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Cuadernillo de bibliografía y actividades modelo para el examen de ingreso al PEP 2017

Autoras: Prof. Lic. Érica Henríquez Prof. Lic. Andrea Cinquemani

INGRESO Profesorado de Enseñanza Primaria - IFD Tomás Godoy Cruz 9-002 [año 2017]

2 Ciencias Naturales

Índice

Palabras de bienvenida……………………………………………………………………….………………………………………….1

¿Por qué se extinguieron los dinosaurios?........................................................................................5

Ciencia………………………………………………………………………………………………………….…………………….…..…….6

Materia y Energía……………………………………………………………………………………………………………..….…….….8

Composición de la materia…………………………………………………………………………...................................8

Calidad de la mater………………………………………………………………………………………………………………….…….9

Distintas formas de energía ……………………………………………………………………………………………………..….10

Calidad de la energía…………………………………………………………………………………………………………….……...11

Cambios físicos y cambios químicos…………………………………………………………………………………………..…12

Leys de conservación de la materia y la energía…………………………………………………………………………..13

Los sistemas de mantenimiento de la vida de la tierra: desde los organismos a la ecosfera……....14

Ecología……………………………………………………………………………………………………………………………………....14

Ecología, ecologismo, Educación ambiental………………………………………………………………………………….15

Organismo, especie………………………………………………………………………………………………………………………15

Población, hábitat, ecosistema. Subsistemas terrestres………………………………………………………………16

Fotosíntesis, respiración, cadenas alimentarias……………………………………………………………………………17

Biodiversidad………………………………………………………………………………………………………………………….……18

La Tierra en el Universo……………………………………………………………………………………………………………….20

Dominio y reinos…………………………………………………………………………………………………………………….……20

Células. Tipos……………………………………………………………………………………………………………………………….21

Actividades………………………………………………………………………………………………………..………………..…..….24

Bibliografía…………………………………………………………………………………………………………..……….………..…..36



En las nuevas propuestas curriculares se reconoce que en la sociedad actual las ciencias y la tecnología ocupan un lugar fundamental en los sistemas productivos y de servicios, sin embargo una alfabetización científica para todos los ciudadanos va más allá de la tradicional importancia que se concede a la educación en ciencias para hacer posible el desarrollo futuro; el valor educativo que se otorga al aprendizaje de las ciencias naturales se fundamenta también en el convencimiento de que pocas experiencias pueden ser tan estimulantes para el desarrollo de las capacidades intelectuales y afectivas de los niños como el contacto con el mundo natural y el consecuente despliegue de sus posibilidades para aprender y maravillarse por los fenómenos, seres y objetos de la naturaleza. Una persona con formación científica es aquella que percibe que las ciencias, las matemáticas y la tecnología son empresas humanas interdependientes, con potencialidades y limitaciones; que comprende los conceptos y principios científicos clave; que está familiarizada con el mundo natural y reconoce su diversidad y su unidad a la vez; que emplea el conocimiento de la ciencia y los modos científicos de pensar para fines individuales y sociales.

Lograr saberes y valores de y hacia la ciencia, requiere de una transformación sustancial en la práctica tradicional de su enseñanza y evaluación, que considera al conocimiento como saber positivo y al aprendizaje como proceso reproductivo, que facilite el desarrollo de competencias a través de estrategias diferenciadas y adecuadas a un proceso constructivo de las mismas.

La escuela primaria es una etapa única para enseñar a mirar el mundo con ojos científicos: los alumnos tienen la curiosidad fresca, el asombro a flor de piel y el deseo de explorar bien despierto. Los docentes de estos años tienen en sus manos la maravillosa oportunidad de colocar las piedras fundamentales del pensamiento científico de los chicos. Cuando hablo de sentar las bases del pensamiento científico estoy hablando de “educar” la curiosidad natural de los alumnos hacia hábitos del pensamiento más sistemáticos y más autónomos. Por ejemplo, guiándolos a encontrar regularidades (o rarezas) en la naturaleza que los inviten a hacerse preguntas. Ayudándolos a imaginar explicaciones posibles para lo que observan y a idear maneras de poner a prueba sus hipótesis. Y enseñándoles a intercambiar ideas con otros, fomentando que sustenten lo que dicen con evidencias y que las busquen detrás de las afirmaciones que escuchan. De lo que se trata, en suma, es de utilizar ese deseo natural de conocer el mundo que todos los chicos traen a la escuela como plataforma sobre la cual construir herramientas de pensamiento que les permitan comprender cómo funcionan las cosas y pensar por ellos mismos. Y, también, de que el placer que se obtiene al comprender mejor el mundo alimente la llamita de su curiosidad y la mantenga viva. ¿Qué sucede si esas piedras fundamentales del pensamiento científico no se colocan a tiempo? Pensemos por un



momento en niños que salen de la escuela primaria sin la posibilidad de (ni la confianza para) idear maneras de buscar respuestas a las cosas que no conocen, o de darse cuenta de si algo que escuchan tiene evidencias que lo sustenten o no. O de chicos cuya curiosidad se fue apagando de a poco por no haber encontrado cauce para extenderla. Claramente estamos en un escenario muy riesgoso, sobre todo si pensamos en construir una sociedad participativa, con las herramientas necesarias para generar ideas propias y decidir su rumbo. Lamentablemente, las ciencias naturales en la escuela primaria todavía siguen siendo “la fea del baile”. En la Argentina las ciencias naturales se enseñan muy poco (mucho menos de lo previsto por los diseños curriculares). Sin embargo, el problema va más allá de la cantidad de horas que se le dedican al área. El modo en que las ciencias naturales se enseñan en nuestras escuelas está todavía muy lejos de contribuir a sentar las bases del pensamiento científico de los chicos.



¿Por qué se Extinguieron los dinosaurios?

Hace sesenta y cinco millones de años se extinguió el último dinosaurio no aviario. Igual que los gigantescos mosasaurios y plesiosaurios en los mares y los pterosaurios en los cielos. El plancton, la base de la cadena alimenticia del océano, se vio muy afectado. Muchas familias de braquiópodos y esponjas de mar desaparecieron. Los restantes ammonites de concha dura se esfumaron. Se redujo la gran diversidad de tiburones. Se marchitó la mayor parte de la vegetación. En resumen, se eliminó más de la mitad de las especies mundiales. ¿Qué causó esta masiva extinción que marca el final del Cretácico y el comienzo del Paleógeno? Los científicos todavía no han encontrado una respuesta. Quien lo consiga deberá explicar por qué murieron estos animales, mientras que la mayoría de los mamíferos, tortugas, cocodrilos, salamandras y ranas sobrevivieron. Las aves se libraron. Al igual que las serpientes, bivalvos y los erizos y estrellas de mar. Incluso las plantas resistentes capaces de soportar climas extremos les fue bien. Los científicos suelen coincidir en torno a dos hipótesis que podrían explicar la extinción del Cretácico: un impacto extraterrestre, por ejemplo un asteroide o un cometa, o un período de gran actividad volcánica…………………………………………… ¿Asteroide o volcanes? La teoría del impacto extraterrestre proviene del descubrimiento de que un estrato de roca que data precisamente de la época de la extinción es rico en iridio. Este estrato se encuentra en todo el planeta, en la tierra y en los océanos. El iridio es raro en la Tierra pero se encuentra en los meteoritos con la misma concentración que en este iridio. Esto condujo a los científicos a afirmar que el iridio se esparció por el planeta cuando un cometa o un asteroide cayó en algún lugar de la Tierra y a continuación se evaporó. Un cráter de 180 kilómetros de ancho formado en la Península de Yucatán de México, llamado Chicxulub, se ha descubierto desde entonces y se ha fijado su antigüedad en 65 millones de años. Pero el núcleo de la Tierra también es rico en iridio, y el núcleo es el origen del magma que algunos científicos afirman que vomitó en enormes torrentes que se apilaron en más de 2,4 kilómetros de anchura sobre 2,6 millones de kilómetros cuadrados de la India. Este período de actividad volcánica también se ha calculado que ocurrió hace 65 millones de años y habría extendido el iridio por todo el planeta, junto con el polvo ……………………………………..



Ciencia, materia, energía y ecología: conexiones en la naturaleza

El objetivo primordial de la ciencia no son los he-chos en sí mismos, sino una nueva idea, principio o modelo que conecte y explique ciertos hechos y con-duzca a predicciones útiles acerca de lo que debe suceder en la naturaleza. Los científicos que están trabajando en un problema en particular intentan sugerir una serie de posibles explicaciones o hipótesis científicas de lo que ellos (u otros Científicos) han observado en la naturaleza.

