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Biología 2añodo

Biología 2añodo

Desde su propio nombre, Conexos -el conjunto de bienes educativos que hemos elaborado para afrontar los nuevos retos de la Educación Media- está comprometido con un mundo de interrelaciones, en el que los saberes no son estáticos ni están encerrados en espacios restringidos, sino que andan en constante movimiento, dispersos en infi nitas redes. Estos materiales didácticos apuntan a potenciar los vínculos, activar los contactos, descubrir los enlaces.

El aprendizaje signifi cativo, que cultivamos como una de las premisas conceptuales de todos nuestros materiales didácticos, tiene una importancia creciente en esta serie, pues atiende las necesidades de estudiantes que ya han avanzado a otra fase de su educación formal. La necesidad de que las competencias adquiridas sean útiles para la vida es en Conexos una estrategia vital.

Biología 2do año© 2012 by Editorial Santillana, S.A.Editado por Editorial Santillana, S.A.Nº de ejemplares: 18.700

Av. Rómulo Gallegos, Edif. Zulia, piso 1. Sector Montecristo, Boleíta. Caracas (1070), Venezuela.Telfs.: 235 3033 / 235 4730 / 235 5878www.santillana.com.ve

Impreso por: Grupo Soluciones Gráfi cas - Industrias Geoprint

Edición general adjuntaInés Silva de Legórburu

Coordinación editorial Ciencias y Matemática José Manuel Rodríguez R.

Edición generalJosé Manuel Rodríguez R.

Textos• Fulgencio Proverbio

Licenciado en Biología, Universidad Central de Venezuela;Doctor en Biología, Instituto Venezolano de Investigaciones Científi cas; Investigador Titular del Instituto Venezolanode Investigaciones Científi cas

• Reinaldo MarínLicenciado en Biología, Universidad Central de Venezuela; Magister en Biología, Instituto Venezolano de Investigaciones Científi cas; Doctor en Biología, Instituto Venezolanode Investigaciones Científi cas; Investigador Titular del Instituto Venezolano de Investigaciones Científi cas

• Jenny ValdezLicenciada en Biología, Universidad Central de Venezuela;Licenciada en Educación, Universidad Central de Venezuela

Edición ejecutivaJosé Luis Rada

Edición de apoyoBryccle Cova

Corrección de estiloMariví CoelloJuan Luis ValdézKarina Hernández

Coordinación de arteMireya Silveira M.

Diseño de unidad gráfi caMireya Silveira M.

Coordinación de unidad gráfi caMaría Elena Becerra M.

Diseño de portadaMireya Silveira M.

Ilustración de portadaWalther Sorg

Diseño y diagramación generalMaría Alejandra González

Documentación gráfi caAmayra VelónAndrés Velazco

IlustracionesEvelyn TorresWalther SorgOliver GonzálezFondo Documental Santillana

InfografíasWalther SorgMireya Silveira M.Oliver GonzálezReinaldo PachecoFranklin DuránMary Carmen RadaAndreina Goncalves

FotografíasFondo Documental Santillana, Pilar Cabrera

Retoque y montaje digitalEvelyn Torres

ISBN: 978-980-15-0626-3Depósito legal: lf6332012372273

Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización previa de los titulares del Copyright, bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo público.

El libro Biología 2do año de Educación Media es una obra colectiva concebida, diseñaday elaborada por el Departamento Editorial de Editorial Santillana S.A., bajo la direcciónpedagógica y editorial de la profesora Carmen Navarro.

En la realización de esta obra intervino el siguiente equipo de especialistas:

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Estructura del libro

Logros esperados. Enunciados breves que describen los principales conocimientos, valores, habilidades y destrezas que se pretende consolidar con el desarrollo de los contenidos de la unidad.

Idea para la acción. Reseña de la actividad grupal para contribuir al desarrollo de proyectos, trabajos especiales o líneas de investigación, para ser llevada a cabo durante o al final de la unidad.

Infografía. Recurso gráfico que permite despertar el interés con relación a los temas de la unidad. Contiene datos y preguntas que favorecen la interacción, participación y reflexión para introducir los nuevos contenidos.

Inicio de unidad

Desarrollo de los temasActívate. Preguntas relacionadas con situaciones de la vida cotidiana, orientadas a evocar conocimientos previos vinculados con los temas o generar inquietudes acerca de los nuevos contenidos a desarrollar.

Información complementaria. Datos adicionales que enriquecen los temas, relacionados con diversas áreas del conocimiento, así como con aspectos de la vida cotidiana, como el trabajo, la tecnología, el ambiente y la diversidad cultural del país.

Contenido. Tema con información actualizada, presentada a través de textos e imágenes, organizadores y recursos gráficos novedosos.

Para reflexionar y debatir. Preguntas dirigidas a generar conclusiones a partir del análisis de la información y los datos planteados en la infografía.

Infografías. Temas con una propuesta gráfica diferente y novedosa, que presentan la información a través de imágenes y textos asociados, para aprender de manera dinámica.

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Experiaprendo. Actividades experimentales sencillas que permiten validar y comprobar algunos de los contenidos desarrollados, así como potenciar habilidades procedimentales e inquietudes científicas.

En síntesis. Mapa conceptual que permite resumir los aspectos principales de cada tema y relacionarlos entre sí de manera concreta.

Actividades. Preguntas, ejercicios, casos y situaciones de análisis para validar, afianzar y reforzar los contenidos vistos. Estimulan la capacidad de razonamiento en el plano individual, y la interacción por medio del trabajo en equipo.

Idea para la acción. Desarrollo de la actividad anunciada al inicio de cada unidad, con sugerencias para su planificación, puesta en práctica y evaluación, como estrategia para la generación de conocimientos.

