grados octavos - mitarea

53
Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza. Tomada de: https://image.freepik.com/vector-gratis/ciencia-mola_23-2147507699.jpg GRADOS OCTAVOS NOMBRE DEL ESTUDIANTE: __________________________________________________________ CURSO: _____________ Docentes: Mariela Rodríguez, Paula Amaya, Diana Cárdenas, Johanna Yepes, Wilson Daza, Margoth Jiménez, Johanny Gómez. Intensidad horaria: 9 horas SEGUNDO Y TERCER PERIODO - 2020 SECRETARÍA DE EDUCACIÓN DISTRITAL COLEGIO SAN AGUSTÍN IED Reconocido por Resolución N ° 2730 del 09 de Septiembre de 2002 NIT 830047955-2 DANE 11100113815 "Camino a la Excelencia" CIENCIAS NATURALES, TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA Estimado estudiante: Tenga presente que estas guías son evaluadas en el marco de cinco asignaturas: Biología, Física, Química, Tecnología e Informática, obteniendo una misma calificación para estas. Por lo tanto, debe exigirse al máximo en la solución de estas.

Upload: others

Post on 21-Nov-2021

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Tomada de: https://image.freepik.com/vector-gratis/ciencia-mola_23-2147507699.jpg

GRADOS OCTAVOS NOMBRE DEL ESTUDIANTE: __________________________________________________________ CURSO: _____________

Docentes:

Mariela Rodríguez, Paula Amaya, Diana Cárdenas, Johanna Yepes, Wilson Daza, Margoth Jiménez, Johanny Gómez.

Intensidad horaria: 9 horas

SEGUNDO Y TERCER PERIODO - 2020

SECRETARÍA DE EDUCACIÓN DISTRITAL

COLEGIO SAN AGUSTÍN IED Reconocido por Resolución N ° 2730 del 09 de Septiembre de 2002

NIT 830047955-2 DANE 11100113815

"Camino a la Excelencia"

CIENCIAS

NATURALES,

TECNOLOGÍA E

INFORMÁTICA

Estimado estudiante:

Tenga presente que estas guías son evaluadas en el marco de cinco asignaturas: Biología, Física, Química,

Tecnología e Informática, obteniendo una misma calificación para estas. Por lo tanto, debe exigirse al

máximo en la solución de estas.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

ÍNDICE

Guía N ° Tema Película

3 Biotecnología e ingeniería genética. Soy Leyenda 4 El sentido del gusto y la biotecnología: experiencia práctica. Soy Leyenda

5 Regulación en los sistemas vivos y artificiales. Misión Rescate

6 Condiciones de cambio y conservación de diversos sistemas. Misión Rescate

7 Geología, Biodiversidad y medios de transporte. 2012

8 Poblaciones, Biodiversidad, Biogeografía, Energía y Termodinámica. 2012

IMPORTANTE: Marque su archivo y mensaje en el asunto del correo así: Nombre, Curso. Guía N° ___ según el ejemplo a

continuación:

El desarrollo de las actividades corresponde a las 5 asignaturas:

Biología, Física, Química, Tecnología e informática;

obteniendo una misma calificación para estas. Deben ser enviadas al profesor que le corresponda según como se

indica en la tabla de cada guía.

Correo del profesor correspondiente

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

“GUÍA PEDAGÓGICA BÁSICA SECUNDARIA Y MEDIA” GUÍA 3

Tema: Biotecnología e ingeniería genética. Objetivo: Identificar las relaciones entre la ficción propuesta por la película, su contenido científico y tecnológico

llevado a la realidad. Competencias para desarrollar: • Cognitiva (saber): Comprende los alcances de la biotecnología y la ingeniería genética en la actualidad, sus

aplicaciones, beneficios y consecuencias. • Socioemocional (ser): Establece una postura crítica frente a las consecuencias posibles de la manipulación genética

en los seres vivos. • Procedimental (hacer): Relaciona la tecnología en el ámbito de la biotecnología e ingeniería genética.

Metodología: 1. A partir del recurso cinematográfico Soy Leyenda, lea con atención el soporte temático y subraye las ideas

principales.

2. Desarrolle las actividades propuestas y presente al profesor que le corresponda según se indica.

Soporte Temático:

Siguiéndole la pista a los genes Muchas enfermedades son causadas por genes defectuosos, es decir genes que transmiten mal la información al ARN

provocando la fabricación de una proteína errónea. Ejemplos de ellas son algunos tipos de cáncer, leucemia mieloide

crónica, fibrosis quística, hemofilia, etc. Estos defectos genéticos pueden heredarse de los padres o ser provocados

por factores ambientales que causan daños en el ADN (mutaciones) (Figura 2). El conocimiento de la localización de los genes en los cromosomas y su estudio permite comprender el desarrollo de

algunas enfermedades de origen genético, pero seguirles la pista a los genes defectuosos no es tarea fácil y los

investigadores necesitan tener conocimientos muy amplios de biología molecular y genómica. Hasta hace poco tiempo, era imposible pensar en la asociación de genes con enfermedades específicas y mucho menos

aislarlos y modificarlos para lograr que cumplieran su función correctamente o alguna otra de nuestro interés. Con el

advenimiento de la Biotecnología

Moderna, alrededor del año 1970, y el

desarrollo de la ingeniería genética, la

transgénesis y el mapeo genético se

hicieron posibles todos estos sueños y se

aumentaron las esperanzas de los

pacientes que sufren enfermedades

hereditarias. Con el uso de las

herramientas de la ingeniería genética

(Figura 1) es posible “cortar” y aislar

genes de un organismo para introducirlos

en otro, modificarlos o eliminarlos,

según sea la necesidad. Esta técnica, no

es útil solamente para estudios de

enfermedades, sino que también tiene

importantes aplicaciones en la industria

farmacéutica, es decir para la fabricación

de medicinas. Tal vez, el caso más

conocido de esta aplicación sea el uso de

bacterias para la producción de insulina,

proteína deficiente en los enfermos de

diabetes. Figura 1. Base de la ingeniería genética.

Antes del año 1973, se obtenía insulina para inyectarla a los pacientes diabéticos, a través de

páncreas de cerdos, procedimiento muy costoso que encarecía el precio final de la medicina.

Estas razones llevaron a los científicos Stanley y Cohen a aplicar técnicas de ingeniería

genética para la fabricación de la proteína. Para ello emplearon una bacteria llamada

Escherichia coli, la que posee un ADN circular (plásmido) independiente del que lleva en su

cromosoma. Cortaron ese ADN con enzimas de restricción e insertaron el gen de la insulina,

que previamente habían aislado de células humanas. Para unir nuevamente los fragmentos,

utilizaron otras enzimas que tienen la función de “pegar” genes, las ligasas (Figura 3).

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Figura 2. Efectos de las mutaciones. Debido a que estas bacterias crecen fácil y rápidamente y ocupan poco espacio, se pudo producir insulina abaratando

los costos y aumentando la cantidad y calidad del producto, por lo que actualmente los diabéticos tienen mayor

disponibilidad de la medicina a un menor precio. A esa bacteria, Escherichia coli, que tiene incorporado en su plásmido el gen humano de la insulina se la llama

modificada genéticamente, ya que lleva ahora nueva información en su ADN, puede expresarla (producir la proteína)

y pasarla a su descendencia. Por medio de ingeniería genética se pueden producir microorganismos, plantas, animales

y hasta humanos modificados genéticamente. Generalmente se habla de organismos transgénicos cuando a una planta o animal se le introduce algún gen (de la misma

manera que a las bacterias) de otro organismo para lograr resistencia a enfermedades o para mejorar alguna

característica (rendimiento, color, aroma, etc).

La terapia génica es un caso de modificación genética en humanos, donde se introducen genes sanos en los tejidos

afectados del paciente para restablecer o activar la producción de algunas proteínas deficientes que causaban una

enfermedad. Con los estudios de genómica se

intenta conocer el orden que

presentan las bases nitrogenadas

(A, T, G y C) en la molécula de

ADN de diferentes organismos.

A partir de esta información,

pueden deducirse los genes que

lleva ese organismo y qué

proteínas codifica cada uno de

ellos. Ya se han secuenciado

alrededor de 50 genomas, entre

ellos el del arroz, la mosca de la

fruta y el hombre. Estos

resultados permitirán realizar

comparaciones entre especies e

identificar, por ejemplo, genes

causantes de enfermedades. Figura 3. Producción de insulina humana por métodos de ingeniería genética

Texto tomado y editado de: Malacarne, 2004.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Biotecnología: definición, aplicaciones y tipos de biotecnología, uso de cultivos vegetales in vitro

Biotecnología. Una definición muy aceptada en el medio científico es que la biotecnología se considera como el uso

de organismos vivos o sus derivados para obtener productos que le sean útiles al hombre en sectores como la medicina,

la industria y la producción agrícola. Por otra parte, para desarrollar la biotecnología se requiere de la investigación

básica y aplicada de las diferentes disciplinas de la ciencia. En este sentido, se emplean técnicas provenientes de

investigaciones en diferentes disciplinas de la ciencia. La biotecnología comprende desde los conocimientos y técnicas

tradicionales, como la fermentación de alimentos, hasta la biotecnología moderna basada en la investigación de las

nuevas técnicas del ADN recombinante (Ingeniería genética), los anticuerpos monoclonales y los métodos de cultivos

de células y tejidos.

Actualmente hay más de 40 centros de investigación a nivel mundial buscando la vacuna contra el Covid-19, pero no

hay que olvidarse que estos trabajos de investigación toman tiempo. Muchos centros de investigación están trabajando

para conseguir la vacuna en tiempo récord, sin embargo, la OMS estima que entre abril y junio del 2021 estará lista

una vacuna. No obstante, una vez que ésta se tenga viene la producción en masa, lo cual es muy costoso, tal como ha

sido manifestado por algunos científicos, por lo tanto, no se podría garantizar que todas las personas tengan acceso a

la misma. Incluso, hay temor de acaparamiento de la vacuna por los países ricos, con lo cual, los países más pobres

seguirán expuestos a este virus.

Dependiendo del fin de la investigación y de las áreas disciplinares que participen en el desarrollo de nuevas tecnologías

para dar solución a problemas que afectan el bienestar de la especie humana, la biotecnología se puede clasificar en las

siguientes categorías.

Biotecnología roja. Este tipo de biotecnología enmarca la producción de antibióticos y vacunas. También contempla

el uso de la ingeniería genética enfocada a la cura de enfermedades utilizando la terapia genética. Biotecnología blanca o biotecnología industrial. Se utiliza en los procesos industriales y su objetivo es consumir

menos recursos que en los procesos tradicionales. Un ejemplo es la creación de productos fácilmente degradables que

generen menos desechos, como pueden ser los plásticos biodegradables. También incluye la producción de textiles y

la producción de biocombustibles como el biodiesel. Biotecnología gris o biotecnología medioambiental. Esta se encarga de cuidar la biodiversidad mediante el uso de

microorganismos o técnicas que buscan eliminar los contaminantes presentes en cuerpos de agua o en los suelos

cultivables. Otras aplicaciones incluyen la clonación, el almacenamiento de genomas, el tratamiento de aguas residuales

y basuras utilizando microorganismos. Biotecnología verde. Es la biotecnología aplicada a la agricultura para la que se han desarrollado plantas modificadas

genéticamente capaces de crecer en condiciones climáticas desfavorables o resistentes a plagas y enfermedades.

Algunos ejemplos son los cultivos transgénicos como soya, algodón y maíz. Biotecnología azul o marina es aquella que se ocupa de investigar ambientes marinos y acuáticos, en busca de

microorganismos o moléculas nuevas que se puedan utilizar en la acuicultura, la cosmética, la alimentación o para la

cura de enfermedades. Biotecnología dorada. Esta abarca el uso de la informática, la bioinformática, la tecnología de los chips y la nano-

biotecnología. El uso de la informática y la bioinformática comprende el diseño de programas y el uso de bases de

datos para establecer las secuencias genéticas de genes; detectar genes asociados a enfermedades; detectar genes

asociados a características de tolerancia y resistencia a enfermedades.

Cultivos vegetales in vitro

El cultivo in vitro es una técnica ampliamente utilizada en la investigación para la propagación de plantas libres de

virus y microorganismos capaces de causar infecciones en los tejidos. Esta técnica también se emplea en Colombia a

nivel comercial para propagar plantas cultivables de interés agrícola, ornamental o forestal libres virus y enfermedades

causadas por bacterias u hongos. Para llevar a cabo la propagación de tejidos vegetales in vitro se emplean pequeñas secciones de la planta, como hojas,

raíz tallo, pétalos de flores, anteras y semillas, las cuales se someten a procesos de desinfección antes de pasar a siembra

en un medio de cultivo gelatinoso previamente esterilizado que cuenta con todos los nutrientes necesarios para el

crecimiento y desarrollo de las nuevas estructuras de la planta. Este medio cuenta con fitohormonas, que estimulan el

crecimiento de las nuevas estructuras de la planta que se está desarrollando. En cuanto a la nutrición, el medio de cultivo

debe tener un pH apropiado para la planta pueda absorber los nutrientes. Por otra parte, el medio de cultivo se vierte en

recipientes de vidrio (de ahí el nombre de cultivos in vitro).

Figura 4. Cultivos in vitro. Tomado de:

https://www.dicyt.com/viewItem.php?itemId=22330

Es importante aclarar que esta técnica requiere de un laboratorio en

condiciones controladas de luz y temperatura. También se requiere que

haya oxígeno y dióxido de carbono en el ambiente. Desde el punto de

vista celular, una nueva planta se puede desarrollar a partir de una

sección muy pequeña, gracias a la totipotencia, que es la propiedad que

tiene una célula de generar un individuo idéntico al individuo del cual se

tomó la sección vegetativa. Lo anterior es posible porque en el núcleo

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

celular se encuentra el ADN. Si se usan semillas, el individuo que se desarrolla tiene características de las plantas que

se cruzaron para dar origen a ésta.

En Colombia esta técnica se utiliza para propagar crisantemos, plátano, banano, sábila, yuca, orquídeas, guanábano,

rosa, clavel, especies ornamentales y forestales.

Biotecnología En la década de 1950, con la invención del respirador se consiguió mantener vivos a los pacientes que no podían respirar

sin ayuda. Continúa salvando las vidas de pacientes que, después de un corto período de tiempo, se recuperan

completamente. Eso es maravilloso. Pero ¿qué hay de los pacientes que nunca recuperan el conocimiento o la capacidad

de respirar sin ayuda? Esto planteó un problema ético que se agudizó aún más en la década de 1960, cuando el Dr.

Christiaan Barnard demostró que un trasplante de corazón de un paciente a otro podía salvar vidas. ¿Qué debemos

hacer con los pacientes con respiradores que no muestran respuesta cerebral y que nunca recobrará el conocimiento?

¿Los mantenemos en el respirador por el resto de sus vidas naturales o lo apagamos y dejamos que mueran? Nuestra respuesta fue cambiar la forma en que definimos la muerte. Hasta ese momento, la ley establecía que una

persona estaba muerta cuando su corazón, respiración y pulso se detenían. Simplemente añadimos el cese irreversible

de todas las funciones cerebrales a esa definición. Eso hizo posible declarar legalmente muertos a algunos de los

pacientes con respiradores. Pero, sobre todo, significaba que podíamos extirpar los órganos de los pacientes con soporte

vital mientras su corazón seguía latiendo y usarlos para salvar otras vidas. Si estos pacientes estuviesen vivos, eso sería

directamente contrario a la idea kantiana de que nunca debemos usar a un humano para servir los fines de los demás.

Lo evitamos cambiando la definición de muerte. Aquel cambio en la definición no fue el resultado de ningún

descubrimiento científico. Fue una opción política. Resulta extraordinario que en aquel momento hubiera tan poca

oposición, por más que siga siendo un tema de debate. “Abrigo la esperanza de que utilizaremos la tecnología para lograr una vida mejor para todos de un modo más

equitativo que ayude a los más desfavorecidos. Es ahí donde podemos hacer el mayor bien.” Peter Singer

Luego, en la década de 1970, se desarrolló la fecundación in vitro, que ha sido un éxito para ayudar a las parejas

infértiles a tener hijos. También hizo posible producir un embrión viable fuera del cuerpo humano y transferirlo a una

mujer sin vínculo genético con ese embrión. Esto significó que una mujer que quería un hijo, pero no podía producir

ningún óvulo pudiera tener uno. También significaba que una mujer podía ofrecer su vientre de alquiler a cambio de

remuneración. En la actualidad existe un cierto nivel de comercio internacional en este ámbito, lo que es éticamente

cuestionable. Pero quizás la cuestión más importante que se plantea para el futuro de la humanidad sea determinar qué

podemos hacer con embriones viables producidos fuera del cuerpo, en lo relativo a selección y modificación genética.

Es común realizar pruebas de detección y selección genética prenatal para detectar ciertas enfermedades que pueden

terminar en un aborto. Otro método para lograr el mismo resultado es que las mujeres que presentan un alto riesgo de

tener un hijo con una anomalía genética se sometan a la fecundación in vitro. Se obtienen varios óvulos mediante el

uso de fármacos, que son fecundados, y se procede al cribado de los embriones resultantes y a la transferencia de un

embrión sano a la mujer, con lo que se elimina cualquier riesgo de interrupción del embarazo y se le permite dar a luz

a un hijo sano. Esto, en sí mismo, no es particularmente controvertido. Pero a medida que avance nuestro conocimiento de la genética

encontraremos genes superiores a la media, y no resulta difícil imaginar que las parejas querrán seleccionar un embrión

con las características que desean para su hijo. ¿A qué clase de futuro podría llevar esto? Uno podría imaginar la

aparición de una estructura de clases genéticas, una aristocracia y un proletariado genéticos, donde los individuos –y

por supuesto los países– utilizan la genética para mejorar la inteligencia, por ejemplo, para asegurar una ventaja

competitiva en el mundo. ¿Deseamos abandonar la movilidad entre las clases que, aunque limitada, sigue siendo

significativa? Y si decidimos no prohibir este uso de la tecnología genética, ¿cómo regularla y hacerla accesible?

Tenemos que pensar en estas cosas. Además, en la próxima década, es muy posible que con la tecnología de edición genética CRISPR consigamos

modificar embriones. Si se demuestra que es seguro y fiable, lo que todavía se cuestiona, es probable que ello conduzca

a un tipo modificado de naturaleza humana. No lo considero intrínsecamente incorrecto. La naturaleza humana y

nuestra composición genética han evolucionado para ayudarnos a sobrevivir. No deberíamos dar por sentado que la

evolución está guiada por algún tipo de providencia para alcanzar los mejores resultados éticos. Podríamos imaginar

mejores resultados: humanos más inteligentes, altruistas y compasivos, por ejemplo. Tal vez sea eso lo que necesitamos

hacer para proteger el futuro de la humanidad.

Consideraciones sobre los problemas éticos de la biotecnología

Dado el potencial de la biotecnología es importante reconocer que el estudio y las aplicaciones de la ingeniería genética

están restringidos a los sectores con mayor capacidad de recursos para desarrollar dichos trabajos, lo cual no da la

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

posibilidad de participación de otros individuos de la población en los debates que se realicen para analizar las

consecuencias de la aplicación de nuevas tecnologías que aunque desarrollados por unos pocos puede que su utilización

afecte a todos, como es el caso de los alimentos transgénicos o las vacunas.

Debido a que las investigaciones en este campo están restringidas a unos cuantos sectores de la sociedad, como

consecuencia existe gran desinformación que lleva a que la población general tenga una idea errada sobre los alcances

de este tipo de avances científicos, lo cual genera incertidumbre y miedo entre los compradores que temen por la salud

y la contaminación que puedan sufrir los cultivos tradicionales que no han sido objetos de modificaciones genéticas a

nivel molecular. Lo anterior lleva a pensar que es necesario que los investigadores se aseguren de realizar todos los

análisis para establecer si hay efectos secundarios en el consumidor final, como la presencia de toxinas que producen

reacciones alérgicas a los consumidores. Por lo tanto, existe la necesidad de plantearse a qué riesgos nos enfrentamos

en el futuro, desde el punto de vista de la salud, la distribución de la riqueza, ya que los avances en biotecnología son

inversiones de capital que se espera produzcan rendimientos financieros; así como de la propiedad de los recursos

naturales, ya que al ser unos pocos los que manipulan genéticamente a los organismos vivos se le otorga derechos

exclusivos para su comercialización afectando a pequeñas economías locales, en el caso de productos agrícolas debido

a que la producción de alimentos estaría ligada a lo que determinen las grandes compañías que se proclaman dueños

de estas tecnologías aplicadas a ciertas especies cultivables. En consecuencia, se espera que todas estas innovaciones

no generen desequilibrio en los ecosistemas, por el agotamiento acelerado de los recursos como el agua y el suelo que

son necesarios para cultivar y abastecer las necesidades alimenticias de una población mundial en crecimiento. Así

mismo, se espera no afectar la supervivencia de los que menos tienen.

Ética de la Tecnología

El desarrollo de la inteligencia artificial (IA) es otra área importante merecedora de una cuidadosa reflexión. Cada vez

más, se recurre a la IA para realizar trabajos que los humanos ya pueden realizar. En el sector manufacturero, por

ejemplo, los robots están asumiendo las tareas repetitivas que antes realizaban los trabajadores de la línea de

producción. Podemos contar con que el uso de la IA para estas tareas se extenderá a muchas otras áreas. Esto significa

que tenemos que pensar en cómo desarrollar una sociedad con menor necesidad de trabajo humano, pero que capte los

beneficios de la productividad y los transfiera a las personas –quizás mediante algún modelo de renta básica universal–

de una manera que satisfaga su necesidad de sentir un propósito. Este será un reto muy difícil.