Para que sea aceptada, una hipótesis científica no sólo debe explicar los datos científicos o fenómenos, sino que también debe hacer predicciones que se pue-dan utilizar para demostrar la validez de la hipótesis. Una vez que se ha creado una hipótesis científica se llevan a cabo experimentos (y se repiten para asegurarse de que se pueden reproducir) para demostrar las deducciones o predicciones. Los experimentos pueden eliminar (refutar) varias hipótesis, pero nunca pueden demostrar que una hipótesis sea la mejor (la más útil) o la única explicación.

Uno de los métodos que utilizan los científicos para demostrar una hipótesis es desarrollar un mo-delo, que es una representación aproximada o simu-lación del sistema que se está estudiando. Hay mu-chos tipos de modelos: mental, conceptual, gráfico, físico y matemático.

Si muchos experimentos de distintos científicos apoyan una hipótesis en particular ésta se convierte en teoría científica: una idea, principio o modelo que generalmente aúna y explica muchos hechos que ante-

¿Qué es la Ciencia y qué hacen los científicos? La cien-cia se basa en el supuesto de que hay un orden en la naturaleza que puede ser descubierto. Es un intento de descubrir ese orden y utilizar ese conocimiento para hacer predicciones acerca de lo que puede suceder en la naturaleza. Como dijo una vez Albert Einstein: "La ciencia en su totalidad no es otra cosa que un refinamiento del pensamiento cotidiano". La Figura 1 resume la versión más sistemática del proceso de pensamiento cotidiano usado por los científicos.

Lo primero que deben hacer los científicos es plantear una pregunta o identificar un problema para que se investigue. Después, los científicos que trabajan en ese problema reúnen datos científicos o hechos por el procedimiento de hacer observaciones y tomar medidas. Estos hechos deben ser verificados o confirmados por medio de observaciones y mediciones repetidas, preferentemente por varios investigadores diferentes.

1- CIENCIA

Figura 1 - Lo que hacen los científicos: resumen del proceso científico, una forma de pensamiento crítico. Los hechos (datos) se reúnen y se verifican repitiendo los experimentos; se analizan los datos para ver si hay un patrón de conducta coherente que se pueda resumir como una ley científica; se proponen hipótesis para explicar los datos; se hacen deducciones o predicciones para evaluar cada hipótesis. Una hipótesis sustentada por un gran número de pruebas y que es aceptada por la comunidad científica se convierte en una teoría científica.



riormente no parecían tener relación y que además está sustentada en una gran cantidad de pruebas. Para los científicos, las teorías no son algo que se pueda tomar a la ligera. Son ideas o principios que se han establecido con un alto grado de certeza debido a que están sustentados por numerosas pruebas y están considerados como los mayores logros de la ciencia.

Quienes no son científicos suelen usar la palabra teoría incorrectamente cuando se quieren referir a una hipótesis científica, es decir, una explicación provisional que necesita de mayor estudio. La frase: "Bueno, es sólo una teoría", que se utiliza en una conversación cotidiana, da a entender falta de conocimiento y rigor, justamente lo contrario del significado científico de la palabra.

Otro importante resultado final de la ciencia es la ley científica: una descripción de lo que sucede en la naturaleza una y otra vez de la misma forma, sin ex-cepción conocida. Por ejemplo, después de hacer miles de observaciones y medidas a lo largo de muchas dé-cadas, los científicos descubrieron la llamada segunda ley de la energía o termodinámica. Una forma sencilla de enunciar esta leyes que el calor siempre fluye espon-táneamente del calor al frío (algo que todos hemos descubierto al tocar un objeto muy caliente).

A menudo oímos hablar de “el método científico”.

En realidad hay muchos métodos científicos; son las maneras que tienen los científicos de reunir los datos y formular y demostrar hipótesis científicas, modelos, teorías y leyes (Figura - 1).

Los nuevos descubrimientos se producen de muchas maneras. Algunos siguen esta secuencia: datos → ley → hipótesis → teoría. Otras veces los científicos se limitan a seguir una corazonada, tendencia o creencia y luego hacen experimentos para probar su idea o hipótesis. Según el físico Albert Einstein: "No hay ningún camino hacia una nueva idea que sea completamente lógico". La intuición, la imaginación y la creatividad son tan importantes en la ciencia como lo son en la poesía, el arte, la música y otras grandes aventuras del espíritu humano que nos despiertan al asombro, el misterio y la belleza de la vida, de la tierra y del universo.

La mayor parte de los procesos o de las partes de la naturaleza que los científicos pretenden entender están influidos por una serie de variables o factores. Una de las formas que tienen los científicos de probar una hipótesis acerca de los efectos de una variable en parti-cular es la de llevar a cabo un experimento controlado. Esto se hace estableciendo dos grupos: un grupo experimental, en el que se modifica la variable elegida de una forma conocida, y un grupo de control, en el que no se modifica la variable elegida. El experimento está diseñado de tal manera que todos los componentes de cada grupo sean tan parecidos como sea posible y experimenten las mismas condiciones excepto por el único factor que se varía en el grupo experimental. Si el experimento está bien diseñado, cualquier diferencia que se produzca entre ambos grupos debería ser el resultado de una variable que se ha cambiado en el grupo experimental.

Un problema básico es que muchos componentes y procesos de la naturaleza, especialmente aquellos que son investigados por los especialistas de medio ambiente, llevan consigo un enorme número de variables que actúan las unas sobre las otras de forma generalmente poco conocida. En estos casos, es muy difícil o imposible llevar a cabo experimentos controlados que resulten significativos.

¿Hasta qué punto son válidos los resultados de la cien-cia? Los científicos pueden refutar cosas y pueden es-tablecer que un modelo, teoría o ley en particular tiene un alto grado de validez y que es extremadamente útil a la hora de examinar cómo funciona la naturaleza y de predecir lo que sucederá en la misma. Sin embargo, al igual que los eruditos de cualquier otra materia, los científicos no pueden demostrar que sus ideas son ab-solutamente ciertas.

Aunque pueda ser extremadamente baja, siempre hay alguna incertidumbre asociada a cualquier modelo, teoría o ley científica. El objetivo del proceso científico riguroso es reducir tanto como sea posible el grado de incertidumbre. Sin embargo, cuanto más complejo sea el sistema que está siendo estudiado, mayor será el grado de incertidumbre o la dificultad para predecir su comportamiento.

El estándar para evaluar un modelo, teoría o ley científica no es el de verdad absoluta o prueba, sino que la calidad de dichas ideas se basa en hasta qué punto son útiles para ayudarnos a comprender cómo actúa la naturaleza y para hacer predicciones acerca de lo que sucederá en ella.



Figura 3- molécula de Agua

¿En qué se diferencia la ciencia fronteriza de la ciencia de consenso? Los reportajes de noticias se centran a menudo en los" grandes avances" y en las disputas entre los científicos sobre la validez de los datos, hipótesis y modelos preliminares (sin haber sido probados) que por definición son provisionales. Este aspecto de la ciencia, que se presta a la controversia, porque no ha sido ampliamente probado y aceptado, se denomina ciencia fronteriza.

Por contraste, la ciencia de consenso se compone de datos, teorías y leyes que están ampliamente aceptadas por los científicos considerados expertos en la materia. Este aspecto de la ciencia es muy fiable, pero rara vez se considera merecedor de aparecer en las noticias. Una forma de descubrir en qué están de acuerdo gene-ralmente los científicos es buscar informes de organis-mos científicos como la Academia de Ciencias de EEUU y la British Royal Society, que intentan resumir los consensos a los que han llegado los expertos en áreas importantes de la ciencia. A veces, un descubrimiento o hipótesis nueva va en contra de la ciencia de consenso y provoca un cambio en el consenso. Sin embargo, dado que dichas ocasiones son sumamente infrecuentes, el punto de vista del consenso en un modelo o teoría cien-tífica ampliamente aceptada representa la mejor infor-mación disponible.

2- MATERIA Y ENERGÍA

¿Qué son los bloques constructivos de la naturaleza? La materia es cualquier cosa que tenga masa (la cantidad de material que hay en un objeto) y ocupe espacio. Los científicos clasifican la materia según sus niveles de organización (Figura - 2).