Cierre de unidadActividades de refuerzo. Ejercicios, preguntas y casos de análisis, vinculados con los temas abordados en la unidad. Persiguen el desarrollo de las distintas habilidades del pensamiento.

Conexos con… Tecnología e inventiva. Datos informativos sobre inventos, descubrimientos, libros, revistas, instituciones, páginas web, programas o personajes, relacionados con logros y avances tecnológicos, de vanguardia o históricos, afines con los temas de la unidad.

Profesiones y oficios científicos. Breve información sobre algunas profesiones y oficios vinculados con los temas vistos, para conocer las posibilidades que existen en el campo profesional, y orientar inquietudes y vocaciones laborales y científicas.

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U3 La biósfera .............................. 84

Tema 1 Escalas de complejidad biológica y dinámica de poblaciones .................................................... 86

Tema 2 Relaciones entre los individuos de una comunidad biológica ............................... 92

Tema 3 Los ecosistemas .................................................. 98

Tema 4 Los ciclos biogeoquímicos .................................. 104

Tema 5 Los organismos como componentes de los ciclos biogeoquímicos ................................................... 110

Tema 6 Flujo de la materia y la energía en los ecosistemas .............................................. 116

Tema 7 Productividad de los ecosistemas ....................... 122

ÍndiceU1 Coordinación nerviosa ............. 6

Tema 1 Sistema nervioso: funciones y estructuras ......... 8

Tema 2 Sistema nervioso central .................................... 16

Tema 3 Sistema nervioso periférico ................................ 24

Tema 4 Receptores sensoriales I: la piel, la nariz y la lengua .................................. 30

Tema 5 Receptores sensoriales II: el ojo y el oído ..................................................... 36

Cierre Actividades de refuerzo ...................................... 44

Enlace con tecnología e inventiva ....................... 46

Profesiones y oficios científicos .......................... 46

Idea para la acción. Investigación sobre enfermedades neurológicas ............................... 47

U2 Regulación hormonal ............... 48 Tema 1 Sistema endocrino I: las hormonas y la secreción

hormonal. Hipotálamo y pituitaria ...................... 50

Tema 2 Sistema endocrino II: tiroides, glándula tiroidea, páncreas y glándulas suprarrenales ................... 56

Tema 3 Sistema endocrino III: gónadas, glándula pineal, timo y otros otros órganos endocrinos ............... 62

Tema 4 Control hormonal del crecimiento de las plantas ...................................................... 68

Tema 5 Homeostasis y mecanismos de regulación biológica ....................................... 74

Cierre Actividades de refuerzo ....................................... 80

Enlace con tecnología e inventiva ....................... 82

Profesiones y oficios científicos .......................... 82

Idea para la acción. Organización de un foro endocrinológico ................................................... 83

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U4 Las poblaciones humanas y el ambiente ........................ 156

Tema 1 La población humana .............................................. 158

Tema 2 Acción del ser humano sobre el ambiente ............. 164

Tema 3 La gestión ambiental y la conservación .................. 170

A propósito del lenguaje de géneroSegún la Real Academia de la Lengua Española y su correspondiente Academia Venezolana de la Lengua, la doble mención de sustantivos en femenino y masculino (por ejemplo: los ciudadanos y las ciudadanas) es un circunloquio innecesario en aquellos casos en los que el empleo del gé-nero no marcado sea sufi cientemente explícito para abarcar a los individuos de uno y otro sexo.

Sin embargo, desde hace varios años, en Editorial Santillana hemos realizado un sostenido esfuerzo para incorporar la perspectiva de género y el lenguaje inclusivo, no sexista en nuestros bienes educativos, pues valoramos la importancia de este enfoque en la lucha por la conquista defi nitiva de la equidad de género.

En tal sentido, en nuestros textos procuramos aplicar el len-guaje de género, al tiempo que mantenemos una permanen-te preocupación por el buen uso, la precisión y la elegancia del idioma, fi nes en los que estamos seguros de coincidir plenamente con las autoridades académicas.

A propósito de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC)Editorial Santillana promueve el uso de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) como elemento que complementa y refuerza la difusión del conocimiento, y como herramienta para el desarrollo integral de las habili-dades personales y profesionales de estudiantes y docentes en general.

En este sentido, en nuestros materiales educativos inclui-mos links a páginas web, con la intención didáctica de refor-zar la información que ofrecemos en ellos. El contenido de cada página recomendada ha sido debidamente estudiado y validado, pero es importante aclarar que la actualización, la vigencia y el mantenimiento de las mismas es responsa-bilidad exclusiva de las instituciones y personas particulares que están a su cargo.

Tema 8 Biomas de la Tierra I: características generales ........................................ 128

Tema 9 Biomas de la Tierra II: distribución de los biomas ...................................... 134

Tema 10 Características de los ambientes venezolanos y su biodiversidad ................................................... 140

Tema 11 Biomas venezolanos ............................................... 146

Cierre Actividades de refuerzo .......................................... 152

Enlace con tecnología e inventiva .......................... 154

Profesiones y ofi cios científi cos .............................. 154

Idea para la acción. Identifi cación de aves ............ 155

Tema 4 El sistema de áreas protegidas de Venezuela ..... 176

Tema 5 La legislación ambiental venezolana ................... 188

Cierre Actividades de refuerzo ....................................... 180

Enlace con tecnología e inventiva ........................ 190

Profesiones y ofi cios científi cos ........................... 190

Idea para la acción. Creación de una línea de diseño ecológico ............................................. 191

Fuentes consultadas ........................................................ 192

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¿Cómo es el sabor y la temperatura de un helado de chocolate? ¿Sabe igualque una sopa?