Algunos observadores creen que el desarrollo de máquinas superinteligentes, significativamente más inteligentes que

los humanos, es inminente. ¿Qué significará eso para el futuro de la humanidad? ¿Decidirán estas máquinas

superinteligentes que están mejor sin nosotros? Esa alarmante perspectiva sería una tragedia de proporciones

inimaginables que pondría fin a miles de millones de años de existencia en el planeta y la pérdida de todo el potencial

de las futuras generaciones de seres humanos. ¿Deberíamos, entonces, centrarnos en reducir, en la medida de lo posible,

el riesgo de extinción humana? ¿O tendrían estas máquinas superinteligentes –si estuvieran dotadas de conciencia– un

valor intrínseco, equivalente o incluso superior al nuestro? La mayoría rechazará esa sugerencia; pero quizás tengamos

una inclinación innata a favor de nuestra propia especie. Ciertamente tenemos que reflexionar más sobre esta

perspectiva.

Actividades: • Teniendo en cuenta la lectura, “Siguiéndole la pista a los genes”, elabore un glosario en su cuaderno con los

términos en negrita. Luego, complete el siguiente crucigrama a partir de las siguientes pistas:

Horizontales Verticales

1. Se denomina así a los segmentos de ADN que

contienen el código de una proteína. Se

denominan también como la unidad física de la

herencia.

2. Área de la biología que se encarga de aplicar la

tecnología a los sistemas vivos o sus derivados

para la creación o modificación de productos

con un fin específico.

3. Consiste en conocer la estructura, función,

evolución y mapeo de los genomas de los

organismos.

4. Conjunto de técnicas que permiten manipular

fragmentos de ADN de distintos orígenes para

modificar, eliminar o duplicar los genes.

1. Son defectos genéticos que pueden heredarse o

ser causados por factores ambientales en el

ADN.

2. Sustancia que produce el ser humano para

controlar la cantidad de glucosa en la sangre y

puede ser sintetizada artificialmente por

métodos de ingeniería genética.

3. Ácido nucleico que participa en la síntesis de

proteínas y tiene la función de mensajero de la

información genética.

4. Pequeña parte de ADN en forma de anillo de

algunas bacterias. Se usa como vehículo para

insertar genes en otros microorganismos o

plantas.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

2

1 1 N

3 4

2 T

3

4 I

• Señale la opción correcta.

1. La ingeniería genética se encarga de:

a. la producción de cultivos in vitro

b. Construir los laboratorios para el desarrollo de cultivos in vitro

c. Se encarga de almacenar la información relacionada con los organismos modificados genéticamente.

d. Ninguna de las anteriores

2. Los genes que se insertan en el genoma de una planta transgénica pueden provenir de:

a. Exclusivamente de plantas similares a la planta objeto de estudio

b. la misma planta objeto de estudio

c. otras especies como bacterias, plantas y animales.

d. solo de los científicos que transfieren los genes de un organismo a otro.

3. Hay un cultivo de flores que está siendo afectado por un virus que ataca y destruye el tejido de las hojas, la planta

deja de hacer fotosíntesis y muere. No obstante, el dueño del cultivo desea continuar con la producción del mismo

cultivo porque conoce muy bien el mercado de este producto, ¿en este caso Usted le recomendaría?

a. Sembrar esquejes de las mismas plantas enfermas

b. Sembrar plantas libres de virus producidas por cultivos in vitro

c. Que no vuelva a sembrar nunca más

d. Que espere un tiempo y vuelva a sembrar esquejes de la misma variedad producidas en otra finca de flores.

4. Las consideraciones éticas en la producción de productos biotecnológicos que preocupan a los consumidores son: a. El tipo de empaque que tendrá el producto

b. Las posibles consecuencias para la salud humana y el cuidado de los ecosistemas

c. Que solo unas cuantas empresas sean las dueñas de los productos biotecnológicos y las personas que requieren

de esta tecnología no tengan otra opción para conseguir el producto

d. a, b y c son ciertas

e. b y c son ciertas.

5. Elabore en su cuaderno un mapa conceptual que ilustre los diferentes tipos de biotecnología.

6. ¿Considera que la tecnología utilizada fue pensada en pro del bienestar de la humanidad? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. ¿Qué implicaciones tendría a futuro la aplicación de esta tecnología

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

8. ¿Cómo se podría controlar el uso de esta tecnología con el fin de que no sea nociva para la humanidad?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. ¿Qué aspectos éticos aplicaría para esta tecnología?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. ¿La tecnología nos hace más o menos humanos?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Evaluación y retroalimentación:

El desarrollo de la presente actividad corresponde a las 5 asignaturas: Biología, Física, Química, Tecnología e

informática; obteniendo una misma calificación para estas. Marque su archivo y mensaje en el asunto así: Nombre,

Curso. Guía N ° ___. Para su revisión debe ser enviada según su curso al docente correspondiente en la siguiente

tabla:

CURSO DOCENTE RESPONSABLE CORREO ELECTRÓNICO 801 Mariela Rodríguez [email protected] 802 Mariela Rodríguez [email protected] 803 Wilson Daza [email protected] 804 Wilson Daza [email protected] 901 Paula Amaya [email protected] 902 Paula Amaya [email protected] 903 Paula Amaya [email protected]

Calificación:

Crucigrama.

Horizontales Verticales

1 2 3 4 1 2 3 4

Preguntas de selección múltiple.

TABLA DE RESPUESTAS

1 2 3 4

A A A A

B B B B

C C C C

D D D D

E E E E

5. Mapa conceptual: ______

NOTA: ___________

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Observaciones:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Bibliografía:

• Malacarne, F. 2004. ¡Qué buena IDEA! Biotecnología para los más jóvenes. Biociencias: Pasado, presente y

futuro. Fundación Instituto de Estudios Avanzados - IDEA. Cuaderno Nº 1 F. Caracas, Venezuela. Disponible en:

https://www.chilebio.cl/wp-content/uploads/2015/09/Biotecnolog%C3%ADa-para-los-m%C3%A1s-

j%C3%B3venes-un-libro-educativo-sobre-las-aplicaciones-de-la-biotecnolog%C3%ADa.pdf

• Perea D., M., González, T., Campos M., H.A., Guillot M., G. y Cogua S., Jorge E. 2007. Los seres vivos:

Morfología, fisiología, genética, ecología y biotecnología. Bogotá, Colombia. Universidad Nacional de

Colombia. Facultad de Ciencias. ISBN: 978-958-701-863-9. 286 p.

Cibergrafía:

• BBC NEWS MUNDO. 2020. Coronavirus: como se está desarrollando la vacuna del covid-19 (20 marzo

2020).En: https://www.bbc.com/mundo/noticias-51984618. Consultado el 16 de junio de 2020.

• BBCNEWS MUNDO. 31 marzo 2020. Brecha de inmunización: el riesgo de que los países ricos acaparen la

vacuna contra el covi-19. https://www.bbc.com/mundo/noticias-52101438. Consultado el 16 de junio de 2020.

• Fotografía cultivos in vitro. SF. en: https://www.dicyt.com/viewItem.php?itemId=22330. Consultado el 16 de

junio.

• Villanueva, A., 2019. ¿Qué es la biotecnología? En: https://nanova.org/que-es-la-biotecnologia/. Consultado el 16

de junio de 2020.

• Organización mundial de la propiedad intelectual (OMPI). 2018. Ética, tecnología y el futuro de la humanidad.

V.4. En: https://www.wipo.int/wipo_magazine/es/2018/04/article_0005.html. Consultado el 16 de junio de 2020.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

“GUÍA PEDAGÓGICA BÁSICA SECUNDARIA Y MEDIA” GUÍA 4

Tema: El sentido del gusto y la biotecnología: experiencia práctica.

Objetivo: Desarrollar una experiencia práctica a través de la preparación de algunas recetas caseras y establecer su

relación con la biotecnología.

Competencias para desarrollar: • Cognitiva (saber): Explica las bases de la biotecnología, sus utilidades y beneficios en la vida práctica. • Socioemocional (ser): Comprende la importancia de elegir adecuadamente los alimentos que se consumen y su

influencia en la salud humana. • Procedimental (hacer): Elabora una receta casera que permita evidenciar procesos clásicos de la biotecnología

tradicional.

Metodología: 1. Lea con atención el soporte temático y subraye las ideas principales.

2. A partir de lo aprendido a lo largo de las guías 1, 2, 3 y 4 desarrolle alguna de las experiencias prácticas propuestas.

3. Elabore el video en el transcurso del ejercicio, no mayor a 3 minutos.

4. Presente al profesor que le corresponda según se indica, las evidencias.

Soporte Temático: El sentido del gusto

Las células estimuladas por moléculas disueltas en líquidos son los quimiorreceptores y hacen parte del sentido del

gusto; así es el encargado de percibir sabores. En los vertebrados su órgano es la lengua, donde se localizan millones

de receptores gustativos agrupados en botones gustativos.

La agrupación de muchos botones resulta en las papilas gustativas, las cuales están dispersas por toda la lengua. Las

papilas se clasifican según su forma en fungiformes, que captan sabores dulces, ácidos y salados; las calciformes que

tienen forma de copa y captan sabores amargos y las cónicas que no cumplen una función gustativa, sino que responden

al tacto y la temperatura, ubicadas sobre los bordes laterales de la lengua (Alonso, et al., 2016).

Figura 1. Sentido del gusto.

Tomado de: https://78405a.medialib.edu.glogster.com/136ZUuaZaDr2FoQZnWgg/media/b8/b8c3187c333a53cebe565d67898d516783f26955/129.jpg

La biotecnología en la industria alimenticia

Como bien se ha mencionado hasta el momento, la biotecnología consiste en la utilización de un ser vivo o parte de él

para la transformación de una sustancia en un producto de interés. Siglos atrás, el ser humano ha venido aplicando la

biotecnología para obtener alimentos o fármacos, aunque el término sea relativamente reciente. Sólo hasta 1919, fue

propuesto por Kart Ereky en 1919. Desde entonces, se puede diferenciar dos grandes etapas en la biotecnología: • 1ª Etapa: Biotecnología tradicional, donde no se utilizan técnicas de manipulación del ADN.

• 2ª Etapa: Biotecnología moderna, desarrollada a partir del conocimiento de la estructura del ADN. En esta

técnica se manipula el ADN de los organismos utilizados.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

La cerveza, el pan, el yogur y el queso son alimentos que se han consumido desde hace mucho tiempo. Sin embargo,

se hacen por procesos biotecnológicos. Actualmente se modifican genéticamente los microorganismos que los realizan

para mejorar la producción (CIDEAD, s.f.). Así las fermentaciones industriales se han convertido en procesos rigurosos

en los que se emplean cultivos iniciadores especializados para garantizar y estandarizar las características

organolépticas del producto final. Sin embargo, el papel de los microorganismos (principalmente bacterias lácticas),

y/o de sus metabolitos, en la industria alimentaria no se limita a la producción de alimentos fermentados, sino que

también pueden emplearse con los otros fines como sugiere Herranz (2007): • En cultivos probióticos: Entiéndase probióticos según la FAO y la OMS (2006), como “organismos vivos que

ingeridos en dosis definidas ejercen efectos beneficiosos para la salud”. Los más empleados son las bacterias

lácticas (principalmente, Streptococcus thermophilus y microorganismos del género Lactobacillus) y las levaduras

(Saccharomyces cerevisiae). Los alimentos que contienen probióticos se presentan en forma de yogur u otros

derivados lácteos fermentados a los consumidores, su alta producción y ventas, reflejan la importancia para la

sociedad en su consumo

• Como factorías celulares para la producción de enzimas y otros compuestos. Desde hace aproximadamente tres

décadas, numerosas enzimas (renina y otras proteasas, lactasas, amilasas, etc.) y otros compuestos como aditivos

(espesante E-415: goma xantana; conservador E-234: nisina; etc.), aminoácidos (potenciador del sabor E-621:

glutamato monosódico; agente de tratamiento de la harina E-921: cisteína; etc.), vitaminas (colorante E-101:

riboflavina; antioxidante E-300: ácido ascórbico, etc.), empleados en la industria alimentaria, pueden producirse

con la ayuda de microorganismos modificados genéticamente. Este método de producción presenta las siguientes

ventajas: (i) permite producir compuestos que no se pueden obtener por síntesis química o que están producidos

por microorganismos difíciles de cultivar; (ii) ofrece la posibilidad de optimizar la producción de los compuestos

de interés y de reducir los costes de producción; y (iii) ocasiona un menor impacto ambiental que la síntesis

química, puesto que no necesita condiciones extremas de temperatura y presión ni sustancias químicas peligrosas,

siendo además los residuos de la producción más fácilmente biodegradables. Así, aunque los ingredientes

mayoritarios de productos como pan, queso, vino y cerveza no están modificados genéticamente, es posible

encontrar en su composición aditivos y/o enzimas producidos mediante ingeniería genética.

• Como bio-conservantes: Se denomina bio-conservación al procedimiento que permite aumentar la vida útil e

incrementar la calidad higiénico-sanitaria de los alimentos mediante la actividad de determinados

microorganismos y/o sus metabolitos. En este sentido, las bacterias lácticas tienen la capacidad de inhibir el

desarrollo de microorganismos alterantes y patógenos de los alimentos mediante diversos mecanismos, entre los

que se incluye la producción de metabolitos como el ácido láctico y las bacteriocinas.

Fermentación Es un proceso catabólico de oxidación incompleta, totalmente anaeróbico ya que se produce en ausencia de oxígeno

siendo el producto final un compuesto orgánico.

Fermentación láctica Fermentación alcohólica

•La fermentación láctica es una ruta anaeróbica que

ocurre en el citosol de la célula, en la cual oxida

parcialmente la glucosa para obtener energía y donde

el producto de desecho es el ácido láctico. •El ácido láctico se forma a partir del ácido Pirúvico,

por acción de una variedad de microorganismos y

también por algunas células animales cuando el O2 es

escaso o está ausente. •El ácido láctico es producido por las bacterias

Lactobacillus •Otras bacterias que lo producen son: Leuconostoc

mesenteroides, Pediococcus cerevisiae, Estreptococo

lactis Bifidobacterium bifidus.

•Es un proceso que se da en plena ausencia de oxígeno

(anaerobio), originado por la actividad de algunos

microorganismos que procesan los carbohidratos. •Se obtienen como productos finales: un alcohol en

forma de etanol cuya fórmula química es: CH3-CH2-

OH, dióxido de carbono (CO2) en forma de gas y unas

moléculas de ATP que consumen los propios

microorganismos en su metabolismo celular. •La levadura Sacharomyces cerevisiae es un hongo

unicelular responsable de gran parte de las

fermentaciones alcohólicas.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Pasteurización

La pasteurización es un proceso de tipo térmico en el cual se incrementa la temperatura de un producto alimenticio en

estado líquido a un nivel inferior al necesario para su ebullición, que inmediatamente después es enfriado con gran

rapidez. El objetivo de la pasteurización es reducir las poblaciones de patógenos como bacterias, hongos, levaduras y

protozoos, entre otros) para que el producto al cual se le aplica no sea tóxico para el consumo humano, con la

pasteurización se pueden evitar enfermedades como la salmonelosis, la fiebre tifoidea e intoxicaciones por

descomposición del alimento ocasionada por bacterias.

El término pasteurización viene del apellido francés Louis Pasteur, científico que inventó el proceso de pasteurización

en 1864 junto con el químico, bacteriólogo e inventor Claude Bernard. Pasteur paso a la historia porque se considera

el fundador de la microbiología e hizo grandes aportes a la ciencia, entre sus grandes logros está el desarrollo de una

vacuna contra el ántrax (producido por una bacteria) y la rabia (producida por un virus).

La relevancia de esta técnica radica en que se puede controlar a los microorganismos de los alimentos líquidos,

alterando lo menos posible su estructura física, sus componentes químicos y sus propiedades organolépticas. Entre los

alimentos que se pueden pasteurizar están las cremas, los helados, las cervezas, los vinos, mieles, zumos de frutas y

verduras o productos lácteos como la leche. Se conocen tres tipos de pasteurización: pasteurización VAT o lenta, pasteurización a altas temperaturas durante un

breve período de tiempo (HTST, High Temperature/Short Time) y proceso a altas temperaturas (UHT, Ultra-High

Temperature).

• Pasteurización VAT. Esta técnica fue la empleada por Pasteur y en la industria actual no se emplea. El

procedimiento se basa en calentar el alimento líquido hasta los 63 °C para luego enfriarlo en el mismo recipiente

durante 30 minutos. Una vez enfriado, a veces en periodos de más de 24 horas, el alimento se envasa para que no

se produzcan contaminaciones.

• Pasteurización HTST. Este método es más utilizado, el líquido se calienta a una temperatura de entre 71 y 89 °C

durante 15 segundos

• Pasteurización UHT. Proceso conocido como ultra pasteurización, que consiste en un flujo continuo donde el

líquido se somete a 150 °C durante 2 segundos y se enfría después a temperatura ambiente. Este rápido

calentamiento produce una degradación mínima del alimento.

• Vida útil de los productos pasteurizados. Cuando la pasteurización se realiza a temperaturas más bajas, la vida

útil del producto puede alcanzar entre 2 a 3 semanas, pero si se utiliza la técnica UHT, su vida útil puede aumentar

hasta más de 4 meses, pudiendo almacenarse sin refrigeración.

Pseudocódigo

El pseudocódigo es una forma de expresar los distintos pasos que va a realizar un programa, de la forma más parecida

a un lenguaje de programación. Su principal función es la de representar por pasos la solución a un problema o

algoritmo, de la forma más detallada posible, utilizando un lenguaje cercano al de programación. El pseudocódigo no

puede ejecutarse en un ordenador ya que entonces dejaría de ser pseudocódigo, como su propio nombre indica, se trata

de un código falso (pseudo = falso), es un código escrito para que lo entienda el ser humano y no la máquina.

Las tareas más complejas o repetitivas pueden representarse de forma más sencilla ya que está escrito en un lenguaje

sencillo y no estructurado que permite una transición sencilla al lenguaje de programación, más complejo y

estructurado. Tener un programa escrito en pseudocódigo facilita la tarea de programar en un lenguaje formal y mejora

la calidad en la resolución de problemas, además de reducir el espacio necesario a la hora de desarrollar un problema. El lenguaje que utilizamos para construir el pseudocódigo no es estándar. Podemos añadir o eliminar algunas reglas de

sintaxis sin ningún problema. En la opción Configurar-Opciones del Lenguaje (perfiles), podemos escoger las

características del pseudocódigo que vamos a utilizar. Tenemos tres alternativas:

• Escoger un perfil que define un

pseudocódigo utilizado en distintos

centros educativos y universidades.

• Perfil flexible: Está escogido por

defecto, y no es muy exigente con las

reglas que hay que utilizar para

escribir el pseudocódigo.

• Perfil estricto: Establece una regla

que hacen que el pseudocódigo se

parezca más a un lenguaje de

programación: se debe definir las

variables y sus tipos, las instrucciones

deben terminar en punto y coma.

Ejemplo:

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Actividades de aplicación de la biotecnología tradicional.

• Selecciona alguna de las siguientes recetas y prepárala en casa con ayuda de tu familia. Graba un video, no mayor

a 3 minutos durante toda la experiencia hasta el momento de degustar. No olvides mencionar lo aprendido desde

la ciencia y la tecnología a través del ejercicio.

¡Hagamos una Pizza casera en sartén! La salsa de pizza tiene que estar lista antes de empezar a preparar la masa. Para esta pizza no vas a necesitar horno,

solo una sartén. Para elaborar la salsa de pizza.

• 1 lb de tomate

• Sal a gusto

• Pizca de azúcar,

• 5 hojas de albahaca

• Media cebolla cabezona pequeña

• Orégano seco para espolvorear.

Preparación Pelar los tomates, cortarlos en trozos y hervirlos con

los demás ingredientes, tomar sabor y ajustar. Si está

muy ácido, agregue un poco más de azúcar, agregar

una mínima cantidad de agua para que no se pegue

mientras hierve. Licuar todo y dejar hervir

nuevamente por 10 minutos para liberar el sabor,

retirar del fuego y dejar enfriar. Para la masa. • 1 media libra de harina de trigo

• 1 Cucharada sopera de levadura seca

• 1 pocillo tamaño normal de agua tibia

• menos de una cucharadita tintera de sal

• 1 cucharada sopera de aceite

• Queso doble crema rallado

• Pollo desmechado (lo puede reemplazar por trozos de jamón) u otros ingredientes que elijas.

Preparación: En un tazón mezclar el agua tibia con la tercera parte de la harina para esta receta con la levadura, mezclar bien y dejar

reposar 10 minutos, al cabo de los cuales observaras que se han formado burbujas. A esta mezcla le adicionas la

cucharada de aceite y la harina restante. Amasar bien hasta que ya no se pegue en los dedos. Dejar reposar por 30

minutos en un recipiente tapado con un paño o limpión. Cortar en dos partes iguales la masa, enharinar la mesa para

amasar y hacer un círculo ajustado al tamaño del sartén, precalentar ligeramente la sartén, poner la masa y tapar por 7

minutos, monitorear que no haya mucho fuego que queme la masa, revisar si ya está ligeramente dorada y ha crecido,

darle la vuelta y agregar la salsa de tomate, el queso y los demás ingredientes, tapar nuevamente y retirar cuando se

haya derretido el queso. Servir caliente, puede espolvorear ligeramente orégano y tomillo para dar más sabor. Nota: la cantidad de agua puede variar ligeramente, en un día muy soleado se requiere un poco más de agua, en un día

muy húmedo quizá un poco menos de agua. Si no utilizas toda la masa, esta se puede congelar y usar cuando la

requieras, lo mismo con la salsa. Y a disfrutar una rica pizza en familia!!!

