youtube.com/watch?v=Q K5VmLiE1Rg https://www.youtube.com/watch?v=pTgAI2wjKVg https://www.youtube.com/watch?v=pTgAI2wjKVg http://es.slideshare.net/Myragarx/metabolismo-celular-01-maa?related=2 http://es.slideshare.net/Myragarx/metabolismo-celular-01-maa?related=2 https://www.youtube.com/watch?v=QK5VmLiE1Rg https://www.youtube.com/watch?v=QK5VmLiE1Rg Promover una o rganización glo bal de la inform ación 30 min Realizar un breve r esumen sobre el m etabolismo de la gl ucosa incluyendo la s reacciones que o curren. Conformación de lo s equipos de estudi o, en número de do s estudiantes. Orie ntacion de Activida d programada Retroalimentacion a partir del video presentado anteriormente. 3°. SUBTEMA: DIFERENCIA Y RELACION ENTRE CATABOLISMO Y ANABOLISMO Activar conoci mientos previos : 20 min Activar conoci mientos previos : 25 min Participar en la disc usión: ¿Por qué ambos pr ocesos metabólicos deben tener una rel ación? ¿Se puede conside rar que ambos proc esos metabólicos o btienen energía? REALIZAR UN CU ADRO COMPRATI VOS SEÑALANDO DIFERENCIA Y RE LACION ENTRE A MBOS PROCESO S METABOLICOS. Presentación del vi deo. Discusión guia da. Taller relacionado c on el video Video de YouTube https://www.youtube.com/watch?v=n qkbdBvBQ7k Orientar y guiar los Aprendizaje s 35 min Realizar un ensayo a partir del artículo sobre todo lo relaci onado con el anabo lismo y catabolismo (efectos en el organ ismo) Participar en la Acti vidad y asesorar la s Actividades progr amadas http://megustaestarbien.com/2012/1 2/13/anabolismo-y-catabolismo-por- que-engordamos/ Mejorar la codifi cación y promo ver una organiz ación global de la información 45 min Tarea de comprens ión Exposicion referent e al tema Realiza una retroali mentacion y conclu sión al finalizar las exposiciones Exposiciones por parte de los estudi antes 4°. SUBTEMA: RUTAS METABOLICAS Activar conoci mientos previos : 25 min Actividad introducto ria: ¿Por qué se consid era la fermentación como un proceso c atabólico? ¿Cuándo podemos considerar que una Presentación del vi deo. Guiar la discus ión. Video de YouTube https://www.youtube.com/watch?v= mkRJ91ujkGE https://www.youtube.com/watch?v=nqkbdBvBQ7k https://www.youtube.com/watch?v=nqkbdBvBQ7k http://megustaestarbien.com/2012/12/13/anabolismo-y-catabolismo-por-que-engordamos/ http://megustaestarbien.com/2012/12/13/anabolismo-y-catabolismo-por-que-engordamos/ http://megustaestarbien.com/2012/12/13/anabolismo-y-catabolismo-por-que-engordamos/ https://www.youtube.com/watch?v=mkRJ91ujkGE https://www.youtube.com/watch?v=mkRJ91ujkGE via o ruta metabólic a es cíclica o lineal ? Orientar y guiar los Aprendizaje s 35 min Responder a pregu ntas relacionadas c on la clase y partici par en la actividad i nteractiva de las an imaciones. Exposicion, sobre: l os tipos de rutas m etabólicas. Refuerza conocimientos sobre la te mática http://es.slideshare.net/atavizon/ruta s-metabolicas Mejorar la codifi cación y promo ver una organiz ación global de la información 45 min Tarea de comprens ión Resolver ejercicios de selección múltipl e y mapa mental en mindomo Guía de aprendizaje en Word EVALUACIÓN Plan de Evaluación Antes de iniciar la uni dad Pre test diagnóstico Durante la unidad Pruebas formativas con Tareas de memorización, exposiciones, ensayos, comprensión y desempeño. Después de completa r la unidad Examen final MATERIALES Y RECURSOS TIC Hardware Portátiles -Smartphone, tabletas digitales. Video Beam Materiales impresos Guías de aprendizaje Recursos en línea Redes sociales, Slideshare, mindomo, etc. Otros recursos Tablero, cuadernos, lápices, marcadores, carteleras y parlantes http://es.slideshare.net/atavizon/rutas-metabolicas http://es.slideshare.net/atavizon/rutas-metabolicas
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