¿Puedes controlar los latidos de tu corazón? Si tuvierasque hacerlo, de formaconsciente, ¿qué crees quepasaría mientras duermeso piensas en otra cosa?

La digestión también está coordinada por el sistema nervioso, que activa procesos peristálticos y secretores de sustancias. Lo mismo pasa con la excreción y la producción de orina.Sin embargo, ¿puedes controlar el acto de orinar o defecar?

La respiración es una función biológica que, como muchas otras, ocurre aunque duermas o no pienses en ello.¿Qué haces con tu respiración cuando entras a una piscina? ¿Cómo es que unas veces puedes controlarla y otras no?

Todos los procesosque coordina

el sistema nerviososon ejecutados a

través de impulsosnerviosos, que son

conducidos por las neuronas.

Neuronas

Impulso nervioso

La cantidad y el tipode neurotransmisores

pueden verseafectados por la

ingesta de distintassustancias, así como

por condiciones de salud.¿Cuáles sustancias o

condiciones crees quepueden afectar los

procesos nerviosos?

La comunicaciónentre las neuronases de tipo químico,y ocurre mediante

unas sustancias llamadas

neurotransmisores.

Neurotransmisores Neuroreceptores

GangliosMédulaGlándula suprarrenal

GrasaVena cava

Riñón

Adrenalina Noradrenalina

Arteria aorta

¿Has sabido de personas que, aun sin tener algún daño en los ojos, no pueden ver? ¿Dónde puede estar el problema, en ese caso?

¿Alguna vez has tratado, conscientemente, de sudar o de erizar los vellos de tu piel, sin necesidad de hacer actividad física o estando en un ambiente con temperatura entre 25 y 30 0C?¿Puedes hacerlo? ¿Cómo y por quécres que suceden estos procesos?

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f )

g)Parte del sistema nervioso, a través de las glándulas suprarrenales, controla la respuesta al estrés modificando la presión arterial. ¿Sabes cómo ocurre esto?

b)

Los impulsosnerviosos

Todas las actividades, acciones y procesos vitales de los seres humanos, como correr, reaccionar ante una situación de peligro o respirar, están coordinadas por el sistema nervioso. Así, este sistema permite relacionar las diferentes partes del cuerpo con diversos elementos del ambiente, como sonidos, sustancias, objetos e incluso otros organismos.

Investigación sobre enfermedades neurológicasEn esta unidad harán un estudio para estimar la in-cidencia de enfermedades neurológicas en un sector de la población venezolana.

IDEA PARA LA ACCIÓN

• Identifi car los sistemas y procesos involucrados en la respuesta del cuer-po humano ante distintos estímulos del ambiente.

• Valorar la importancia de la prevención, el diag-nóstico y el tratamiento de afecciones del sistema nervioso.

• Orientar inquietudes intelectuales hacia profe-siones vinculadas con la salud del sistema nervioso humano.

LOGROS ESPERADOS

COORDINACIÓN NERVIOSA¿Cómo se reacciona frente a un estímulo?

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¿Cómo es el sabor y la temperatura de un helado de chocolate? ¿Sabe igualque una sopa?

¿Puedes controlar los latidos de tu corazón? Si tuvierasque hacerlo, de formaconsciente, ¿qué crees quepasaría mientras duermeso piensas en otra cosa?

La digestión también está coordinada por el sistema nervioso, que activa procesos peristálticos y secretores de sustancias. Lo mismo pasa con la excreción y la producción de orina.Sin embargo, ¿puedes controlar el acto de orinar o defecar?

La respiración es una función biológica que, como muchas otras, ocurre aunque duermas o no pienses en ello.¿Qué haces con tu respiración cuando entras a una piscina? ¿Cómo es que unas veces puedes controlarla y otras no?

Todos los procesosque coordina

el sistema nerviososon ejecutados a

través de impulsosnerviosos, que son

conducidos por las neuronas.

Neuronas

Impulso nervioso

La cantidad y el tipode neurotransmisores

pueden verseafectados por la

ingesta de distintassustancias, así como

por condiciones de salud.¿Cuáles sustancias o

condiciones crees quepueden afectar los

procesos nerviosos?

La comunicaciónentre las neuronases de tipo químico,y ocurre mediante

unas sustancias llamadas

neurotransmisores.

Neurotransmisores Neuroreceptores

GangliosMédulaGlándula suprarrenal

GrasaVena cava

Riñón

Adrenalina Noradrenalina

Arteria aorta

¿Has sabido de personas que, aun sin tener algún daño en los ojos, no pueden ver? ¿Dónde puede estar el problema, en ese caso?

¿Alguna vez has tratado, conscientemente, de sudar o de erizar los vellos de tu piel, sin necesidad de hacer actividad física o estando en un ambiente con temperatura entre 25 y 30 0C?¿Puedes hacerlo? ¿Cómo y por quécres que suceden estos procesos?

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f )

g)Parte del sistema nervioso, a través de las glándulas suprarrenales, controla la respuesta al estrés modificando la presión arterial. ¿Sabes cómo ocurre esto?

b)

Los impulsosnerviosos

¿Cómo es que puedes comer, parpadear, caminar y respirar al mismo tiempo sin tener conciencia de algunas de estas acciones?

Para refl exionar y debatir

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Sistema nervioso: funciones y estructurasACTÍVATE

¿Con cuál mano escribes o pintas mejor? ¿Por qué? ¿Cómo reacciona tu cuerpo cuando te encuentras inesperadamente en una situación de peligro?

TEMA 1

Niveles de organización de las estructuras corporales de los seres vivosLos seres vivos están conformados por estructuras organizadas, que llevan a cabo funciones corporales específicas según su nivel de organización corporal.