¡¡¡¡A preparar yogurt!!!!

1. Materiales • 1 litro de leche completa o descremada • 1 termómetro • 1 yogurt natural o saborizado • azúcar (seis cucharadas) • 1 recipiente de 1L de capacidad, limpio y con tapa (de vidrio o de plástico) • 1 paño de cocina o alguna tela que te sirva para envolver completamente el

recipiente.

2. Fundamento La leche se calienta para darle a las bacterias la temperatura óptima para su

funcionamiento. La leche será fermentada por las bacterias que vienen en el yogurt

hasta convertirla en ese producto.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

3. Metodología

• Calentar la leche hasta alcanzar los 42-44ºC o hasta el punto de soportar el calor cuando se introduce un dedo en

ella (si no tienes termómetro). • Añadir el azúcar y revolver usando una cuchara de madera (preferiblemente). • Agregar cuatro cucharadas de yogurt, revolviendo con suavidad (sin batir). • Colocar la mezcla en el recipiente. • Tapar el recipiente y envolverlo con el paño de cocina o tela. • Dejarlo reposar en un lugar oscuro durante 12 horas. 4. Resultados El producto espeso obtenido de la fermentación de la leche es el yogurt.

Nota: el yogur, preparado de esta manera, puede durar hasta dos meses fuera de la nevera. ¡¡¡Felicidades!!! Has aplicado los principios de la Biotecnología, ahora puedes comerte su producto: el yogurt.

Tomado y editado de: Malacarne, 2004.

Para tener en cuenta en la construcción del video: • Identifíquese al inicio: nombre completo, curso, colegio y áreas para las que desarrolla el ejercicio.

• Mencione el objetivo de la realización del video.

• Explique claramente los procesos que va a desarrollar, hable fuerte y claro, vocalice.

• Mencione ¿por qué se está aplicando la biotecnología tradicional al fabricar yogurt o pizza?

• A manera de conclusión, indique claramente ¿qué aprendió desde la ciencia y la tecnología a través de esta

experiencia en familia?

• No olvide mostrar el momento de la degustación en familia.

• Los anteriores aspectos serán tenidos en cuenta en la evaluación del video.

Actividad Tecnología e Informática: De acuerdo con el ejemplo de la gráfica relacionada al tema de pseudocódigo, realice el paso a paso de la preparación

escogida anteriormente en un mínimo de 50 pasos.

Nombre de la preparación: _____________________________________________

1 31

2 32

3 33

4 34

5 35

6 36

7 37

8 38

9 39

10 40

11 41

12 42

13 43

14 44

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

15 45

16 46

17 47

18 48

19 49

20 50

21 51

22 52

23 53

24 54

25 55

26 56

27 57

28 58

29 59

30 60

Evaluación y retroalimentación:

El desarrollo de la presente actividad corresponde a las 5 asignaturas: Biología, Física, Química, Tecnología e

informática; obteniendo una misma calificación para estas. Marque su archivo y mensaje en el asunto así: Nombre,

Curso. Guía N ° ___. Para su revisión debe ser enviada según su curso al docente correspondiente en la siguiente

tabla: CURSO DOCENTE RESPONSABLE CORREO ELECTRÓNICO

801 Paula Amaya [email protected] 802 Paula Amaya [email protected] 803 Mariela Rodríguez [email protected] 804 Mariela Rodríguez [email protected] 901 Wilson Daza [email protected] 902 Wilson Daza [email protected] 903 Wilson Daza [email protected]

Bibliografía:

• Alonso, Y., Barbosa, L., Chaves, N., Gutiérrez, D., Hoyos, M. et al. 2016. Proyecto SaberEs, ser, hacer Ciencias

8. Editorial Santillana S.A.S Bogotá, Colombia. 304 p.

• FAO Y OMS. 2006. Probióticos en los alimentos Propiedades saludables y nutricionales y directrices para la

evaluación. Roma. • Herranz, C. 2007. La Biotecnología en la Industria Alimentaria. Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria

(VISAVET). Consultado el 16 de junio de 2020. Disponible en:

https://www.madrimasd.org/blogs/alimentacion/2007/04/25/64351. • Malacarne, F. 2004. ¡Qué buena IDEA! Biotecnología para los más jóvenes. Biociencias: Pasado, presente y

futuro. Fundación Instituto de Estudios Avanzados - IDEA. Cuaderno Nº 1 F. Caracas, Venezuela. Disponible

en: https://www.chilebio.cl/wp-content/uploads/2015/09/Biotecnolog%C3%ADa-para-los-m%C3%A1s-

j%C3%B3venes-un-libro-educativo-sobre-las-aplicaciones-de-la-biotecnolog%C3%ADa.pdf

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Cibergrafía:

• CIDEAD. s.f. Biología y Geología 8 . La ingeniería genética. Cap. 8. Disponible en:

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/pdf/quincena8.pdf. Consultado el 14 de

junio de 2020.

• Circuitos productivos. 2019. Pasteurización de la leche: ¿Qué es?, ¿para qué sirve?, tipos y características. En:

https://circuitoproductivo.com/pasteurizacion-de-la-leche-que-es/. Consultado el 17 de junio.

• Interempresas. sf. Pasteurización. En: https://www.interempresas.net/Alimentaria/Articulos/227016-Pasteurizar-

para-garantizar-la-seguridad-alimentaria.html Consultado el 17 de junio de 2020.

• https://openwebinars.net/blog/que-es-pseudocodigo/ Consultado el 17 de junio de 2020.

• https://sites.google.com/site/info080910/lenguajes-de-programacion Consultado el 17 de junio de 2020.

• https://www.madrimasd.org/blogs/alimentacion/2007/04/25/64351

Calificación:

Rúbrica de evaluación de la Guía 4

Aspecto para evaluar Regular Bueno Excelente

Menciona nombre completo, curso, colegio y áreas para las que desarrolla el

ejercicio. Puntos: 0,5 0.1 0.3 0.5

Menciona el objetivo de la realización del video. Puntos: 0,5 0.1 0.3 0.5

Explica claramente los procesos que va a desarrollar. Habla fuerte y claro, vocaliza.

Puntos: 1,5 0.5 1.0 1.5

Refiere qué es pasteurización y si utiliza algún producto pasteurizado en la receta.

Puntos: 1 0.3 0.6 1.0

Menciona el tipo de fermentación que se presenta según la receta elegida.

Puntos: 1,5 0.5 1.0 1.5

Explica ¿por qué se está aplicando la biotecnología tradicional al fabricar yogurt o

pizza? Puntos: 1 0.3 0.6 1.0

Explica ¿qué aprendió desde la ciencia y la tecnología a través de esta experiencia

en familia? Puntos: 1 0.3 0.6 1.0

Presenta la degustación en familia. Puntos: 0,5 0.1 0.3 0.5

Enuncia y muestra los instrumentos tecnológicos que se utilizan en la preparación.

Puntos: 1 0.3 0.6 1.0

Desarrolla o planea de forma lógica el pseudocódigo. Puntos: 1,5 0.5 1.0 1.5

NOTA FINAL: ___________ SUMATORIA:

Observaciones:

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

“GUÍA PEDAGÓGICA BÁSICA SECUNDARIA Y MEDIA” GUÍA 5.

Tema: Regulación en los sistemas vivos y artificiales.

Objetivo: Establecer las relaciones entre la ciencia y la tecnología al servicio del ser humano, a partir del análisis de

un recurso cinematográfico. Competencias para desarrollar: • Cognitiva (saber): Establece la relación entre los conceptos de homeostasis y reacción química.

• Cognitiva (saber): Comprende y explica los procesos biológicos y químicos que se llevan a cabo en la nutrición

de plantas.

• Socioemocional (ser): Relaciona los procesos biológicos propios con su entorno.

• Procedimental (hacer): Analiza los estímulos físicos, químicos y biológicos en la regulación de los sistemas vivos

y artificiales.

Recursos: • El desarrollo de las actividades de la guía 5 y 6 tendrán como contexto general la novela

de Andy Weir publicada en 2011 El marciano. Dirigida en formato cinematográfico por

Ridley Scott y escrita por Drew Goddard, denominada Misión Rescate. Debe buscar la

película, verla en alquiler, en YouTube, o en cualquier otra plataforma (Play Go en

Play Store).

• Sinopsis: Watney, ingeniero mecánico y botánico, improvisa un campo de cultivo,

dentro del Hábitat con suelo marciano fertilizado con excrementos de la tripulación

empaquetados al vacío, agua fabricada extrayendo hidrógeno de hidracina, un

combustible de cohete sobrante, oxidándola mediante combustión, y patatas reservadas

para una comida del Día de Acción de Gracias. También limpia los paneles solares del

Hábitat y empieza a modificar el único rover funcional para hacer el largo viaje a través

de Marte.

• Guía, internet y/o textos.

Metodología: 1. Observe con atención la película: Misión Rescate. De ser necesario tome nota de aquellos aspectos que se

identifiquen como relevantes desde el punto de vista científico y tecnológico.

2. A partir del recurso cinematográfico, lea con atención el soporte temático y subraye las ideas principales.

3. Desarrolle las actividades propuestas y presente al profesor que le corresponda según se indica.

Soporte Temático:

Homeostasis y reacciones químicas

Los sistemas vivos tienden a mantener un equilibrio interno en el cual se mantienen las condiciones estables dentro

de ciertos parámetros normales para un adecuado funcionamiento de estos. Debido a la importancia de controlar los

parámetros en el valor de equilibrio, los organismos han desarrollado un sistema de autorregulación que se encarga

de controlar dicho equilibrio interno, es decir, que utilizan un conjunto de mecanismos de control en constante

comunicación con el medio interno o el ambiente, a lo que se conoce como homeostasis. La regulación de la

temperatura, el balance de acidez y alcalinidad (pH) son ejemplos de procesos homeostáticos en los seres vivos. La

homeóstasis es parte de la función de relación, en la que se obtiene información del ambiente para sobrevivir, actuando

por medio de la respuesta a estímulos, que conduce a respuestas internas o externas (Alonso, et al., 2016). Los estímulos son aquellas señales o cambios capaces de generar una reacción en una célula o conjunto de células de

un organismo; no obstante, también pueden generar cambios en distintos sistemas artificiales. Estos pueden ser:

• Físicos: como la luz, la temperatura, el sonido.

• Químicos: como la presencia de los olores en el medio externo o las sales del medio interno.

• Biológicos: conocidos como bióticos, aquellos producidos por la presencia de otro organismo.

Desde el punto de vista químico entonces, la homeóstasis en los sistemas vivos es posible, dado que se están llevando

a cabo permanentemente una serie de reacciones químicas, aquellas que permiten que el metabolismo de los

organismos funcione adecuadamente.

Una reacción química es una transformación en la que cambia la composición de la materia, lo que genera la ruptura

de enlaces entre átomos y la formación de nuevos enlaces. Las reacciones químicas se representan gráficamente con

ecuaciones químicas, donde los elementos o compuestos que participan se escriben con símbolos y sus fórmulas

químicas. A través de estas, se representa el estado de agregación o si están disueltas en agua formando una solución

acuosa (Sólido (s), Líquido (l), Gas (g), solución acuosa (ac)) (Alonso, et al., 2016).

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Energía en las reacciones químicas (Izquierda). Diagramas de energía en las reacciones endotérmica y exotérmica: R- reactivo; P- producto (Derecha).

https://image.slidesharecdn.com/tema2reaccionesquimicas-131120161419-phpapp02/95/reacciones-qumicas-4-eso-22-638.jpg?cb=1385089623 http://cuadernoquimica11a.blogspot.com/2018/09/semana-26.html

Por ejemplo, para que ocurran reacciones químicas como la de la fotosíntesis (reacción endotérmica) se requiere

energía, la cual es suministrada por la luz solar; en caso de la combustión de una vela (reacción exotérmica), la cantidad

de energía es mayor que la energía suministrada al principio de la reacción.

Nutrición mineral, hídrica y carbónica

Existen 17 elementos químicos esenciales para las plantas, los cuales incluyen el Oxígeno, el Hidrógeno y Carbono

provenientes del H2O, el CO2 y el aire. Los demás corresponden a los nutrientes minerales, los cuales, según la cantidad

absorbida por la planta, se clasifican en macronutrientes y micronutrientes. Los macronutrientes son nitrógeno, fósforo,

potasio, calcio, magnesio, azufre, los cuales se encuentran en el tejido de las plantas en concentraciones superiores a

0,1%, de la masa seca. Los micronutrientes son requeridos en los tejidos de las plantas en concentraciones menores a

100 µg/g de masa seca. Con estos elementos y la luz del sol, las plantas son capaces de sintetizar todos los compuestos

que necesitan. Sin embargo, otros elementos minerales, son considerados beneficiosos porque son esenciales para

algunas especies de plantas bajo ciertas condiciones. Teniendo en cuenta estos criterios se puede decir que existe tres

tipos de nutrición en plantas: nutrición carbónica, nutrición hídrica y nutrición mineral.

La nutrición carbónica se refiere a la importancia del carbono para que la planta pueda hacer fotosíntesis, este

elemento químico es absorbido por las plantas desde el aire a través de las estomas. Teniendo en cuenta este criterio

en muchos cultivos comerciales se inyecta CO2 extra al que se encuentra en el ambiente, esto con el fin de que la planta

acumule mayor masa seca en las partes que se van a cosechar, por lo tanto, habrá mayores rendimientos por unidad de

área y mayor ganancia económica

Se habla de nutrición hídrica, porque el agua es esencial para los seres vivos, razón por la cual es objeto de estudio y

preocupación ante los alarmantes informes de que en el mundo se está agotando el agua dulce, que es un valioso recurso

para los seres vivos. Adicionalmente, el agua líquida es un disolvente para las sales orgánicas, azúcares, aniones y es

el medio en donde suceden las reacciones bioquímicas. De lo anterior se deduce que la carencia de agua es un factor

limitante en la producción de cultivos y en el mantenimiento de la vida. Un factor limitante es aquel que aunque

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

existiendo de sobra los demás elementos necesarios para la vida de la planta o de otro ser vivo, al no tener disponibilidad

de agua entonces no pueden sobrevivir las plantas u otros seres vivos.

Nutrición Mineral en plantas

Además de los elementos esenciales, los macronutrientes y los micronutrientes, existen algunos elementos importantes

para la nutrición de algunas plantas bajo condiciones determinadas. A éstos se les denomina elementos beneficiosos,

porque son necesarios para estimular el crecimiento de algunas especies. Los elementos beneficiosos que se conoce

son: sodio, silicio y cobalto, aunque el selenio y el aluminio podrían ser beneficiosos para algunas plantas. A

continuación, se explicará en qué consiste el criterio de esencialidad.

• Un elemento es esencial si una planta no puede completar su ciclo de vida en ausencia de tal elemento.

• Un elemento es esencial si la función de este elemento no puede ser reemplazado por otro elemento mineral.

• Un elemento es esencial si forma parte de cualquier molécula o constituyente de la planta, que es en sí mismo

esencial para ésta, como por ejemplo el nitrógeno en las proteínas o el magnesio en la clorofila.

Fotosíntesis La fotosíntesis es el proceso bioquímico más importante que existe en la tierra, gracias a este proceso que es realizado

por las plantas existe una gran variedad de alimentos que son fuente de nutrientes y energía para que nuestro cuerpo

funcione.

Durante el proceso de la fotosíntesis las plantas toman energía del sol y la almacenan en moléculas de clorofila, a la

vez que la planta absorbe del ambiente externo moléculas de CO2. En los cloroplastos sucede una de las reacciones

químicas más importantes para la vida, porque allí la energía del sol se transforma en energía química, gracias a una

serie de reacciones químicas en donde el CO2 forma moléculas de azúcar. Todas estas reacciones químicas requieren

de agua y algunos elementos químicos esenciales para la planta. Como resultado de la fotosíntesis se crean moléculas

de glucosa (azúcar) y se libera oxígeno al ambiente. El carbono que forma las moléculas de glucosa puede ser utilizado

por la planta para formar otras moléculas orgánicas que las células necesitan para su funcionamiento.

Reacciones químicas durante la fotosíntesis. Tomado de:

https://es.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-

plants/introduction-to-stages-of-photosynthesis/a/intro-to-

photosynthesis Las plantas son organismos autótrofos porque la

glucosa que fabrican en la fotosíntesis es utilizada

como fuente de energía por las células para llevar a

cabo todas sus funciones. Por el contrario, los

organismos heterótrofos no pueden transformar la

energía lumínica en energía química, por lo que

deben tomarla de otros organismos en forma de

alimento, bien sea vegetal o animal. No obstante,

este alimento debe ser transformado en sustancias más sencillas, como proteínas, lípidos y carbohidratos, los cuales

pueden ser transformados en moléculas energéticas como el ATP (adenosín trifosfato). Este proceso en el cual un ser

vivo transforma el alimento para producir ATP se llama respiración celular. Como producto de la respiración se

produce CO2 y H20, por esta razón la fotosíntesis y la respiración son ciclos complementarios en un sistema cerrado

como la tierra.

pH

Seguramente habrás experimentado el sabor de ciertos alimentos a los que clasifican como ácidos, este es el caso del

limón y otros cítricos como la lima e incluso las naranjas y las mandarinas que en muchas ocasiones no son tan dulces

como quisiéramos. Así mismo, habrás probado la sal o el bicarbonato de sodio que no puedes clasificar como ácidos,

pues bien, a estas sustancias se les clasifica como alcalinas. La primera clasificación de ácidos y álcalis (bases) la hizo

el químico Robert Boyle en el siglo XVII. En 1800 el científico sueco Svante Arrhenius planteó la idea de que el agua

podía disolver la mayor cantidad de sustancias que existen en la naturaleza y basado en algunas pruebas definió los

términos de ácido y bases. Como se necesitaba definir cómo se mediría esta característica, en 1909 el bioquímico Sören

Sörensen estableció una escala de 0 a 14 para medir esta característica en una sustancia. El pH es la relación entre iones

de hidrógeno (H+) y iones hidroxilo (OH-) en una solución. Se dice que el pH es ácido cuando los iones H+ se encuentran

en mayor proporción que los iones OH-; que el pH es básico o alcalino cuando ocurre lo contrario, es decir, que los

iones OH- se encuentran en mayor proporción, y que el pH es neutro cuando los dos tipos de iones se encuentran en

proporciones iguales en la solución.

Actualmente, se sabe que todos los procesos biológicos que involucran reacciones químicas están estrechamente

relacionados con el pH de la solución y por consiguiente el pH es un factor importante para el funcionamiento de todos

los seres vivos, tanto plantas como animales incluido el hombre. Por ejemplo, la sangre debe tener un pH en el rango

de 6.9 a 7.2, y si los niveles se desvían de estos valores, es decir, que, si se establecen o muy ácidos o básicos, se pueden

presentar problemas críticos para el organismo. Los procesos digestivos, por ejemplo, tienen varias etapas: la digestión

bucal, la digestión estomacal y la digestión intestinal. El pH de la boca es de 4.5, en el estómago es de 2 y en el intestino

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

delgado es de aproximadamente 12, y solo a estos valores se llevan a cabo estos procesos. Si el pH del estómago fuera

mayor a 5 o 6, la digestión sería

demasiado lenta, entonces habría

que comer menos veces, el

organismo entraría en un estado de

letargo por la digestión y hacer otras

actividades sería complejo porque la

persona no estaría alerta ante

situaciones de peligro o no se

concentraría para desarrollar otras

tareas, porque el organismo estaría

dedicado exclusivamente en la

digestión. El pH de 12 es importante

en la absorción de sustancias en el

intestino para que pasen al sistema

circulatorio y los nutrientes

necesarios sean llevados a todas las

células del cuerpo, de hecho,

después de una buena comida, la

sangre se alcaliza un poco y la

persona sientes sueño.

Escala de pH. Adaptado de: https://www3.epa.gov/acidrain/education/site_students_spanish/images/phscale.gif

El pH también es un elemento básico que se debe tener en cuenta en el funcionamiento de las plantas. Todos los

minerales que entran a la planta, provenientes del suelo, deben estar disueltos en agua, si el pH varía demasiado. Por

ejemplo, el aluminio y el manganeso son más solubles en agua a un pH ácido, mientras que el fosfato de calcio es más

soluble a un pH neutro y ligeramente básico. En un suelo muy ácido los iones de hidrógeno reemplazan los de calcio,

magnesio y potasio, trayendo como consecuencia que las plantas no puedan absorber estos minerales y se presente

deficiencia de estos elementos. En general el pH apropiado para para que una planta se desarrolle y pueda aprovechar

de forma óptima los nutrientes del medio está entre 5,5 y 6,5. Pero, no hay que olvidar que las plantas se pueden

adaptar a suelos que tengan un pH inferior a 5,5 o superior a 6,5. Sin embargo en suelos muy ácidos o alcalinos no

crecen las plantas.

pH de la piel La buena salud de la piel depende de varios factores, uno de ellos es el pH. Se ha determinado que el pH óptimo de la

piel en la mayor parte del rostro y del cuerpo se encuentra entre 4,7 y 5,75. Este pH ácido se debe a el manto ácido de

la piel, que corresponde a la porción de agua de la película hidrolipídica que protege las capas externas de la piel. El

manto ácido protege la piel de bacterias, hongos, virus y contaminantes ambientales, también mantiene la piel suave y

flexible. Cuando se altera el pH de la piel por debajo o por encima de los valores óptimos, la piel puede volverse seca,

sensible y susceptible a infecciones. Adicionalmente, es importante la

capacidad del manto ácido de mantener la humedad y la integridad de la

flora microbiana de la piel (es decir, las bacterias saludables que viven en

nuestra piel). La flora de la piel impide el desarrollo de bacterias asociadas

a enfermedades como el acné, la rosácea, la psoriasis y la dermatitis.

