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Autora: Adriana OrjuelaResponsable disciplinar: Silvia BlausteinÁrea disciplinar: BiologíaTemática: Biología celularNivel: Secundario,
ciclo básicoSecuencia didáctica elaborada por Educ.ar
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Propósitos generales
Promover el uso de los equipos portátiles en el
proceso de enseñanza y aprendizaje.
Promover el trabajo en red y colaborativo, la
discusión y el intercambio entre pares, la realización en conjunto de la
propuesta, la autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y
facilitador del trabajo.
Estimular la búsqueda y selección crítica de
información proveniente de diferentes soportes, la evaluación y validación, el
procesamiento, la jerarquización, la crítica y la interpretación.
Introducción a las actividades
Todas
las actividades de la célula eucariota están planeadas desde el núcleo. Los
diferentes trabajos que realiza la célula eucariota para mantenerse viva,
reproducirse y cumplir sus funciones dependen de la información que se encuentra
dentro del núcleo.
El
núcleo está rodeado por la membrana nuclear que tiene características
específicas que le permiten una fluida comunicación con el citoplasma y con el
exterior de la célula. En estas actividades van a trabajar sobre dos mecanismos
clave de la vida celular: el control del metabolismo y la reproducción.
Objetivo de las actividades
Que
los alumnos comprendan la importancia del núcleo celular en las actividades de
control metabólico y reproducción.
Actividad 1:
Seguramente
todos han escuchado hablar de la importancia del metabolismo para la vida.
Cuando se afirma que para vivir es necesario alimentarse, se hace referencia a
esos procesos metabólicos.
Cuando
se realiza mucho ejercicio físico o se pasa mucho tiempo estudiando, por lo
general se tiene una sensación de hambre: el cerebro indica que es necesario
consumir energía porque se ha gastado mucha. A nivel celular sucede el mismo
proceso: para vivir y cumplir sus funciones, la célula debe manejar su energía,
es decir, conseguirla y almacenarla para mantenerse viva y activa, y gastarla
cuando cumple funciones. Así como el cerebro humano alerta cuando las personas
están con poca energía (se sienten cansadas y tienen mucha hambre), el núcleo
de la célula está atento para coordinar los procesos de almacenar y liberar
energía.
1. De manera individual, realicen una investigación
que responda las siguientes consignas:
a) ¿Qué es el metabolismo?
b) Busquen la definición de homeostasis.
c) ¿Qué relación existe entre metabolismo y energía?
d) ¿Qué significa que una reacción química sea exergónica o que sea endergónica?
e)¿Qué es una enzima?
f)¿Para qué se usa el ATP (adenosin trifosfato) en el metabolismo celular?
a) ¿Qué es el metabolismo?
b) Busquen la definición de homeostasis.
c) ¿Qué relación existe entre metabolismo y energía?
d) ¿Qué significa que una reacción química sea exergónica o que sea endergónica?
e)¿Qué es una enzima?
f)¿Para qué se usa el ATP (adenosin trifosfato) en el metabolismo celular?
Pueden
ayudarse con la información de los siguientes links:
2. Busquen situaciones de la vida cotidiana que los
ayuden a comprender los conceptos investigados. Estas preguntas pueden
ayudarlos a pensar:
a) ¿Con qué concepto relacionan un comercial de televisión sobre un deportista que debe hidratarse con una bebida especial?
b) ¿Por qué puede servir la idea de una enzima para hablar de un detergente que saca las manchas más difíciles?
c) ¿Por qué cuando corren, respiran más rápido?
a) ¿Con qué concepto relacionan un comercial de televisión sobre un deportista que debe hidratarse con una bebida especial?
b) ¿Por qué puede servir la idea de una enzima para hablar de un detergente que saca las manchas más difíciles?
c) ¿Por qué cuando corren, respiran más rápido?
3.
Realicen un dibujo que muestre las mejores situaciones de la vida cotidiana que
puedan darles una idea del control del metabolismo por parte del núcleo de la
célula.
Actividad 2:
El
ciclo celular es la secuencia cíclica de procesos en la vida de una célula
eucariota que conserva la capacidad de dividirse. Consiste de interfase,
mitosis y citocinesis. El lapso de tiempo requerido para completar un ciclo
celular se llama “tiempo de regeneración”.