Funcionamiento del sistema nerviosoEl sistema nervioso está constituido por un grupo de órganos que actúa como mecanismo de control de las numerosas funciones que realizan las células, tejidos y órganos de los animales. Este control se ejecuta de la siguiente manera:

Niveles de organización del cuerpo de los seres vivos

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Funcionamiento del sistema nervioso

AparatoConjunto de órganos pertenecientes a diversos

sistemas, organizados para realizar una misma función

Célula muscular

Tejido muscular

Tejido óseo

HuesoMúsculo

Célula ósea Célula

Unidad funcional de los seres vivos

TejidoConjunto organizado

de células

Órgano Estructura corporal formada por tejidos,

que participa en la realización de funciones vitales específicas

Sistema muscular + sistema óseo = aparato locomotor

SistemaConjunto de órganos con origen

y estructuras semejantes

2 Transmisión de señales eléctricas por parte de los receptores de los estímulos hacia los centros nerviosos por las vías aferentes.

3 Procesamiento de la información en los centros nerviosos.

4 Respuesta de los centros nerviosos mediante la emisión de órdenes específi cas a los estímulos recibidos.

5 Transmisión de las respuestas a través de las vías eferentes.

6 Ejecución de las respuestas por los órganos efectores, que pueden ser músculos, glándulas u otros órganos.

1 Recepción de información o estímulo, tanto del exterior como del interior del organismo.


División anatómica del sistema nerviosoDesde el punto de vista anatómico, el sistema nervioso humano se divide en dos grandes sistemas:

• El sistema nervioso central. Formado por el encéfalo y la médula espinal, los cuales están protegidos por el cráneo y la columna vertebral, respectivamente. El encéfalo está constituido a su vez por el cerebro, el cerebelo y el tronco encefálico.

• El sistema nervioso periférico. Formado por las vías nerviosas que llevan y traen información hacia y desde el sistema nervioso central. Consta de 43 pares de nervios, 31 de los cuales son nervios espinales, es decir, están conectados a la médula espinal; y 12 son craneales, y están conectados al encéfalo.

El sistema nervioso humano integra la información que se transmite por las vías nerviosas del sistema periférico, con las que se procesan y se transmiten hacia y desde el sistema nervioso central.

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Encéfalo y médula espinal Análisis e integración de la información motora y sensorial

Formado por las vías que conducen la señal nerviosa, desde los receptores externos e internos, hasta el sistema nervioso central. También es llamado sistema nervioso periférico aferente.Compuesto por:• Nervios y ganglios sensoriales• Receptores sensoriales. Ubicados en la superficie exterior y en el interior del cuerpo, como los fotorreceptores, los mecanorreceptores o los quimiorreceptores.

Componentes motoresComprenden las vías que conducen la señal nerviosa, desde el sistema nervioso central hasta los efectores. Son llamados sistema nervioso periférico aferente.Se dividen en:

Formado por las vías nerviosas que llevan información a la musculatura esquelética.Compuesto por: • Nervios motores

Formado por las vías nerviosas que llevan información al músculo cardíaco, a la musculatura lisa y a las glándulas.Se divide a su vez en:• Sistema nervioso simpático. Se estimula en situaciones de emergencia.• Sistema nervioso parasimpático. Regula funciones vitales básicas y vegetativas.Compuesto por: • Nervios autónomos• Ganglios autónomos

Sistema autónomo Sistema somático

Medio externo e interno

EfectoresEstructuras que ejecutan las respuestas emanadas del sistema nervioso central. Comprenden:• Glándulas • Musculatura lisa• Músculo cardíaco • Musculatura esquelética

Sistema nervioso central

Sistema nervioso periférico

Componentes sensoriales

Descripción y división funcional del sistema nervioso

SiStema nervioSo: funcioneS y eStructuraS 9

Las células del sistema nerviosoEl sistema nervioso está compuesto por dos tipos principales de células:

• Las neuronas. Constituyen las células principales del sistema nervioso. Se especializan en la producción, conducción y transmisión de los impulsos nerviosos. Están formadas por:

• Las neuroglías. También son llamadas células accesorias de las neuronas. Brindan soporte a la neurona: ejercen funciones de aislamiento, nutrición y transporte. Pueden ser de tres tipos:

Astrocitos. Tienen función de transporte de nutrientes a las neuronas. Sus prolongaciones entran en contacto con los vasos sanguíneos para realizar tal proceso.

Oligodendroglías y células de Schwan. Responsables de la formación de la vaina de mielina de las fi bras del sistema nervioso central, y de las del sistema nervioso periférico, respectivamente.

Microglías. Células pequeñas y ramifi cadas que depuran el sistema nervioso de células muertas. Están dispersas en todo el sistema nervioso central.

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Cuerpo celular o somaConstituye la parte central de la neurona. Como toda célula, contiene un núcleo, citoplasma y diversos organelos. El citoplasma de la neurona se extiende por el cuerpo celular y las prolongaciones: las dendritas y el axón.

DendritasRamificaciones que, en general, salen del soma

de las neuronas. Son cortas y tienen formade espinas. Las dendritas reciben el impulso

nervioso y lo conducen hacia el cuerpode la célula neuronal.

AxónConocido también como cilindro eje, es una

prolongación de la neurona. Conduce el impulsonervioso desde el soma hacia otra neurona o hacia

un órgano efector. Hay un solo axón por neurona.El axón se origina en una región engrosada

del cuerpo celular, presenta un diámetro constanteen toda su extensión y termina en ramificaciones

pequeñas, las cuales forman uniones conlas dendritas o cuerpos celulares de otras

neuronas o con los órganos efectores.

Vaina de mielinaCapa o vaina formada por lípidos y proteínas que envuelve al axón de manera discontinua. Los sitios del axón donde se interrumpe la vaina de mielina se llaman nodos de Ranvier. No todas las fibras del sistema nervioso tienen vainas de mielina.Las que la poseen son mielínicas, y las que no, son amielínicas.