Teniendo en cuenta lo anterior, es importante que el pH de las cremas y

los cosméticos se encuentre en el rango óptimo, de esta manera la piel se

mantiene hidratada, flexible y cuida la flora microbiana de la piel.

Lluvia ácida

En las zonas urbanas altamente pobladas con industrias y tráfico permanente, existe el problema de la lluvia

ácida. Todas estas actividades producen gases que van a la atmósfera como los óxidos de azufre y de nitrógeno

provenientes de la actividad industrial y del parque automotor. Una vez que los óxidos de azufre y nitrógeno son

emitidos a la atmósfera reaccionan con la humedad presente en la misma, dan lugar a ácido sulfuroso (H 2SO3), ácido

sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3); la formación de estos se da conforme a las reacciones en la figura,

respectivamente.

Medición del pH

El pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, este sistema es el que se usa en los laboratorios. El

pH de una solución también se puede medir de manera aproximada utilizando indicadores, que son ácidos o bases

débiles que presentan diferente color según el pH. Los indicadores más conocidos son el papel tornasol y la

fenolftaleína.

• Fenolftaleína. Es un indicador de pH que en soluciones ácidas permanece incoloro, pero en soluciones básicas

toma un color rosado con un punto de viraje entre pH=8,2 y pH=10.

• Papel tornasol o papel pH. Es un papel utilizado para medir la concentración de iones hidrógeno contenidos en

una solución. Este papel tornasol si se humedece con una sustancia ácida el color cambia a rojo, entre más rojo,

más ácida la sustancia. Contrariamente, si se humedece con una sustancia básica cambia hacia colores azules o

violetas. Si cambia a color verde, significa que está alrededor de un pH neutro.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Energía solar

El término energía solar se refiere al aprovechamiento de la energía que proviene del Sol. Se trata de un tipo de energía

renovable. La energía contenida en el Sol es tan abundante que se considera inagotable. El Sol lleva 5 mil millones de

años emitiendo radiación solar y se calcula que todavía no ha llegado al 50% de su existencia. La energía solar, además de ser inagotable es abundante: la cantidad de energía que el Sol vierte diariamente sobre la

Tierra es diez mil veces mayor que la que se consume al día en todo el planeta. La radiación recibida se distribuye de

una forma más o menos uniforme sobre toda la superficie terrestre, lo que dificulta su aprovechamiento. La energía solar, además de ser una fuente de energía renovable, es una energía limpia y supone una alternativa a otros

tipos de energía no renovables como la energía fósil o la energía nuclear. ¿Qué es y cómo se produce de la energía solar? La energía solar es la energía contenida en la radiación solar. Este tipo de energía renovable se genera mediante

reacciones de fusión nuclear en el Sol. La radiación viaja hacia la Tierra mediante ondas electromagnéticas y,

posteriormente, puede ser aprovechada. La energía solar se puede aprovechar en forma de energía térmica o energía

eléctrica, para su consumo posterior allá donde se necesite. Cuando se trata de energía térmica obtenemos calor para

calentar un fluido. El elemento encargado de captar la radiación solar y transformarla en energía útil es el panel solar. Los paneles solares

pueden ser de distintos tipos dependiendo del mecanismo escogido para el aprovechamiento de la energía solar: Mediante captadores solares térmicos (energía solar térmica)

Mediante módulos fotovoltaicos (energía solar fotovoltaica)

Sin ningún elemento externo (energía solar pasiva)

Tipos de energía solar En la actualidad existen básicamente tres formas para aprovechar la energía solar: • Energía solar fotovoltaica

La energía solar fotovoltaica aprovecha el efecto fotovoltaico para

generar una corriente eléctrica. La corriente que generan los

paneles solares es corriente continua que mediante un convertidor

de corriente se puede transformar en corriente continua. La

corriente eléctrica generada por los módulos fotovoltaicos se puede

utilizar para suministrar electricidad en instalaciones autónomas o

se puede utilizar para suministrar directamente a la red eléctrica.

• Energía termo solar

La energía solar térmica también se puede llamar termo solar. Este

tipo de energía es otra forma de aprovechamiento muy habitual y económico. Su funcionamiento se basa en el

aprovechamiento de la radiación solar para calentar agua mediante colectores solares. Los colectores solares aumentan

la temperatura del fluido aumentando su energía interna. De esta forma es fácil transportar la energía térmica generada

y utilizarla donde se necesite: se podrá utilizar para obtener agua caliente sanitaria o para la calefacción de una vivienda. • Energía solar pasiva

Los sistemas pasivos aprovechan la radiación solar sin la utilización de ningún dispositivo o aparato intermedio. Esta

técnica se realiza mediante la adecuada ubicación, diseño y orientación de los edificios. El objetivo es emplear

correctamente las propiedades de los materiales y los elementos arquitectónicos de los mismos: aislamientos, tipo de

cubiertas, protecciones, etc. Aplicando criterios de arquitectura bioclimática se puede reducir significativamente la

necesidad de climatizar los edificios e iluminarlos. La energía solar pasiva es el método más antiguo de aprovechamiento de la radiación solar. Se trata del método que ya

utilizaban las culturas antiguas tal y como se explica en historia de la energía solar. ¿Qué otras fuentes de energía dependen del Sol? La mayoría de los sistemas energéticos son derivados de la energía solar. Dentro de las energías renovables, por

ejemplo, la energía eólica es la energía obtenida del viento. Pero ¿Cómo se genera este viento? El Sol, al calentar el

aire de la superficie genera corrientes de aire. El aire caliente sube y su lugar es ocupado por otra masa de aire que

estaba a su alrededor. Este movimiento provoca el viento.

Paneles solares

La energía solar fotovoltaica consiste en la obtención de electricidad obtenida directamente a partir de la radiación solar

mediante un dispositivo semiconductor denominado célula fotovoltaica, o bien mediante una deposición de metales

sobre un sustrato denominada célula solar de película fina. Un panel fotovoltaico consiste en una asociación de células,

encapsulada en dos capas de EVA (etileno-vinilo-acetato), entre una lámina frontal de vidrio y una capa posterior de

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

un polímero termoplástico. Este conjunto es enmarcado en una estructura de aluminio con el objetivo de aumentar la

resistencia mecánica del conjunto y facilitar el anclaje del módulo a las estructuras de soporte. Las células más comúnmente empleadas en los paneles fotovoltaicos son de silicio, y se puede dividir en tres

subcategorías: • Las células de silicio monocristalino están constituidas por un único cristal de silicio, normalmente manufacturado

mediante el proceso Czochralski. Este tipo de células presenta un color azul oscuro uniforme.

• Las células de silicio policristalino (también llamado multi cristalino) están constituidas por un conjunto de cristales

de silicio, lo que explica que su rendimiento sea algo inferior al de las células monocristalinas. Se caracterizan por

un color azul más intenso.

• Las células de silicio amorfo. Son menos eficientes que las células de silicio cristalino, pero también menos

costosas. Este tipo de células es, por ejemplo, el que se emplea en aplicaciones solares como relojes o calculadoras.

El parámetro estandarizado para clasificar la potencia de un panel fotovoltaico se denomina potencia pico, y se

corresponde con la potencia máxima que el módulo puede entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son: • Radiación de 1000 W/m²

• Temperatura de célula de 25 °C (no temperatura ambiente).

Los rendimientos típicos de una célula fotovoltaica de silicio policristalino oscilan entre el 14 %-20 %. Para células de

silicio monocristalino, los valores oscilan en el 15 %-21%. Los más altos se consiguen con los colectores solares

térmicos a baja temperatura (que puede alcanzar un 70 % de rendimiento en la transferencia de energía solar a térmica). Los paneles solares fotovoltaicos no producen calor que se pueda reaprovechar, aunque hay líneas de investigación

sobre paneles híbridos que permiten generar energía eléctrica y térmica simultáneamente. Sin embargo, son muy

apropiados para proyectos de electrificación rural en zonas que no cuentan con red eléctrica, instalaciones sencillas en

azoteas y de autoconsumo fotovoltaico.

Transformación y almacenamiento energético

El almacenamiento de energía eléctrica obtenida de los paneles solares fotovoltaicos (o de otro sistema de energía

renovable y limpia) es la mayor contribución que se ha podido desarrollar para incentivar y hacer totalmente realidad

el autoconsumo solar en viviendas, provocando que cualquier edificación pueda autoabastecerse energéticamente y sin

necesidad de un tercero, permite generar un gran ahorro de energía y dinero, además de ser una contribución positiva

hacía el medioambiente al no utilizar fuentes de energía tradicionales.

Se sabe que, para lograr un futuro responsable, esperanzador y acabar con el calentamiento global, se necesita incentivar

el autoconsumo eléctrico y las energías renovables. Las baterías eléctricas que ayudan a almacenar energía pueden

contribuir enormemente a generar edificios más sostenibles. En España el autoconsumo es muy diferente al resto de

Europa, avanzando a una velocidad lenta a pesar de que sea uno de los países más ricos en energía solar, a pesar de

todas las trabas a las renovables y el autoconsumo en España, no se puede impedir que el futuro del suministro de

energía pase por las fuentes de energía renovables. En definitiva, el futuro de la energía está en el autoconsumo con energía renovable en toda clase de edificaciones, así

que cuanto antes se implante en las viviendas el autoconsumo, más preparadas están para el futuro. El

autoabastecimiento energético se puede conseguir con diversas fuentes de energía, pero principalmente se emplea la

energía solar. Hoy en día en el mercado existen diferentes kits solares fotovoltaicos que incluyen: paneles solares

fotovoltaicos, inversores a red, regulador de carga, cableado de conexiones, y como no, las imprescindibles baterías

solares fotovoltaicas extremadamente necesarias para conseguir el autoconsumo. Hay kits solares baratos muy básicos

que no contienen baterías, al no poder almacenar la energía este tipo de kits fotovoltaicos no son aptos para el

autoconsumo eléctrico. Podríamos decir que baterías fotovoltaicas son la tecnología principal y necesaria para hacer

posible el autoconsumo.

¿Cómo se almacena la energía eléctrica? En términos generales, el almacenamiento de energía, como su propio nombre lo indica, se encarga de almacenar un

tipo de energía para poder utilizarla cuando sea necesaria, y existen muchos tipos. Pero nos vamos a centrar en el

almacenamiento de energía eléctrica que se realiza a través de las baterías eléctricas que se van a utilizar para el

autoabastecimiento energético de las viviendas.

¿Qué es una batería eléctrica?

La batería eléctrica es el sistema de almacenamiento de energía más reconocido y popular, que acumula la energía

química a través de celdas electroquímicas que transforman la energía almacenada en energía eléctrica.

Esta tecnología ha avanzado tanto que actualmente podemos encontrar las baterías eléctricas fotovoltaicas que son

contenedores de energía que permiten alimentar energéticamente una vivienda que utiliza paneles solares

fotovoltaicos.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Las baterías eléctricas fotovoltaicas

almacenan la energía que se consigue con

los paneles solares fotovoltaicos y hacen

que podamos utilizarla cuando queramos,

incluso cuando los paneles fotovoltaicos

no están obteniendo energía solar para

conseguir generar electricidad. Sin las

baterías fotovoltaicas no podríamos

utilizar la electricidad cuando la

necesitemos, así que solamente

podríamos utilizarla cuando los paneles

solares estuvieran en funcionamiento, y

desgraciadamente los paneles no pueden

generar energía las 24h del día pues la

energía solar es muy variable. Así que no

puede existir el autoconsumo sin las

baterías. ¿Cuál es la función de un regulador de

carga? También denominado regulador solar, es un dispositivo que se encarga de controlar el estado de las baterías, haciendo

que pueda entrar energía cuando la batería no está llena y también prohibiendo el acceso de la energía cuando la batería

ya está llena. Gracias a este sistema, evitamos problemas de sobrecarga en las baterías, provocando que se alargue su

vida útil. El inversor es el que se encarga de convertir la corriente continua en corriente alterna para que podamos

utilizar esa corriente eléctrica en la vivienda. ¿Qué es la profundidad de descarga de una batería? ¿Y el estado de carga? El estado de carga es la forma en la que se “mide” cómo de llena está una batería siendo 0% vacío y 100% completo.

La profundidad de descarga es precisamente lo mismo, pero se mide de forma totalmente contraria,100% vacío y 0%

lleno. ¿Existen más sistemas para almacenar energía eléctrica? Sí, existen más sistemas de almacenamiento de energía eléctrica, pero como se ha visto, a nivel de usuario final y para

vivienda el empleado es la batería fotovoltaica. Algunos de los sistemas de almacenamiento de energía eléctrica a gran

escala y en grandes cantidades (GW) son las centrales hidroeléctricas reversibles. Baterías para almacenar energía eléctrica en casa, ¿Cuál es la mejor batería para placas solares? Lo importante en el momento de elegir cualquier tipo de batería fotovoltaica es pensar en cuánta energía puede

almacenar y la rapidez con la que esa energía se puede utilizar cuando la necesitamos. No existe una mejor batería para

nuestras placas solares, sino la batería acertada para nuestra instalación de autoconsumo. A continuación, mostramos

los 2 tipos de acumuladores solares: • Baterías monoblock

Es la batería fotovoltaica utilizada para instalaciones de autoconsumo de baja y media potencia, pueden cubrir el

consumo de la iluminación, la televisión, electrodomésticos de baja potencia… tienen unos ciclos de carga-descarga

inferiores, además de una vida útil de 7 a 10 años. Las baterías monoblock suelen tener tensiones entre 6v y 12v, por

lo que, si la instalación que vamos a realizar es de 48V por ejemplo se necesita 4 baterías monoblock de 12v o 8 baterías

monoblock de 6v. Este tipo de baterías son perfectas para iniciarse en el autoconsumo, porque son las más económicas. Sobre los modelos de baterías monoblock podemos destacar las baterías de gel y baterías AGM en instalaciones de

media potencia, tienen un mayor rendimiento y no tienen apenas mantenimiento. Estas baterías tienen una carga-

descarga que soporta los altos arranques de electrodomésticos, pero no son tan potentes como las baterías estacionarias.

Las baterías de litio o de ion-litio también pertenecen al tipo de baterías monoblock, tienen una descarga profunda y

actualmente se consideran las más eficientes del mercado, porque a pesar de que inicialmente estaban pensadas para

alimentar aplicaciones electrónicas, hay grandes fabricantes que han apostado por la investigación de las baterías de

litio, pues se espera que tengan un gran futuro. La empresa más destaca es Tesla, su batería de litio de Tesla Powerwall

tiene la capacidad de poder almacenar tanta energía que podría cubrir las necesidades energéticas de una vivienda

durante días. Se podría decir que las baterías de litio son el futuro de las baterías eficientes en las viviendas. • Baterías estacionarias

Se encuentran en instalaciones solares de medio a alto consumo, de tal forma, que se pueden emplear en

electrodomésticos con mayor potencia como son el horno y la lavadora. Las baterías estacionarias tienen una vida útil

de 20 años aproximadamente, tienen mayores ciclos de carga y descarga, pero evidentemente tienen un mayor coste

económico. Estas baterías constan de vasos de 2v solamente, de tal forma que si la instalación solar es de 48v deben

emplear 24 vasos de 2v. Algunos modelos estacionarios podrían ser:

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

• Las baterías OPZS, son las más empleadas en grandes instalaciones fotovoltaicas y poseen gran resistencia

para ciclos continuos de carga-descarga y una gran capacidad de almacenaje. Su desventaja es que tienen un

mantenimiento cada 2 años aproximadamente.

• Las baterías OPZV tienen las ventajas de las baterías OPZS, pero no requiere un mantenimiento cada 2 años,

pero su vida útil generalmente es inferior a los 20 años.

• Las baterías TOPZS son parecidas a las baterías OPZS, pero más económicas y de menor calidad (que se

traduce en menor vida útil), pues su proceso de fabricación se ha simplificado ya que tienen un envase

translúcido más barato.

Una vez explicado algunos tipos y modelos que existen de baterías, ya sólo queda por reflexionar cual es la batería que

nos interesa para nuestro tipo de instalación de autoconsumo.

Actividades.

Teniendo en cuenta el contexto de la película y la lectura del soporte teórico seleccione la opción correcta.

1. La opción más viable para reducir el tiempo de viaje es:

a. Reducir la distancia

b. Reducir el peso

c. Duplicar el peso

d. Duplicar el almacenamiento de energía

2. Para mejorar el tiempo que tarda la carga de baterías se debería:

a. Poner baterías más pequeñas

b. Poner paneles más pequeños

c. Poner baterías más grandes

d. Poner paneles más grandes

3. Para aumentar la capacidad de carga se debería:

a. Poner baterías más pequeñas

b. Poner paneles más pequeños

c. Poner baterías más grandes

d. Poner paneles más grandes

4. ¿Cuál es el tiempo que se demora cada trasmisión en llegar de un lado al otro?

a. 12 minutos

b. 22 minutos

c. 32 minutos

d. 42 minutos

5. De acuerdo con el ambiente existente en Marte, que otra opción es la más viables para generar energía:

a. Eólica

b. Mareomotriz

c. Fotovoltaica

d. Nuclear

e. Ninguna

6. De acuerdo con la lectura, para que haya fotosíntesis y se pueda producir papas en marte se requiere de:

a. azúcares, oxígeno, CO2

b. Agua, oxígeno, luz solar

c. Agua, luz solar, azúcares

d. Luz solar, agua, CO2

7. De acuerdo con el cuadro de pH, para que haya producción de papas el pH de sustrato que utilizó Mark Watney debe

estar entre

a. 1 y 3, porque en este rango de pH se absorbe mejor el agua

b. 7 y 8,5 Porque en este rango de pH las plantas pueden llevar a cabo la fotosíntesis

c. 5,5-6,5 Porque en este rango de pH, las plantas pueden absorber los nutrientes esenciales.

d. 9,5 y 13 Porque en este rango de pH las plantas pueden crecer normalmente

8. Mark Watney pudo cultivar papas en un ambiente cerrado porque: a. el CO2 que se produce por la respiración celular era eliminado al ambiente externo para que las plantas no se

intoxicaran con este gas.

b. En marte hay mucho oxígeno disponible

c. En un ambiente cerrado el CO2 que se produce por la respiración es reciclado para la fotosíntesis

d. Porque Mark Watney descubrió que podría transportar CO2 desde un depósito que encontró en marte.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

9. Mark Watney no sufrió de infecciones en la piel porque el pH de su piel estuvo entre el siguiente rango:

a. 1-3 porque en este rango la piel está muy hidratada

b. 12-14 porque en este rango el manto ácido de la piel se conserva

c. 9-11 porque en este rango la piel se mantiene hidratada y suave

d. 4,7 -5,7 porque en este rango la piel se mantiene hidratada y no sufre daños.

10. Suponga que entre el equipo de Mark Watney hay papel tornasol y la NASA le solicitó que hiciera una prueba de

pH en el sustrato en el que sembró las plantas de papa. La NASA le indicó que tomara una muestra de sustrato, le

agregue agua, la disuelva y luego humedezca el papel tornasol con una gota de esta solución, que espere 15

segundos y observe el color. Lo más probable es que la cinta de papel tornasol haya cambiado al color:

a. Rojo oscuro porque indica que el sustrato es muy ácido y allí se pueden desarrollar muy bien las plantas.

b. Verde, porque a este pH se absorben mejor todos los nutrientes y la planta no sufre daños en la raíz.

c. Verde claro, que indica que el pH está en un rango entre 5,5 y 7 el cual es óptimo para la absorción de nutrientes

y el desarrollo de la planta.

d. Azul, porque en este pH alcalino se absorben de forma óptima los nutrientes que tiene el sustrato y la raíz de

la planta de papa no sufre daños.

11. El proceso de la homeostasis se hace evidente excepto cuando: a. crece el cultivo de papa.

b. el astronauta se mantiene vivo dentro del traje cuando queda abandonado en Marte.

c. las plantas mueren al destruirse el hábitat por la falla de presión.

d. cuando Watney viaja respirando normalmente en el transportador.

12. Las papas que fueron utilizadas por Watney para realizar el cultivo recibieron principalmente estímulos

_________________________ para poder crecer.

a. biológicos y químicos

b. físicos y químicos

c. biológicos y físicos

d. biológicos, físicos y químicos

13. Watney encontró como principal preocupación para mantener vivo su cultivo de papa, la cantidad de agua que se

requiere por metro cuadrado de tierra cultivable. Por lo tanto, pensó en crear agua a partir hidracina (N 2H4) del

combustible al separar el nitrógeno e hidrógeno, que provocó al quemar el hidrógeno - oxígeno. La energía en este

tipo de reacción es: a. endotérmica

b. exotérmica

14. ¿Cuál opción ejemplifica el concepto de reacción química? a. La combustión de la madera.

b. La ebullición del agua.

c. O2 + 2H2O → 2 H2O

d. La tala de un árbol.