La materia comprende los sólidos, líquidos y gases que nos rodean y que están dentro de nosotros. La materia se encuentra en dos formas químicas: elementos (los bloques constructivos de la materia que forman todas las sustancias materiales) y compuestos (dos o más elementos que se mantienen juntos en propor-ciones fijas por medio de fuerzas de atracción llamadas enlaces químicos). Se pueden encontrar varios elementos, compuestos o ambas cosas en las mezclas.

Toda la materia está formada a partir de un centenar de elementos químicos conocidos (más de 90 de ellos se encuentran en estado natural y más 20 se obtienen en laboratorio a partir de los elementos existentes). Para simplificar las cosas, los químicos representan cada elemento por un símbolo de una o dos letras: hidrógeno (H), carbono (C), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P), azufre (S), cloro (Cl), flúor (F), bromo (Br), sodio (Na), calcio (Ca), plomo (Pb), mercurio (Hg) y uranio (U), por citar sólo unos cuantos.

Si tuviéramos un súper microscopio que fuera ca-paz de escudriñar los elementos y los compuestos po-dríamos ver que están formados con tres tipos de blo-ques constructivos: los átomos (la unidad más pequeña de materia que es característica de un elemento en particular), los iones (átomos o combinaciones de átomos cargados eléctricamente) y moléculas (combinaciones de dos o más átomos del mismo o de distintos elementos que se mantienen unidos por medio de enlaces químicos) (Figura -3). Dado que los iones y las moléculas están formados por átomos, los átomos son los bloques constructivos fundamentales de toda la materia.

Si incrementáramos los aumentos de nuestro súper microscopio encontraríamos que cada tipo distinto de átomo contiene un cierto número de partículas subatómicas. Los bloques constructivos principales de un átomo son los protones (p) que tienen carga positiva, los neutrones (n) que no tienen carga, y los electrones (e) que tienen carga negativa. Cada átomo está for-mado por un centro extremadamente pequeño, o nú-cleo, que contiene protones y neutrones, y uno o más electrones que giran rápidamente alrededor del núcleo.

Todos los átomos tienen el mismo número de protones de carga positiva (dentro del núcleo) que de electrones, cuya carga es negativa (fuera del núcleo). Dado que estas cargas se compensan unas con otras, el átomo como conjunto no tiene carga eléctrica.

Cada elemento tiene su número atómico específi-co, que es igual al número de protones que hay en el núcleo de sus átomos. El elemento más sencillo, el hi-drógeno (H), tiene sólo un protón en su núcleo, luego su número atómico es l.

El carbono (C), con 6 protones, tiene un número atómico de 6, mientras que el uranio (U), un átomo mucho más grande, tiene 92 protones y su número ató-mico es 92.



¿En qué consiste la calidad de la materia? Desde un punto de vista humano podemos clasificar la materia según su calidad o utilidad para nosotros. La calidad de la materia es una medida de la utilidad de un recurso, basándose en su disponibilidad y concentración. La materia de alta calidad está organizada, concentrada y se encuentra generalmente cerca de la superficie de la tierra y tiene un gran potencial para ser utilizada como recurso material; la materia de baja calidad está desorganizada, diluida y a menudo muy profundamente en el interior de la tierra o dispersa en el mar o la atmósfera, y generalmente tiene escaso potencial para ser usada como recurso (Figura - 4).



Un bote de aluminio es una forma más concentrada y de mayor calidad que el mineral que contenga la misma cantidad de aluminio. Por eso hace falta menos energía, agua y dinero para reciclar un bote de aluminio que para hacer uno nuevo partiendo del mineral.

¿Cuántas formas distintas de energía se pueden en-contrar? La energía es la capacidad de realizar trabajo y transmitir calor. El trabajo se realiza cuando un objeto, tanto si es un grano de arena, un libro o una roca gigantesca, se mueve a lo largo de una distancia. El trabajo, o movimiento de la materia, también es necesario para hervir el agua (para cambiarla a otra forma más dispersa y de movimiento de moléculas más rápido en el vapor) o para quemar gas natural para calentar una casa o guisar la comida. La energía es también el calor que fluye automáticamente de un objeto caliente a otro frío cuando ambos entran en contacto.

La energía se presenta de muchas formas: luz, calor, electricidad, energía química almacenada en los enlaces químicos del carbón, azúcar y otros materiales; la energía mecánica de la materia en movimiento como las corrientes de agua, el viento (masas de aire) o la de tilla persona que va corriendo; y la energía nu-clear emitida por los núcleos de ciertos isótopos.

Los científicos clasifican la energía como energía cinética y energía potencial. Energía cinética es la energía que tiene la materia debido a su masa y velocidad. Es energía en acción o movimiento. El viento (una masa de aire en movimiento), las corrientes de agua, las rocas que caen, el calor que fluye de un cuerpo a alta temperatura hacia otro a una temperatura inferior, la electricidad (flujo de electrones), los coches en movimiento, todos tienen energía cinética. Las ondas de radio, las ondas de TV, las microondas, las radiaciones infrarrojas, la luz visible, las radiaciones ultravioleta, los rayos X, los rayos gamma y los rayos cósmicos son formas de energía cinética conocidas como radiación electromagnética (Figura -5).

La energía potencial es la energía almacenada que está potencialmente disponible para su uso. Una pie-dra que se sostiene en la mano, un cartucho de dinamita sin encender, el agua que está tras un dique de contención, la gasolina del depósito de un coche y la energía nuclear almacenada en el núcleo de los átomos, todos estos ejemplos tienen energía debido a su posición o a la posición de sus partes.



Figura 6- Clasificación de la calidad (utilidad para realizar distintas tareas) de varias fuentes de energía. La energía de alta calidad está concentrada y tiene una gran capacidad de realizar trabajo útil; la energía de baja calidad está dispersa y tiene escasa capacidad de realizar trabajo útil. Para evitar el desperdicio innecesario de energía. es mejor emparejar la calidad de una fuente de energía con la calidad de la energía necesaria para realizar un trabajo.

La energía potencial se puede transformar en energía cinética. Cuando se deja caer una piedra, su energía potencial se convierte en energía cinética. Cuando se quema la gasolina en el motor de un coche, la energía potencial almacenada en los enlaces químicos de sus moléculas se convierte en calor, luz y energía mecánica (cinética) que impulsa el coche.

¿Qué es la calidad de la energía? Desde un punto de vista humano, la calidad de la energía es la medida de la capacidad de una fuente de energía para producir trabajo útil (Figura -6). La energía de alta calidad está organizada o concentrada y puede realizar mucho tra-bajo útil, como ejemplos citaremos la electricidad, el carbón, la gasolina, la luz solar concentrada, los nú-cleos de uranio-235 utilizados como combustible en las plantas nucleares y el calor concentrado en pequeñas cantidades de materia, de tal manera que su tempera-tura sea alta.

Por contraste, la energía de baja calidad está des-organizada o dispersa y tiene poca capacidad para rea-lizar trabajo útil. Como ejemplo citaremos el calor dispersado en las moléculas móviles de una gran canti-dad de materia (como la atmósfera o una gran masa de agua) de tal manera que su temperatura es baja. Así pues, a pesar de que la cantidad total de calor almacenada por el océano Atlántico es mayor que la cantidad de energía química de alta calidad que contienen todos los pozos de petróleo de Arabia Saudita, el calor del océano está tan disperso que no se puede utilizar para mover o calentar cosas hasta altas temperaturas.



Por ejemplo romper huevo es un cambio físico

Por ejemplo freír un huevo es un cambio químico

Cambios físicos de estado de la materia

Utilizamos la energía para llevar a cabo ciertas ta-reas, cada una de las cuales precisa de un mínimo de calidad de energía. Tiene pues cierta lógica emparejar la calidad de una fuente de energía con la calidad de la energía necesaria para realizar una tarea en particular (Figura -6), porque al hacerlo así ahorramos energía y, generalmente, dinero.

¿Cuál es la diferencia entre un cambio físico y un cam-bio químico? Un cambio físico no trae consigo un cambio en la composición química. Pondremos como ejemplo cortar un trozo de papel aluminio en pedazos pequeños. El cambio de una sustancia de un estado fí-sico a otro es un segundo ejemplo: cuando el agua sólida (hielo) se funde o el agua líquida hierve ninguna de las moléculas de H20 se altera, sino que se organizan según distintos patrones espaciales (físicos).

