didáctica de la biotecnologia

7/25/2019 Didctica de La Biotecnologia

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REVISTA BOLETN BIOLGICA N 27 - AO 7 - 2013 pg. 10

Estos titulares ejemplifican cmo la biotecnologaha pasado a ser moneda corriente en lasociedad y seguramente, aunque nosotros noplanifiquemos su abordaje, nuestros alumnostraern estas temticas al aula con preguntas,comentarios, reflexiones, etc. Entonces, cabepreguntarnos: Cmo ensear biotecnologa?,qu estrategias se pueden implementar en unaula que no cuenta con laboratorios complejos?,cmo trabajar las temticas biotecnolgicascontrovertidas?

En este artculo presento algunos aportes quesurgen de diversas experiencias de innovacin einvestigacin. En primer lugar, analizar qu seentiende por biotecnologa y luego discutiralgunas estrategias de enseanza que puedenpermitir su tratamiento en el aula.

Qu es la biotecnologa?

Existen muchas definiciones de biotecnologa. Afin de presentar una de carcter inclusivo,propongo que analicemos la definicin delConvenio sobre la Biodiversidad Biolgica

(Naciones Unidas, 1992) el cual indica lo siguiente:Por "biotecnologa" se entiende toda aplicacintecnolgica que utilice sistemas biolgicos yorganismos vivos o sus derivados para la creacino modificacin de productos o procesos parausos especficos. Por lo tanto, queda claro que labiologa se encuentra indefectiblementeinvolucrada. Esta utilizacin de los sistemas

biolgicos no solo hace referencia a lamodificacin derivada de la ingeniera gentica,que algunos autores llaman biotecnologamoderna sino tambin, a aquellos procesos quela humanidad ha realizado durante miles de aos,como por ejemplo la seleccin y modificacin devariedades por fenotipos o el aprovechamientode los procesos de fermentacin de losmicroorganismos para la elaboracin dealimentos as como la cerveza, el pan, el yogurth.Estos ltimos suelen agruparse como procesos dela biotecnologa tradicional. Una maneraintegradora de concebir a la biotecnologa fuepropuesta por Smith (2004) quien invita a pensarlacomo si esta fuera un rbol, en el cual sus racesseran las ciencias bsicas como la biologacelular, la fisiologa, la qumica biolgica, lainmunologa, entre otras. El tronco estararepresentado por las tcnicas de la ingenieragentica, el cultivo celular y, el follaje por todasaquellas aplicaciones que pueden realizarse endiversos mbitos como por ejemplo en laproduccin de energa, medicamentos, terapias,agricultura, ganadera, as como en laconservacin de la biodiversidad, la

recuperacin y remediacin del ambiente.Si pensamos a la biotecnologa desde esta

perspectiva, seguramente encontraremosdiversos contenidos que usualmente trabajamosen la escuela y que podran vincularse a procesosbiotecnolgicos (Tabla 1).

Algunas estrategias de enseanza parala biotecnologa

Los procesos biotecnolgicos implican diversastcnicas y prcticas de laboratorio, y varias deellas son complejas y requieren de unequipamiento costoso. Sin embargo, con pocoselementos es posible realizar algunas experienciassimples de laboratorio. A continuacin, los invito apensar en algunas de ellas.

Las actividades que se realizan con mayorfrecuencia en la escuela son la preparacin dealimentos que requieran o aprovechen losprocesos de fermentacin de losmicroorganismos, es decir, la elaboracin de pan(Recuadro), yogurth, cerveza, por citar soloalgunos. De hecho, son estrategias que se utilizandesde el nivel inicial hasta la escuela secundaria.La propuesta aqu es llevarlas a cabo en elcontexto del desarrollo de contenidosbiotecnolgicos y no solo para la obtencin delproducto alimenticio en s mismo.