15. Observa los esquemas que identifican las características de las reacciones exotérmicas y endotérmicas. Con base

en la información, clasifica las siguientes reacciones en exotérmicas o endotérmicas según el caso. Señale las

respuestas correctas y justifica en el cuaderno.

A. C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energía

B. H2(g) + O2(g) → H2O (l) + 286 kJ

C. H2O (l) + 286 kJ → H2(g) + O2 (g)

D. CH4(g) + 2O2 (g) → CO2 (g) + 2H2O (l) 🔺H = -891,2 kJ

E. CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) 🔺H = 42,52 kcal

🔺H = cambio de energía.

a. Las reacciones A, B, y D son exotérmicas

b. Las reacciones A, C y D son endotérmicas.

c. Las reacciones C y E son endotérmicas.

d. Las reacciones B, y E son exotérmicas.

Evaluación y retroalimentación: El desarrollo de la presente actividad corresponde a las 5 asignaturas: Biología, Física, Química, Tecnología e

informática; obteniendo una misma calificación para estas. Para su revisión debe ser enviada según su curso al docente

correspondiente en la siguiente tabla:

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

CURSO DOCENTE RESPONSABLE CORREO ELECTRÓNICO 801 Wilson Daza [email protected] 802 Wilson Daza [email protected] 803 Paula Amaya [email protected] 804 Paula Amaya [email protected] 901 Mariela Rodríguez [email protected] 902 Mariela Rodríguez [email protected] 903 Mariela Rodríguez [email protected]

Calificación:

TABLA DE RESPUESTAS

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

A A A A A A A A A A A A A A A

B B B B B B B B B B B B B B B

C C C C C C C C C C C C C C C

D D D D D D D D D D D D D D D

E

Observaciones:

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

Bibliografía: • Alonso, Y., Barbosa, L., Chaves, N., Gutiérrez, D., Hoyos, M. et al. 2016. Proyecto SaberEs, ser, hacer Ciencias

8. Editorial Santillana S.A.S Bogotá, Colombia. 304 p.

• Rodríguez S., M y Flórez, V.J. 2004. Elementos esenciales y beneficiosos. CYTED 2004; FERTI-RIEGO:

TECNOLOGÍAS Y PROGRAMACIÓN EN AGROPLASTICULTURA (25-36) Guzmán, M. & López Gálvez,

J. (Ed) ISBN: 84-96023-27-3; DL: Al-290-2004; https://core.ac.uk/download/pdf/143458034.pdf

Cibergrafía: • Energia solar - https://solar-energia.net/

• https://www.acciona.com/es/energias-renovables/energia-solar/

• https://inarquia.es/almacenar-energia-solar-casa

• https://danielmarin.naukas.com/2015/10/17/los-aciertos-y-errores-de-the-martian-marte/

• EUCERIN. 2020. Comprender el pH de la piel. https://www.eucerin.com.ar/acerca-de-la-piel/conocimientos-

basicos-sobre-la-piel/skins-

ph#:~:text=El%20valor%20óptimo%20de%20pH,la%20piel%20es%20ligeramente%20ácido.

• Ibañez, J.J. 2007. Biodisponibilidad de los nutrientes por las plantas pH del suelo y el complejo de cambio o

absorbente. Un universo invisible bajo nuestros pies: los suelos y la vida. En:

https://www.madrimasd.org/blogs/universo/2007/05/09/65262. Consultado el 20 de junio de 2020.

• Instituto de dermocosmética. 2018. El pH de la piel y de los

cosméticos. https://www.institutodermocosmetica.com/el-ph-de-la-piel-y-de-los-cosmeticos/

• Ministerio de educación Nacional (MEN). 2012. Secundaria activa grado 9. Bogotá. En:

https://movil.colombiaaprende.edu.co/sites/default/files/aprenderencasa/basica-secundaria/secundaria-activa-

9.pdf. Consultado 20 de junio de 2020.

• Monografías. Consultado el 24 de junio de 2020. Disponible en:

https://www.monografias.com/trabajos104/profundizando-area-quimica/profundizando-area-quimica19.shtml

• pH y alcalinidad: https://www.lenntech.es/ph-y-alcalinidad.htm#ixzz6Pqxfd4sN

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

“GUÍA PEDAGÓGICA BÁSICA SECUNDARIA Y MEDIA” GUÍA 6.

Tema: Condiciones de cambio y conservación de diversos sistemas.

Objetivo: Explicar las condiciones de cambio y conservación en diversos sistemas a partir de la transferencia,

transporte e interacción de la materia y la energía. Competencias para desarrollar: • Cognitiva (saber): Diferencia los tipos de reacciones químicas que se presentan en la naturaleza.

• Cognitiva (saber): Comprende y explica los procesos físicos y químicos que se llevan a cabo en los sistemas vivos

o artificiales.

• Socioemocional (ser): Toma conciencia sobre las reacciones químicas que se presentan en la naturaleza.

• Procedimental (hacer): Analiza diferentes reacciones químicas y su interacción con la materia y la energía.

Metodología: • Observe con atención la película: Misión Rescate. De ser necesario tome nota de aquellos aspectos que se

identifiquen como relevantes desde el punto de vista científico y tecnológico.

• A partir del recurso cinematográfico, lea con atención el soporte temático y subraye las ideas principales.

• Desarrolle las actividades propuestas y presente al profesor que le corresponda según se indica.

Soporte Temático:

Clasificación de las reacciones químicas Las reacciones químicas se pueden clasificar en siete tipos de acuerdo con la forma como interactúan los reactivos.

Reacciones de síntesis Reacciones de descomposición

Se combinan dos o más tipos de sustancias para

generar un nuevo producto. Los reactivos pueden ser

elementos o compuestos, pero el producto siempre es

un compuesto. Generalmente estas reacciones liberan

calor o son exotérmicas. Se simbolizan así:

Estas reacciones son muy comunes en la naturaleza

como la fotosíntesis, la corrosión de metales y la

formación de lluvia ácida.

Ocurre la desintegración de una sustancia, en este tipo de

reacciones hay un solo reactivo, el cual se descompone en

uno o más productos por la ruptura de los enlaces químicos.

El reactivo siempre debe ser un compuesto, y los productos

pueden ser elementos o compuestos más sencillos. Estas

reacciones son endotérmicas, pues absorben calor; se

presentan como de la descomposición de carbonatos. Se

simbolizan:

Reacciones de sustitución simple Reacciones de doble sustitución En esta situación un elemento reacciona reemplazando

a otro en un compuesto, y este elemento que es

desplazado aparece como elemento libre, por esto los

reactivos y los productos son un elemento y un

compuesto. Esta reacción es común para todos los

metales capaces de reaccionar con el ácido clorhídrico.

En este tipo de reacción, participan dos compuestos en los

cuales el ion positivo (catión) de un compuesto, se

intercambia con el catión del otro. Generalmente ocurren

en soluciones acuosas (disolución).

Las reacciones de precipitación son de doble sustitución y

ocurren cuando se combinan dos o más disoluciones para

formar un producto insoluble sólido llamado precipitado.

Intervienen compuestos iónicos que son atraídos por otros

iones de carga opuesta.

Reacciones de combustión Reacciones de neutralización

Se presentan cuando una sustancia llamada

combustible (un hidrocarburo - C, H, N, O) reacciona

con el oxígeno. Requieren de un aporte energético

inicial en forma de calor o electricidad para que

ocurran, por lo tanto, es exotérmica. Como

consecuencia de la reacción de combustión se tiene la

formación de una llama, una masa gaseosa

incandescente que emite luz y calor. Los productos

más comunes son CO2 y H2O. A los productos de una

reacción de combustión se los denomina, en forma

genérica, humos.

Son aquellas en las que los ácidos y las bases reaccionan

entre sí para producir una sal y agua. Algunas sustancias

ácidas pueden ser como el vinagre y el jugo de limón, otras

básicas como limpiadores que contienen amoniaco. Generalmente son reacciones exotérmicas y el calor

asociado se conoce como calor de neutralización.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Reacciones de óxido - reducción

Se pueden considerar como la suma de dos procesos independientes de oxidación y reducción. Oxidación es el

proceso por el cual una especie química pierde electrones, como resultado, su número de oxidación se hace más

positivo. La reducción es el proceso mediante el cual una especie química gana electrones, con lo cual el número de

oxidación de los átomos involucrados se hace más negativo. Estos procesos simultáneos se denominan procesos

redox, donde aparece el agente oxidante y el agente reductor.

Tabla 1. Clasificación de las reacciones químicas. Tomado y adaptado de: Alonso et.al., 2016; Smartquim, s.f.; De Paz, s.f.

Las reacciones químicas en un ecosistema

Fig. 1. Reacciones Químicas en los ecosistemas. Tomado de: https://josueabuelo3.wixsite.com/ecologia/single-

post/2015/03/13/ciclos-biogeoquimicos En un ecosistema se presentan múltiples reacciones químicas dado que de forma permanente se presenta un flujo de

materia y energía, tanto al interior de los factores bióticos (seres vivos), como entre estos y los factores abióticos (agua,

luz, temperatura, humedad, suelo).

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Hablamos de reacciones químicas en la fotosíntesis como se ha enunciado en guías anteriores, en la respiración de

animales y plantas, en las que se dan reacciones de descomposición, combustión y óxido - reducción en las cuales los

organismos con intervención del oxígeno oxidan azúcares como la glucosa para liberar energía contenida en sus enlaces

y producir CO2 y agua. Por otro lado, en el ciclo del carbono, el CO2 se transforma en bicarbonato (HCO3) por medio

de una reacción de síntesis en presencia de agua. En el ciclo del nitrógeno, el nitrógeno atmosférico se fija en el suelo

por acción de las bacterias y fluye a través de la cadena trófica por medio de reacciones de síntesis antes de regresar a

la atmósfera. Las reacciones de combustión en los seres vivos y motores de automóviles o en fábricas (combustibles

como la glucosa o gasolina) reaccionan al oxígeno para producir dióxido de carbono y agua, liberando energía en forma

de luz y calor. Esta energía es transformada en energía mecánica que, por ejemplo, permite el movimiento de los

animales o los autos.

Erosión

Es el desgaste, disminución y deterioro de la superficie de la tierra por factores de actividades humanas y agentes como

el agua, el hielo, vientos, cambios térmicos y otros cuerpos hidrológicos. Además, está conformada por estos factores

como las rocas, el suelo, el

agua y el viento que

impactan sobre la tierra

(Pineda, s.f.). En este proceso los suelos y

las rocas son fragmentados

y transportados a distintos

lugares de la superficie. Se

pueden presentar distintos

tipos de erosión: hídrica

(costas, fluvial, glaciar,

cenotes); eólica (dunas,

llanuras de loess),

gravitacional (evidente

ladera de montañas-

rodados, filtraciones de

agua, fondo del océano en

cordilleras y dorsales

submarinas). Tomada de:

https://image.slidesharecdn.com/iii-

151128195656-lva1-

app6891/95/iii42-la-erosin-1-

638.jpg?cb=1448740779

Formación de la atmósfera terrestre

La atmósfera es una envoltura gaseosa que rodea al planeta tierra. Gracias a esta envoltura ha sido posible el origen y

la evolución de la vida en la tierra con la diversidad de formas que se conocen hasta el día de hoy.

La atmósfera actual no siempre tuvo la cantidad de oxígeno que existe hoy. Hace 3500 millones de años era

principalmente nitrógeno, dióxido de carbono y oxígeno, casi todo el oxígeno estaba contenido en las moléculas de

agua. Los océanos estaban plagados de organismos anaerobios, es decir, organismos que se desarrollan en ausencia

del oxígeno. Pero en algún momento entre 3500 y 2500 millones de años atrás, uno de estos microorganismos que

probablemente flotaban en los océanos primitivos desarrollaron una nueva capacidad, la fotosíntesis. Las estructuras

de su membrana celular le permitían aprovechar la luz del sol, para convertir el agua y el dióxido de carbono en oxígeno

gaseoso y en azúcares y usarlos para producir energía. Esos organismos fueron los antepasados de lo que ahora

llamamos cianobacterias. La fotosíntesis dio a estos microorganismos una gran ventaja sobre las otras especies, porque

ahora podían producir su propia energía. Las poblaciones de estos microorganismos aumentaron en gran escala y

comenzaron a contaminar la atmósfera primitiva con el oxígeno gaseoso que se producía por la fotosíntesis, con el

correr de los siglos, el oxígeno contribuyó en la formación de la atmósfera. Esta riqueza de oxígeno se convirtió en un

gran problema para el resto de los microorganismos, porque era tóxico para su forma de vida, pues podían vivir sin

oxígeno. Como resultado hace 2500 millones de años hubo la primera extinción masiva de casi toda forma de vida, de

la que las cianobacterias escaparon. Este periodo es conocido como la gran oxidación o la catástrofe del oxígeno, pero

este no fue el único problema, el metano actúo como un potente gas invernadero y calentó la tierra, y como resultado

el metano reaccionó con el oxígeno, se formó CO2 y agua, esto produjo que se enfriara la tierra y sucedió la primera

glaciación conocida como glaciación Huroniana, este periodo duró millones de años y los organismos aerobios se

adaptaron, estos organismos empezaron a absorber parte del gas CO22 que estaba en la atmósfera y la concentración

de oxígeno subió y luego bajó hasta un 21 % , aproximadamente lo que tenemos hoy en día. La posibilidad de usar

la energía química del oxígeno para obtener energía (respiración celular) les dio el impulso a los microorganismos para

diversificar y desarrollar formas de vida más complejas. Las cianobacterias también tenían un papel que jugar en esta

historia. Hace millones de años otros microorganismos tragaron cianobacterias en un proceso llamado endosimbiosis,

al hacerlo, este microorganismo adquirió su propia fábrica interna de fotosíntesis. Estos fueron los antepasados de las

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

células vegetales, y las cianobacterias se convirtieron en cloroplastos, organelos que realizan la fotosíntesis hoy. Las

cianobacterias están en casi todos los ambientes de la tierra. Océanos, agua dulce, suelo, las rocas antárticas y, todavía

bombean oxígeno a la atmósfera.

Lo que nos cuentan los estromatolitos

En un principio, hace millones de años la tierra primitiva no tenía condiciones favorables para que la vida se

desarrollará, no había capa de ozono por lo que los rayos del sol lo quemaban todo. En la actualidad, existe evidencia

de que la vida tuvo que gestarse bajo el agua o escondida en las rocas, los organismos evolucionaron y comenzaron a

asociarse para poder sobrevivir en la tierra, hubo bacterias que se unieron a algas (las cuales hacen fotosíntesis) y

formaron asociaciones bacterianas que hoy se conocen como estromatolitos, los que fueron colonizando la faz de la

tierra. Los estromatolitos no sólo sobrevivían, sino que también lanzaron el oxígeno a la atmósfera primitiva, lo mismo

que las cianobacterias primitivas, este oxígeno bombeado a la atmósfera permitió la formación de la capa de

ozono. Con la capa de ozono filtrando los rayos UV, la vida fue posible tal como la vemos hoy en día. A medida que

el planeta cambio, los estromatolitos fueron desapareciendo. En la actualidad, los estromatolitos se observan como

formaciones rocosas en capas y solo se encuentran en lugares muy especiales, como en la bahía Shark en Australia, en

Yellowstone en estados unidos y en un lugar conocido como Cuatro ciénegas en México y en el Salar que se localiza

en la cordillera de los Andes Sur Americanos. En esta región de los Andes, que es un desierto que se encuentra en la

parte alta de la cordillera sobre los 4000 metros sobre el nivel del mar, es una región comprendida entre Argentina,

Chile, Perú y Bolivia. Se puede decir, sin temor a errar que los estromatolitos son rocas vivas que están inmersos en

cuerpos de agua salinos, con una concentración de sal que puede ser hasta ocho veces mayor a la concentración que

hoy se encuentra en los océanos, esto nos indica claramente, que estos microorganismos pueden vivir en condiciones

extremas, por eso se denominan organismos extremófilos, porque viven en donde no es posible encontrar otras formas

de vida.

Factores bióticos y abióticos

En cuanto a los factores bióticos, el ser humano se desempeña en diferentes dimensiones en las cuales se relaciona

con otros seres vivos que pueden ser de su misma o diferente especie. Estas relaciones le permiten cumplir con sus

funciones vitales y satisfacer necesidades psicológicas, sociales y culturales como miembro de la sociedad.

No obstante, todos los seres vivos requieren de los factores abióticos, es decir, la materia inerte, para la vida como los

nutrientes minerales, el agua, el aire, el viento, la luz y el calor, además de un lugar en el que pueda cumplir con sus

funciones reproductivas, de alimentación y de relación con otros organismos. La tierra es un planeta rocoso, con agua,

oxígeno y CO2 disponible en la atmósfera. Por lo tanto, es importante tener en cuenta estos factores en la búsqueda de

un planeta que permita albergar la vida como se conoce en la tierra.

De acuerdo con la forma como se asocian los factores bióticos y los factores abióticos encontramos diferentes tipos de

biomas en la tierra, cada uno de ellos con sus especies propias que incluyen individuos de todos los reinos y factores

abióticos como temperatura y luz que definen el tipo de bioma.

Principio de Pascal

Blaise Pascal (1623- 1662) fue un matemático, físico, filósofo y escritor, sus contribuciones a

diferentes áreas permitieron la construcción de la primera calculadora mecánica; además

contribuyó a recopilar información sobre fluidos y a aclarar los conceptos de presión y de vacío.

Tomado de: https://genios-computacion-1002.fandom.com/es/wiki/Blaise_Pascal

El principio de Pascal: establece que la presión que ejerce un fluido que está en equilibrio y que no puede

comprimirse, alojado en un envase cuyas paredes no se deforman, se transmite con idéntica intensidad en todos los

puntos de dicho fluido, y hacia cualquier dirección. Es decir, la fuerza que recibe un elemento del área será

transmitido en su integridad al elemento siguiente y el siguiente a las paredes contiguas. El principio de Pascal

permite crear mecanismos capaces de amplificar las fuerzas. EJ. Los elevadores o gatos hidráulicos.

P= presión F= Fuerza A= Área

Principio de Pascal. Tomado de: pascalsites.google.com/a/uc.cl/principiodepascal/principio-de-

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

¿Cómo quieres comunicarte en el futuro?

Teniendo en cuenta los avances tecnológicos en comunicación: ¿Cómo está el ser humano preparado para esta vida

ultra conectada? ¿Qué riesgos tiene estar ultra conectados?

Recientemente el “Mundo Today” publicó la siguiente noticia: «Desconecta al abuelo para enchufar el cargador del

móvil. Desenchufó el respirador lo justo para mandar un WhatsApp diciendo que el abuelo está bien».

Según Tristan Harris, ex diseñador de Google: «A largo plazo tendremos tendencia a sentirnos cada vez más estresados

y desbordados, porque no hacemos más que aumentar las vías de información. Nos bombardeamos unos a otros con

tareas, ideas, peticiones y esto va a agravarse con el tiempo».

Según Elsa Punset: «Pensábamos que las redes sociales que nos conectan con la gente nos iban a servir para estar

menos solos pero la gente se siente cada vez más sola».

En este vídeo el músico Moby describe cómo será la vida si no podemos separarnos de nuestros aparatos de

comunicación. Según Moby: «En el futuro imagino dos escenarios posibles: en el peor de los casos la comunicación

será constante e inmersiva. Lo que significa que ya nunca podremos desconectarnos. En el mejor de los casos nos

autorregulamos para evitar una dependencia de la comunicación y de la tecnología».

Como resultado de todo lo anterior: ¿Cómo podemos autorregularnos?

Existen campamentos para la desintoxicación tecnológica, como el Campamento Gambers al que van personas que

están tan conectados a sus pantallas que no tienen tiempo para los demás. En este campamento las personas dejan todos

sus dispositivos móviles, tabletas, ordenadores en una bolsa de papel y no pueden tocarlas. Durante un fin de semana

realizan actividades para comunicarse entre ellos a través de papel, paneles donde dejan mensajes, se relacionan entre

ellos en una hoguera, etc.

¿Cómo evitar la desconexión y seguir conectados con lo que nos importa en la vida?

Joe Hollier y Kaiwei Tang han creado un teléfono para usarlo lo menos posible (light phone) para que se libere la gente

de todo lo que está conectado. Según sus creadores: «No reemplaza al teléfono, es un segundo teléfono. Se enciende

con el Smartphone y dejamos éste en casa. Sólo se redirigen las llamadas de los que hayamos seleccionado al ligth

phone, el resto reciben un mensaje. Así nos permite estar conectados con nuestros amigos y familia sin desconectarnos

del momento presente».

Según Joe Hollier: «La tecnología es maravillosa para conectar a la gente en todo el mundo y eso tiene un valor

inestimable, pero también quiero que la tecnología que utilice me respete, que me permita ponerme en contacto con la

persona quiero y que después desaparezca para disfrutar de su compañía».

¿Cómo es de efectiva tu comunicación?

Según Pilar Gómez-Acebo: «La tecnología interna es la que vence a la externa. La mejor tecnología hard y soft está

dentro de cada ser humano y ése domina siempre a la tecnología externa».

