Conceptos de biología y niveles de organización PPTCES029CB31-A16V1 Clase Conceptos de biología y niveles de organización

Páginas del libro desde la 11 a la 16 y desde la 25 a la 31. Aprendizajes esperados Conocer las etapas del método científico. Emplear conceptos básicos de biología. Identificar los diferentes niveles de organización biológica y las propiedades emergentes para cada nivel. Páginas del libro desde la 11 a la 16 y desde la 25 a la 31.

Pregunta oficial PSU ¿Cuál de las siguientes opciones indica correctamente la relación entre el nivel de organización y su ejemplo? Molécula Organelo Célula Tejido Órgano A) Centríolo tubulina miocito corazón músculo B) C) Miocito centríolo D) Tubulina E) Fuente: DEMRE – U. DE CHILE. Modelo de Ciencias 2013.

Método científico Química en la biología Niveles de organización Propiedades emergentes

1. Método científico Generar una pregunta a partir de la observación Buscar información Elaborar una hipótesis El método científico corresponde a una forma de aproximarse a la realidad para intentar comprenderla. Se usa para la búsqueda de relaciones de causa y efecto en la naturaleza. Tratar de nuevo Realizar un experimento Analizar los resultados, generar una conclusión La hipótesis es verdadera La hipótesis es falsa Presentar los resultados

Recolección y análisis de resultados 1. Método científico Se introduce una célula vegetal en una solución hipertónica, generando una variación del volumen celular. Hipótesis «La célula disminuye su tamaño debido a la salida de agua hacia el medio.» Observación Experimentación Conclusiones «Las diferencias de concentración de sales entre las soluciones y el medio intracelular, generaron flujo de agua, para alcanzar el equilibrio entre los medios.» Recolección y análisis de resultados

B Ejercitación Ejercicio 1 “Guía del alumno” Una de las etapas del método científico, en la cual se utilizan todos los sentidos, corresponde a A) hipótesis. D) conclusión. B) observación. E) reconocimiento del problema. C) discusión de resultados. ALTERNATIVA CORRECTA B Reconocimiento

2. Química en la biología 2.1 Reacciones químicas en los seres vivos La suma total de las reacciones químicas en un organismo se denomina metabolismo, constituido por reacciones que requieren energía (anabolismo) y reacciones que producen energía (catabolismo). Anabolismo Reacciones de síntesis. Reductoras Necesitan energía (ATP) Endergónicas Palabras clave: síntesis, génesis… Catabolismo Reacciones de degradación. Oxidantes Liberan energía (ATP) Exergónicas Palabras clave: degradación, lisis… Cloroplasto Mitocondria

Ruptura de un enlace mediante la adición de una molécula de agua. 2. Química en la biología 2.1 Reacciones químicas en los seres vivos Condensación e Hidrólisis CONDENSACIÓN Unión de dos moléculas para formar una más grande, con liberación de una molécula de agua. HIDRÓLISIS Ruptura de un enlace mediante la adición de una molécula de agua. A través de la condensación se pueden unir monómeros de carbohidratos y proteínas, por ejemplo, y a través de la hidrólisis, se puede romper un polímero en sus monómeros constituyentes.

2. Química en la biología ADP + P → ATP + H2O 2.1 Reacciones químicas en los seres vivos Fosforilación y Desfosforilación FOSFORILACIÓN Incorporación de un fosfato a una molécula. DESFOSFORILACIÓN Extracción de un fosfato de una molécula. ADP + P → ATP + H2O Oxidación y Reducción Oxidación Reducción

2. Química en la biología 2.1 Reacciones químicas en los seres vivos HOMOPOLÍMEROS monómeros idénticos Ej. almidón Polimerización HETEROPOLÍMEROS monómeros diferentes Ej. proteínas

2. Química en la Biología 2.2 Enlaces químicos y fuerzas atractivas Enlaces fuertes o intramoleculares Covalente: compartición de electrones. Polar: compartición no equitativa. Apolar: compartición equitativa. Iónico: transferencia de electrones.

2. Química en la Biología 2.2 Enlaces químicos y fuerzas atractivas Enlaces débiles o intermoleculares Puentes de hidrógeno Fuerzas de Van der Waals Interacciones hidrofóbicas

D Ejercitación Ejercicio 6 “Guía del alumno” En condiciones de laboratorio se dispone de los siguientes aminoácidos, que corresponden a monómeros de proteínas: valina, glicina y cisteína. ¿Qué reacción permitirá generar el tripéptido? A) Oxidación D) Condensación B) Reducción E) Hidrólisis C) Fosforilación ALTERNATIVA CORRECTA D Comprensión

A Ejercitación Ejercicio 8 “Guía del alumno” A partir de la siguiente imagen, se puede inferir que I) los monómeros son las unidades para la formación de polímeros. II) los polímeros se forman por reacciones de condensación. III) la formación de polímeros produce la liberación de moléculas. Es (son) correcta(s) A) solo I. B) solo II. C) solo I y II. D) solo II y III. E) I, II, III. ALTERNATIVA CORRECTA A Comprensión