Por otra parte, una experiencia de laboratoriosencilla que puede realizarse en el aula, es laextraccin casera de ADN. Para ello, solo bastacontar con material biolgico como por ejemplofrutas e incorporar algunas sustancias qumicasque permitan la liberacin y condensacin delADN (Figura 1). En primer lugar, se requiere unasustancia (detergente) que rompa lasmembranas lipdicas de las clulas y otra quedeshidrate el contenido (sal). A continuacin sernecesario procesar la pulpa de una fruta

TABLA

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Tabla 1: Contenidos de biologa y procesos biotecnolgicos enlos distintos niveles del sistema educativo posibles de vincular

con procesos biotecnolgicos.


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Figura 1: a) alumnos en plena accin, preparan losmateriales para una extraccin sencilla de ADN; b) en

esta imagen se los observa realizando el procesamientode las frutas; c) sorprendidos y con especial atencin,

observan el sobrenadante de ADN; d) detalle delsobrenadante de ADN obtenido.

Fotos: Maricel Occelli

El pan de cada da un contacto directocon la biotecnologa

Podemos elaborar pan y analizar cada uno de suspasos en funcin de sus explicaciones biolgicas yqumicas. Para elaborar la masa se requierelevadura, agua tibia, harina y sal, luego se dejareposar en un ambiente clido. Durante esteperodo, la masa aumenta de tamao. Aqupodemos preguntarnos por qu aumenta de

tamao? por qu es necesario un ambienteclido? Las respuestas a ambas preguntas nosllevarn a analizar el proceso de reproduccin delas levaduras (Saccharomyces cerevisiae) y sumetabolismo. Es decir, nos ayudar a comprenderque durante el leudado del pan, las levaduras sereproducen y alimentan, y para ello requieren detemperaturas clidas. Para alimentarse puedenrealizar dos procesos de manera intercambiablerespiracin celular o fermentacin (procesosbiolgicos complejos en los que ocurren una seriede reacciones qumicas, catalizadas por enzimasespecficas). Si se suministra suficiente oxgeno lalevadura se alimenta de glucosa sin produciralcohol. En este caso se produce la respiracin

celular, es decir utilizan el oxgeno (proveniente delambiente) y el almidn (que aporta la harina), ycomo producto se obtiene agua, dixido decarbono (CO2) y la energa necesaria para sudesarrollo. Sin embargo en los medios azucaradosse pasa espontneamente al proceso defermentacin (proceso catablico de oxidacinincompleta que no requiere oxgeno) por que elconsumo de oxgeno es muy alto, por lo cual este seagota rpidamente. Adems la produccin de CO2suele desplazar al aire de la atmsfera. En esteproceso (en el cual la accin enzimtica tienengran relevancia) son desdoblados los componentesde la harina y se libera como producto alcoholetlico (etanol) y CO2. Las burbujas de este gas son

las que provocan que la masa aumente su tamao.A su vez, durante el tiempo de reposo es importanteamasar, es decir aplastar y voltear la masa variasveces para qu se hace esto? Buscar la respuestaa esta pregunta nos puede ayudar a profundizar enel anlisis de los procesos metablicos de laslevaduras, ya que durante el amasado se libera elgas producido (CO2), y mayor superficie de la masase pone en contacto con el oxgeno, lo cualacelera el proceso de respiracin y enconsecuencia el de fermentacin. Por ltimo,durante la coccin del pan, la levadura muere, elalcohol se evapora, y las burbujas provocadas porel (CO2) en la masa generan que el pan quedeesponjoso. En los ltimos aos de la secundariatambin se puede analizar por qu la superficiedel pan queda crocante? lo cual nos llevar aestudiar la reaccin de Maillard (conjunto complejode reacciones qumicas producidas entre protenasy azcares durante la coccin de alimentos)(lvarez y otros, 2012). De esta manera, a partir dela elaboracin del pan podremos reconocer cmoel hombre utiliza procesos biolgicos para eldesarrollo de productos tecnolgicos tan familiarescomo el pan.