Creo que la tecnología puede hacernos la vida más fácil y contribuir al trabajo colaborativo. Aunque en lugar de

absorbernos la comunicación del futuro nos pueden ayudar a conectar con lo que nos importa. Para ello me parece

importante trabajar en nuestra tecnología interior para decidir cómo utilizar la tecnología externa. ¿Cómo vas a

desarrollar tu tecnología interior para comunicarte con la tecnología exterior?

Por lo tanto, te invito a reflexionar: (responde las preguntas 14 a 18 de acuerdo con el anterior texto)

Actividad.

• Seleccione la opción correcta.

1. Cuando Watney intentó crear agua a partir de hidracina para mantener su cultivo de papa se supondría una

reacción como la siguiente:

N2H4 + O2 → N2 + 2H2O A partir de su estructura, identifique a qué tipo de reacción corresponde: a. de descomposición

b. de doble sustitución

c. de combustión

d. de sustitución simple

2. Durante el proceso de respiración de las plantas del cultivo de papa se están llevando a cabo reacciones de: a. descomposición, combustión y óxido - reducción

b. descomposición, síntesis y sustitución simple

c. combustión, precipitación y neutralización

d. doble sustitución, descomposición y neutralización

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

3. En las reacciones de descomposición, los enlaces del

reactante se rompen para obtener sustancias más simples. Un

ejemplo de este tipo de reacción es la descomposición

espontánea del carbonato de calcio (CaCO3), en el cual se

produce óxido de calcio (CaO) y dióxido de carbono (CO2).

¿Cuál de los siguientes esquemas representa las reacciones de

descomposición?

4. Para que se pueda fabricar una atmósfera artificial en Marte que permita el establecimiento de la vida sería

necesario:

a. Que no existieran animales vivos que produjeran CO2

b. Que existieran seres vivos como plantas y animales para que exista oxígeno y CO2 en la atmósfera

c. Que no existieran plantas, porque la fotosíntesis produce oxígeno y el oxígeno que producen las plantas no

sirve para respirar.

d. Que la atmósfera tenga una barrera contra los rayos UV.

e. Las opciones a, b y c son ciertas.

f. La opción b y la opción d son ciertas.

5. La NASA desea saber si hubo vida en Marte, una de las evidencias para considerar esta posibilidad sería:

a. Encontrar volcanes activos b. Encontrar fósiles de rocas vivientes semejantes a los estromatolitos c. Encontrar agua salada d. Encontrar depósitos de agua dulce.

6. Los factores abióticos que permitieron que Mark Watney sobreviviera en Marte fueron:

a. Los alimentos empacados al vacío b. Las plantas de papa que produjeron tubérculos de papa c. Los nutrientes minerales presentes en los excrementos d. El agua que Mark Watney logró producir e. Las opciones c y d son ciertas. f. La s opciones a, b, c y d son ciertas

7. Los factores bióticos que le permitieron a Mark Watney sobrevivir en marte fueron:

a. Los recuerdos b. La música de los ochenta de su jefe c. plantas de papa d. agua

8. En la formación de la atmósfera terrestre fue necesaria la actividad de:

a. Organismos pluricelulares b. Microorganismos heterótrofos c. Microorganismos autótrofos- que hacen fotosíntesis. d. Ninguna de las anteriores

9. Observe la siguiente figura y responda:

Recuerde que, por el principio de Pascal, la presión en el punto A es igual

a la presión en el punto B. La presión en el punto C es igual a la presión

en el punto D.

Responda ¿cuál de las siguientes afirmaciones es falsa teniendo en cuenta

que en cada punto hay un agujero por el que sale agua.

a. Por el agujero A el agua sale con mayor velocidad que por el agujero B b. Por el agujero D el agua sale con la misma velocidad que por el agujero C c. Por el agujero D el agua sale con mayor velocidad que por el agujero B d. Por el agujero A el agua sale con menor velocidad que por el agujero C

10. De acuerdo con la figura de la pregunta 18 en qué lugar hay mayor fuerza

a. En el punto A b. En el punto B c. C. En el punto D

d. Ninguna de las anteriores e. Todas las anteriores

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

11. El invernadero de Mark Watney se despresurizó rápidamente, ¿por qué?

a. El invernadero perdió presión por una fuga b. El peso de la atmósfera de Marte destruyó el invernadero c. El invernadero nunca perdió presión a pesar de la fuga d. El invernadero no se despresurizó porque no tenía presión.

12. En la siguiente imagen se presentan algunas posibles fuentes y sumideros de metano en el plante Marte. Conforme

a la imagen se puede establecer que algunas de las reacciones que se llevan a cabo son las siguientes:

a. CH4 + H2O → CO + 3H2

b. CO + 2H2 → CH3OH

c. CH3OH + O2 → HCHO

Identifique el tipo de cada reacción. a. __________________________

b. __________________________

c. __________________________

13. De acuerdo con el relieve que se percibe a lo largo de la cinta cinematográfica sobre el planeta rojo, ¿cuál sería el

tipo de erosión que ha sufrido Marte y cuáles pueden ser sus causas? Explique. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14. ¿Cómo quieres que sea tu comunicación del futuro?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

15. ¿Qué grado de conexión y tecnología quieres en tu vida?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

16. ¿Cómo te ayuda la tecnología a vivir cómo quieres?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

17. ¿Cuáles son tus valores? ¿Cuáles quieres fomentar?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

18. ¿Cómo respetas tus valores con el uso que haces de las tecnologías?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

19. Observa la siguiente figura y responde en el espacio asignado.

a. ¿Porque el globo de la figura no se rompe?

b. ¿Qué pasaría si el globo se pusiera sobre una sola puntilla?

20. Observe las siguientes imágenes:

Suponiendo que Mark Watney necesita ir a uno de los polos de

Marte en donde se forma una especie de nieve y no se quiere

hundir, le informa a la NASA que va a caminar con la opción

B. Suponga que usted es un experto de la NASA, ¿cuál de los dos

tipos de zapatos para nieve le recomendaría usar a Mark

Watney? Explique.

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

Evaluación y retroalimentación:

El desarrollo de la presente actividad corresponde a las 5 asignaturas: Biología, Física, Química, Tecnología e

informática; obteniendo una misma calificación para estas. Para su revisión debe ser enviada según su curso al

docente correspondiente en la siguiente tabla:

CURSO DOCENTE RESPONSABLE CORREO ELECTRÓNICO

801 Mariela Rodríguez [email protected] 802 Mariela Rodríguez [email protected] 803 Wilson Daza [email protected] 804 Wilson Daza [email protected] 901 Paula Amaya [email protected] 902 Paula Amaya [email protected] 903 Paula Amaya [email protected]

Calificación:

TABLA DE RESPUESTAS

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

A A A A A A A A A A A

B B B B B B B B B B B

C C C C C C C C C C C

D D D D D D D D D D D

E

_______________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Observaciones:

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

Bibliografía: • Alonso, Y., Barbosa, L., Chaves, N., Gutiérrez, D., Hoyos, M. et al. 2016. Proyecto SaberEs, ser, hacer Ciencias

8. Editorial Santillana S.A.S Bogotá, Colombia. 304 p.

Cibergrafía:

• De Paz, C. s.f. Consultado el 27 de junio de 2020. Disponible en:

https://www.fullquimica.com/2011/11/reacciones-quimicas.html

• Pineda, J. s.f. Erosión. Qué es, tipos y consecuencias. https://encolombia.com/medio-ambiente/interes-a/erosion/

• Smartquim. s.f. Consultado el 27 de junio de 2020. Disponible en: https://sites.google.com/site/smartquim/unidad-

iii/clasificacion-de-reacciones-quimicas

• Comunicación del futuro: ¿Cómo aprovecharla? https://tu-mapa.es/comunicacion-del-futuro-como-aprovecharla/

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

“GUÍA PEDAGÓGICA BÁSICA SECUNDARIA Y MEDIA” GUÍA 7.

Tema: Geología, Biodiversidad y medios de transporte. Objetivo: Establecer relaciones entre geología, biodiversidad y medios de transporte a partir de un recurso

cinematográfico. Competencias para desarrollar: • Cognitiva (saber): Conoce acerca de los procesos geológicos y la dinámica terrestre comparados con los eventos

representados en la película. • Socioemocional (ser): Entiende las implicaciones sociales que se pueden generar a partir de la dinámica de los

procesos geológicos. • Procedimental (hacer): Analiza reportes y gráficos generados a partir de los movimientos geológicos.

Recursos:

• El desarrollo de las actividades de la guía 7 y 8 tendrán como contexto general la película

denominada 2012. Dirigida en formato cinematográfico por Roland Emmerich. Debe

buscar la película, verla en alquiler, en YouTube, o en cualquier otra plataforma (Play Go

en Play Store).

• Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=s1V1IgnLErE

• Sinopsis: En el calendario de los mayas aparece señalado el año 2012 como la fecha en la

que se producirá el fin del mundo, que irá acompañado de diversas catástrofes naturales:

erupciones volcánicas, tifones, glaciares que inundarán el planeta. Cuando el escritor

Jackson Curtis (John Cusack) y sus hijos regresan a casa, una intensa actividad sísmica

recorre la Costa Oeste de los Estados Unidos.

Metodología: 1. Observe con atención la película: 2012. De ser necesario tome nota de aquellos aspectos que se identifiquen como

relevantes desde el punto de vista científico y tecnológico.

2. A partir del recurso cinematográfico, lea con atención el soporte temático y subraye las ideas principales y consulte

los términos desconocidos.

3. Desarrolle las actividades propuestas y presente al profesor que le corresponda según se indica.

Soporte Temático:

La geología en Colombia

Colombia se encuentra ubicada en una zona geológicamente activa dada su

formación en los movimientos de las placas tectónicas de Nazca, Caribe, Cocos

y Sudamericana. La parte continental de Colombia está sobre la placa

Sudamericana, las islas de San Andrés y Providencia en la placa del Caribe; las

islas de Malpelo y Gorgona en la placa de Nazca. La superposición de la placa de

Nazca sobre la de Suramérica (subducción), provoca una alta actividad sísmica

y volcánica sobre las cordilleras Occidental y Central, que forman parte de Los

Andes. En ese sentido es de resaltar que los volcanes del país son parte del

Cinturón de Fuego del Pacífico, y tanto los movimientos de las placas como la

actividad volcánica se encuentran asociados a una dinámica externa que modifica

el paisaje superficial de la Tierra que incide en la manifestación de fenómenos naturales como erupciones volcánicas,

terremotos, géiseres o tsunamis, los cuales tienen un impacto catastrófico para el ser humano (Colombiamania, 2017;

Alonso et al., 2016ª, 2016b).

Los movimientos tectónicos

Las placas tectónicas se mantienen en constante

movimiento y este libera energía cinética (incluso

acompañada de la liberación de magma en ciertas

condiciones), dando como consecuencia, fenómenos

que amenazan la población local. En los límites entre

las placas es donde se libera la tensión acumulada por

el contacto, lo que produce mayor cantidad de sismos,

erupciones y maremotos que en otras regiones del

mundo. Según la dirección del movimiento de las dos

placas entre los límites, se pueden clasificar en

divergentes, transformantes y convergentes (Alonso

et al., 2016b).

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

• Límites convergentes: en estas fallas geológicas, las placas chocan y forman una zona de subducción, en donde

una placa se hunde bajo la otra. Estos movimientos pueden producir sismos y erupciones volcánicas.

• Límites divergentes: en esta frontera las placas se separan unas de otras, formando grietas en la corteza por la

cual emerge el magma para formar montañas submarinas o dorsales oceánicas.

• Límites transformantes: las placas se deslizan lateralmente en el plano horizontal, generalmente en direcciones

opuestas. Este rozamiento puede ocasionar sismos de baja intensidad.

Los volcanes son estructuras montañosas formadas por el magma que fluye y emerge en forma de lava, la ceniza

volcánica y los gases provenientes de las

erupciones. Estos se generan en las zonas de

subducción de placas convergentes o en las

dorsales oceánicas con placas divergentes debido a

la presión que ejerce el magma desde el interior de

la Tierra sobre la corteza terrestre. La forma en que

fluyen los materiales por las laderas montañosas en

los volcanes crea formaciones características que

se pueden clasificar conforme a la siguiente

imagen:

Tipos de volcanes. Tomado de: https://concepto.de/wp-content/uploads/2019/11/tipos-de-volcan-e1574429393175.jpg

Una erupción volcánica es el proceso de emisión de magma

en forma de lava, gas y ceniza a través de los volcanes. Las

emisiones ocurren por efectos de altas presiones que se

presentan en cámaras magmáticas, donde se encuentran

grandes volúmenes de magma de forma subterránea. Las

erupciones volcánicas tienen diferentes intensidades según la

fuerza con la que suceden las emisiones: erupciones efusivas,

explosivas y extrusivas.

Los terremotos son movimientos violentos del suelo que se presentan por el paso de ondas sísmicas. Las ondas

sísmicas son perturbaciones que transportan una enorme cantidad de energía mecánica que se generan por los

movimientos de las placas tectónicas. Esta cantidad de energía liberada es medida por la escala sismológica de Richter,

una escala logarítmica donde 2,0 es de poca magnitud y 6,9 es uno de gran magnitud; se registran a través de

sismógrafos, aparatos que miden la amplitud de la onda sísmica generada. Cuando la Tierra se mueve se marca sobre

un papel la amplitud de este movimiento, formando un sismograma, el cual registra los diferentes tipos de ondas

causantes del terremoto: P, S, L y R.

Izquierda, ondas producidas por la liberación de energía; Derecha, tipos de ondas causantes de terremotos. Tomada de:

https://slideplayer.es/slide/12083071/69/images/3/3.+Tipos+de+ondas+s%C3%ADsmicas%3A.jpg, Los tsunamis o maremotos son movimientos en masa de grandes cantidades de

agua por medio de ondas que transportan una gran cantidad de energía que viajan a

través de los océanos y chocan con gran fuerza sobre las costas de los continentes

transformando de manera significativa el paisaje. Los cambios bruscos que generan

el desplazamiento del agua se producen por levantamiento o hundimiento de la

corteza oceánica, por terremotos o erupciones volcánicas submarinas debido al

movimiento de placas tectónicas en las dorsales oceánicas. Las amplitudes de las

ondas pueden llegar hasta 5 metros en el lugar de origen, pero a medida que avanza

hacia zonas menos profundas, alcanzan alturas de hasta 50 metros. Los tsunamis se

clasifican según la escala modificada de Sieberg desde un nivel muy suave, donde

es casi imperceptible, hasta desastroso.

Formación de un tsunami. Tomado de: https://wiki.salahumanitaria.co/w/images/5/54/TSUNAMI.gif Lectura tomada y adaptada de: Alonso et al., 2016a, 2016b.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Biodiversidad

La biodiversidad (del griego bios “vida y del latín diversitas “variedad”) se define como la variabilidad de los

organismos vivos de cualquier fuente, incluidos los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos, y

los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies

y de los ecosistemas” (Cumbre día de la Tierra, Río de Janeiro 1992). La biodiversidad es el resultado de los procesos

de evolución y adaptación de los organismos a los diferentes ambientes del planeta.

Componentes de la biodiversidad

Diversidad taxonómica o específica: es la variedad de especies que han sido agrupados en diferentes taxones como

reino, Filo, Clase, Orden, familia, género y especie, que es posible observar en área específicas o a nivel global en toda

la biosfera.

Diversidad genética: Es la variabilidad que existe en la estructura genética de poblaciones distintas de la misma

especie. Por ejemplo: hay papa pastusa, papa criolla, papa sabanera, entre otras, aunque todas son papas, no saben igual

y su forma, tamaño y color son diferentes, todas estas características están determinadas por genes.

Diversidad de ecosistemas: se refiere a la variedad de especies que se encuentran en un área geográfica

determinada. La función que cada una de las especies cumple favorece el equilibrio de los ecosistemas, este aspecto

es tan importante que la desaparición de una de ellas puede tener graves consecuencias sobre las condiciones de vida

del resto. Además, las interacciones entre los factores bióticos y abióticos que son esenciales para la vida están

relacionados de manera sistémica a nivel global. Por ejemplo, el derretimiento de los polos no solo afecta a las especies

que allí vivan, también afecta la vida en las ciudades costeras porque el nivel del mar sube. Además, se altera la

concentración de sal en los océanos y esto altera el sistema de corrientes marinas que a la vez altera el clima en muchas

regiones que están muy lejos de los polos.

Existen varios factores que afectan la pérdida de biodiversidad como la deforestación y la pérdida de suelo, cuando

estos dos elementos desaparecen, entonces las especies desaparecen y con ellas una gran cantidad de genes que son

únicos. Así mismo, la desaparición de especies pone en peligro los ecosistemas. Un ejemplo de esto en cuando

desaparecen los depredadores de una especie, esta especie aumenta en número y genera presión sobre la disponibilidad

de alimento para otras especies, lo cual induce la desaparición de especies de más especies lo cual lleva al colapso del

ecosistema.

Las actividades humanas como la agricultura, la ganadería y la urbanización reducen significativamente el área

geográfica de los ecosistemas nativos, sumando a esto la gran cantidad de sustancias químicas que se producen en las

zonas industriales que contaminan el aire, el agua y el suelo. Por otra parte, el uso intensivo de agroquímicos afecta los

insectos polinizadores, las poblaciones de microorganismos y organismos pequeños que viven en el agua y en el

suelo. Todas estas actividades están llevando a que se produzca la sexta extinción masiva de especies, esta última

generada por la actividad humana.

En cuanto a los lugares en donde hay mayor biodiversidad se tiene que los seres vivos no se encuentran repartidos de

forma uniforme en la biosfera. La distribución de la diversidad biológica específica actual es el resultado de procesos

evolutivos, biogeográficos y ecológicos a lo largo del tiempo desde la aparición de la vida en la tierra.

Entre los factores que condicionan la distribución de la biodiversidad se encuentran: la latitud, la altitud, la

disponibilidad de agua. La heterogeneidad de hábitats, la insularidad, la superficie, la estabilidad ambiental y los

procesos ocurridos en la historia geológica y evolutiva regional.

Distribución de la biodiversidad

La distribución de las especies no es uniforme en todos los lugares de la tierra, existen varios criterios que explican la

distribución geográfica de la diversidad de organismos en la tierra que a continuación se explican:

La latitud. La riqueza de especies tiende a aumentar desde los polos hacia el ecuador en ecosistemas terrestres y

marinos. La latitud en las regiones subtropicales condiciona la cantidad de luz, la temperatura, la disponibilidad de

alimento y de agua líquida debido a las estaciones. En estas regiones y a medida que se acerca a los polos la cantidad

de luz y la temperatura disminuyen drásticamente en el invierno.

Altitud. La biodiversidad desciende con la altitud. En las cordilleras, a medida que aumenta la altitud disminuye el

número de especies presentes.

Disponibilidad de agua. La biodiversidad aumenta en la medida en que aumenta la cantidad de agua disponible, por

esta razón las selvas tropicales son ricas en biodiversidad, porque allí llueve constantemente.

Heterogeneidad de hábitats. Los lugares con mayor variedad en cuanto a geología, tipos de suelos, microclimas,

altitudes, etc., poseen mayor biodiversidad.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Insularidad. La riqueza de especies en regiones insulares (islas) es menor que en territorios continentales, sin

embargo, en estas regiones se presenta un gran número de endemismos, es decir especies que solo se encuentran en

este lugar.

Superficie. En general, cuanto mayor es una región, más especies contiene. Las áreas comprendidas entre los trópicos

constituyen una inmensa zona de la tierra, dueña de una gran diversidad de especies.

Estabilidad ambiental. Los ambientes físicamente extremos, la diversidad de organismos es limitada comparada con

la diversidad existente en los trópicos y esta diversidad tiene que ver con que no ha sufrido grandes perturbaciones,

como separación de continentes o erupciones volcánicas de tal magnitud que borren un país o una isla en los últimos

miles de años. La diversidad de las selvas tropicales húmedas se viene manteniendo desde el pleistoceno.

Consecuencias de la pérdida de biodiversidad

La vida de la especie humana está estrechamente relacionada con la biodiversidad ya que en la variedad de especies

encuentra alimento, materias primas, medicinas, productos para belleza, plantas ornamentales que embellecen los

espacios cotidianos, animales de compañía, turismo y recreación y la posibilidad de realizar estudios científicos para

el beneficio de la humanidad. Lamentablemente, los científicos han dicho que estamos en una etapa acelerada de

destrucción de la biodiversidad, por lo que se habla de la sexta extinción masiva de las especies alrededor del mundo.

Esta pérdida puede evitarse si se implementan planes que protejan, preserven y restauren la biodiversidad de los

ecosistemas, reduzcan el impacto de las especies exóticas invasoras, eliminen la caza de especies amenazadas y se

implementen estrategias que disminuyan el calentamiento global. Estas acciones requieren de una conciencia decidida

a cuidar los recursos naturales de los gobiernos y de educación ambiental continua desde la primera infancia hasta la

adultez mayor con el fin de tener ciudadanos del mundo comprometidos con el cuidado de la naturaleza.

Cada vez que una especie desaparece, están desapareciendo genes únicos, que quizá tenían la cura de una

enfermedad, una molécula para un nuevo medicamento que ayude a mejorar el bienestar de las demás especies en la

tierra o un superalimento.

Biogeografía

Biogeografía es la rama de la biología que estudia las causas de la distribución de los seres vivos en un espacio

geográfico. Su objeto de estudio es la distribución de las especies en el planeta, analiza el origen de la distribución y

los cambios que se registran en ella. La evolución biológica, los cambios climáticos y las modificaciones en la estructura

de los océanos y de los continentes por la deriva continental y la orogénesis son factores que inciden en la distribución

geográfica de los seres vivos.

