Materiales de apoyo Ciencias Naturales

Materiales de apoyo para docentes de Ciencias Naturales
Tercer ciclo
CienciaViva I

Especialidad: Ciencias
Ana Celia Domínguez Pantoja
Luz de María Méndez
Rudy Wilfredo Merlos
Rocío Irene Díaz Domíguez
Tercer ciclo
Coordinadores UDB
Fabián Antonio Bruno Funes
Miriam Misaela Molina Ardón
Ingris Yessenia Hernández
Diseño y diagramación
María José Ulin
William Antonio López Iraheta
Técnicos MINED
Cristabel Dinorah Martínez Peña
Nelson Antonio Blanco
Tonatiuh Eddie Miguel Orantes
Osmany René Aparicio Monjarás
Adela Melissa Martínez Sánchez
Ana Esperanza Elías de Méndez
Autores

Carlos Mauricio Canjura Linares
Ministro de Educación
Francisco Humberto Castaneda Monterrosa
Viceministro de Educación
Erlinda Handal Vega
Viceministra de Ciencia y Tecnología
Rolando Ernesto Marín Coto
Director Adjunto de SI EITP
Luis Armando González
Director Nacional de Formación Continua
Sandra Patricia Rodríguez
Gerente de Procesos Pedagógicos
Créditos

Carta de los docentes
Estimados docentes:
El Ministerio de Educación, les ofrece este documento, como un valioso recurso para su formación
especializada, con el propósito de continuar fortaleciendo sus competencias docentes, que
contribuyan a la transformación educativa que impulsa este Ministerio, sustentada en el Plan Social
Educativo, para una práctica efectiva y de calidad en el aula y la escuela, que incida en aprendizajes
significativos para el estudiantado, que les sirva a lo largo de toda la vida.
Los contenidos desarrollados en este documento, se fundamentan en el currículo nacional, con un
enfoque científico y una marcada orientación metodológica y didáctica, promoviendo la reflexión
crítica, que permita innovar la práctica en el aula y su desempeño profesional, para enfrentar los retos
y desafíos de un mundo cada vez más globalizado, en el contexto del nuevo modelo pedagógico de
escuela inclusiva de tiempo pleno.
El presente documento está estructurado en unidades de aprendizaje, con contenidos y actividades a
desarrollarse en las sesiones presenciales y en horas no presenciales, que les permitirá la apropiación,
aplicación y construcción de nuevos saberes que trasciendan de lo teórico a lo práctico, con distintas
formas de abordaje metodológico y didáctico, desarrollando procesos metacognitivos, de aplicación
y transferencia a nuevas situaciones, con el uso de las nuevas tecnologías de la información y la
comunicación (TIC). Con esta formación se espera que inicie un proceso de especialización basada
en el funcionamiento de las redes de docentes en el Sistema Integrado de EITP, a fin de interactuar
y conformar verdaderas comunidades de aprendizaje; asimismo, es importante dimensionar que el
enfoque de una escuela inclusiva, requiere dejar atrás las clases frontales y descontextualizadas,
para dar paso a un proceso a través del cual los estudiantes puedan compartir situaciones de
aprendizaje, relacionadas con sus propias experiencias, en contextos donde se valoran, toman en
cuenta y respetan sus diferencias individuales y a la vez son estimulados para continuar aprendiendo.
Esperamos que esta estrategia de formación, contribuya a una mejor educación y coadyuve a con-
solidar una escuela más efectiva, participativa, incluyente y democrática, con un alto compromiso de
los equipos docentes y sus directivos.
Ministro de Educación
Viceministro de Educación
Viceministra de Ciencia y
Tecnología