RECUADRO a

c

d

b


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Tabla 2:Enlaces a Laboratorios virtuales de Ingeniera Gentica (Modificado de Piassentini y Occelli, 2012).

(banana, frutilla, kiwi, etc.) con un cuarto de tazade agua destilada y agregarle una cuchara de tde detergente y sal (un cuarto de una cucharadade t). Luego se debe mezclar por unos minutos yfiltrar tres cucharadas de este preparado paraseparar los componentes, utilizando los clsicosfiltros de caf. Por ltimo, al lquido obtenido apartir de este filtrado se le agrega un medio nosoluble para ADN (alcohol) hasta obtener comosobrenadante una nube pegajosa compuestaprincipalmente por ADN (Marchesini y otros, 2012).

Otras actividades que resultan interesantes sevinculan a la industria qumica; por ejemplo sepueden probar en manchas de tela de orgenesdiferentes (aceites, protenas, vegetales, barro,etc.), la accin de enzimas especficas o testeardiferentes jabones segn la composicinenzimtica que indica el paquete. A su vez, esposible profundizar indagando cmo se realiza elproceso de produccin de estas enzimas paraincorporarlas a los jabones de ropa, puesto queen su mayora implican la utilizacin de ingenieragentica y microorganismos.

En otro orden, si pensamos en los procesos delaboratorio que requieren de un equipamiento

complejo y costoso, es viable recurrir a loslaboratorios virtuales disponibles en Internet. Sibien muchos de estos laboratorios se encuentran

en ingls, es suficiente una pequea guatraducida para que puedan utilizarse y recrearcada uno de los pasos que ocurriran en unlaboratorio real (Figura 2). Por ejemplo, puedenseleccionarse laboratorios para desarrollartcnicas como la reaccin en cadena de lapolimerasa (PCR), electroforesis en gel,construccin de plsmidos recombinantes, etc.(Piassentini y Occelli, 2012). En la Tabla 2compartimos algunos links de laboratoriosvirtuales que pueden ser de gran utilidad paradesarrollar trabajos prcticos de IngenieraGentica de manera virtual.

Clonacin, transgnicos, terapiasgnicas, biocombustibles evitarlos en

clase o animarse a incorporarlos?

Un ltimo aspecto que deseo presentar seencuentra vinculado a cmo trabajar cuestionescontrovertidas vinculadas a la biotecnologa, yaque una caracterstica de estos desarrollos es quegeneran grandes polmicas en la sociedad.Basta pensar en clonacin, organismostransgnicos o terapias gnicas, para que seexpongan diversos argumentos provenientes demarcos referenciales bastante dismiles.Numerosos docentes proponen afrontar estastemticas a travs de debates. Una manera de

Figura 2: a) estudiantes enplena tarea en ellaboratorio virtual (Foto:Maricel Occelli), b) detallede una pantalla dellaboratorio virtual (Fuente:http://www.classzone.com/books/hs/ca/sc/bio_07/virtual_labs/virtualLabs.html)

TABLA

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a b


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potenciarlos es a travs de roles claramentedefinidos, que coloque a los estudiantes ante lanecesidad de incorporar argumentosprovenientes de diferentes sectores. Por ejemplo,para el abordaje de las controversias quedespiertan las plantas transgnicas, se puedenplantear situaciones problemticas que requieranla participacin de diferentes especialistas talescomo: mdicos, genetistas, miembros deorganizaciones ambientalistas o productoresagropecuarios (Occelli y Vazquez-Abad, 2010).As, para resolver la situacin ser necesarioescuchar diversas ideas, dialogar con ellas,argumentar y contra argumentar. En este procesose aprende a ser ms tolerante, se amplan lasmiradas y se ponen en juego diversos conceptos.En relacin a la moderacin de estas discusiones,un aspecto importante a considerar es que suriqueza no debe centrarse en intentar encontrarun consenso, ya que esto puede significar dejarde lado otros puntos de vista. Por lo tanto, si se

pretende desarrollar un debate desde unaperspectiva democrtica pluralista, lejos debuscar un acuerdo unnime, se deberapromover un consenso de carcter conflictivo ydiscutible. En este contexto, la disidencia es unvalor y por ello resulta necesario brindar espaciopara que esta se manifieste (Elam y Bertilsson,2003).