• La deriva continental hace referencia al movimiento de las masas continentales en relación con las demás. La

deriva continental se puede explicar teniendo en cuenta la tectónica de placas.

• La orogénesis es un evento geológico que va acompañado de plegamientos, cabalgamientos, deformaciones y

fallas, gracias a este tipo de evento geológico se forman las cordilleras debido a que una placa tectónica se ve

sometida a una presión que la empuja hacia la superficie.

Debido a que las condiciones terrestres cambian de un lugar a otro, la biogeografía se encarga de estudiar cada sistema

en particular. Con el fin de contemplar todos los aspectos para hacer un análisis completo, la biogeografía se ha dividido

en dos grandes ramas: biogeografía histórica y biogeografía ecológica.

• Biogeografía histórica. Estudia los cambios en la distribución de las especies en el tiempo, considerando los

ancestros más remotos hasta los descendientes actuales. Es decir, que explica la distribución de las especies a partir

de su historia evolutiva.

• Biogeografía ecológica. Estudia la biodiversidad en el tiempo y en el espacio y los factores que llevaron a una

determinada distribución. Existen algunos factores claves en la biogeografía ecológica como la humedad, la

temperatura y la salinidad para explicar la distribución geográfica de muchas especies.

Los estudios de biogeografía son básicos para generar estrategias de conservación de la biodiversidad, ya que permite

seleccionar y delimitar áreas para la protección de la fauna y la flora, se ocupa de sistematizar y actualizar la

información de las especies.

¿Cómo será el transporte del futuro?

Desde que el ser humano se movía a pie, hasta que comenzó a usar a los animales para transportarse, pasando por

nuevos métodos de transporte como el tren o el avión, mucho ha llovido. ¿Qué nos depara el futuro del transporte?

Cada vez se intenta que el transporte sea más eficiente, contamine menos, sea más seguro y tarde menos tiempo. Porque

al final, en esta sociedad acelerada lo más importante es el “tiempo”.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Según las películas de Hollywood ya tendríamos que estar

surcando los cielos con nuestro coche volador. Esta idea de cine

está bastante lejos de materializarse por no decir que hoy por hoy

y en las próximas décadas es bastante improbable que ocurra. No

solo se trata de desarrollar esta tecnología, sino que la gente

requeriría de una nueva educación vial. Además, los riesgos que

se asumirán son incalculables. Aun algunas empresas como ya

ha adelantado que pretenden comenzar con la fabricación de

prototipos que surquen el cielo.

Lo que cada vez está más cerca es el uso de la conducción

autónoma. Ya desde hace algún tiempo años comienzan a circular

vehículos autónomos sin conductor. Tesla o Mercedes han sido de

las primeras marcas en adentrarse en esta nueva era del transporte.

Los beneficios de este modo de transporte es lo que está haciendo a las marcas para invertir en esta nueva tecnología.

Simplemente tenemos que imaginarnos una noche que no estemos en condiciones de conducir o si tenemos una

urgencia y necesitamos ir al hospital y no podemos ponernos al volante. Como todas las innovaciones, hay defensores

y detractores.

¿Realmente una máquina puede prever el comportamiento de los conductores? Estos coches contarían con una

serie de sensores y cámaras (tanto en el coche como en las carreteras) que imitaría el instinto de supervivencia humano

para esquivar un coche que se detenga o reduzca su velocidad de golpe o si algo cae a la calzada. De momento lo que

cada vez más vehículos incorporan es el asistente automático de aparcamiento por lo que tal vez no estemos tan lejos

de que vea la luz esta nueva era.

Elon Musk, fundador de Tesla y director de proyectos como SpaceX, quiere estar a la cabeza de la revolución

del transporte. Si rompió la industria con los vehículos de alta gama Tesla y adentrándose en la aventura espacial,

ahora va a probar suerte con los trenes. A través de su compañía The Boring Company anunció que el primer túnel

de sus trenes Hyperloop está muy cerca de ser terminado. Esta tecnología Hyperloop pretende bajar los tiempos del

transporte ferroviario, usando trenes de alta velocidad que promete conectar Nueva York y Washington en 30 minutos

o llegar desde el centro de Los Ángeles al aeropuerto en tan solo 10 minutos. Las primeras pruebas se harán el mes que

viene y si todo resulta como se espera, ya hay un proyecto sobre la mesa para empezar a excavar la ciudad californiana

de Los Ángeles.

Pero sin duda, la fantasía que todos tenemos desde hace décadas es el teletransporte. ¿Puedes imaginar ir a Japón en

un abrir y cerrar de ojos? Se lleva años investigando la forma de lograrlo, pero no es tarea fácil ni algo que

seguramente lleguemos a ver en un futuro cercano. La única forma de explicarlo e investigar por ese camino hoy por

hoy es con la teletransportación cuántica, que implica decodificar el objeto (destruirlo o alterarlo) y duplicarlo en otro

lugar. No se sabe si ya se ha logrado con partículas, ya que la idea de hacerlo con seres vivos sigue siendo una locura.

Para que la partícula aparezca en el otro extremo debe haber materia para su creación. ¿Cómo sería con los

seres humanos? ¿Si se altera un cuerpo podrá volver a realizarse? ¿Sería la misma persona? De momento, el

teletransporte habrá que dejarlo para las películas y libros de ciencia ficción.

Actividad.

1. Se denomina de este modo al proceso por el que una placa litosférica oceánica se hunde bajo otra placa, es decir,

hay una superposición, ya sea oceánica o continental.

a. Terremoto

b. Tsunami

c. Subducción

d. Erupción

2. En el diagrama a continuación, se presenta el registro de un evento

sísmico, identifique el punto a y b en el sismograma a qué tipo de onda

corresponde:

a. 1. Onda S, 2. Onda P

b. 1. Onda L, 2. Onda R

c. 1. Onda S, 2. Onda L

d. 1. Onda P, 2. Onda S

3. De acuerdo con el contexto de la película, que medios de transporte es el más efectivo en caso de un desastre

natural:

a. Bicicleta b. Automóvil c. Bus

d. Barco e. Avión

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

4. ¿Por qué se opta por construir grandes embarcaciones como método de confinamiento para salvar a la mayor

cantidad de personas?

a. Costos b. Espacio c. Religión d. Maniobrabilidad e. Durabilidad

5. ¿Por qué razón no se optó por construir otro medio de transporte, como un avión por ejemplo?

a. Costos b. Espacio c. Religión d. Maniobrabilidad e. Durabilidad

6. ¿Cuál sería la mejor opción para proveer de energía la embarcación teniendo en cuenta que no se sabe el tiempo

que tardaría en encontrar tierra?

a. Eólica b. Fotovoltaica c. Mareomotriz d. Eléctrica e. Biomasa

7. ¿Cuál sería la situación que más afectaría a las personas en el caso de que la embarcación se quedara sin energía?

a. Quedarse sin alimentos b. No poder desplazar la embarcación c. Quedarse sin luz d. Perder las comunicaciones e. No tener internet

8. En la película 2012 los gobiernos consideraron necesario salvar especies de animales en las arcas, pero no

incluyeron todas las especies. ¿Cuál de los siguientes criterios debieron tomar en cuenta para salvar la mayor

cantidad de biodiversidad posible?

a. La variedad de especies de todo tipo de plantas y todo tipo de animales b. La variedad de especies de bacterias y hongos c. La variedad de especies de bacterias, arqueobacterias y organismos constituidos por células eucariotas. d. Ninguna de las anteriores

9. Cuando los descendientes de los que fueron salvados en las arcas pregunten cómo se tuvo en cuenta la latitud y la

altitud para distribuir la biodiversidad en la Tierra antes del evento catastrófico, la respuesta correcta sería:

a. El número de especies aumenta desde el ecuador hacia los polos y desde el nivel del mar hasta las cumbres

montañosas. b. Hay mayor número de especies en las zonas subtropicales que en las zonas tropicales y mayor número de

especies en la parte más alta de las montañas que están por encima de los 3500 m.s.n.mm c. El número de especies por unidad de área es uniforme desde el ecuador hacia los polos y en una montaña el

número de especies no varía desde el nivel del mar hasta la cima de una montaña que supera los 4000 m.s.n.m. d. El número de especies por unidad de área disminuye a medida que se acerca a los polos y en las montañas el

número de especies disminuye a medida que se acerca a las cumbres montañosas.

10. Luego del evento catastrófico, los nuevos pobladores de la tierra tendrán que explicar a sus descendientes acerca

de los tipos de biodiversidad existentes en la tierra, ¿lo que deberían decir a sus descendientes sería? a. Que existió diversidad genética, es decir la riqueza de genes que tenían los organismos, por esta razón se

encontraban tantas especies en la tierra. b. Que existió diversidad de ecosistemas, diversidad de taxones y diversidad genética, ya que estas tres categorías

están estrechamente relacionadas para explicar la vida en la tierra. c. Que existió diversidad taxonómica y diversidad genética, ya que cada taxón tiene genes característicos. d. Que existió diversidad taxonómica y diversidad de ecosistemas porque en un ecosistema se encuentran especies

de diferentes taxones.

11. Los descendientes de las arcas tendrán que velar porque la biodiversidad que les haya quedado no desaparezca y

para ello deben evitar las siguientes actividades humanas, que son las que más destruyen la biodiversidad. a. El turismo sin cultura y la urbanización

b. La tala de bosques y la destrucción del suelo

c. La agricultura y el uso indiscriminado de

agroquímicos

d. Todas las anteriores

e. Ninguna de las anteriores

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

12. Cuando los descendientes de los salvados estudien la distribución de las especies en la tierra desde que aparecieron

hasta su presente tendrán que hacer referencia a la siguiente disciplina:

a. Geología b. Geografía c. Ecología d. Biogeografía.

13. Complete el crucigrama teniendo en cuenta las pistas correspondientes.

a. Instrumento utilizado para medir los movimientos de la

Tierra, su intensidad y duración. b. Llamado también sismo, producido por el choque de

placas tectónicas y la liberación de energía. c. Estructura montañosa que forma parte del relieve,

conformado por magma que emerge en forma de lava. d. Material viscoso de roca fundida originado en el interior

de la Tierra. e. Escala logarítmica empleada para medir la magnitud de

la energía liberada por cada movimiento telúrico. f. Terremoto con epicentro en el fondo del mar, que provoca

un gran movimiento de olas hacia la superficie terrestre.

14. Los terremotos, erupciones volcánicas y tsunamis son eventos naturales que causan gran daño en infraestructura y

generalmente representa el coste de muchas vidas, razón por la cual estar preparados o tener un protocolo de emergencia

ante estas situaciones, es necesario. Pese a que en la película los eventos son de magnitud catastrófica y con un alto

contenido de ciencia ficción, proponga en una tabla como la del ejemplo, cuáles serían los aspectos para tener en cuenta

de forma preventiva en caso de cada uno de estos desastres naturales, qué medidas o estrategias de evacuación deben

tomarse. Desarrolle en el cuaderno.

ERUPCIÓN VOLCÁNICA TERREMOTO TSUNAMI

15. Experimento-Indicador de pH casero

Materiales 1 repollo morado 1 botella de agua pequeña 1 olla mediana 1 Colador 1 botella plástica o de vidrio desocupada 9 vasos desechables transparentes

Cortar un repollo morado en tiras como para ensalada se pone en una olla pequeña o mediana, según el tamaño del

repollo. Se agrega agua sin que este quede cubierto. Se pone a cocinar, se tapa la olla. Mientras el repollo se cocina

libera una sustancia morada que se llama antocianina, se deja hervir durante cinco minutos. Se deja enfriar

completamente. Se cuela en un recipiente y envasar en una botella y tapar.

Sustancias de prueba:

• Tenga listo vasos desechables transparentes con las siguientes sustancias:

• Jugo de limón, vinagre, jugo de naranja, leche, champú diluido, agua de botella, agua con jabón de tocador,

agua con bicarbonato de sodio, agua con sal. Cada vaso debe ir marcado con la sustancia correspondiente. Las

sustancias no deben llenar el vaso, hasta la mitad o un poco menos, depende de la disponibilidad de sustancia.

• Ponga en fila las sustancias en el orden indicado arriba:

A cada vaso agregue el agua del repollo morado hasta que el cambio de color sea

uniforme en toda la sustancia, puede usar un palo de pincho como mezclador.

Tomar foto con los vasos rotulados indicando su pH y llenar la siguiente tabla:

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

SUSTANCIA

COLOR QUE TOMÓ LA SUSTANCIA

CUANDO SE AGREGÓ EXTRACTO

DE REPOLLO MORADO

pH (escribir si es ácido o básico o

neutro). Guiarse por las indicaciones

de la guía 5.

Jugo de limón

Vinagre

Jugo de naranja

Leche

Champú diluido

Agua de botella

Agua con jabón de

tocador

Agua con

bicarbonato de

sodio

Agua con sal

Evaluación y retroalimentación: El desarrollo de la presente actividad corresponde a las 5 asignaturas: Biología, Física, Química, Tecnología e

informática; obteniendo una misma calificación para estas. Para su revisión debe ser enviada según su curso al

docente correspondiente en la siguiente tabla:

CURSO DOCENTE RESPONSABLE CORREO ELECTRÓNICO

801 Paula Amaya [email protected] 802 Paula Amaya [email protected] 803 Mariela Rodríguez [email protected] 804 Mariela Rodríguez [email protected] 901 Wilson Daza [email protected] 902 Wilson Daza [email protected] 903 Wilson Daza [email protected]

Calificación:

TABLA DE RESPUESTAS

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

A A A A A A A A A A A A a.

B B B B B B B B B B B B b.

C C C C C C C C C C C C c.

D D D D D D D D D D D D d.

E e.

Observaciones:

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Bibliografía:

• Alonso, Y., Barbosa, L., Chaves, N., Gutiérrez, D., Hoyos, M. et al. 2016a. Proyecto SaberEs, ser, hacer Ciencias

7. Editorial Santillana S.A.S Bogotá, Colombia. 288 p.

• Alonso, Y., Barbosa, L., Chaves, N., Gutiérrez, D., Hoyos, M. et al. 2016b. Proyecto SaberEs, ser, hacer Ciencias

8. Editorial Santillana S.A.S Bogotá, Colombia. 304 p.

Cibergrafía:

• AQUAE Fundación. S.F. Conoce que es la biodiversidad y sus tipos. En: https://www.fundacionaquae.org/que-

es-biodiversidad/. Consultado el 8 de julio de 2020.

• ¿Cómo será el transporte del futuro? https://canalhistoria.es/blog/como-sera-transporte-futuro/

• Definición. S.F. Biogeografía. En: https://definicion.de/biogeografia/. Consultado el 9 de julio de 2020.

• Escala de Richter. Consultado el 7 de julio de 2020. En: https://www.ecured.cu/Escala_de_Richter

• Ecologistas en acción. S.F. Biodiversidad: ¿qué es, ¿dónde se encuentra y porque es importante? En:

https://www.ecologistasenaccion.org/6296/biodiversidad-que-es-donde-se-encuentra-y-por-que-es-

importante/. Consultado el 8 de julio de 2020.

• Fundación Biodiversidad.S.F. Qué es la biodiversidad. En: https://fundacion-biodiversidad.es/es/que-

hacemos/que-es-la-biodiversidad. Consultado el 8 de julio de 2020.

• Geología de Colombia. 2017. Consultado el 6 de julio de 2020. Disponible en:

• http://www.colombiamania.com/geologia/index.html

• Monje-Najera, J. 2008. Biogeografía ecológica: revisión con énfasis en conservación y el modelo natural. Gayana

(Concepc.) [online]. 2008, vol.72, n.1, pp.102-112. ISSN 0717-652X. http://dx.doi.org/10.4067/S0717-

65382008000100012.

• OMS. S.F. Diversidad biológica. En: https://www.who.int/globalchange/ecosystems/biodiversity/es/. Consultado

el 8 de julio de 2020

• Ondas sísmicas. Consultado el 7 de julio de 2020. En:

• https://post.geoxnet.com/wp-content/uploads/2018/03/Ondas_Sismicas.jpg

• Sismógrafo. Consultado el 7 de julio de 2020. Disponible en:

https://www.lpi.tel.uva.es/~nacho/docencia/ing_ond_1/trabajos_06_07/io3/public_html/Sismografo/Sismografo.

html

• WWF. 2018. Glosario ambiental: ¿Qué es la biodiversidad?. En:

https://www.wwf.org.co/?uNewsID=328100. Consultado 8 de julio de 2020.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

“GUÍA PEDAGÓGICA BÁSICA SECUNDARIA Y MEDIA” GUÍA 8.

Tema: Poblaciones, Biodiversidad, Biogeografía, Energía y Termodinámica.

Objetivo: Establecer relaciones entre la dinámica de poblaciones, biodiversidad, biogeografía, energía y

termodinámica a partir de un recurso cinematográfico.

Competencias para desarrollar: • Cognitiva (saber): Identifica cuáles son las causas naturales y antropogénicas de la pérdida de biodiversidad. • Socioemocional (ser): Comprende cuáles son las consecuencias que implica la pérdida de biodiversidad en el planeta

y los efectos en el hombre. • Procedimental (hacer): Analiza los conceptos de población, biodiversidad, biogeografía, energía y desarrolla una

experiencia sobre la termodinámica.

Metodología: 1. Observe con atención la película: 2012. De ser necesario tome nota de aquellos aspectos que se identifiquen como

relevantes desde el punto de vista científico y tecnológico.

2. A partir del recurso cinematográfico, lea con atención el soporte temático, subraye las ideas principales y consulte

los términos desconocidos.

3. Desarrolle las actividades propuestas y presente al profesor que le corresponda según se indica.

Soporte Temático:

La biodiversidad El término hace referencia a la riqueza biológica de una región, es decir, se refiere a la variedad de organismos que

habitan los ecosistemas acuáticos o terrestres, toda la variedad de formas de vida posibles al interior de cada especie y

cada ecosistema, que pueblan el planeta Tierra.

Por su parte, Colombia es un país megadiverso,

contiene una de las mayores riquezas de

diversidad biológica en comparación con otros

países del mundo, por lo que es considerado

como punto caliente de biodiversidad en el

mundo o Hot Spot. Este aspecto obedece en

gran parte a que nuestro país está ubicado en la

Cordillera de Los Andes, lo que le permite

poseer variedad de climas que a su vez facilita

el desarrollo de ecosistemas muy variados,

desde nieves perpetuas, hasta bosques

húmedos tropicales y montanos, sabanas,

páramos, manglares y arrecifes coralinos. Para

la estabilidad y mantenimiento adecuado de los

ecosistemas, es indispensable mantener la

biodiversidad, pues de ella depende un

equilibrio dinámico en distintos aspectos, tanto

para el alimento, como para el ambiente

mismo, la polinización, la purificación del

agua, la calidad del aire, entre otros. No

obstante, hacia las últimas décadas esta

biodiversidad mundial se ha estado viendo

afectada por causas naturales o antropogénicas

(Alonso, et al., 2016).

Pérdida de la biodiversidad.

Tomado de:

https://i.pinimg.com/originals/59/79/fa/5979fa2eee0aa814de2421e179d1df71.jpg

Causas naturales de la pérdida de biodiversidad. Existen una serie de eventos naturales que ocurren y forman parte de los ciclos de la naturaleza. Las extinciones por

ejemplo no son negativas, pues al desaparecer algunas especies permiten el surgimiento de otras. Sin embargo, el

problema hoy día es que las tasas de extinción de especies han aumentado a un ritmo acelerado, debido en parte a los

cambios que han sufrido los ecosistemas por cuenta del hombre. Aun así, existen algunas causas como el vulcanismo,

los incendios forestales, las inundaciones o tsunamis, que son causas naturales que influyen en la destrucción de

hábitats y la pérdida de gran cantidad de especies.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Causas antropogénicas de la pérdida de la biodiversidad. El término antropogénico está ligado al efecto ambiental que tiene el hombre sobre los ecosistemas. Dado el crecimiento

acelerado de la población, lo cual implica un alto requerimiento de alimento, vivienda, sanidad, seguridad y educación.

En ese sentido, el desarrollo de las sociedades humanas representa una sobreexplotación de los recursos naturales,

avances tecnológicos que utilizan materiales del suelo, ríos, mares, bosques afectando su estado y equilibrio ecológico. Diversidad domesticada y cultivada

Este tipo de diversidad hace referencia a los procesos de cría y selección artificial, que durante miles de años han hecho

los agricultores y los ganaderos. Debido a las actividades humanas que hacen presión sobre los ecosistemas, los centros

de origen de estas especies que han sido domesticadas se encuentran en peligro. La importancia de estos centros de

origen radica en que es allí donde existen los parientes silvestres que la originaron. Los más importantes centros de

origen se encuentran en las regiones tropicales y subtropicales del planeta y están relacionados con los lugares donde

se inició el desarrollo de la agricultura. Desde los inicios de la agricultura se han utilizado más de 7000 especies para

obtener alimentos. Sin embargo, hoy la gran mayoría de los seres humanos se alimentan con 150 especies cultivadas.

Existe otro aspecto importante en la conservación de especies para garantizar la seguridad alimentaria y es la

desaparición sistemática de las abejas debido al uso indebido de plaguicidas y a la contaminación del aire. Las abejas

son responsables de la polinización de un 75% de las especies cultivadas garantizando de esta forma la disponibilidad

de alimentos y manteniendo la diversidad genética de estas especies ya que ellas llevan a cabo la polinización cruzada

entre especies.