Presentación y objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metodología de la formación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
BIOLOGÍA
UNIDAD 1 Los sistemas vivos
Características de los seres vivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La célula, unidad de vida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La célula animal y vegetal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La frontera de lo vivo: los virus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UNIDAD 2 Genética
Genética molecular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ciclo celular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La herencia y sus leyes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UNIDAD 3 Ecología
Flujos de materia y energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ecología de poblaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Recursos naturales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Problemática ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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FÍSICA
UNIDAD 4 Magnitudes escalares y vectores
La medición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Escalares y vectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Movimiento, desplazamiento, velocidad y aceleración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Los gráficos y el movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UNIDAD 5 Movimientos y fuerzas
Tipos de fuerzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Las Leyes de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Relaciones matemáticas aplicadas a las leyes de Newton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kepler y Galilleo. Sus leyes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UNIDAD 6 Electromagnetismo
Propiedades de las cargas electricidad en reposo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Generación y comportamiento de la fuerza eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Campo eléctrico y variables involucradas en la generación de corriente eléctrica . . .
Electromagnetismo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Campo magnético a partir de una corriente eléctrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dispositivos que utilizan el principio del magnetismo para funcionar. . . . . . . . . . . . . . .
Campo magnético en la Tierra y en otros planetas . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . .
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QUÍMICA
UNIDAD 7 El átomo
Modelos atómicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tabla periódica: Número atómico, número másico e isótopos . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cuantificando átomos y moléculas: Peso atómico, concepto de mol, peso formula
y peso molecular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UNIDAD 8 Elementos y compuestos
Tipos de fórmulas químicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Clases de compuestos químicos: orgánicos e inorgánicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Escala de pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
UNIDAD 9 Reacciones química
Ecuaciones químicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tipos de reacciones químicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Factores que influyen en una reacción química: concentración, temperatura, luz,
catalizadores y otros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Presentación y Objetivos
Este documento es producto del esfuerzo conjunto realizado por un equipo de especialistas
en el área de Ciencias Naturales. Su finalidad es fortalecer las competencias disciplinares
y pedagógicas de los docentes en servicio del sistema educativo y, con ello, apoyar el
desarrollo del nuevo modelo educativo, cuyo propósito es aumentar las oportunidades de
educación mediante el Sistema Integrado de Escuela Inclusiva de Tiempo Pleno (SI EITP),
con un enfoque innovador que garantice aprendizajes de calidad para los estudiantes
salvadoreños. Las estrategias metodológicas presentadas en los módulos, se adecuan
contextualmente con flexibilidad, atendiendo las necesidades de los estudiantes y
constituyen un recurso que, posteriormente, puede ser modificado y enriquecido por los
docentes, a partir de sus experiencias y particular creatividad.
Se han tomado contenidos significativos de los programas de estudio, sin llegar a ser
exhaustivos, ya que no se pretende elaborar un libro de texto que contenga de manera
totalizadora la temática por desarrollar en cada grado o en cada nivel. Al retomar las
temáticas seleccionadas, se amplían, se profundiza y se procura su actualización. La
pretensión mayor es presentar enfoques y planteamientos metodológicos que enriquezcan
y coadyuven el quehacer en el aula.
El material está organizado en módulos, uno por cada ciclo y bachillerato del sistema
educativo. Los de primero y segundo ciclos, contienen 3 unidades y los de tercer ciclo y
bachillerato, 9 unidades. El desarrollo de cada uno de los temas se organiza, en diferentes
apartados, que contienen aspectos conceptuales, metodológicos, procedimentales y de
aplicación para llevar a la práctica en el salón de clase.
OBJETIVO GENERAL
Actualizar las competencias disciplinares y pedagógicas de los docentes
especialistas, a través de la reflexión de sus prácticas y la aplicación de estrategias
innovadoras que generen construcción de conocimientos, el fomento del trabajo
colaborativo entre docentes-estudiantes, docentes-docentes y estudiantes-
estudiantes.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Proporcionar las herramientas metodológicas y disciplinares en el campo de las
Ciencias Naturales: Biología, Física y Química, a los docentes en servicio, en el
marco del proyecto de mejoramiento de la calidad de la educación en el país.
• Enriquecer las competencias en la reflexión didáctica, que propicien mejores
propuestas didácticas, haciendo énfasis en la aplicación de metodologías que
integren contenidos de manera teórico-práctica, experimental y multidiscplinaria,
a fin de obtener una visión clara de los fenómenos físicos, químicos y biológicos
que se dan en la vida y en el medio ambiente.
• Facilitar el abordaje de las Ciencias, tomando en cuenta elementos de inclusión,
atención a la diversidad, alternativas y modalidades de enseñanza y valoraciones.

Metodología de la formación
El proceso “Desarrollo de competencias disciplinares y didácticas”, al que corresponde el presente material, considera
una fase presencial y otra no presencial, orientadas al dominio científico de los contenidos y al desarrollo de competencias
didácticas; utilizando secuencias que activen el pensamiento y la comunicación de ideas en función del aprendizaje.
La fase presencial de los módulos para primero y segundo ciclo, se desarrollará en 24 horas y, para tercer ciclo y bachillerato,
en 72 horas; distribuidas en jornadas de 8 horas cada una. El énfasis será en el dominio científico de los contenidos de
la asignatura y las estrategias metodológicas que orienten el aprendizaje de los estudiantes, se desarrollarán, además,
actividades de aplicación de acuerdo al grado que atiende considerando el material de autoformación CTI, diseñado para
cada grado, Cada docente planificará la ruta de aprendizaje que sus estudiantes pueden seguir, utilizando diferentes
recursos, espacios educativos y con la intervención de diferentes actores, dando lugar a la diversificación metodológica
puesta en una secuencia didáctica que cierre el círculo del aprendizaje, logrando que los estudiantes apliquen lo aprendido
y puedan transferirlo en situaciones nuevas para demostrar las capacidades logradas.
La fase no presencial considera la aplicación de lo planificado por los docentes en los procesos de aprendizaje con su
grupo de estudiantes, ello implica la recolección de evidencias del trabajo realizado y la reflexión en círculos de inter
aprendizaje.
En ambas fases se promoverá el establecimiento de las redes de docentes y la identificación de docentes formadores que
den sostenibilidad a los círculos de interaprendizaje y puedan apoyar a sus compañeros de red en el desarrollo de sus
competencias.
Esta metodología será desarrollada de manera cíclica, a lo largo de toda la formación, esto permitirá el afianzamiento de
contenidos, procedimientos y actitudes positivas hacia la mejora continua.
En función de lo anterior, se seleccionó para la elaboración del material, una metodología orientada a las secuencias
didácticas propuestas en los programas de estudio y al desarrollo de competencias; considerando 3 etapas, que en el
material se representan con un ícono y se describen a continuación:
A partir de procesos metodológicos vivenciales o experimentales se construye conceptos,
propiedades, algoritmos o conclusiones; utilizando la secuencia didáctica de la asignatura, que parte
de la exploración de saberes previos.
El docente reflexiona, en situaciones diferentes, sobre los aprendizajes construidos y propone otras
estrategias para el abordaje del contenido. Implica dialogar, discutir, rectificar y conciliar.
Incorporación de actividades de la escuela, familia y comunidad. El docente demuestra cómo puede
utilizar lo aprendido, en contextos diferentes. En este apartado se proporcionan ejemplos de guías
de aprendizaje, proyectos de aula, laboratorios, entre otros.