En un cambio químico o reacción química, por otra parte, las composiciones químicas de los elementos o los compuestos se ven alteradas. Por ejemplo, cuando el carbón se quema completamente, el carbono sólido (C) que contiene se combina con el gas oxígeno (02) para formar el compuesto gaseoso dióxido de carbono (CO2) Podemos representar esta reacción química de la siguiente forma abreviada: C + O2→CO2 + energía.

En esta reacción se produce energía, lo que hace del carbón un combustible útil. La reacción también muestra cómo la combustión completa del carbón (o cualquiera de los compuestos de carbono de la madera, gas natural, petróleo y gasolina) suelta dióxido de carbono a la atmósfera.



Ley de conservación de la masa

¿Cuál es la segunda ley de la energía? Nunca se acaba a la par. Como la primera ley de la energía establece que la energía ni se crea ni se destruye, existe la tentación de pensar que siempre habrá suficiente energía y, sin embargo, si llenamos un depósito de gasolina de un coche y nos movemos en él, o utilizamos una batería de linterna hasta que se agota, hay algo que se ha perdido. Si no es la energía, ¿qué es? La respuesta es calidad de energía (Figura 2-6), la cantidad de energía disponible para realizar un trabajo útil.

Innumerables experimentos han demostrado que cuando la energía se transforma siempre se produce una reducción de la calidad de dicha energía. Los resultados de estos experimentos se han resumido en lo que se denomina segunda ley de la energía o segunda ley de la termodinámica: Cuando la energía cambia de una forma a otra, una parte de la energía útil siempre se degrada a energía de inferior calidad, más dispersa, menos útil. Esta energía degradada generalmente adopta la forma de calor de baja temperatura que se desprende hacia el entorno (medio ambiente), se dispersa por el movimiento errático del aire y el agua y se hace más desordenado y menos útil. Otra forma de enunciar la segunda ley de la energía es que el calor siempre fluye espontáneamente desde lo caliente (energía de alta calidad) a lo frío (energía de baja calidad).

Básicamente, esta ley dice que en cualquier conversión de energía siempre terminamos con menos energía utilizable que cuando empezamos. Por tanto, no sólo no se puede conseguir algo a cambio de nada; con respecto a la cantidad de energía, no podemos acabar a la par en términos de calidad de energía, porque la energía siempre va de una forma más útil a otra menos útil. Cuanta más energía usemos, más energía de baja calidad (calor) añadiremos al medio ambiente. No se ha encontrado una sola excepción a esta ley científica.

Consideremos tres ejemplos de la segunda ley de la energía en acción. Primero, cuando se conduce un coche, sólo el 10% del la energía química de alta calidad contenida en la gasolina se convierte en energía mecánica (para impeler el vehículo) y energía eléctrica (para hacer funcionar los sistemas eléctricos), el otro 90% se degrada en calor de baja calidad que se suelta al medio ambiente y finalmente se pierde en el espacio.

¿Cuál es la ley de conservación de la materia? ¿Por qué no se pierde nada? La gente suele hablar de consumir o agotar recursos materiales, pero la verdad es que nosotros no consumimos materia, sólo utilizamos algunos de los recursos de la tierra durante un tiempo. Tomamos materiales de la tierra, los llevamos a otra parte del globo y los procesamos para convertirlos en productos que se utilizan y luego se desechan, se queman, se entierran, se vuelven a utilizar o se reciclan.

Al hacer esto, podemos cambiar varios elementos y compuestos de un estado físico o químico a otro, pero no hay ningún proceso físico o químico por medio del cual podamos crear o destruir ninguno de los átomos que entran en juego. Lo único que podemos hacer es organizarlos en distintos patrones espaciales (cambios físicos) o en diferentes combinaciones (cambios químicos). La frase en cursiva de este párrafo, que está basada en muchos miles de comprobaciones, se conoce como ley de conservación de la materia.

La ley de conservación de la materia significa que en realidad no se tira nada. Todo lo que creemos haber tirado sigue aquí con nosotros de una forma u otra. Aunque pudiéramos hacer que el medio ambiente estuviera más limpio y convertir algunos productos químicos potencialmente dañinos en otras formas físicas o químicas menos perjudiciales, la ley de conservación de la materia nos dice que siempre tendremos que afrontar el problema de qué hacer con algunos residuos. Poniendo un interés mucho mayor en la prevención de la contaminación, la reducción de residuos y en un uso más eficaz de los recursos, podemos reducir mucho la cantidad de desperdicios que añadimos al medio ambiente.

¿Cuál es la primera ley de la energía? No se puede conseguir algo a cambio de nada. Los científicos han observado que la energía cambia de una forma a otra en millones de cambios físicos y químicos, pero nunca han podido detectar la creación o destrucción de ninguna clase de energía (excepto en los cambios nucleares). Los resultados de sus experimentos se han resumido en la ley de conservación de la energía, también conocida como primera ley de la energía o primera ley de la termodinámica: En todos los cambios físicos y químicos la materia ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Esta ley científica nos dice que cuando una forma de energía se convierte en otra por medio de cualquier cambio físico o químico, la entrada de energía es siempre igual a la salida de energía. No importa lo mucho que lo intentemos ni lo listos que seamos: no podemos sacar más energía de un sistema que la que ponemos, dicho de otra manera, no se puede conseguir algo a cambio de nada en términos de cantidad de energía.



¿Qué pasaría si un tren descarrilara e interrumpiera su servicio? Los usuarios tendrían que recurrir a otras formas de transporte y seguramente viajarían apretados e incómodos. Vemos que el conjunto del sistema es afectado por lo que ocurre en una de sus partes. ¿Por qué? Porque un sistema es una organización formada por distintos componentes que se relacionan y actúan entre sí. Si algo sucede con uno de ellos, el funcionamiento del sistema cambia. Los seres vivos también forman parte de sistemas.

¿Qué es ecología? La ecología (del griego oikos, casa o lugar en que vivir, y logos, estudio de) es una ciencias que se ocupa del estudio de cómo los organismos se relacionan entre sí y con el medio no viviente (incluyendo factores como la luz solar, la temperatura, la humedad y los principios nutritivos vitales). La ecología, estudia los sistemas ecológicos como sistemas abiertos, de los que los seres vivos forman parte. Trata principalmente sobre la interacción de los organismos, poblaciones, comunidades, ecosistemas y la ecosfera (Figura -2).

Segundo, cuando la energía eléctrica fluye a través de los hilos de una bombilla incandescente, se convierte en un 5% de luz útil y un 95% de calor de baja calidad que fluye al medio ambiente. Tercero, en los sistemas vivientes, la energía solar se convierte en energía química (fotosíntesis y comida) y después en energía mecánica (movimiento, pensamiento y vida); la energía de alta calidad se degrada a lo largo de estos cambios de la forma que se indica a continuación (Figura -7).

La segunda ley de la energía también significa que nunca podemos reciclar o volver a utilizar la energía de alta calidad para realizar trabajo útil. Una vez que la energía concentrada en una ración de comida, un litro de gaso-lina, un trozo de carbón o una piedra de uranio se ha liberado, se degrada en calor de baja calidad que se dispersa en el medio ambiente. Podemos calentar el aire o el agua a baja temperatura y elevarlo a energía de alta calidad, pero la segunda ley de la energía nos dice que haría falta más energía de alta calidad para hacer esto que la que podemos obtener a cambio.

3- LOS SISTEMAS DE MANTENIMIENTO DE LA VIDA DE LA TIERRA: DESDE LOS ORGANISMOS A LA ECOSFERA

Cuando viajamos de un lugar a otro, utilizamos diferentes vías de transporte. Las líneas de colectivo, los ramales del ferrocarril o el taxi son formas diferentes de viajar que la gente utiliza a diario para trabajar y pasear. En conjunto, forman un sistema público de transporte.



Un organismo es cualquier forma de vida. Los or-ganismos se pueden clasificar en especies, grupos de organismos que se asemejan los unos a los otros en su apariencia, conducta, química y dotación genética. Los organismos que tienen reproducción sexual se clasifi-can en la misma especie si en condiciones naturales pueden real o potencialmente cruzarse entre ellos y producir crías vivas y fértiles.

No sabemos cuántas especies existen en la tierra; las estimaciones son de entre 5 y 100 millones, siendo la mayor parte microorganismos e insectos.