Botones sinápticosEstructura que se encuentra en el extremo de las ramificaciones terminales del axón. Son ricos en pequeñas vesículas que contienen sustancias químicas conocidas como neurotransmisores, los cuales, una vez liberados, generan una señal nerviosa en la neurona siguiente.


Tipos de neuronasExisten diversas clasificaciones de las neuronas. Un tipo de clasificación se basa en la estructura y ubicación de las dendritas, del soma y del axón. Otro toma en cuenta la longitud del axón, y otro el tipo de función que las neuronas ejercen en el sistema nervioso.

La fi bra nerviosa y el nervioLas fi bras nerviosas son prolongaciones alargadas que salen del soma de las neuro-nas, como axones y prolongaciones periféricas. Las fi bras nerviosas en el sistema nervioso periférico se asocian unas con otras y forman los nervios. Las fi bras del nervio se mantienen unidas gra-cias a un tejido conecti-vo que las recubre.

ZOOM

Algunas clasifi caciones de las neuronas

Según la longitud del axón

Según su función

Unipolar. Tienen un solo tipo de prolongación. Este tipo de neuronas es muy raro en el sistema nervioso de los vertebrados, excepto a nivel embrionario.

Seudounipolar. Tienen una sola prolongación la cual se divide en una rama que entra al sistema nervioso central y una rama periférica. Este tipo de neuronas se encuentra en los ganglios de las raíces dorsales de los nervios espinales.

Multipolar. Tienen múltiples dendritas y un axón. Forman la mayoría de las neuronas en el cerebro y en la médula espinal.

Golgi tipo I. Tienen un axón largo, que puede llegar a medir hasta 1 metro de longitud.

Aferentes. Conducen el impulso nervioso desde los receptores hasta los centros nerviosos. Estas neuronas también se llaman sensitivas.Interneuronas. Comunican neuronas entre sí. Este tipo de neuronas se encuentra exclusivamente en el sistema nervioso central.Eferentes. Llevan el impulso nervioso desde los centros nerviosos hasta los órganos efectores. Estas neuronas también se llaman motoras.

Golgi tipo II. Tienen un axón corto, similar a una dendrita que termina cerca del soma.

Bipolar. Tienen dos prolongaciones, una que conduce los impulsos nerviosos hacia el soma, y otra que aleja el impulso del soma. Este tipo de neuronas se encuentra en la retina y el epitelio olfatorio.

Según su estructura

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Nervio

Arteria Vena

Fascículo

Axón

Endoneuro

Tejido conectivo

Vaina de mielina

Soma

Soma

Soma

Soma

Axón

Axón

Axón

Axón

Dendrita

Dendrita

Dendrita

Dendrita

Receptor

Efector

Interneurona

Neuronaaferente

Neuronaeferente


Impulso nervioso y potencial de acciónLas neuronas conducen señales desde una parte del cuerpo a otra, gracias a impulsos que viajan a lo largo de las fibras nerviosas, o se transmiten de neurona a neurona. En la fibra nerviosa el impulso que se produce es fundamentalmente de tipo eléctrico. Sin embargo, cuando la señal es transmitida desde una neurona a otra, este puede ser tanto químico como eléctrico.

La señal eléctrica asociada con el impulso nervioso que se transmite a lo largo de toda la fibra nerviosa se llama potencial de acción. Este responde a la ley de “todo o nada”, es decir, que para que el potencial ocurra, el estímulo debe tener una intensidad mínima, por debajo de la cual no se producen potenciales de acción. Asimismo, un estímulo con una intensidad mayor produce un potencial de acción igual que un estímulo con intensidad mínima.

Comunicación neuronal: la sinapsisLas neuronas trabajan en forma coordinada y establecen puntos de comunicación que les permiten transmitir los impulsos nerviosos hasta los centros integradores o hasta los efectores. Una sinapsis es una unión funcional entre las ramificaciones terminales del axón de una neurona y las dendritas de otra. La neurona que lleva el impulso nervioso hacia la sinapsis es la neurona presináptica, y la que recibe la señal desde la sinapsis es la neurona postsináptica.

Conducción saltatoriaLa conducción del im-pulso nervioso ocurre a mayor velocidad en los axones recubiertos con vaina de mielina que en los que no la tienen. La mielina actúa como aislante y el potencial de acción, o impulso nervioso, salta de un nodo de Ranvier al siguiente, a lo largo de todo el axón. Este tipo de propagación del impulso nervioso se conoce con el nombre de conduc-ción saltatoria. Otro fac-tor que infl uye en la ve-locidad de conducción del impulso nervioso es el grosor del axón. Así, las fi bras gruesas conducen el impulso más rápidamente que las delgadas.

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Tipos de sinapsis y mecanismo de transmisión del impulso nervioso

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Excitación e inhibiciónSi el neurotransmisor es excitatorio,genera un potencial de acciónen la neurona postsináptica y el impulsonervioso se transmite. Si, por el contrario,es inhibitorio, impide la posibilidad de quese produzca uno y el impulso se detiene.

Sinapsis químicaEl estímulo que recibe la neurona presinápticase convierte en un impulso nervioso que recorre todoel axón hasta alcanzar el botón presináptico. En el botón terminal, el impulso nervioso provocala liberación de neurotransmisores, que son sustanciasquímicas contenidas en vesículas dentro del botón. Los neurotransmisores liberados en la fisura sinápticaalcanzan los receptores específicos en la neuronapostsináptica.La neurona postsináptica se excita y transmiteel impulso nervioso.

