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Alejandro J. Balbiano
María Gabriela Barderi
Natalia Molinari Leto
Celia E. Iudica
Pablo A. Otero
Biología Intercambio de materia y energía en el ser humano, en las células
y en los ecosistemas
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Ley
11.
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Índice
Pensar en cienciaPunto de partida ...................................................7Interpretar el concepto de ciencia ..........................8Ciencia sin fin
La ciencia curiosa ..............................................9El trabajo de los científicos..................................10
Observaciones e hipótesisTeorías y paradigmas ..........................................12
Teorías que cambiaron paradigmasBiología, la ciencia de la vida ...............................14
Las ciencias “ómicas”La comunicaciónOtras ramas de la biología
Puntos de vistaCiencias biológicas basadas en laexperimentación ..............................................16Ciencias biológicas basadas en los números ......17
Actividades finales .............................................18
Punto de partida ..................................................19Sistemas y subsistemas .....................................20
Subsistemas e interacciónTeoría de sistemas aplicada a la ecologíaTeoría de sistemas aplicada a los seres vivos
Ciencia sin finTodo depende del cristal con que se mire ..........23
Niveles de organización .......................................24Niveles de organización de los seres vivosPropiedades emergentes y trascendentes
Función de nutrición ............................................26Nutrición heterótrofaSistemas que participan en la nutrición heterótrofaNutrición autótrofa
Evolución y diversidad en la nutrición heterótrofa ..28Animales con sistemas de órganos .......................30
Relación entre las estructuras y su funciónen la nutrición
Puntos de vistaMédico de cabecera ........................................32Médico especialista .........................................33
Actividades finales .............................................34
capítulo 1 Seres vivos como
sistemas abiertos
sección i · nutrición en el ser humano
y en otros organismos
capítulo 2 Digestión y respiración
en el ser humano
Punto de partida ..................................................35Los sistemas de nutrición ...................................36Sistema digestivo ...............................................37Ingestión y digestión ...........................................38
Digestión gástricaAbsorción y egestión ...........................................40
Alteraciones del sistema digestivoEl hígado y el páncreas........................................42Ciencia sin fin
Una maravillosa máquina .................................43Respiración y sistema respiratorio .......................44
Respiración externaRespiración internaOrganización del sistema respiratorio
El proceso respiratorio ........................................46Ventilación pulmonarEl intercambio gaseosoRespiración alveolar y tisularAfecciones del sistema respiratorio
Regulación del equilibrio interno ..........................48Regulación de la temperaturaRegulación de la función respiratoriaRegulación de la función digestivaRegulación y control de la glucosa en sangre
Puntos de vistaLibres de humo ...............................................52Invadidos de humo ..........................................53
Actividades finales .............................................54
Punto de partida .................................................55El sistema circulatorio o cardiovascular ...............56
Los vasos sanguíneosLa sangre ...........................................................58
Las células sanguíneasEl plasmaAlgunas alteraciones de la sangre
La circulación sanguínea .....................................60Ciclo cardíaco
Ciencia sin finLos caminos de la sangre .................................61
Alteraciones del sistema circulatorio ....................62El sistema linfático..............................................63
Circulación linfática
capítulo 3 Circulación y excreción
en el ser humano
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La excreción en el ser humano ............................64Órganos de la excreciónSistema urinarioFunción renalFormación de la orinaControl de la función renalAfecciones renales
Puntos de vistaEjercicio saludable ...........................................68Ejercicio excesivo ............................................69
Actividades finales .............................................70
Punto de partida .................................................71Comidas, alimentos y nutrientes ..........................72
Funciones de los nutrientesComposición nutricional de los alimentos .............74
Composición químicaCantidad de nutrientes
Nutrición en cada etapa de la vida .......................76Alimentación en la adolescencia
Alimentación saludable .......................................78Guías alimentarias para la población argentina
Hábitos alimentarios y calidad de vida..................80Ciencia sin fin
La cultura alimentaria también tiene su historia ..81Enfermedades nutricionales ...............................82
DesnutriciónObesidadDéficit o exceso de un nutriente
Trastornos de la alimentación .............................84Anorexia y bulimia
El hambre, un problema mundial .........................86Pobreza y nutrición
Puntos de vistaLa dieta de los omnívoros .................................88La dieta de los vegetarianos .............................89
Actividades finales .............................................90
Punto de partida .................................................91La célula como sistema abierto ...........................92
Reacciones químicas y energíaEl metabolismo celular ........................................94El ATP, la “moneda” de la energía ........................96Energía de activación en las reacciones químicas ..97Metabolismo y enzimas ........................................98
capítulo 4 Alimentación,
salud y cultura
capítulo 5 Transformaciones de materia
y energía en las células
sección i i · metabolismo celular
Estructura de las enzimasCaracterísticas de las reacciones enzimáticas
Regulación de la actividad enzimática ................100Factores que afectan la actividad enzimática
Nomenclatura de las enzimas y medidade la actividad enzimática .................................102Cofactores y coenzimas.....................................103Enzimas y enfermedades metabólicas ................104Ciencia sin fin
El descubrimiento de las enzimas ....................105Puntos de vista
Venenos que matan .......................................106Venenos que curan ........................................107
Actividades finales ...........................................108
Punto de partida ...............................................109Fotosíntesis: un ejemplo de anabolismo .............110
La fase lumínica o fotoquímica: obtenciónde energíaLa fase oscura o biosintética: síntesisde materia orgánica
Factores que afectan la fotosíntesis ..................112Quimiosíntesis: otra forma de anabolismo .........113Respiración celular: un ejemplo de catabolismo ..114
Respiración aeróbicaRespiración anaeróbicaFermentación