¿Qué más
debo saber? Exploración de conocimientos previos
Escriba sus ideas acerca de: ¿Cómo se determina si es un ser vivo?
Situación problema
Responda en equipo, mediante una lluvia de ideas: ¿Qué sucedería si las células dejaran
de reproducirse y perdieran sus movimientos? Planteen sus hipótesis y posteriormente
socializarlas en el pleno.
Luego, construyan colectivamente la descripción de las características de los seres vivos
que conocen previamente.
Desarrollo
Para ser considerado un ser vivo se deben cumplir los atributos biológicos, estos son:
• Organización
Un ser vivo consiste en una o más células que trabajan de una forma ordenada. La célula
está compuesta por organelos y otras estructuras celulares, que interactúan internamente
y con su medio de forma constante. Varias células se pueden organizar para formar tejidos;
un conjunto de tejidos que cumple una función específica es un órgano; los órganos a su
vez, formar sistemas de órganos.
Esta estructuración de menor a mayor complejidad, se conoce como los niveles jerárquicos
de organización. La tendencia a la auto-organización es una característica importante de
la vida.
• Homeostasis
Proceso por el cual un organismo mantiene reguladas sus funciones vitales, y evitar que si
llegara a fallar alguna función, el organismo pueda enfermar y perder la vida. Sudar cuando
hace calor para mantener la temperatura, es un ejemplo.
El 95% de la materia
que compone los seres
vivos está formada por
Carbono (C), Hidrógeno
(H), Oxígeno (O) y
Nitrógeno (N).
• A partir de estos
elementos, conocidos
como CHON se forman
biomoléculas orgánicas
conocidas como
carbohidratos, lípidos y
proteínas.
• Los elementos que se
encuentran presentes
en los seres vivos se
llaman biogénicos o
bioelementos.
Indicadores de logro
• Explica los conceptos de las características unificadoras de los seres vivos: organización, metabolismo, homeos-
tasis, reproducción, desarrollo y movimiento.
• Explica el concepto de organización celular desde la teoría de sistemas.
Unidad 1 Biología
Los sistemas vivos
Características de los seres vivos1

• Irritabilidad o respuesta a estímulos
Capacidad que tienen los seres vivos para responder ante los estímulos físicos o
químicos, externos o internos, que les permite moderar su comportamiento y asegurar su
supervivencia.
La mayoría de seres vivos responden a estímulos como cambios de intensidad de luz, de
temperatura, de humedad, de presión y de composición química; los más especializados,
responden a estímulos auditivos, del gusto y de la vista.
• Metabolismo
Conjunto de reacciones químicas catalizadas enzimáticamente, que de forma regulada y
coordinada tienen lugar en las células vivas.
El metabolismo permite a los seres vivos procesar los nutrientes que se encuentran en el
ambiente para obtener energía y mantener sus funciones homeostáticas, utilizar la cantidad
de nutrientes necesaria y almacenar el resto para situaciones de escasez de los mismos.
En el metabolismo se efectúan dos procesos fundamentales:
- Anabolismo: Cuando se transforman las sustancias sencillas de los nutrientes, en
sustancias complejas.
- Catabolismo: Cuando se desdoblan las sustancias complejas de los nutrientes, con
ayuda de enzimas en moléculas más sencillas liberando energía.
Ambos procesos se representan en el siguiente esquema:
Ideas didácticas
Los seres vivos y su
adactación al medio
Trabajo individual
• Piense en animales de
su comunidad.
• Cite aquellos
animales que presentan
colores muy parecidos
a los colores de hojas,
plantas, flores, troncos,
piedras, suelo y agua.
¿A qué se debe este
parecido?
¿Qué nombre le daría a
este fenómeno?
Trabajo en equipo
Compare sus
respuestas. ¿Se
parecen?, ¿Se
diferencian? Discuta
con sus colegas para
verificar sus respuestas.
Investigue los
diferentes tipos de
adaptaciones
- Morfológicas
- Fisiológicas
- Al color
- Comportamiento
- Con base en
metamorfosis
- Por interacción entre
las especies.
Fuente sugerida para
mayor información:
http://goo.gl/11lr9s
Con esa información
prepare un panel fórum
son sus estudiantes.
Figura 1. Esquema de los procesos metabólicos. Fuente: http://goo.gl/xV5qFS
Agua (H2
O)
Dióxido de Carbono (CO2
)
Aminoácidos, Azucares, Ácidos Grasos