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Neuronapresináptica

Neurona

Botón presináptico

postsináptica

Receptores

Espacio sináptico

Sinapsis eléctricaLa corriente eléctrica pasa directa-mente de la neurona presinápticaa la postsináptica. El impulso nervioso es transmitido sin que sea necesaria

la liberación de neurotransmisores.

La unión neuromuscular o placa motoraLa sinapsis química que ocurre entre una neurona y un músculo esquelético o cardíaco se llama placa motora. Esta unión permite el paso de la señal nerviosa al músculo, que al igual que el tejido nervioso, es un tejido excitable eléctricamente, y se contrae al recibir la señal nerviosa.

Neurona motora Terminales sinápticos

Miofi brillasFibra muscular


El arco refl ejoEl arco reflejo es la unidad estructural y funcional del sistema nervioso que genera respuestas sin intervención de la conciencia. Actúa produciendo respuestas a estímulos específicos recogidos por neuronas sensoriales. El arco reflejo interviene en las reacciones automáticas más simples de los animales ante estímulos determinados.

Los actos refl ejosLas respuestas predecibles, automáticas e involuntarias del cuerpo, que se producen frente a un estímulo del medio interno o externo se llaman actos reflejos o simplemente reflejos. La diferencia del acto reflejo con el arco reflejo es que mientras que el segundo se asocia a las estructuras nerviosas, el primero se refiere a la acción que ejercen esas estructuras. Un ejemplo de un acto reflejo es la flexión del brazo ante un pinchazo o al tocar algo muy caliente. Como en el proceso intervienen solo dos neuronas (una sensitiva y otra motora) y ocurre una sinapsis, se dice que es un refl ejo monosináptico. La respuesta refleja, en este caso, es una contracción muscular, con el consecuente retiro del brazo del lugar donde se produjo el estímulo.

Componentes del arco refl ejo

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Vía aferente. Fibras nerviosas de la neurona sensitiva, encargadas de conducir al centro nervioso integrador el impulso nervioso generado por el receptor.

Receptores de la piel Pinchazo o calor(estímulo) Cuerpo celular

de la neurona sensitiva

Cuerpo celular de la neurona motora

Terminaciones nerviosasen las fibras musculares

Médula espinal

(Respuesta rápida,involuntaria e inconsciente)

Axón de la neurona motora

Movimiento del miembro

Axón de la neurona sensitiva

Sustanciagris

Sustanciablanca

Centro nervioso integrador. Estructura nerviosa, como la médula espinal o parte del encéfalo, que procesa los impulsos nerviosos que le llegan por las vías aferentes y envía un nuevo impulso nervioso a través de las vías eferentes.

Receptor. Estructura especializada en captar los estímulos del medio externo o interno y transformarlos en impulsos nerviosos.

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Terminaciones nerviosasTerminaciones nerviosasen las fibras musculares

Vía eferente. Fibras nerviosas de la neurona motora, que conducen el impulso nervioso generado en el centro nervioso integrador hasta el órgano efector.

Efector. Músculo, o bien glándula, que no pertenece al sistema nervioso, y que se encarga de ejecutar la respuesta generada en el centro nervioso integrador, como una contracción muscular (respuesta motora) o una secreción (respuesta secretora).

Nervio motor

Nervio sensitivo

Estímulo: calor Fuego

Respuesta: retirar la mano

Médula Espinal


Actividades Para realizar en el cuaderno

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3 A partir de la representación gráfica de una sinapsis química en la página 12, responde. a) ¿Cómo funciona la neurona inhibitoria? b) ¿Cómo funciona la neurona excitatoria? c) ¿Cuál es la importancia de las sustancias que pueden bloquear la acción

de los neurotransmisores?

4 Analiza, calcula y responde. Un impulso nervioso, o potencial de acción, viaja por una fibra nerviosa a 8 000 cm/s, mientras

que en otra fibra nerviosa el potencial de acción viaja a 800 cm/s. Ambas fibras tienen el mismo grosor. a) ¿Cuál de las dos es la fibra mielínica? ¿Por qué? b) ¿Cuál es la fibra amielínica? ¿Por qué? c) ¿Cuánto tiempo le llevaría al potencial de acción, en la fibra mielínica, recorrer 50 cm?

Copia y completa el siguiente mapa conceptual:En síntesis

1 Responde. a) ¿Qué diferencias hay entre una fibra nerviosa y un nervio? b) ¿Cuáles son las semejanzas y diferencias entre las vías aferentes y las vías eferentes?

2 Identifica, en cada imagen, las acciones voluntarias y los reflejos que se representan. a) b)

Sistema nervioso

Neuroglía

sus componentes celulares son

su estructura anatómica es

según su función

que puede ser

Sinapsis

Química

El arco reflejo

Centro integrador

se compone deque se comunican mediante

se clasifican

según la longuitud del axón

según su estructura


Para contribuir con el cuidado del ambiente:

• Trata de que los materiales a utilizar sean reutilizados, es decir, que provengan de otros objetos previamente usados.

• Al fi nalizar la actividad, dispón debidamente los materiales restantes y los productos del trabajo; reutiliza, recicla y desecha, de manera clasifi cada, lo que sea posible.

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Experiaprendo Las neuronas y los refl ejos

Análisis y conclusionesa) ¿A dónde deberían ir los neurotransmisores (pelotas) que se encontraban en el terminal sináptico?¿Por qué?

b) ¿Qué haría falta para representar un circuito neuronal sencillo con estos materiales?

Procedimiento1 Corta seis trozos de cuerda de 50 centímetros para representar

las dendritas. Otro trozo de cuerda, de 3 metros de largo, servirá para representar el axón. El soma y la terminal sináptica se pueden representar con contenedores plásticos. Haz agujeros en los contenedores para insertar las dendritas y el axón, y asegúralos con nudos.