Por ltimo, pensar en nuevas estrategias deenseanza quizs solo exija buenas bsquedasque nos permitan plantear diferentes alternativas.Por lo tanto, la cuestin de fondo serapreguntarnos si queremos ensear o nobiotecnologa y esta, al igual que otroscontenidos, requiere que estemos dispuestos avincular nuestra asignatura con las necesidadesy desafos de la sociedad actual. Me preguntoQu puede ser ms apasionante que esto?

Referencias Bibliogrficas

lvarez, M. E. y otros. 2012. Biotecnologa para todos.

Crdoba: Editorial Fojas Cero.

Elam, M. y Bertilsson, M. 2003. Consuming, Engaging andConfronting Science. The Emerging Dimensions of ScientificCitizenship. European Journal of Social Theory. Vol. 6, N 2, pp.233-251.

Marchesini, S.; Piassentini, M. J. y Occelli, M. 2012. Unapropuesta para realizar trabajos prcticos de Biotecnologa enla escuela secundaria. Memorias de las X Jornadas Nacionalesy V Congreso Internacional de Enseanza de la Biologa. VillaGiardino. Crdoba: Asociacin de Docentes de CienciasBiolgicas de la Argentina. ISBN: 978-987-21701-7-2

Naciones Unidas. 1992. Convenio sobre la DiversidadBiolgica. Ro de Janeiro-Brasil: Naciones Unidas. (fecha deconsulta: 15 de octubre de 2012). Disponible en:http://www.cbd.int/convention/articles/?a=cbd-02

Occelli, M. y Vzquez-Abad, J. 2010. Teacher training throughthe solution of a biotechnological problem in a computersupported collaborative learning environment. Virtualidad,Educacin y Ciencia. Vol. 1, N 1, pp. 51-63.

Piassentini, M. J. y Occelli, M. 2012. Caracterizacin deLaboratorios Virtuales para la enseanza de la IngenieraGentica. Memorias de las X Jornadas Nacionales y VCongreso Internacional de Enseanza de la Biologa. VillaGiardino. Crdoba: Asociacin de Docentes de CienciasBiolgicas de la Argentina. ISBN: 978-987-21701-7-2

Smith, J.E. 2004. Biotechnology. Studies in Biology. Cambridge:Cambridge University Press.

Otros recursos:Sahovaler de Litvinoff, D. Hijo de Frankenstein. Pgina 12,

Buenos Aires, Argentina, 24 de Mayo 2012. (En seccin:Psicologa). Disponible en:http://www.pagina12.com.ar/diario/psicologia/9-194729-2012-05-24.html

Querella asegura que se constat que los nios fallecidosno deban ser vacunados. Perfil, Buenos Aires, Argentina, 14de Octubre 2012. (En seccin: Noticias. Salud). Disponible en:http://www.perfil.com/contenidos/2012/01/05/noticia_0003.html

Clulas en spray para cubrir la piel y las heridas. InfobaeAmrica, Buenos Aires, Argentina, 5 de Agosto 2012. (En

seccin: Sociedad) Disponible en:http://america.infobae.com/notas/55695-Celulas-en-spray-para-cubrir-la-piel-y-las-heridas

Fotocopiadora de genes para elegir el sexo de los caballos.Clarn, Buenos Aires, Argentina, 17 de Octubre 2012. (EnSuplementos: Rural). Disponible en:http://www.clarin.com/rural/Fotocopiadora-genes-elegir-sexo-caballos_0_782921760.html

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