• Reproducción
Mediante la reproducción se producen nuevos individuos semejantes a sus progenitores y se perpetúa la especie. En los
seres vivos se observan dos tipos de reproducción:
Reproducción asexual
Un solo organismo es capaz de originar otros individuos
nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el
punto de vista genético.
Un claro ejemplo de reproducción asexual es la
división de una bacteria en dos bacterias idénticas
genéticamente. (Ver figura 2).
No hay, por lo tanto, intercambio de material genético
(Ácido desoxirribonucleico, ADN). Los seres vivos
nuevos mantienen las características y cualidades de
su progenitor.
Reproducción sexual
Requiere la intervención de dos individuos de sexos
diferentes. Los descendientes serán el resultado de la
combinación del ADN de ambos progenitores, por lo
tanto, serán genéticamente distintos a los progenitores
y, en general, también distintos entre sí.
La reproducción sexual, que se ilustra en la figura 3, es
la más frecuente en los organismos vivos multicelulares.
En esta reproducción participan dos células haploides
(células que contiene un solo juego de cromosomas o la
mitad del número normal de cromosomas)70 originadas
por meiosis, los gametos, que se unirán durante la
fecundación.
Figura 2 . Reproducción asexual organismo unicelular.
Fuente: http://goo.gl/BtpsK5
Figura 3. Reproducción sexual organismo pluricelulares.
Fuente: http://goo.gl/1neUEv
Duplicación
comosoma bacteriano
Comienzo labicación
Células hijas
Larva
Huevo
Zigote
Gametos
GónadasAdultos

• Crecimiento y desarrollo
Todos los seres vivos, en alguna etapa de su ciclo vital, incrementan el tamaño de todas sus
partes organizadas, no simplemente acumulando materia. A esto se le llama crecimiento,
e implica una tasa más alta de anabolismo que catabolismo.
El desarrollo lleva a los seres pluricelulares a un nivel anatómico más complejo o definitivo,
por ejemplo, una larva que se transforma en insecto (Fig. 4); sin embargo, también existe
el desarrollo en seres unicelulares.
En su material de autoformación e innovación docente de III Ciclo, encontrará más
información sobre las características de los seres vivos, léala y responda: ¿Hay alguna
característica de los seres vivos además de las que se presentan en el desarrollo de este
tema?, descríbalas. Encontrará información en su material de autoformación e innovación
docente de III Ciclo y en libros de ciencias en linea, visitando enlaces como los siguientes:
http://goo.gl/9MT87q y http://goo.gl/bZ1BUw.
Con base a los nuevos conocimientos, elabore una síntesis de la definición de los seres
vivos y las características fundamentales que presentan.
Naturalista, al reconocer
las características de los
seres vivos y establecer si
existen diferencias entre
ellos.
Lingüística, cuando
describe con sus propias
palabras conceptos y
características.
Visual y espacial,
mediante la observación
de procesos y cambios
por medio de actividades
prácticas.
Interpersonal, al
compartir con sus colegas
e intercambiar sus
conocimientos.
Inteligencias
múltiples
Diseñe una actividad para sus estudiantes que les permita reconocer algunas de las características de los seres vivos en
la cual puedan aplicar la secuencia didáctica de la asignatura y a su vez les facilite el desarrollo de competencias.
La actividad puede ser desarrollada en el salón de clase o como tarea, por ejemplo, la germinación de una papa (ver video
orientador en http://goo.gl/4POeB3). Esta actividad, permite reconocer y reflexionar sobre algunas de las características
de los seres vivos.
Mediante observación directa y mantenimiento de condiciones (variables) a las que se exponen los especímenes,
pueden vincular sus conocimientos previos para responder interrogantes como: ¿Cuáles características de los seres
vivos identifica?, descríbanlas con sus palabras. ¿Qué estímulos favorecieron la aparición de los brotes? ¿Qué procesos
metabólicos están relacionados con el crecimiento de los brotes en la papa?
Se recomienda realizar esta experiencia antes de desarrollarla en el aula y compartirla con sus colegas.
Figura 4. Metamorfosis de una mariposa azul. Fuente: http://goo.gl/AsoZQh
La metamorfosis
de la mariposa
morfo azul

• Explica el concepto de organización celular desde la teoría de sistemas.
• Explica y elabora modelos sobre las diferencias y semejanzas entre células procariotas y eucariotas.
¿Qué más
debo saber?
Exploración de conocimientos previos
Observe la imagen anterior y responda las siguientes preguntas: ¿Cuáles componentes de
la célula reconoce? ¿Para qué sirven? ¿A qué tipo de célula corresponde la imagen?
• Chequee sus respuestas en el video “Organelos”, en el siguiente enlace: http://
goo.gl/5Qr0pD. Luego de ver el video, identifique los conocimientos que necesita
reforzar. También podrá verificarlo, consultando su material de autoformación e
innovación docente para III Ciclo.
Situación problema
Trabaje en equipo, investigue y discuta sobre ¿Qué sucede cuando las células pierden su
funcionamiento normal como sistema?
La célula, unidad de vida
2
Postulados de la
teoría celular
1. Los seres vivos están
compuestos por células
o por segregaciones de
las mismas.
2. Los seres vivos se
originan a través de las
células.
3. Las funciones vitales
giran en torno a las
células o su contacto
inmediato. La célula es
la unidad fisiológica de
la vida.
4. Las células contienen
el material hereditario,
por lo que se le
considera como unidad
genética.