En
la imagen[1] se
ve el esquema simplificado del ciclo de vida de una célula. Se puede colocar el
“inicio” del ciclo celular al comienzo de la interfase (inicio de la flecha
verde). La interfase está dividida en tres fases: G1, S y G2. Durante la fase S
se produce la replicación del ADN. Las fases G1 y G2 proporcionan un tiempo
adicional para que la célula crezca. Si la interfase durara solo la fase S, se
duplicaría el ADN pero la célula no lograría duplicar su tamaño, lo cual es
necesario para que vuelva a dividirse. Durante las fases G1 y G2 la célula no
solo crece sino que acumula energía para el proceso de mitosis (M), pues el
proceso de reproducción es muy costoso energéticamente. La fase G2, además de
continuar con el crecimiento y la acumulación de energía, le otorga a la célula
un período de seguridad donde la célula “chequea” que el ADN se ha duplicado
correctamente. Sin ello, la mitosis fracasaría. Toda la fase M es el momento en
el que la célula se reproduce y, la citocinesis, es el proceso de separación
entre las dos células resultantes.
En
la imagen pueden ver los momentos de la reproducción celular: comienza con la
organización de los cromosomas en la profase (ADN) y concluye con la división
celular (citocinesis). Normalmente, la fase M es de corta duración (una hora)
mientras que la interfase es bastante larga (12 horas o más). Otro dato
interesante es que, si la célula debe detener su ciclo por algún motivo (por
ejemplo, falta de nutrientes en el exterior), no puede detenerse en cualquier
parte del ciclo celular. Lo hará solamente al inicio de G1, en un momento que
se denomina G0.
1.
Luego de mirar con atención la imagen, completen la siguiente lista en los
procesadores de texto de sus equipos portátiles:
a) Interfase significa…
b) La fase M es…
c) Las partes de la fase M son…
d) Citocinesis significa…
e) La frase “todas las células se forman a partir
de células preexistentes” implica que una célula solo puede formarse…
Actividad 3: El control del metabolismo y la división celular: el
papel organizador del núcleo
La
función del núcleo celular es mantener la integridad de los genes y controlar
las actividades celulares (división, crecimiento, síntesis de ADN, etc.),
regulando la expresión de los genes. ¿Cómo se entera el núcleo de la célula que
debe sintetizar más ADN (para que la célula se divida) o que tiene que
indicarle a la célula que genere más energía (ATP) para dividirse?
1.
Imaginen que la célula es una fábrica de caramelos y el núcleo es el jefe de la
fábrica. Los caramelos se producen con azúcar y todo el proceso de “cocción” de
los caramelos se realiza en una olla calentada a fuego directo.
a)
¿Cuáles serían las razones para fabricar más caramelos?
b)
Si el jefe ordena parar la producción, ¿por qué podría ser? ¿Cómo se llama la
fase en que se “detiene la producción” de una célula?
c)
La fábrica de caramelos se quedó sin gas… ¿Puede seguir fabricando caramelos?
¿Por qué? ¿Qué representa el calor que genera el fuego? Les damos tres
opciones: ATP, proteínas o ADN.
d)
Supongan que consiguen azúcar para seguir fabricando caramelos, pero se quedan
sin papel para envolverlos adecuadamente: ¿la fábrica puede seguir funcionando?
Las
respuestas de las situaciones anteriores dan una idea de la importancia de que
todo en la célula (como en la fábrica) funcione adecuadamente. Para ello, el
núcleo tiene muchos sistemas y formas de control del metabolismo de la célula a
diferentes niveles.
2.
Describan la estructura del núcleo y señalen qué elementos de esa estructura
pueden regular la actividad metabólica (para ello, piensen en la fábrica y qué
pasaría si cierran las puertas y las ventanas).
3.
En el núcleo ocurre la transcripción, y fuera de él, en
el citoplasma, la traducción. Lean los textos de los links
anteriores y observen los siguientes videos sobre estos procesos. Luego,
sugieran los puntos en los que el control del metabolismo podría ser más
efectivo.
b)
Busquen el significado de los “factores de transcripción”. Si tuvieran que
asignarle una función en la analogía de la fábrica de caramelos, ¿cuál sería?
Elijan entre las siguientes opciones: portero o guardia, supervisor de
fabricación, chofer del jefe. Expliquen la elección.
Actividad de cierre: Metabolismo y reproducción celular
1.
Para verificar que comprendieron los temas de estas actividades, ingresen a un
link que evalúa lo comprendido sobre la relación entre metabolismo celular y
reproducción celular. Al cliquear en él, aparecerá una página de
autoevaluación. Allí deben cliquear en “Comenzar a leer” y tendrán dos minutos
para leer el texto y llenar los espacios en blanco. Luego deben cliquear en
“Controle” para saber qué respuestas fueron correctas y cuál fue el tiempo
empleado para realizar la tarea.
¡A
ver quién logra más porcentaje en menos tiempo!
Enlaces de interés y utilidad para el trabajo
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