E Ejercitación Ejercicio 10 “Guía del alumno” El metabolismo comprende un conjunto de reacciones que descomponen productos complejos en otros más simples y otro conjunto que sintetiza moléculas complejas a partir de otras más sencillas. El nombre que recibe cada conjunto de reacciones corresponde, respectivamente, a A) condensación y anabolismo. D) anabolismo y catabolismo. B) anabolismo y condensación. E) catabolismo y anabolismo. C) hidrólisis y anabolismo. ALTERNATIVA CORRECTA E Reconocimiento

3. Niveles de organización Átomos Comunidad Bioma Biósfera Molécula Macromolécula Organelo Ecosistema Células Especie Órgano Tejido Organismo Población Aparato o sistema

Ejercicio 14 “Guía del alumno” Ejercitación Ejercicio 14 “Guía del alumno” Un estudiante recolecta muestras de agua de una laguna y al observar una de ellas al microscopio detecta una gran cantidad de organismos unicelulares, de los cuales los más abundantes son: Al respecto, ¿cuál de los siguientes niveles de organización biológica se encuentra presente en la muestra de agua? A) Tejido B) Órgano C) Sistema D) Población E) Bioma ALTERNATIVA CORRECTA D Comprensión

Ejercicio 16 “Guía del alumno” Ejercitación Ejercicio 16 “Guía del alumno” La diferencia entre ecosistema y comunidad se presenta en la A) cantidad de especies que existe en cada nivel. B) coexistencia en el tiempo, que se da solo en la comunidad. C) interacción con el ambiente físico, que se da solo en el ecosistema. D) cantidad de individuos de cada especie animal y vegetal. E) extensión geográfica de cada concepto. ALTERNATIVA CORRECTA C Comprensión

4. Propiedades emergentes Corresponden a propiedades que aparecen en un determinado nivel de organización y no antes, producto de la nueva ordenación de las partes. Nivel de organización Propiedad emergente Molécula Enlaces químicos. Ejemplo: covalentes Macromolécula Funciones asociadas. Ejemplo: proteína hemoglobina  transporte de oxígeno. Organelo Funciones celulares específicas. Ejemplo: mitocondria  respiración celular, cloroplasto  fotosíntesis. Célula Vida: nutrición, reproducción, adaptación. Población Propiedades: densidad, natalidad, mortalidad, migración. Comunidad Relaciones interespecíficas: depredación, simbiosis… Ecosistema Flujos energéticos, cadenas y redes tróficas.

C Ejercitación Ejercicio 18 “Guía del alumno” ¿Cuál(es) de las siguientes propiedades emergentes corresponde(n) al nivel organelo? I) Síntesis de proteínas II) Digestión celular III) Acción catalítica A) Solo I D) Solo II y III B) Solo II E) I, II y III C) Solo I y II ALTERNATIVA CORRECTA C Comprensión

Ejercicio HPC Nº 20 Las propiedades emergentes se pueden definir como atributos de un nivel de organización biológica que surgen en este y que no se pueden predecir a partir de la observación y el conocimiento acabado de las características de sus partes constituyentes. ¿Qué implicancias tiene esto para el estudio de los sistemas biológicos? Las leyes de la química y de la física solo son aplicables en niveles inferiores de organización. No se puede comprender totalmente un sistema estudiando solamente sus partes constituyentes. Para entender cómo funciona un sistema, es necesario dejar fuera el conocimiento sobre sus componentes. Descomponer un sistema en sus partes constituyentes es la única forma de comprenderlo en detalle. Las propiedades de los componentes de un sistema son irrelevantes para el entendimiento del sistema completo. Habilidad de pensamiento científico: Análisis del desarrollo de alguna teoría o concepto. ALTERNATIVA CORRECTA B Comprensión

Pregunta oficial PSU ¿Cuál de las siguientes opciones indica correctamente la relación entre el nivel de organización y su ejemplo? Molécula Organelo Célula Tejido Órgano A) Centríolo tubulina miocito corazón músculo B) C) Miocito centríolo D) Tubulina E) ALTERNATIVA CORRECTA D Reconocimiento Fuente: DEMRE – U. DE CHILE. Modelo de Ciencias 2013.

Célula como unidad funcional Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 1 B Célula como unidad funcional Reconocimiento 2 D Comprensión 3 A 4 C ASE 5 6 7 8 9 10 E 11 12

Célula como unidad funcional Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 13 B Célula como unidad funcional Comprensión 14 D 15 A Reconocimiento 16 C 17 18 19 20 21 22 23 24 E 25

Síntesis de la clase … … … … Juicios y conclusiones La biología distingue utiliza se basa en Método científico Conceptos químicos Niveles de organización con sus etapas Anabolismo y catabolismo Átomo … Observación Condensación e hidrólisis Planteamiento del problema Célula … Formulación de la hipótesis Fosforilación y desfosforilación Organismo Experimentación … Oxidación y reducción Recolección de datos y análisis de resultados Ecosistema Polímeros … Juicios y conclusiones Enlaces químicos Biósfera

Prepara tu próxima clase En la próxima sesión, estudiaremos Biomoléculas orgánicas: carbohidratos y lípidos

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