Ideas didácticas
Elabore una maqueta
de un organismo
celular procarionte,
identificando las
diferentes estructuras
que lo integran. Puede
visitar el enlace:
http://goo.gl/F7Mhr2 ,
para visualizar imágenes
de diferentes tipos de
organismos.
Comparta con sus
colegas la maqueta
elaborada, como un
recurso didáctico con
potencial para ser
utilizado en el salón de
clase.

Desarrollo
La célula se define como un sistema isotérmico abierto,
termodinámico, formado por moléculas orgánicas, que se
autoensambla, autorregula y autorreplica, operando sobre
la base de máxima economía de partes y procesos. Todas
las células cumplen las mismas funciones de un ser vivo:
autorregulación y autorreproducción.
Cuando las células en algunos seres vivos crecen sin
control, pueden generar tumores, invadir órganos vecinos
o a distancia, porque se ha perdido su autorregulación,
como es el caso del cáncer.
Puede ampliar la información en: http://goo.gl/Oglf4L,
http://goo.gl/MYJ51j , http://goo.gl/pKCkQt y apoyarse en
su material de innovación y autoformación que le permitan
enriquecer sus respuestas.
Explique ¿Por qué se define la célula como un sistema?
¿En qué consiste la característica de los sistemas
termodinámicos? ¿En qué se diferencian los sistemas
abiertos de los cerrados? Comparta sus respuestas en
equipo y elaboren conclusiones a partir de los nuevos
conocimientos.
Células procariotas y eucariotas
Existen dos clases de células fundamentales: las procario-
tas y las eucariotas.
Células procariotas, son las más antiguas y con
estructuras menos complejas. Se caracterizan por:
- No poseer núcleo, el material genético está en el
citoplasma sin delimitarse por una membrana.
- Formar seres de una sola célula.
- Tener citoesqueleto (“armazón” interna de la célula
formada por filamentos y túbulos) muy sencillo, y
con ribosomas.
- Reproducirse por división binaria.
- Poseer sistemas sexuales escasos, si existe inter-
cambio sexual se da por transferencia de un dona-
dor a un receptor.
Los organismos formados por estas células se llaman
procariontes.
Células eucariotas, este tipo de células son más
modernas y se acepta que surgieron como evolución de
las procariotas. Se caracterizan por:
- Poseer núcleo rodeado por una membrana.
- Formar seres uni y pluricelulares.
- Alimentarse por endocitosis.
- Poseer estructuras que se presentan en comparti-
mientos, llamados organelos.
- Reproducirse por mitosis.
- Presentar pared celular en algunos seres vivos.
Los organismos formados por estas células se llaman
eucariontes.
En su cuaderno de apuntes, elabore una síntesis de sus nuevos aprendizajes y elabore un cuadro que le facilite organizar
las diferencias que observa entre las células de las Fig. 1 y la Fig. 2. Puede apoyarse con la información del material de
autoformación e innovación docente para III Ciclo.

Figura 1. Célula procariota. Fuente: http://goo.gl/PdnQKt Figura 2. Célula eucariota. Fuente: http://goo.gl/xKAEJ8

Figura 3. Huevo en agua con azúcar (Izquierda) y en agua con vinagre
(derecha). Fuente: http://goo.gl/aXrjZ3
Regulación del movimiento de sustancias dentro y
fuera de la célula
Una de las funciones de la membrana celular es regular
la entrada de iones y de nutrientes hacia el interior de la
célula; así como, la salida de productos de desechos y de
secreción.
¿Cómo realiza la membrana esta función?
Mediante ósmosis, que es el paso de moléculas de agua
a través de una membrana. El agua siempre viaja del lado
en donde hay menos sustancias disueltas al lado en el que
hay más sustancias disueltas. La célula tiene que regular
la cantidad de agua que entra en su interior y sacar el
exceso, ya que de no hacerlo correctamente, se podría
llenar de agua y reventar.
Materiales
• Un frasco o depósito grande de vidrio
• Vinagre
• Dos huevos crudos
• Azúcar
• Dos pequeños pedazos de plástico y dos ligas
• Agua
• Una lupa
Procedimiento
1. Colocar los huevos en los frascos.
2. Añadir azúcar al frasco 1 y vinagre al frasco 2
hasta cubrir completamente el huevo. Taparlos con
plástico y una liga, hacerle previamente un par de
agujeros al plástico.
3. Deje los frascos sin moverlos por dos días. Observe
qué sucede. Anote en la tabla sus observaciones
diarias.
Comprobación de las funciones de algunas estructuras de las células eucariotas
Día 1 Día 2 Día 3
Huevo en vinagre
Huevo en solución de azúcar
4. Vacíe cuidadosamente los frascos y examine los
huevos. Use una lupa si es necesario. Anote en la
tabla sus observaciones.
5. Coloque otra vez los huevos en los frascos y
agréguele ahora una solución sobresaturada de
azúcar, como un jarabe, cubriendo completamente
el huevo.
6. Deje los frascos sin moverlos por un día.
Discuta y responda en equipo.
• ¿Qué cambios se observaron en el huevo cuando se
puso en vinagre? Explique.
• ¿Qué cambios se observaron en el huevo cuando se
colocó en la solución con azúcar? Explique.
• ¿Qué sucedió con la cáscara del huevo al agregarle
el vinagre? Con una lupa observe la cáscara del
huevo y dibuje sus resultados.
El huevo se puede comparar a una célula, sin embargo
posee una membrana semipermeable donde ocurren dis-
tintos procesos físicos y químicos como los observados,
¿Cuáles fueron? ¿La membrana celular, es la responsable
para que la célula se considere como un sistema abierto?
Argumente sus conclusiones y preséntelas al pleno.
- Busque más información en los siguientes sitios:
http://goo.gl/VU1XkG , http://goo.gl/gss5sE