Consecuencias de la pérdida de biodiversidad

La vida de la especie humana está estrechamente relacionada con la biodiversidad ya que en la variedad de especies

encuentra alimento, materias primas, medicinas, productos para belleza, plantas ornamentales que embellecen los

espacios cotidianos, animales de compañía, turismo y recreación y la posibilidad de realizar estudios científicos para

el beneficio de la humanidad. Lamentablemente, los científicos han dicho que estamos en una etapa acelerada de

destrucción de la biodiversidad, por lo que se habla de la sexta extinción masiva de las especies alrededor del mundo.

Esta pérdida puede evitarse si se implementan planes que protejan, preserven y restauren la biodiversidad de los

ecosistemas, reduzcan el impacto de las especies exóticas invasoras, eliminen la caza de especies amenazadas y se

implementen estrategias que disminuyan el calentamiento global. Estas acciones requieren de una conciencia decidida

a cuidar los recursos naturales de los gobiernos y de educación ambiental continua desde la primera infancia hasta la

adultez mayor con el fin de tener ciudadanos del mundo comprometidos con el cuidado de la naturaleza.

Cada vez que una especie desaparece, están desapareciendo genes únicos, quizá con la cura de una enfermedad, un

nuevo medicamento que ayude a mejorar el bienestar de las demás especies en la tierra o un superalimento.

Especies Invasoras

Las especies invasoras son especies exóticas, es decir de otras regiones o continentes, que el ser humano ha introducido

en el ambiente, y que se reproducen en grandes números generando impacto para la biodiversidad, los ecosistemas y el

bienestar humano. Pueden devastar ecosistemas, aniquilar especies nativas y causar pérdidas cuantiosas a la

economía. Existen muchos ejemplos de especies invasoras, aquí se menciona el caso del pez león. El pez león fue

introducido como pez de acuario, es originario de indonesia y está presente en el Atlántico desde mediados de los 80,

se liberó en el caribe y actualmente está dispersándose hacia Sur América. Es un pez depredador, muy voraz y debido

a sus espinas exteriores es muy difícil de controlar por otros organismos. Esta especie causa grandes daños a los

ecosistemas de arrecifes en el caribe.

Las poblaciones

Una población es un grupo de organismos de la misma especie que ocupa un espacio geográfico y tiempo determinado,

donde las especies están aisladas reproductivamente y permiten la descendencia fértil. Las poblaciones comparten una

historia evolutiva y acervo genético, que les permite interactuar con el entorno de forma interespecífica e

intraespecífica. Conocer acerca de las características de cada población y comportamiento permite no sólo conocer a

los organismos y sus interacciones sino establecer estrategias para la conservación de estas, a partir de estudios sobre

su distribución y tamaño poblacional, además de planes para el control de plagas y predicciones de las enfermedades

que las puedan afectar (Alonso et al., 2016).

Características y estructura de las poblaciones

Los rasgos que identifican cada población dependen de la especie, los recursos y las condiciones del lugar que habitan.

Estas características son el tamaño poblacional, la densidad poblacional, la distribución por sexos, la estructura por

edades y la distribución.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Tamaño

poblacional

Es el número de individuos que componen una población en un tiempo determinado. Característica

que se ve afectada por el número de nacimientos o muertes, así como el número de individuos que

ingresen o salgan de la población. También depende del tipo de especie y su posición en la cadena

alimenticia. El potencial biótico (capacidad reproductiva) y la resistencia ambiental (límites del

ambiente), son dos factores determinantes en los nacimientos o muertes de una población.

Densidad

poblacional

Indica el número de individuos por unidad de área en ambientes terrestres, o de volumen, en

ambientes acuáticos. Esta depende de la disponibilidad de recursos en el espacio y la distribución

de la población. Se puede determinar empleando la fórmula:

Densidad poblacional = 𝑵ú𝒎𝒆𝒓𝒐 𝒅𝒆 𝒊𝒏𝒅𝒊𝒗𝒊𝒅𝒖𝒐𝒔

Á𝒓𝒆𝒂 (𝒐 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏)

Distribución

por sexos

En los organismos con reproducción sexual, la proporción entre ambos sexos define la estructura o

distribución por sexos de la población. Esta proporción determina el potencial reproductivo de la

especie, indicando cuántos machos y hembras, según sus edades, están en capacidad de aparearse y

producir descendencia. En ocasiones es difícil determinar la distribución por sexos dadas las

características sexuales de las especies (hermafroditismo, dimorfismo sexual).

Estructura

por edades

La distribución por edades o distribución etaria indica el número de individuos que se ubican dentro

de una categoría establecida por la edad o etapa de su ciclo de vida y generalmente se representa

mediante gráficos. La relación entre el número de nacimientos y el número de muertes determina la

distribución por edades.

Distribución

espacial

Se refiere al patrón de ubicación de los organismos en el espacio. La distribución de los individuos

depende de factores como su ciclo de vida, el clima, las épocas de reproducción y crianza, la

distribución de recursos en el espacio. Pueden ser:

Tomado de: https://cdn.kastatic.org/ka-perseus-images/f93c5ef7e76de8d09ea2128d098b7d13cdf71253.png

Alonso, et al., 2016.

Fundamentos de la biogeografía histórica

La biogeografía histórica se vale de dos mecanismos opuestos para explicar la distribución espacial y temporal de los

seres vivos. Estos son: El dispersionismo y la vicarianza.

Dispersionismo

El dispersionismo fue el enfoque dominante durante la primera mitad del siglo XX. Asume que el antepasado de un

grupo de especies se originó en un área ancestral denominada centro de origen, desde donde se dispersó a otras áreas

cruzando barreras geográficas. Habrá mayor dispersión de acuerdo con las habilidades locomotoras de los organismos.

Se muestran a continuación dos ejemplos.

Biogeografía de los camellos

La familia de los camellos incluye diferentes

especies. Todos los camellos que existen hoy

descienden de los mismos ancestros, lo cuales

vivieron en norte américa hace un millón de años.

Los primeros camellos de norte américa migraron

a otros lugares. Unos de ellos migraron al norte u

atravesaron el puente de hielo localizado en el

estrecho de Bering y algunos llegaron hasta

África. Otros migraron hacia Suramérica y

atravesaron el istmo de Panamá y se instalaron en

la cordillera de los Andes. Una vez que los

camellos ancestrales alcanzaron esos lugares tan

distantes de su centro de origen, evolucionaron

independientemente para adaptarse a los nuevos

ambientes, por esta razón a partir de una misma

especie ancestral encontramos hoy diferentes

especies.

Biogeografía de los camellos. Tomado

de: https://www.ck12.org/book/ck-12-conceptos-

biología/section/5.17/

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Biogeografía de islas

La biogeografía de las islas Galápagos es uno de los mejores ejemplos

de evolución. Allí habita un tipo de aves conocidos como los pinzones

de Darwin, ya que fueron estudiados por este Naturalista cuando visitó

estas islas. En sus observaciones, Darwin encontró pinzones con

diferentes tipos de pico y concluyó que probablemente todos

descendieron de una especie de pinzón ancestral que llegó a las islas

desde la parte continental de Sudamérica, se cree que anteriormente no

había pinzones en estas islas. Los primeros pinzones se alimentaban de

semillas y estos evolucionaron a diferentes especies que en su proceso

evolutivo se adaptaron a un tipo diferente de alimento. Este es un

ejemplo de evolución adaptativa.

Los pinzones de Darwin. Tomado de: https://www.ck12.org/book/ck-12-conceptos-biología/section/5.17/

Efecto fundador

Se conoce como efecto fundador a la formación de una nueva población de individuos a partir de un número muy

reducido de estos. Para los miembros de esta nueva población y sus descendientes es como si el resto de los individuos

de su especie hubiesen desaparecido, El efecto fundador se da con frecuencia en las poblaciones de animales y plantas

de las islas oceánicas, descendientes de unos pocos cientos (o decenas) de colonizadores iniciales. Es importante resaltar

que la ausencia de competidores y la gran variedad de nichos sin explotar pueden causar radiaciones masivas de la

especie original y formar nuevas especies. Como ejemplo se encuentran los lémures de Madagascar o los pinzones de

las islas Galápagos, descendientes de unos pocos individuos de una misma especie que colonizaron las islas en tiempos

remotos llegando desde el continente.

Vicarianza

En la segunda mitad del siglo XX la teoría de la tectónica de placas proporcionó una

explicación de la distribución de algunos grupos de especies que no podían ser explicados

de forma 100% convincente.

De acuerdo con el concepto de vicarianza, el ancestro de un grupo de especies ocupaba un

área ancestral que abarcaba toda su distribución actual, pero que se dividió por la aparición

sucesiva de barreras geográficas.

Cada uno de los eventos de división geográfica genera un proceso de especiación de la

población ancestral, de forma que cada especie nueva se convierte en una especie endémica

en la nueva área de un continente.

Ejemplo de vicarianza. Tomado de: https://docplayer.es/80506115-Biogeografia-trata-de-explicar-la-distribucion-de-

grupos-de-organismos-taxa-sobre-la-superficie-de-la-tierra.html

Pangea

La biodiversidad de los continentes es en

su mayoría el resultado de la deriva

continental, del movimiento de las placas

tectónicas que provocó el movimiento de

grandes masas de tierra que permitieron el

flujo de ellas. Existen evidencias que

indican que una vez África y Sur América

estuvieron unidos en un gran continente

que se llamó Pangea, luego este

supercontinente se dividió y los

organismos que anteriormente compartían

un mismo espacio se aislaron por barreras

geográficas y cada uno desarrolló su

propia historia evolutiva para adaptarse a

las nuevas condiciones.

Tomado de: http://revistamito.com/reinterpretaciones-de-

la-distribucion-geografica-de-los-seres-vivos/

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

Transformación y aprovechamiento de energía

Aprovechamos la energía eléctrica para generar luz, para lograr que funciones diversos aparatos, para producir calor,

frío, mover máquinas, entre otras muchas cosas.

Cada forma de generar energía eléctrica conlleva riesgos especiales para la naturaleza y la sociedad, la central

termoeléctrica produce un aumento del efecto invernadero, las centrales hidroeléctricas contaminan menos, pero tienen

un gran impacto ambiental porque se desvían ríos y se cambian ecosistemas con la construcción de grandes represas,

las centrales nucleares han ocasionado desastres como los de Chernobil o los ocasionados en Japón en el tsunami de

2011, la energía solar es más limpia aunque todavía no se puede utilizar a gran escala, la energía eólica no representa

impactos ambientales, pero no es constante y por lo tanto no se puede utilizar confiablemente.

• Transformaciones de la energía

La Energía se encuentra en constante transformación, pasando de unas formas a otras. La energía siempre pasa de

formas más útiles a formas menos útiles. Por ejemplo, en un volcán la energía interna de las rocas fundidas puede

transformarse en energía térmica produciendo gran cantidad de calor; las piedras lanzadas al aire y la lava en

movimiento poseen energía mecánica; se produce la combustión de muchos materiales, liberando energía química; etc.

• Principio de conservación de la energía

El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas

formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma

antes y después de cada transformación. En el caso de la energía mecánica se puede concluir que, en ausencia de

rozamientos y sin intervención de ningún trabajo externo, la suma de las energías cinética y potencial permanece

constante. Este fenómeno se conoce con el nombre de Principio de conservación de la energía mecánica.

• Degradación de la energía

Unas formas de energía pueden transformarse en otras. En estas transformaciones la energía se degrada, pierde calidad.

En toda transformación, parte de la energía se convierte en calor o energía calorífica. Cualquier tipo de energía puede

transformarse íntegramente en calor; pero, éste no puede transformarse íntegramente en otro tipo de energía. Se dice,

entonces, que el calor es una forma degradada de energía. Son ejemplos:

✓ La energía eléctrica, al pasar por una resistencia.

✓ La energía química, en la combustión de algunas sustancias.

✓ La energía mecánica, por choque o rozamiento.

El barco a vapor Es casi imposible indicar la fecha exacta en la que surgieron los barcos a vapor, dándose los primeros intentos conocidos

entre los siglos XVII y XVIII. Sin embargo, el invento del barco de vapor se atribuye a John Fitch en el año 1787 quien

presentó un pequeño barco con palas en los laterales que provocó la sorna de los allí presentes. Posteriormente, en

1790, presentó una nueva versión del barco a vapor que podía trasladar personas.

Robert Fulton y los barcos a vapor Si alguien popularizó los barcos a vapor en Estados Unidos, ese fue Robert Fulton, el creador del primer barco de vapor

que consiguió un gran éxito comercial en torno a 1807 con su vapor Clermont. Son estos barcos la antesala de los

conocidos vapores de ruedas fluviales, buques que circularon por algunos ríos americanos como el Mississippi. Son

los mismos buques que aparecen en los relatos de Mark Twain como Tom Sawyer o Huckleberry Finn y que ayudaron

en aquellos tiempos a reducir la inmensidad de América.

Declive y actualidad de los barcos a vapor

La falta de medidas de seguridad de este tipo de buques y los nuevos avances tecnológicos hicieron que en la década

de 1960 comenzaran a desaparecer este tipo de barcos. En la actualidad los barcos a vapor que se conservan se utilizan

principalmente con fines turísticos, por ejemplo, en Nueva Orleans se siguen realizando cruceros por el río Mississippi

en barcos del siglo XIX.

Actividad.

• Selecciona la opción correcta y justifica tus respuestas.

1. Suponiendo que en las arcas se ha seleccionado una población específica de seres humanos para repoblar la Tierra

después de la gran catástrofe, se esperaría que hubiesen tenido en cuenta:

a. La mayor cantidad de personas por área que cupieran dentro del arca.

b. Que el tamaño poblacional fuera representativo de toda la humanidad, sin distinguir edad o género.

c. La cantidad de mujeres y hombres en igual proporción que tuviesen un alto potencial reproductivo.

d. Un grupo representativo de personas de cada ciclo de vida (etapa pre-reproductiva, reproductiva y etapa post-

reproductiva).

2. Un ecólogo registró en el Parque Nacional Natural Chingaza 5 osos andinos en 1 km2 en el sector oriental y 8 en

osos en 1 km2 en el sector suroccidental ¿Qué estaba comparando el investigador?

a. La estructura de dos poblaciones de osos en el Parque Chingaza.

b. La densidad de dos poblaciones de oso andino en el Parque Chingaza.

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

c. El tipo de distribución de dos poblaciones de osos andinos en el Parque Chingaza.

d. La capacidad de carga del Parque con respecto a dos poblaciones de osos andinos en el Parque Chingaza.

3. Una especie endémica es:

a. Una especie de distribución limitada

b. Una especie de amplia distribución

c. Una especie que se salvó de un holocausto y se dispersó por todo el mundo

d. Una especie de la que solo existe registro fósil

4. De acuerdo con el criterio de latitud y altitud, se podría afirmar que las especies nuevas que se originen a partir de

las especies que van en las arcas se distribuirán de la siguiente manera: a. La mayor densidad de especies estará concentrada en los polos y en las partes bajas de las montañas

b. En las partes altas de las montañas y en las zonas cercanas al ecuador

c. En las zonas cercanas al ecuador y en las partes altas de las montañas

d. En las partes bajas de las montañas y en las zonas cercanas al ecuador

5. Para explicar el posible origen de una especie por vicarianza se requiere saber:

a. Que, debido al movimiento de las placas tectónica, se formarán barreras geográficas como cordilleras, cañones,

ríos y océanos que provocarán el aislamiento de las especies.

b. Que las especies de animales nunca bajarán del arca

c. Que los animales de la misma especie se localizarán en la misma área geográfica y se tiene la certeza que esta

región no cambiará con el paso del tiempo.

d. Todas las anteriores

6. A partir del soporte temático, ¿Cuál fue el objetivo de la creación de las arcas en la cinta cinematográfica?

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

7. Investiga cuáles son las principales causas de la pérdida de biodiversidad en Colombia y cuáles son las zonas más

afectadas frente a qué especies. Realiza un escrito explicando con tus palabras e indicando qué estrategias deben

implementarse por parte del Gobierno y las comunidades para mitigarlas. __________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

8. De acuerdo con la película ¿es posible afirmar que con los sobrevivientes se podría dar el efecto

fundador? Explique. __________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

9. De acuerdo con el concepto de biogeografía ¿se podría afirmar que surgirán nuevas especies una vez que los

sobrevivientes pisen tierra firme? Explique. __________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

• Construir un modelo casero de un barco a vapor con el fin de comprobar la funcionalidad de la termodinámica

mediante el uso de elementos cotidianos.

Materiales: • Lata de aluminio de gaseosa, completamente sellada o lata de betún.

• Alambre acerado.

• Puntilla.

• Velas.

• Bandejas de icopor o material flotante.

Inicialmente se toma una lata de aluminio a la cual se le abre un orificio en la parte inferior

apoyados con una puntilla; esto es con el fin de permitir retirar el líquido del envase, poderlo

llenar con agua y sirva de salida para el vapor de agua.

Es importante tener en cuenta que la lata debe conservarse bien sellada o sin desperfectos

para evitar que, al momento de realizar la prueba, se escape el vapor de agua.

Luego con el alambre se realizan dos aros, estos se ponen en los

extremos de la lata para darle soporte y estabilidad.

Después el prototipo del tanque se pone sobre una bandeja de algún material que flote. una vez el tanque tenga agua y este sobre la balsa se debe ubicar una vela encendida bajo este

para que caliente el agua y el vapor salga a presión por el orificio que se abrió.

Si no se cuenta con un recipiente suficientemente grande para que el barco se desplace, se

puede construir un canal usando las partes rectas de botellas de plástico partidas a la mitad

unidas una con la otra para recrear un canal. Ejercicio: 10. Realice una presentación en Microsoft Power Point, en la que evidencien la construcción del barco a vapor.

11. Realizar un cuadro en el que se apunten los tiempos (3) que tarda el recorrido después haber realizado alguna

variación al mecanismo del barco. Las variaciones que se pueden realizar son: aumentar el diámetro del orificio

en cada recorrido, aumentar la cantidad de velas usadas para calentar el tanque, variar la altura del tanque, cambiar

el material de la plataforma del barco (cartón, icopor, plástico, otros…), u otras variaciones que se le puedan hacer.

Recorrido Distancia Variación Tiempo

1

2

3

12. Explique cuál fue la intención de realizar la variación realizada:

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________ 13. Que podemos concluir:

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________

Evaluación y retroalimentación:

El desarrollo de la presente actividad corresponde a las 5 asignaturas: Biología, Física, Química, Tecnología e

informática; obteniendo una misma calificación para estas. Para su revisión debe ser enviada según su curso al docente

correspondiente en la siguiente tabla:

Elaborado por: Mariela Rodríguez, Paula Amaya y Wilson Daza.

CURSO DOCENTE RESPONSABLE CORREO ELECTRÓNICO 801 Wilson Daza [email protected] 802 Wilson Daza [email protected] 803 Paula Amaya [email protected] 804 Paula Amaya [email protected] 901 Mariela Rodríguez [email protected] 902 Mariela Rodríguez [email protected] 903 Mariela Rodríguez [email protected]

Calificación:

Preguntas de selección múltiple.

TABLA DE RESPUESTAS

1 2 3 4 5

A A A A A

B B B B B

C C C C C

D D D D D

10. Modelo casero del barco – Presentación Power Point: ______

Observaciones:

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

Bibliografía: • Alonso, Y., Barbosa, L., Chaves, N., Gutiérrez, D., Hoyos, M. et al. 2016b. Proyecto SaberEs, ser, hacer Ciencias

8. Editorial Santillana S.A.S. Bogotá, Colombia. 304 p.

• Barbosa, L., Sánchez, K., Ramírez, V., Casallas, Y., González, F. 2018. Programa excelencia E-8 Ciencias.

Editorial Santillana S.A.S. Bogotá Colombia. p.56.

Cibergrafía: • http://iebsgs.blogspot.com/2012/11/transformaciones-de-la-energia.html

• https://www.estudiaraprender.com/2012/03/29/obtencion-y-aprovechamiento-de-la-energia/

• http://ships.com.ar/breve-historia-de-los-barcos-a-vapor/

• DocPayer. S.F. Biogeografía. En: https://docplayer.es/80506115-Biogeografia-trata-de-explicar-la-distribucion-

de-grupos-de-organismos-taxa-sobre-la-superficie-de-la-tierra.html. Consultado el 10 de julio.

• González, J., Galindo, R., Urquijo, M., Zárate, M. & Parra, A. (Eds). 2017. El Oso Andino en el Macizo de

Chingaza. Empresa de Acueducto, Alcantarillado y Aseo de Bogotá D.C. / EAB-ESP, Corporación Autónoma

Regional del Guavio - CORPOGUAVIO, Parques Nacionales Naturales de Colombia (Parque Nacional Natural

Chingaza, Dirección Territorial Orinoquía) & Proyecto de Conservación de Aguas y Tierras – ProCAT Colombia.

Bogotá, D.C. Disponible en: http://www.parquesnacionales.gov.co/portal/wp-

content/uploads/2013/08/ElOsoAndinoenelMacizodeChingaza.pdf

• Revista semana. 2019. Estas son 7 de las especies invasoras que más causan daño en américa latina. En:

https://sostenibilidad.semana.com/medio-ambiente/articulo/estas-son-7-de-las-especies-invasoras-que-mas-

causan-dano-en-america-latina/47431. Consultado el 10 de julio de 2020.