Por el momento, los biólogos han identificado y dado nombre sólo a 1,8 millones de especies aproximadamente. Los biólogos saben bastante de un tercio de las especies conocidas, pero sólo se conocen de forma detallada las interacciones y papeles de unas pocas.

Una población está formada por todos los miembros de una misma especie que ocupan una misma zona al mismo tiempo. Por ejemplo, todas las carpas de un estanque, todos los robles de un bosque y todas las personas de un país. En las poblaciones más naturales, los individuos varían ligeramente en su carga genética, lo que hace que no todos tengan el mismo aspecto ni se comporten exactamente igual; este fenómeno se deno-mina diversidad genética. Las poblaciones son grupos dinámicos que cambian de tamaño, distribución de edades, densidad y composición genética como conse-cuencia de los cambios en las condiciones medioam-bientales.

El lugar donde vive normalmente una población (o un organismo individual) se conoce como hábitat. Las poblaciones de todas las distintas especies que ocupan un lugar en particular y actúan recíprocamente las tillas sobre las otras forman una comunidad o comunidad biológica.

Un ecosistema es una comunidad de distintas es-pecies que actúan recíprocamente las unas sobre las otras y sobre el medio ambiente de materia y energía. Un ecosistema puede ser pequeño, como una corriente de agua o un campo, o un bosque. También pueden ser grandes unidades, tipos generalizados de ecosistemas terrestres como una clase de pastizal o de bosque o de desierto. Los ecosistemas pueden ser naturales o artificiales (creados por el hombre). Como ejemplos de ecosistemas artificiales están las piscifactorías, los campos de labranza y los pantanos o lagos artificiales creados con diques. Todos los ecosistemas de la tierra unidos forman lo que llamamos biosfera o ecosfera.

¿Cuáles son las partes más importantes de los sistemas de mantenimiento de la vida de la Tierra? Podemos pensar en la Tierra como si estuviera formada por varias capas o esferas concéntricas (Figura -8). La atmósfera es una delgada capa de aire que rodea el planeta. Su capa más interna, la troposfera, se extiende sólo unos 17 kilómetros sobre el nivel del mar, pero contiene la mayor parte del aire del planeta, principalmente nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). La capa siguiente se extiende entre los 17 y los 48 kilómetros sobre la superficie de la tierra y se denomina estratosfera.

La zona inferior de esta capa contiene suficiente ozono (03) para filtrar la mayoría de las dañinas radiaciones ultravioletas del sol, permitiendo así la existencia de la vida sobre la tierra y las capas superiores de las masas de agua.

La hidrosfera está formada por el agua líquida de la Tierra (tanto superficial como subterránea), el hielo (hielo polar, icebergs y tierras perpetuamente heladas) y vapor de agua de la atmósfera. La litosfera es la cor-teza terrestre y el manto superior; la corteza contiene combustibles fósiles no renovables y minerales que también utilizamos, así como compuestos químicos del suelo (nutrimentos) potencialmente renovables, nece-sarios para la vida de las plantas.

La ecosfera o biosfera es la porción de la tierra en la que los organismos vivos existen y ejercen una ac-ción recíproca los unos sobre los otros y con el entorno no viviente. La ecosfera alcanza desde la sima más pro-funda de los océanos, unos 20 kilómetros por debajo del nivel del mar, hasta las cumbres de las más altas montañas. Si la tierra fuera una manzana, la ecosfera no tendría un espesor mayor que el de la piel de la manzana. El objetivo de la ecología es comprender las acciones recíprocas que se ejercen en esta delgada piel de agua, aire, suelo y organismos, que mantiene la vida.

¿Qué mantiene la vida en la Tierra? La vida en la Tierra depende de tres factores relacionados entre sí (Fig. -9):



• El flujo unidireccional de energía de alta calidad (utilizable) proveniente del sol, primero a través de la materia y los seres vivos en sus relaciones recíprocas de ali-mentación y luego en el medio ambiente como energía de baja calidad (principalmente calor que se dispersa en el aire o en las moléculas de agua a baja temperatura) y finalmente es devuelto a la atmósfera en forma de radiación infrarroja (Figura -10).



Otra palabra que también define la biodiversidad es silvestre: la existencia de depósitos naturales de genes, especies y ecosistemas que no han sido alterados en absoluto o casi en absoluto por las actividades humanas. Como dijo Henry David Thoreau: "En lo silvestre está la conservación del mundo".

Dependemos absolutamente de este capital biológico desconocido en su mayor parte. Esta rica variedad de genes, especies y ecosistemas nos proporciona comida, madera, fibras, energía, materias primas, productos químicos y medicinas, y vierte anualmente billones de pesetas en la economía global.

Las formas de vida de la tierra y los ecosistemas también proporcionan reciclado, purificación y control natural de las plagas.

• Los ciclos de los tipos de materia o principios nutritivos necesarios para la supervivencia de los organismos vivos a través de partes de la ecosfera.

• La gravedad que permite que el planeta retenga la atmósfera y provoca el movimiento descendente de los compuestos químicos de los ciclos de la materia.

¿Por qué la biodiversidad es un servicio tan importante del ecosistema? Al haber cambiado las condiciones medioambientales a lo largo de miles de millones de años, muchas especies se han extinguido y se han producido otras nuevas. El resultado de estos cambios es la biodiversidad o diversidad biológica: las formas de vida que pueden sobrevivir mejor a la variedad de condiciones que se encuentran actualmente en la tierra.

La biodiversidad comprende la diversidad genética (diferencia entre la carga genética entre los individuos de una misma especie), la diversidad de las especies (la variedad de especies en los distintos hábitats de la tierra) y la diversidad ecológica (la variedad de comunidades biológicas que actúan las unas sobre las otras y con el entorno no viviente).

Figura -9 La vida en la tierra depende del flujo de energía unidireccional (líneas de trazos) proveniente del sol a través de la ecosfera, los ciclos de los elementos esenciales (líneas continuas de los círculos) y de la gravedad que impide que los gases atmosféricos escapen 'al espacio y atrae hacia abajo a los compuestos químicos de los ciclos de la materia, Este modelo simplificado muestra solamente algunos de los muchos elementos cíclicos,



Conexiones: La Tierra, el planeta resistente y en su punto ¿Cómo evolucionó la vida en la tierra hasta llegar al sistema actual de distintas especies que viven en un entramado de ciclos de materia, flujo de energía e interacción de las especies? No tenemos una respuesta completa a esta pregunta, pero hay pruebas amplia-mente aceptadas que indican que las condiciones para la vida tal y como la conocemos hoy se desarrollaron a través de cambios físicos y químicos que tuvieron lugar a lo largo de miles de millones de años. Dichas pruebas sugieren que la vida en la tierra se desarrolló en dos fases: evolución química de las moléculas necesarias para las primeras células primitivas de la Tierra (aproximadamente 1.000 millones de años) y evolución biológica de las células primitivas hacia la creación de una gran variedad de organismos (entre 3.700 y 3.800 millones de años).

Todas las especies que hay actualmente tienen una información genética que representa miles o millones de años de adaptación a los cambios medioambientales de la tierra y que es la materia prima para futuras adaptaciones. La biodiversidad es la póliza de seguro de la naturaleza para los desastres.

Algunas personas consideran también la diversidad cultural humana como una parte de la biodiversidad de la tierra. La variedad de culturas humanas representa numerosas soluciones sociales y tecnológicas que nos han permitido sobrevivir, adaptarnos y trabajar con la tierra.

Como Rizos de Oro cuando probaba las gachas en la casa de los tres osos, la vida en la Tierra tal y como la conocemos exige una banda de temperaturas. Venus está demasiado caliente y Marte demasiado frío, pero la Tierra está en su punto. (Si no, no estaríais leyendo estas palabras.)

La vida tal y como la conocemos depende del agua líquida. Una vez más, la temperatura es crucial; la vida en la tierra precisa de temperaturas medias que estén entre los puntos de congelación y de ebullición del agua, entre 0-c y 100 -c en la banda de presiones at-mosféricas de la Tierra.

La órbita de la Tierra alrededor del sol tiene la dis-tancia adecuada para proporcionar estas condiciones. Si la Tierra estuviera mucho más cerca, sería demasiado caliente, como Venus, para que se pudiera condensar el vapor de agua para formar lluvia. Si estuviera mucho más lejos, como Marte, su superficie sería tan fría que el agua sólo existiría en forma de hielo. La Tierra también gira sobre sí misma; si no lo hiciera, la cara que diera al sol sería demasiado caliente y la otra demasiado fría para que pudiera existir la vida basada en el agua. Hasta ahora, la temperatura ha estado, como las gachas del oso pequeño, en su punto.