Diseñe para sus estudiantes, un plan de clase que le facilite abordar el tema de la célula
y su estructura mediante una actividad creativa y amena que a su vez le permita el
desarrollo de la secuencia didáctica de la asignatura y el desarrollo de competencias de
sus estudiantes.
Algunas de las actividades a considerar es la elaboración de maquetas de células de dife-
rentes materiales, ya sean estos reciclables y/o de bajo costo. Por ejemplo, la elaboración
de una célula utilizando un melón, dulces, pasas, gomitas u otras frutas que se asemejen
a las organelos de la célula, ya sea por su color y forma.
En esta actividad, el estudiantado visualiza la célula de manera tridimensional, de igual
manera, los organelos que posee en el caso de las eucariotas, además les facilita recono-
cerlos y relacionarlos con sus funciones.
Puede considerar incluir en el plan de clase, la elaboración de células procariotas y
eucariotas para abordar el tema de características y diferencias entre ellas.
En los links que se presentan a continuación podrá ver las ideas sugeridas:
http://goo.gl/KhHi23 , http://goo.gl/naUV5D , http://goo.gl/bj7pB2
Naturalista, mediante el
conocimiento de la célula
como un sistema, y el
reconocimiento de las
diferencias entre células
procariotas y eucariotas.
Lógica-matemática, al
reconocer la célula como
un sistema termodinámico
abierto.
Visual y espacial, al
observar y reconocer
conceptos y procesos.
Interpersonal, mediante
el compartimiento de
conocimientos con sus
colegas.
Inteligencias
múltiples

Figura 4. Representación de un organismo unicelular
procarionte. Fuente: http://goo.gl/anOhVg
Figura 5. Representación de una célula eucariota. Fuente: http://goo.gl/MwRt5q

• Explica y elabora modelos sobre las diferencias entre la célula animal y vegetal.
• Describe las funciones de los organelos, realizando comprobaciones.
¿Qué más
debo saber?
La célula animal y vegetal
3
Las células
vegetales y animales
derivan de un antecesor
común, este antecesor
era capaz de fermentar
la glucosa.
Lo anterior se acepta a
partir de que las células
vivas conocidas son
capaces de degradar
por fermentación la
glucosa para producir
energía, lo cual indica la
antigüedad filogenética
(estudio evolutivo) de
esta función.
Además, la
fermentación de la
glucosa es un proceso
básicamente idéntico en
todas las células. Esto
indica que el antecesor
común a todas las
células vivientes hoy
en día era capaz de
fermentar glucosa como
fuente de energía.
Más información en:
http://goo.gl/uzq49M
http://goo.gl/Al1YYB
Observe las imágenes de forma individual.
Figura 1. Celula animal. Fuente: http://goo.gl/bNwodC Figura 2. Celula vegetal. Fuente: http://goo.gl/LP1lf0
Marque con una X el tipo de célula que corresponda cada una de las siguientes
características.
Características Célula
animal
Célula vegetal
Células desprovistas de una pared celular.
Presentan una pared celular de naturaleza celu-
lósica.
Presentan importantes organelos membranosos
llamados plastidios (Leucoplastos, cromoplastos,
cloroplastos).
Son heterótrofas o consumidoras, ya que son
incapaces de sintetizar sus propios alimentos.
Poseen vacuolas desarrolladas, pueden ser nu-
merosas o bien una sola y ocupar el 90% de la
cavidad celular.
Son autótrofas o productoras, ya que por
fotosíntesis transforman sustancias de baja
energía potencial como el CO2
, sales minerales
y el H2
O mediante la intervención de la clorofila,
que captura la energía lumínica en sustancias
orgánicas de alta energía potencial.