2 El potencial de acción se representa con un tubo de PVC u otro objeto que se deslice por la cuerda. Coloca 3 pelotas plásticas pequeñas en la terminal sináptica.

3 Haz que varias personas voluntarias sostengan las dendritas. Otra persona deberá sostener el soma, y una más se encargará de la terminal sináptica.

4 Pídele a otra persona voluntaria que coloque varias pelotas plásticas en el contenedor que representa la terminal sináptica. Estas pelotas representarán las moléculas de neurotransmisores. Otra voluntaria sostendrá el potencial de acción colocándolo cerca del soma. La cuerda entre el soma y la terminal sináptica debe mantenerse tensa en todo momento.

5 Pídele a alguien que le lance unas pelotas pequeñas (que representan a los neurotransmisores) a las personas que sostienen las dendritas, las cuales deben atrapar los neurotransmisores y darle la señal a la persona que sostiene el potencial de acción, para que lo desplace rápidamente hacia el terminal sináptico. Cuando el potencial de acción llega al terminal sináptico se deben liberar las pelotas que representan los neurotransmisores y que se encuentran en el recipiente que representa la terminal sináptica.

ExperienciaMateriales• 6 metros de cuerda• 6 pelotas pequeñas• Tubo de plástico de PVC de 1 pulgada de grosor y de 10 cm de largo• Dos contenedores plásticos de distintos colores

Tubo de plástico de PVC de 1 pulgada de grosor y de 10 cm de largo


Actividades de refuerzo Para realizar en el cuaderno

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Análisis y aplicación3 Reflexiona y responde.

a) ¿Cuál es la parte del sistema nervioso que nos prepara para las situaciones de estrés?

b) ¿Qué sucedería si se daña el sistema nervioso simpático?

c) En un estado de miedo o angustia: • ¿Qué ocurre con la secreción

de las glándulas salivales? • ¿Qué órgano las controla? d) ¿De qué están compuestos los nervios?

4 Consulta información pertinente y responde:

a) ¿Qué zonas del sistema nervioso son afectadas por enfermedades de tipo psíquico?

b) ¿Qué enfermedades pueden afectar al sistema nervioso periférico?

c) ¿Por qué se dice que las drogas causan adicción?

5 Interpreta el hecho y responde: a) ¿Por qué el ser humano tarda en ver bien

en un lugar que, repentinamente, queda a media luz, o al pasar de un espacio muy iluminado a uno con baja iluminación?

b) Durante un proceso gripal en el cual la nariz está obstruida por secreciones, ¿disminuye el apetito? ¿A qué se debe esto?

c) Algunos videojuegos no son recomendados para personas que sufren ataques epilépticos. ¿A qué se debe esto? ¿Hay algún órgano receptor involucrado? ¿Qué tipo de receptor?

d) Algunos centros de atracciones cuentan con simuladores de vuelo. A pesar de que las personas están conscientes de que no están en un avión ni en un helicóptero real, pueden sufrir algunos efectos fisiológicos como sudoración y cambios en la respiración. ¿Por qué sucede esto?

e) La mayoría de los cuerpos sólidos no tienen un olor característico perceptible. ¿A qué se debe esto?

Comprensión1 Identifica los planteamientos incorrectos

y justifica tu selección. a) En un acto voluntario, el cerebro

da respuesta al estímulo. b) El acto reflejo incondicionado se tiene

desde el nacimiento. c) Esquivar o rechazar un cuerpo

que se acerca a los ojos es un acto reflejo condicionado.

d) El sistema nervioso central está compuesto por nervios craneales y nervios espinales.

e) El equilibrio del cuerpo y la sensación de mareo son coordinados exclusivamente por el cerebelo.

f) Los órganos de los sentidos funcionan independientemente del sistema nervioso.

g) La médula espinal se encuentra fuera del cráneo, por lo cual forma parte del sistema nervioso periférico.

2 Observa la imagen de los receptores de la piel de la página 31 y completa el siguiente cuadro:

Receptor Zonas Estimulado por...


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a) ¿En qué lóbulo se encuentra el daño cerebral? • Lóbulo occipital • Lóbulo temporal • Lóbulo parietal • Lóbulo frontal

b) ¿Qué función quedaría afectada con un daño ocasionado en la región indicada?

• Lenguaje • Motricidad • Audición • Visión

c) Si el daño hubiera ocurrido en la sección diametralmente opuesta, ¿cuál lóbulo habría sido afectado?

• Lóbulo occipital • Lóbulo temporal • Lóbulo parietal • Lóbulo frontal

d) En el caso anterior, ¿cuáles funciones estarían comprometidas? Selecciona las que correspondan.

• Lenguaje • Motricidad • Audición • Visión

Opinión y síntesis7 Lee el siguiente texto sobre los efectos no

auditivos del ruido en las personas. Luego consulta información sobre lo planteado y responde las preguntas.

Los principales efectos que produce el ruido en las personas son de tipo auditivo, es decir, se relacionan con la pérdida de la audición. Sin embargo, existen otros efectos asociados que son de naturaleza no auditiva, principalmente alteraciones de tipo cardiovascular, hormonal y psíquico. A este tipo de efectos se les llama efectos fisiológicos o no auditivos del ruido.

a) ¿Qué efectos fisiológicos puede generar el ruido en el sistema nervioso central?

b) ¿Mediante qué pruebas o exámenes puede evidenciarse el daño fisiológico del ruido?

c) ¿Existe en la legislación venezolana alguna ley que contemple la prevención de ruidos molestos y sanciones para quien los ocasione? ¿En cuál? Discute en clase, con tus compañeros y compañeras los artículos relacionados y su importancia.