La Tierra tiene también el tamaño adecuado, es decir, tiene suficiente masa gravitacional para mante-ner en estado líquido su núcleo de hierro y níquel y para evitar que las moléculas gaseosas de su atmósfera se desperdiguen en el espacio (una Tierra mucho más pequeña no habría podido mantener una atmósfera formada por moléculas tan ligeras como N2, O2'

Figura -10 El flujo de energía hacia y desde la tierra, La fuente primordial de energía en la mayoría de los ecosistemas es la luz solar, La energía solar también alimenta los ciclos de la materia y rige el clima y los sistemas climatológicos que distribuyen calor yagua limpia sobre la superficie de la tierra, La velocidad con que este calor fluye a través de la atmósfera para volver a salir al espacio está afectada por los gases de la troposfera que atrapan calor (efecto invernadero); entre estos gases se encuentran el vapor de agua. dióxido de carbono, óxido nitroso y ozono, Si no existiera esta manta térmica atmosférica, conocida como efecto invernadero natural, la Tierra sería casi tan fría como Marte y no podría existir la vida tal y como la conocemos,



CO2 y H20). La lenta transferencia de su calor interno (energía geotérmica) a la superficie también contribuye a mantener el planeta a la temperatura adecuada para la vida. Y gracias al desarrollo de las bacterias que realizan la fotosíntesis desde hace unos dos mil millones de años, una pantalla de ozono nos protege a nosotros y a otras muchas formas de vida de una sobredosis de radiación ultravioleta.

En una escala de tiempo de millones de años, la Tierra también es enormemente resistente y con capa-cidad de adaptación. Sus temperaturas medias han permanecido entre los puntos de congelación y ebulli-ción del agua a pesar de que la cantidad de energía emitida por el sol ha aumentado aproximadamente en un 30% en los últimos 3.600 millones de años, desde que apareció la vida. En resumen, la tierra está en su punto para la vida tal y como la conocemos.

LA TIERRA EN EL UNIVERSO: El universo reúne la totalidad de estrellas, polvo estelar, planetas y demás cuerpos del espacio interestelar que nos rodean. Las galaxias son conjuntos de estrellas, sistemas de planetas Además, en ellas se encuentran gases y materia que flota entre las estrellas, es decir, polvo interestelar. Las galaxias generalmente por ejemplo, nuestra galaxia, la Vía Láctea. Dentro de ella se encuentra el Sistema Solar donde La Tierra es uno de los ocho planetas que, junto con los asteroides, meteoritos, cometas y gases, forman el Sistema Solar, donde todos los cuerpos giran en torno de una estrella: el Sol.

Los planetas se dividen en internos y externos, diferencia que se establece a partir de la distancia con respecto a la órbita terrestre, es decir que los internos son Mercurio, Venus y la Tierra, mientras que los externos son los restantes a partir de Marte. También se dividen en terráqueos, de superficie sólida y jovianos, formados principalmente por gases.

¿Qué tipos de organismos se encuentran en la Tierra? Basándose en su estructura celular, los biólogos clasifican todos los organismos de la Tierra como eucarióticos o procarióticos. Todos los organismos a excepción de las bacterias son eucariótica: sus células están rodeadas por una membrana y tienen un núcleo (una estructura limitada por una membrana que contiene material genético en forma de ADN) y otras partes internas. Las células bacterianas son procarióticas: están rodeadas de una membrana pero no tienen un núcleo definido ni otras partes internas envueltas en membranas. Aunque los organismos que nos son más familiares son eucarióticos, no podrían existir sin la multitud de organismos procarióticos (bacterias).

Los científicos agrupan los organismos en varias categorías basadas en sus características comunes, pro-ceso éste denominado clasificación taxonómica.

A comienzos del siglo XX, el científico alemán Emst Haeckel (1834-1919) propuso la inclusión de un nuevo reino aparte de los reinos animal y vegetal ya existentes, el de los protistas, constituido por microorganismos. Haeckel reconoció que algunos de estos microorganismos carecían de núcleo celular y los denominó moneras. Esto se confirmó, por lo cual las bacterias fueron reconocidas, en 1956, por Herbert Copeland (1902-1968) como reino Moneras, independiente de los protistas.

Los hongos fueron los últimos organismos que merecieron la creación de un reino. Fue el biólogo estadounidense Robert Whittaker (1920-1980) quien finalmente propuso, en 1969, una clasificación general de los seres vivos Moneras (bacterias), Protistas (protozoos), Fungi (hongos), Animalia (animales) y Plantae (plantas). Posteriormente, en 1978, Whittaker y Margulis (1938-...) propusieron una en modificación: conservaban el número de reinos pero sacaron las algas del reino Plantas y las incorporaron al reino Protistas porque carecían de órganos de reproducción. Este nuevo reino fue denominado Protoctista; sin embargo, los libros aún continúan utilizando la denominación Protista. Así, queda conformada la clasificación que conocemos actualmente de cinco reinos. Hasta 1977, se consideraba "reino" a la categoría sistemática más amplia. Sin embargo, el surgimiento de la genética y los estudios evolutivos llevaron al biólogo estadounidense Carl Woese (1928-...) a proponer una nueva categoría superior: el dominio. Se diferenciaron entonces tres dominios: Bacteria, Archaea y Eucarya, dentro de los cuales se incluyen nuevos reinos, además de los cinco más conocidos.



Célula Procariota

Célula Eucariota Vegetal

Célula Eucariota Animal

¿Qué son las células? Robert Hooke (1635-1703), observó con su microscopio un pequeño trozo de corcho. En el año 1665, publicó un artículo en el que afirmó que el corcho es como un panal de abejas. Cada unidad que lo forma es una celdilla del panal y las llamó cellulae, que en latín es el diminutivo de cella, que significa celda, de donde derivó el término célula. Hasta este momento todo quedaba en el plano de las observaciones. No se sabía todavía la importancia de las células para los seres vivos. Recién en el siglo XIX, la ciencia comenzó a desarrollarse y los grandes avances tecnológicos permitieron construir microscopios con lentes de mayores aumentos. Todas las observaciones y los diferentes experimentos que se desarrollaron durante los siglos XVII, XVIII y parte del XIX permitieron postular la teoría celular. Esta importante teoría se basa en tres afirmaciones generales. La célula es la una unidad estructural de todo ser vivo, ya que forma parte de todo ser vivo; la unidad funcional, ya que en ella se realizan todos los procesos, reacciones químicas y funciones que posibilitan la vida; la unidad de origen ya que toda célula proviene de otra célula. Diversidad celular: Dentro del inmenso universo celular, se encuentran células de tamaños y formas muy diferentes. La forma y el tamaño de las células se relacionan con su función. La mayoría de las células no se las puede ver a simple vista, se necesita un microscopio para observarlas. Por ejemplo, las células más grandes son las de los huevos de las gallinas, debido a la reserva de nutrientes para la cría; en tanto que la célula más pequeña del cuerpo de los animales es el espermatozoide, que, pese a su reducido tamaño, logra fecundar al óvulo. Según cómo se encuentra el material genético dentro de la célula, determina dos tipos de células. Las células procariotas, en las que este material genético se encuentra libre y disperso en el citoplasma, y las células eucariotas, en las cuales el material genético se encuentra rodeado por una membrana, formando un núcleo celular organizado.

DIFERENCIAS ENTRE CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS CÉLULA CARACTERÍSTICAS EJEMPLOS

PROCARIOTA

Sin núcleos. Sin organelas. Con membrana y pared celular.

Cianobacterias Archeabacterias Eubacterias

EUCARIOTA

Con núcleo. Con organelas. Con membrana celular. Con pared celular solo algunos, por ejemplo las plantas y hongos.