Situación problema
¿Qué implicación tendría para las plantas, y en general
para la vida en el planeta si la clorofila ya no es producida
al interior de los cloroplastos? Razone sus respuestas y
dialogue con sus colegas para llegar a un consenso.
Desarrollo
Semejanzas entre células animales y vegetales
Las células animales y vegetales tienen en común:
- Membrana plasmática.
- Citoplasma.
- Sistemas de endomembranas (carioteca o envoltura
nuclear, aparato de Golgi y los retículos endoplas-
máticos rugoso y liso).
- Ribosomas.
- ADN y ARN.
- Mitocondrias.
- Núcleo y nucléolo.
- Cromosomas.
- Vacuolas (en células animales están poco desarro-
lladas).
Asimismo tienen en común algunos mecanismos como
el transporte activo, la difusión simple y facilitada, las
funciones de relación (sensibilidad e irritabilidad) y los
mecanismos de reproducción celular (mitosis y meiosis).
¿Qué tienen de diferente las células vegetales de las
animales?
Las células vegetales poseen pared celular, plastidios
(leucoplastos, cromoplastos y cloroplastos) y grandes
vacuolas.
• Pared celular
Figura 3 Pared celular. Fuente: http://goo.gl/FcIrY1
La pared celular es una capa rígida que se localiza en el
exterior de la membrana plasmática.
Funciones de la pared celular en células vegetales:
- Protege los contenidos de la célula.
- Da rigidez a la estructura celular.
- Provee un medio poroso para la circulación y dis-
tribución de agua, minerales y pequeñas moléculas
de nutrientes.
- Contiene moléculas especializadas que regulan
el crecimiento de la planta y la protegen de las
enfermedades.
• Vacuolas
Las vacuolas representan del 30% al 90% del volumen
celular.
Las células vegetales jóvenes se caracterizan por tener
numerosas vacuolas, pero a medida que maduran se
fusionan para formar una vacuola grande central, que luego
se trasforma en un elemento fundamental de soporte. La
membrana que la delimita se llama tonoplasto.
Las funciones son versátiles; es decir, que realizan funcio-
nes varias entre ellas, reserva de compuestos orgánicos,
iones inorgánicos, producto de desechos metabólicos en-
tre otros.
Puede revisar la siguiente dirección y encontrará mayor
información: http://goo.gl/oKfP3e
• Plastidios
Estos organelos, presentes en las plantas y algas son de
tres tipos: leucoplastos, cromoplastos y cloroplastos.
1. Leucoplastos: almacenan almidones (amiloplastos),
están presentes en la epidermis de las plantas
terrestres, principalmente en tubérculos y rizomas.
2. Cromoplastos: estos organelos contienen pigmentos
de tipo de los carotenoides (principalmente rojo,
amarillos brillantes de las frutas, flores, hortalizas).
3. Cloroplastos: contienen clorofila, pigmento respon-
sable del color verde de los vegetales.
Pared celular
Célula Vegetal

Comprobando funciones de algunos organelos de las células vegetales
Los cloroplastos son organelos ovalados de color verde, contenidos especialmente en las
células vegetales (Figura 4). Su color lo deben a un pigmento llamado clorofila.
Mediante la clorofila los vegetales absorben la luz (energía lumínica), fuente de energía
para los autótrofos como los vegetales (que producen su alimento). La energía lumínica es
transformada mediante la fotosíntesis en energía química. En su material de autoformación
e innovación de III Ciclo encontrará información sobre la fotosíntesis.
Las células vegetales también poseen otros pigmentos fotosintéticos llamados carotenos
y xantofilas que se encuentran en los cromoplastos.
Mediante la observación y la experimentación con vegetales, se comprueba la función
de los cloroplastos y cromoplastos gracias a los pigmentos fotosintéticos que contienen.
Para ello se sugiere desarrollar la práctica: Extraigamos Pigmentos Fotosintéticos, 8°
Grado. Unidad 7. Manual de Prácticas de Laboratorio de Ciencia, Salud y Medio Ambiente.
Concluya el tema de las células animal y vegetal y sus características, elaborando un
mapa mental para cada una de ellas y complementando el crucigrama que se encuentra
en las últimas páginas del tema.
En http://goo.gl/QfTqG3 puede consultar los pasos para elaborar los mapas mentales.
Ideas didácticas
Investigue el tipo de
compuesto del cual
está constituida la
pared celular de las
células vegetales.
Describa el compuesto,
sus características
químicas, tipos de
enlace, estructura
molecular entre otros
elementos que obtenga
en su investigación.
Esta actividad la
puede vincular con la
temática de compuestos
orgánicos de química.
Puede obtener
información en
su material de
autoformación e
innovación docente
de química de III
Ciclo, material de
autoformación e
innovación docente de
biología de bachillerato.
Figura 4. Estructura del cloroplasto. Fuente: http://goo.gl/1h7JGU