8 Lee el planteamiento y resuelve. La discapacidad visual es uno de los tipos

de discapacidad más comunes. En Venezuela existe una Ley que determina un conjunto de derechos para las personas con discapacidad visual.

a) Consulten los principales tipos de discapacidad tipificados en la legislación venezolana.

b) Lean y discutan los artículos que establecen los derechos para personas con discapacidad.

c) Expresa tu opinión sobre la inserción de una persona con algún tipo de discapacidad en la sociedad, en el ámbito estudiantil o laboral. ¿Estás de acuerdo? ¿Por qué? ¿Le brindarías tu apoyo? ¿Cómo?

6 Analiza la imagen de un cerebro que ha sufrido un daño en la sección posterior, el cual está indicado con una mancha de color negro. Luego responde:


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Profesiones y oficios científicos Neuropsicología y tecnología en fi sioterapiaLa neuropsicología es una disciplina fundamentalmente clínica, que relaciona la neurología y la psicología. Esta ciencia estudia los efectos que una lesión o un funcionamiento anómalo en el sistema nervioso central causa sobre los procesos cognitivos, psicológicos, emocionales y del comportamiento del individuo.

Por su parte, la tecnología en fisioterapia permite aplicar tratamientos físicos para mejorar o recuperar la motricidad de las personas, que se puede perder, por ejemplo, por un accidente o por enfermedades neurodegenerativas.

• Investiga qué es una enfermedad neurodegenerativa y menciona tres de ellas.

• Amplía la información presentada en el texto mencionando cinco modalidades de la fisioterapia y elabora un cuadro comparativo en el que expliques en qué caso se recomienda la aplicación de cada una.

El Centro Médico Docente La Trinidad (CMDLT), ubicado en el sureste de Caracas, es una institución sin fines de lucro dedicada a la investigación, docencia y asistencia médica. Cuenta con distintas especialidades y subespecialidades médicas, entre la cuales se pueden mencionar las relacionadas con el diagnóstico y el tratamiento de problemas del sistema nervioso, a saber, Neurología, Neurocirugía y Neuropediatría.• Investiga en libros especializados o en la Web en qué consiste cada una de las especialidades

médicas mencionadas y haz un cuadro comparativo sobre ellas.• Visita la página web de esta institución y haz un resumen sobre las actividades que allí

se desarrollan en docencia, investigación y apoyo a la comunidad. El Dr. Fuad Lechín es un médico venezolano destacado por sus trabajos de investigación sobre la miastenia gravis, una enfermedad neuromuscular autoinmune.• Investiga en qué consiste esa enfermedad e identifica con qué neurotransmisor

está relacionada.La revista Neurociencias y Ciencias Afines es una publicación on line gratuita, que desarrolla artículos relacionados con el funcionamiento cerebral, entre otros temas.• Elije un artículo del último número de la revista, léelo, analízalo y presenta tus conclusiones

en clase.

Iniciativas ambientalistas para el uso de recursos naturales

Conexos con... Tecnología e inventiva


Investigación sobre enfermedades neurológicas

1 Documentación• Consulten información sobre enfermedades neurológicas:

características, causas, consecuencias y estadísticas. • Establezcan criterios de clasificación de las enfermedades

neurológicas. Pueden considerar tiempo de padecimientoy daños causados en el organismo, por ejemplo.

• Investiguen qué instituciones oficiales y/o privadas llevan registro de las enfermedades neurológicas en Venezuela.

2 Planifi cación• Desarrollen instrumentos de registro de información,

tales como tablas de datos.• Determinen la población con la que harán el estudio;

puede ser la ciudad, el municipio o el estado en el que viven.• Establezcan contacto con instituciones que les pueden suministrar la información.

Tramiten los permisos requeridos.• Coordinen la actividad con personas adultas que los y las representen.

En caso de visitar instituciones, es importante que asistan docentes y representantes.

3 Organización de materiales• Preparen materiales para el registro de información, como libretas de anotación, tablas

de datos, cámaras fotográficas, grabadoras de audio, entre otros que estimen necesarios.• Además del material de registro, es importante portar una identificación emitida

por el plantel, como el carné.

4 Puesta en acción

• Dividan al equipo en comisiones de trabajo, para recaudar la información de las diversas instituciones, o de las personas a entrevistar, si se tratara de una sola institución.

• Al finalizar la actividad cotejen los datos y elaboren un informe o reporte final.

5 Evaluación• Presenten los resultados de la actividad en forma de gráficos y tablas, de manera

comparativa y resumida.• Analicen los gráficos y tablas proponiendo diversas explicaciones para los resultados obtenidos.• Comparen los resultados obtenidos entre los equipos de trabajo.• Hagan una autoevaluación y una coevaluación sobre el desempeño del equipo en la actividad

y el tratamiento de la información.

Propósito: desarrollar un estudio orientado a estimar la incidencia de enfermedades neurológicas en un sector de la población.

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Idea para la acción


Bio

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Biología 2añodo

Biología 2añodo

Desde su propio nombre, Conexos -el conjunto de bienes educativos que hemos elaborado para afrontar los nuevos retos de la Educación Media- está comprometido con un mundo de interrelaciones, en el que los saberes no son estáticos ni están encerrados en espacios restringidos, sino que andan en constante movimiento, dispersos en infi nitas redes. Estos materiales didácticos apuntan a potenciar los vínculos, activar los contactos, descubrir los enlaces.

El aprendizaje signifi cativo, que cultivamos como una de las premisas conceptuales de todos nuestros materiales didácticos, tiene una importancia creciente en esta serie, pues atiende las necesidades de estudiantes que ya han avanzado a otra fase de su educación formal. La necesidad de que las competencias adquiridas sean útiles para la vida es en Conexos una estrategia vital.

biologÍa 2, serie conexos

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