Eficiencia energética de la respiración ...............118Fotosíntesis versus respiración .........................119
Distintas formas de nutriciónEntrada y salida de materia en las células .........120
La estructura de la membrana celularEl transporte a través de la membranaEl transporte en masa
Ciencia sin finLímite natural ................................................123
Puntos de vistaBebidas energizantes .....................................124Bebidas deportivas ........................................125
Actividades finales ...........................................126
Punto de partida ...............................................127Biotecnología ....................................................128
Biotecnología tradicionalBiotecnología moderna
Modificación genética de los organismos ...........130
capítulo 6 Obtención y aprovechamiento
de nutrientes en las células
capítulo 7 Aplicaciones
biotecnológicas
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Ingeniería de vías metabólicas bacterianasProducción y usos de enzimas microbianas ........132
Telas, detergentes y papelIndustria alimentaria
Industria farmacéutica y biotecnología ...............134Ciencia sin fin
ADN recombinante que hace historia ...............135Producción de combustibles ..............................136Minería y biotecnología ......................................137Biomonitoreo y biorremediación .........................138
BiomonitoreoBiorremediación
Puntos de vistaPetróleo y bacterias devoradoras ....................140Petróleo y dispersantes químicos ...................141
Actividades finales ...........................................142
Punto de partida ...............................................143Los ecosistemas ...............................................144
Límites de los ecosistemasComposición y organización en los ecosistemas
Energía y materia en los ecosistemas ................146Energía en los ecosistemasMateria en los ecosistemas
Organización en un ecosistema .........................148Niveles tróficosRedes tróficas
Flujo de energía en los ecosistemas ..................150Pérdida de energía entre niveles
Ciclos en los ecosistemas .................................151Ciclos de la materia en los ecosistemas .............152
Ciclo del aguaCiclo del carbonoCiclo del nitrógenoCiclo del fósforoCiclo del azufreOtros elementos esenciales
Equilibrio en los ecosistemas ............................156Ciencia sin fin
Experimentos naturales ecológicos ..................157Puntos de vista
El lado “bueno” del dióxido de carbono ...........158El lado “malo” del dióxido de carbono .............159
Actividades finales ...........................................160
capítulo 8 Ecosistemas como sistemas
abiertos
sección i i i · materia y energía en los ecosistemas
Punto de partida ...............................................161Ecosistemas: sistemas con “economía” .............162
BiomasaProductividad ....................................................164Factores que limitan la productividad primaria ....165
LuzAgua y temperaturaNutrientes
Eficiencia ecológica ...........................................168Pirámides
Productividad y flujo de energía .........................170Productividad en diferentes ecosistemas
Ecosistemas y servicios ....................................172Ciencia sin fin
La ecología y los modelos matemáticos ..........173Puntos de vista
Aves y ambientes saludables ..........................174Aves y ambientes contaminados .....................175
Actividades finales ...........................................176
Punto de partida ...............................................177Comunidad biológica ........................................178
Atributos estructuralesAtributos funcionalesAtributos y estudios ecológicos
Sucesión ecológica ...........................................180Disturbios
Tipos de sucesiones .........................................182Mecanismos de una sucesión............................183Sucesiones primarias ........................................184
Isla SurtseyIslas del Delta del Paraná
Sucesiones secundarias ...................................186Pastizales pampeanosLos bosques patagónicos
Atributos de una comunidad duranteuna sucesión ....................................................188Ciencia sin fin
Investigación y ecología aplicada .....................189Biomas ............................................................190
Bosques y selvasPastizales, sabanas y estepas
Puntos de vistaHay más biodiversidad ...................................192Hay menos biodiversidad ................................193
Actividades finales ...........................................194
capítulo 9 Eficiencia energética
de los ecosistemas
capítulo 10 Dinámica de los
ecosistemas
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Punto de partida ...............................................195Características de los agroecosistemas ............196
Tipos de agroecosistemasGanadería .......................................................197Agricultura ........................................................198
Agricultura tradicional y agricultura modernaEl cultivo de la soja en nuestro país
Ecosistemas naturales y agroecosistemas .........200La energía en los cultivosLa energía en la ganadería
Desventajas de los agroecosistemas .................202SuelosAguas
Impacto sobre la biodiversidad ..........................204Agroquímicos
Reducción del impacto de los agroecosistemas ...206Cultivos orgánicosControl biológico de plagasFormas alternativas de cultivo
Desarrollo sustentable .......................................208Ciencia sin fin
La biodiversidad y los bancos degermoplasma ................................................209
Puntos de vistaAgricultura industrial ......................................210Agricultura sustentable ..................................211
Actividades finales ...........................................212
capítulo 11 Agroecosistemas
ProyectosPara aprender entre todos .................................213¿Qué es un proyecto? .......................................214Proyecto 1Recopilar recetas… con salud ...........................215Proyecto 2Informar… adelantos biotecnológicosbien argentinos .................................................219Proyecto 3Argumentar… por un ambiente mejor .................223
ExperienciasPara realizar entre todos ...................................227¿Por qué experiencias? ....................................228Exp. inicial. Procedimientos científicos ..............2291. Fotosíntesis ..................................................2302. Espirómetro ..................................................2313. Pulso arterial ................................................2324. Vitamina C en los alimentos ..........................2335. Actividad enzimática .....................................2346. Transporte a través de membranas ................2357. Biogás ..........................................................2368. Compost ......................................................2379. Horno solar...................................................23810. Ciclo del agua en el ecosistema ...................23911. Mini-agroecosistema ...................................240
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