Protoctistas Hongos Plantas Animales



Reino Plantas: Las plantas son organismos de células eucariotas. Todas son pluricelulares. La característica distintiva de sus células es que se encuentran recubiertas por una pared de celulosa. Asimismo, en todas las plantas hay células que almacenan clorofila dentro de los cloroplastos. La clorofila es la sustancia verde con la cual captan la luz en el proceso de fotosíntesis y así producen su propio alimento; por eso son organismos autótrofos. Además, presentan nivel de organización de órganos. Son plantas desde los pequeños musgos, que no presentan células especializadas en la conducción de sustancias o tejidos de conducción ni reproducción por semillas. También los helechos, que comparten con los musgos la falta de semillas. Dentro de las plantas que se reproducen con semillas las hay de todos los tamaños y ambientes, con mucha o poco madera en su tallo: las secuoyas gigantes, los frutales como el naranjo, los pastos, los arbustos como el rosal, entre otras.

El dominio Archaea Las bacterias se clasifican arqueobacterias. Antiguamente, todas se agrupaban en el reino Monera, pero en la actualidad las arqueobacterias se incluyen dentro del dominio Archaea y las eubacterias, en el dominio Bacteria. Las arqueobacterias son muy simples en su estructura, se consideran los organismos vivos más semejantes a los primeros seres que surgieron en la Tierra. Todas ellas son unicelulares. El dominio Bacteria Dentro del dominio Bacteria encontramos a las eubacterias, que poseen una pared celular similar a la de las células vegetales. Pueden presentar uno, dos o numerosos flagelos, con los que se desplazan. Al igual que todos los procariontes, se reproducen asexualmente por fisión binaria. Algunas especies son autótrofas (fotosintéticas o quimiosintéticas) y otras, heterótrofas (saprofitas, parásitas o sim- bióticas). Las eubacterias se pueden presentar en distintas formas: Cocos. Son bacterias con forma de esfera; Espiroquetas. Tienen forma de bastón; Cianobacterias. Este es un grupo muy especial de Eubacterias, antes conocido como algas azul-verde o cianofíceas. Realizan fotosíntesis y muchas se agrupan formando colonias. La capa verde resbaladiza que tapiza por dentro los vidrios de floreros y peceras está formada por colonias de cianobacterias. Todas ellas son unicelulares. El dominio Eucarya Dentro del imperio Eucarya se encuentran los organismos constituidos por célula eucariota. Abarca los reinos: Plantae (plantas), Animalia (animales), Fungii (hongos) y a los numerosos reinos en que se dividió el antiguo reino Protista, un nombre que ya no se usa hoy como categoría de clasificación. Reino Protoctistas: son organismos con células eucariotas. En su mayoría son unicelulares, pero también hay multicelulares con una cantidad no demasiado numerosa de células y un nivel de organización celular inferior a tejidos. Es decir, son seres con muy poca especialización celular. Algunos protistas se alimentan de otros seres vivos, pero también hay protistas como las algas que tienen clorofila y producen su propio alimento. Algunos de ellos son los ciliados, como el paramecio; los rizópodos, como la ameba, entre otros.



Ahora ya te encontrás en condiciones de poder justificar las

hipótesis de ¿Por qué se extinguieron los dinosaurios? ¿Te animás?

Reino Fungi u Hongos: Los hongos forman un reino con alrededor de 60.000 especies conocidas; la mayor parte son terrestres, pero también los hay acuáticos. Son organismos con células eucariotas y la mayoría de las especies son pluricelulares, aunque también las hay unicelulares como las diferentes especies de levaduras. Todas las células de los hongos tienen quitina (que también se encuentra en algunos animales). Los hongos no tienen clorofila en ninguna de sus células. Todos son heterótrofos. Pueden ser descomponedores o parásitos y, como las bacterias heterótrofas, no incorporan trozos de alimento en su cuerpo, sino que producen jugos digestivos que degradan los materiales de otros seres vivos y luego los absorben. Son hongos el moho verde con aspecto de pelusa polvorienta que aparece en las frutas y las pudre; los de sombrero, como el champiñón u otros venenosos, y aquellos que se conocen como "pie de atleta" y nos lastiman la piel (Cándida albicans).

Reino animal: los animales, en general, se ven a simple vista porque su cuerpo está formado por muchas células eucariotas. Por lo tanto, son organismos pluricelulares y, aunque tipos característicos de células: las musculares y las nerviosas, que les permiten "una forma particular, muy rápida y eficiente de hacer movimientos: La mayoría de los animales tiene un esqueleto que da forma a su cuerpo y sirve de sostén a los músculos. En muchos casos es interno, como en los vertebrados (peces, 'anfibios, reptiles, aves y mamíferos), y en otros, es externo como en muchos invertebrados. Todos los animales son heterótrofos, es decir que consumen nutrientes biológicos para vivir; pero a diferencia de los hongos, la gran mayoría tienen órganos o sistemas corporales especializados en la digestión interna de trozos "'de otros seres vivos”. Su reproducción es muy variada, pueden hacerlo mediante huevos o nacer "sus crías vivas. Son animales desde un lobo marino hasta las casi microscópicas pulgas de agua, pasando por las cigüeñas, las salamandras, los caracoles, una vaca y las libélulas.



A continuación se te presentan algunas actividades relacionadas con los conceptos abordados. Con

ellas se pretende la utilización de diferentes habilidades como lectura comprensiva, análisis, síntesis, entre otras. Son a modo ilustrativo de cómo pueden será las actividades del examen. ¡Suerte!

1. Todos sabemos que el Universo, es decir todo lo que nos rodea, el aire, el suelo, las plantas, los animales y todos los objetos están constituidos por MATERIA. Pero junto a la MATERIA siempre va la ENERGÍA. Entonces, teniendo en cuenta, está afirmación comenzaremos a trabajar para poder comprobar que la misma es muy cierta y para indagar algunos aspectos más sobre ellas.

a. Veamos si recordás la diferencia entre lo que es Materia y Energía. Para ello en el siguiente listado colocá entre los paréntesis una “M” a los términos que consideres que corresponden a MATERIA y una “E” a ENERGíA:

Agua ( )

Luz ( )

Sonido ( )

Madera ( )

Aire ( )

Calor ( )

Electricidad ( )

Plástico ( )

Vidrio ( )

Acero ( )

b. Ahora marcá de igual manera que en la actividad anterior, es decir con una “M” o con una “E” las afirmaciones que describan respectivamente a cada una de éstas “amigas”:

Tiene masa y por lo tanto peso. ( )

Forma a todos los objetos que nos rodean. ( )

Es lo que hace que todas las cosas funcionen. ( )

Ocupa un determinado lugar en el espacio. ( )

Es lo que permite que la materia pueda experimentar transformaciones. ( )

No ocupa un lugar en el espacio. ( )

No tiene peso ni masa. ( )

Está almacenada dentro de los distintos tipos de materia. ( )

Puede presentarse en estado sólido, líquido o gaseoso. ( )



Se puede percibir por medio de nuestros sentidos. ( )

Está almacenada dentro de los distintos tipos de materia. ( )

Puede presentarse en estado sólido, líquido o gaseoso. ( )

c. A partir de lo que señalaste en la actividad anterior, elaborá una definición sobre MATERIA y otra sobre ENERGÍA y escribilas.

2. Analizá la siguientes imágenes y respondé: (justificá)

a. La pelota con mayor energía potencial gravitatoria es……………………………………………………………………….. b. La pelota con menor energía potencial gravitatoria es………………………………………………………………………..

a. ¿Dónde es mayor la energía cinética en A o en C?.................................................... b. ¿Dónde es mayor la energía cinética en C o en E?.................................................... c. ¿Dónde es mayor la energía cinética en B o en D?....................................................



3. Completá el siguiente cuadro según lo estudiado:

Sistema donde se realiza la

transformación

Nombre del procesos Transformación de energía producida

Resultado del proceso

Sol fusión de energía nuclear a energía radiante

emisión de luz

fotosíntesis de energía radiante a energía química

movimiento, mantención de la

temperatura

4. Señalá las afirmaciones correctas y justificá tu respuestas.

La teoría celular propone:

Toda célula se origina de la materia inerte.

La célula es la unidad de estructura de los seres vivos.

Solamente los animales están formados por células.

Las células solo forman a las plantas.

Toda célula proviene de otra célula.

La célula es la unidad de función de los seres vivos.

La Ecología es:

Una ciencia.

La acción de cuidar los ecosistemas.

Sinónimo de ecologismo.

5. Colocá V (verdadero)o F (falso) según corresponda y justificá tu respuesta

Las células no transmiten información de padres a hijos.

Las células contienen material genético.

Algunas plantas pueden ser descomponedores.

Todos los animales son heterótrofos.

La acción de los hongos descomponedores no es importante para el ecosistema.

Las arqueobacterias y las eubacterias pertenecen al mismo dominio.

Dentro de los dominios pueden existir reinos.

Todos los animales son heterótrofos.



6. Tachá lo que no corresponda en relación a la respiración celular:

La respiración celular es el proceso que llevan a cabo las células de los animales /todos los seres vivos para incorporar la energía lumínica / liberar la energía química contenida en glucosa.

Aparte de la glucosa, a la célula tiene que llegar dióxido de carbono /oxígeno, así se produce agua y oxígeno/ dióxido de carbono y agua.

7. Completá los siguientes cuadros según corresponda: (el primero con palabras, el segundo con cruces)

DOMINIO

ARCHEABACTERIAS

EUBACTERIAS

EUCARIA

REINO

PROTOCTISTAS HONGOS VEGETALES ANIMALES

TIPO DE CÉLULA

CANTIDAD DE CÉLULAS

TIPO DE NUTRICIÓN

CÉLULA PROCARIOTA CÉLULA EUCARIOTA

NÚCLEO MEBRANA CELULAR ORGANELAS ADN

8. Respondé según lo indicado:

a. Explicá qué es la fotosíntesis y por qué es importante para los organismos que la realizan. b. ¿Cuáles son las funciones de la clorofila y la luz en el proceso de fotosíntesis? c. ¿Por qué se puede considerar al ecosistema como un sistema abierto? d. Las palabras "medio" y "ambiente", ¿son sinónimos? ¿Por qué? e. ¿Sería viable una ecosfera sin seres vivos? ¿Por qué? 2. ¿Podría existir vida en nuestro planeta si no

hubiese seres vivos que realicen fotosíntesis? ¿Por qué?

9. Completá las siguiente oración según corresponda.

La luz, el agua y el aire son componentes………..vivos de los ecosistemas. Los seres son componentes ……………………………………

La energía nunca se…………………………………..siempre se………………………………………………… Una de las relaciones más importantes entre los seres vivos es mediante la………………………………. de la

que obtienen energía. Cuando un ser vivo ingiere un vegetal transforma la energía …………………………. para los procesos vitales

en………… que se disipe en la atmósfera.



10. Analizá el siguiente esquema y redactá un breve texto utilizando los conceptos que en él aparece de

manera relacionada.

11. Analizá el siguiente esquema y redactá un breve texto utilizando los conceptos que en él aparece.

12. Construí tres cadenas posibles con las siguientes especies de la llanura pampeana. Pastos-hongo-

hormiga-tero-puma-cuis- culebra-chimango-ñandú-hombre.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………



13. Observá la siguiente red trófica de un ecosistema pampeano y completá el cuadro, identificando a qué

nivel trófico corresponde cada uno de los organismos.

DESCOMPONEDORES PRODUCTORES CONSUMIDORES

PRIMARIOS SECUNDARIOS TERCIARIOS

14. Observa la siguiente red trófica y completa: (Una red trófica es un conjunto de cadenas relacionadas)

a. Las plantas son comidas por:…………………………………………………………………………………………………………….. b. Las arañas son comidas por:……………………………………………………………………………………………………………… c. ¿El Saltamontes solo se alimenta de plantas? Justificá tu respuesta. d. ¿Por qué a las plantas llegan flecha punteadas de todos los componentes de la red?



15. La primera ilustración está relacionada con una forma de energía y con algunas de sus posibles transformaciones. ¿De qué formas de energía estamos hablando?

Ilustración 1 Ilustración 2

En la segunda ilustración aparecen, además, otras formas de energía señaladas con números) ¿Cuáles? ¿Por qué se considera a la energía solar como la más importante para la vida en la Tierra? ¿Qué ventajas tiene sobre otras formas de energía que utiliza el hombre habitualmente?

16. Elabora un breve texto donde relaciones los siguientes conceptos: fusión nuclear. Hidrógeno, helio, energía nuclear, energía radiante (Luz y Calor), fotosíntesis, energía química, respiración, energía mecánica, energía térmica.



¿Ponemos a prueba tu capacidad de clasificar? Clasificar es agrupar siguiendo un criterio, por ejemplo la mojarrita, el pez espada y la sardina son peces.

Clasificá el siguiente grupos de conceptos, agrupándolos en todo tipo de conjuntos que se te ocurran.

Podés usar para las diferentes clasificaciones colores diferentes. Te muestro una posibilidad…..

17. Durante la fotosíntesis se consume energía del ambiente –energía lumínica- para sintetizar glucosa, mientras que por medio de la respiración celular se libera energía, producto de la oxidación de la glucosa. ¿Cuáles son las diferencias principales entre ambos procesos? ¿Qué transformaciones de energía se realizan en cada uno de estos procesos? ¿En qué caso se trata de energía cinética y en cuál de potencial?

18. Leé el siguiente texto, analizalo y luego:

Extraé de él las ideas principales y secundarias. Elaborá un esquema con ellas. (recordá que un esquema son conceptos o pequeñas definiciones

relacionadas con flechas)



A continuación te muestro un ejemplo de esquema:

Respondé:

a. ¿A qué puede atribuirse el hecho de que el proceso a temperaturas de 30ºC se incrementa pero a temperaturas de entre 40 y 50ºC se detiene?

b. Indicá qué gráfico permite explicar correctamente la influencia de la temperatura en la actividad de las levaduras. Justificá tu respuesta.



19. Leé el siguiente texto.

Extraé de él las ideas principales y secundarias. Elaborá un mapa conceptual con ellas. (recordá que un mapa conceptual es un organizador gráfico

donde hay una jerarquización de conceptos relacionados mediante conectores y palabras nexo). A continuación te muestro un ejemplo de mapa conceptual:



20. Leé el siguiente texto.

Extraé de él las ideas principales y secundarias. Elaborá un resumen.

21. Explica a partir de todo lo visto el ciclo del carbono, utilizando la mayor cantidad de conceptos utilizados a lo largo de la bibliografía.(por ejemplo, átomo, molécula, atmósfera, etc.)

¿Ponemos a prueba tu capacidad de resolver problemas?

Tres niñas llamadas Blanca, Rosa y Violeta tiene cada una un vestido de distintos colores: blanco, rosa

y violeta. Ninguna niña tiene el nombre del color de su vestido. Violeta nos dice que su vestido no es blanco. ¿De qué color es el vestido de cada niña?

Blanca tiene un vestido de color…………………………………………………………………………. Rosa tiene un vestido de color……………………………………………………………………………. Violeta tiene un vestido de color…………………………………………………………………………



Podés ayudarte con el siguiente cuadro: Blanca Rosa Violeta vestido blanco x x vestido rosa x vestido violeta x

¿Ponemos a prueba tu capacidad de concentrarte y comparar?

Colocá el signo que corresponda entre cada pareja de conceptos: (>,< ó =)

12 x 7 (4 + 6) x8

30x4 60x2

36+36 (25x3)-3

16+32 27+9+11

12x5 11x6

¿Ponemos a prueba tu capacidad de observación? Contá cuántos círculos, óvalos, rectángulos, pentágonos y triángulos hay.



Bibliografía

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Biología para pensar. Interacciones, diversidad y cambios en los sistemas biológicos / Patricia Antokolec [et.al.]. - 1 a ed. - Buenos Aires: Kapelusz, 2010.

Ciencias naturales 7 /Adrián Monteleone [et.al.]. -1 a ed. - Buenos Aires: Kapelusz, 2008.

Ciencias Naturales 8/Rosana Aristegui [et.al.].-1ª ed.-Buenos aires: Santillana, 1997.

Ciencias naturales en la escuela primaria: colocando las piedras fundamentales del pensamiento científico Dra. Melina Furman IV Foro Latinoamericano de Educación, Fundación Santillana, 2008.

Coordinación del Centro Nacional de Educación Química de la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México y Subsecretaría de Educación Básica de la Secretaría de Educación Pública. Curso: La enseñanza de las ciencias naturales en la educación primaria II. 2009.

Cuaderno para mejorara el razonamiento básico/Carlos Yuste. 1ª ed.-España: Editorial EOS, 1993.

Introducción a la Ciencia ambiental/G. Tyler Miller. 5ta ed. en castellano – Estados Unidos de Norteamérica: Ed. Thompson. 2002

autora s : cuadernillo de bibliografía y actividades modelo prof. …€¦ · natural de conocer...

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