Lo que observará al microscopio
Cómo observar una célula vegetal y una animal
El objetivo de esta práctica es observar una célula animal
al microscopio e identificar algunas de sus estructuras y
organelos.
1. Célula animal
Lista de materiales
- Microscopio óptico, o un microscopio tipo USB (Ver
material de autoformación e innovación docente III).
- Epitelio bucal
- Pinza de madera
- Portaobjetos y cubreobjetos
- Mechero de laboratorio
- Cerillos
- Espátula
- Colorante (azul de metileno)
- Agua limpia en un recipiente
- Gotero
Figura 5. Células de epitelio bucal visto al microscopio.
Fuente: http://goo.gl/QYxNgx
Se observa un pliegue del tejido epitelial por lo que no se
percibe con claridad la delimitación entre las células. En
la foto se ven varias células, con sus núcleos. La foto se
realizó con un microscopio óptico fotográfico monocular.
El ocular tenía 5x y la imagen se captó con el objetivo de
40x, por lo que su tamaño aumentado se considera en
200x.
Procedimiento
- Obtenga una muestra de células procedentes de la
mucosa bucal de uno de los miembros del grupo.
Para ello, la persona se rasca con un palillo de
dientes en el interior de la boca.
- Luego de obtener la muestra, deposítela sobre el
portaobjetos.
- Como la mayoría de las células, son traslúcidas,
proceda a realizar la tinción con un colorante
llamado azul de Metileno (Cloruro de Metilonina).
- Diluya dos gotas del colorante con agua en partes
iguales.
- Luego vierta un par de gotas sobre la muestra. Deje
actuar el colorante entre 3 y 5 minutos hasta que
este cumpla su función.
- Seque la preparación, colocando a unos 5 centíme-
tros de la llama el portaobjeto, sujételo con una pin-
za.
- Coloque el cubreobjeto y deposite la muestra en
la platina del microscopio. Luego, observe con
el objetivo de menor aumento y va cambiando el
objetivo progresivamente.
- Para finalizar, elabore un esquema de lo que pudo
observar en el microscopio anotando el nombre
de las estructuras y organelos. Comparta con sus
colegas las observaciones.
También puede observar células animales tomando una
muestra de sangre periférica, para ello se necesita las
manos limpias de un o una voluntaria, una lanceta estéril
y algodón con alcohol.
Para obtener la muestra se pincha la yema del dedo índice
haciendo presión sobre la misma, se coloca una gota de
sangre en el portaobjeto con el cubreobjeto y observe la
muestra en el microscopio.

2. Célula vegetal
El objetivo de esta práctica es observar una célula vegetal
en el microscopio e identificar algunas de sus estructuras
y organelos.
Materiales
- Microscopio óptico o un microscopio tipo USB
elaborado por los participantes (Ver pág. 15 de libro
de Ciencias III Ciclo)
- Una cebolla
- Pinza, bisturí
- Cubreobjetos, portaobjetos
- Colorante (azul de metileno)
- Agua limpia en un recipiente
- Gotero
- Papel filtro
Lo que observará al microscopio
Figura 6. Epitelio de cebolla. Fuente: http://goo.gl/jnqYsx
Célula procedente de la epidermis de una cebolla. Se
observa con claridad un conjunto de células vegetales y
sus núcleos.
Procedimiento
- Obtenga una muestra de células procedentes de la
cara interna de la epidermis de la cebolla.
- Primero corte una cebolla en varias capas, con
la ayuda de un bisturí, sobre un papel de filtro de
preferencia, para no manchar la superficie sobre la
que trabaje.
- Obtenga una fina muestra de células procedentes
de la cara interna de la epidermis, que es como la
“piel” de la cebolla.
Cuanto más fina y pequeña sea la muestra mejor resultado
obtendrá, ya que se evitan posibles pliegues entre las
células.
- Luego coloque la muestra sobre el portaobjeto.
- Como la mayoría de las células, son incoloras
y traslúcidas, es necesario utilizar la tinción con
un colorante llamado azul de Metileno (Cloruro de
Metilionina).
- Diluya dos gotas del colorante con agua en partes
iguales.
- Deposite un par de gotas sobre la muestra. Espere
entre 3 y 5 minutos hasta que el colorante cumpla
su función.
- Coloque el cubreobjetos y seque con papel,
teniendo la precaución de no destruir las células.
- Ponga la muestra en la platina, sujetándola con la
pinza del microscopio.
- Inicie con el objetivo de menor aumento del micros-
copio y vaya incrementándolo progresivamente. En-
foque la imagen de la muestra hasta conseguir una
lo más nítida posible.
- Para finalizar, elabore un esquema de su observa-
ción al microscopio y escriba el nombre de las es-
tructuras y organelos. Comparta con sus colegas
sus observaciones.
Visite los siguientes enlaces para apoyarse en el desarrollo
de la experiencia:
http://goo.gl/j4IwMR
http://goo.gl/NS4pbz

2 4 7 6
9
5
12
8
3
10
1
11
Crucigrama: La célula animal y la célula vegetal
Complete el crucigrama colocando el término que corresponde a cada uno de los siguientes números:
1. Canales y tubos dentro del citoplasma que interconectan todas las partes de las células.
2. Sirve como un portón que controla la entrada y la salida de sustancias a la célula.
3. Orgánulo que selecciona sustancias y las envía a otros lugares dentro de la célula o fuera de ella.
4. Capa rígida, ubicada sobre la membrana plasmática que les permite a la célula vegetal conservar su forma.
5. Proceso celular de algunos organismos, por el que se sintetizan sustancias orgánicas o alimentos, a partir de
energía luminosa.
6. Orgánulo celular vegetal, que usa luz solar para hacer azúcares.
7. Estructura celular que genera energía a partir de la glucosa presente en la célula.
8. Sustancia que ocupa el espacio celular entre el núcleo y la membrana plasmática.
9. Estructura celular que recoge toda la información sobre las características del organismo
10. Estructura celular que recicla los orgánulos celulares.
11. Estructura más pequeña, básica y funcional de un organismo.
12. Es el centro, donde se coordinan todas las actividades de la célula.
Respuestas del crucigrama
En el vínculo http://goo.gl/xuZpel. También puede utilizar su material de autoformación e innovación de III Ciclo, donde
podrá verificar sus respuestas.

Ideas didácticas
Investigue qué otros
seres vivos unicelulares
y pluricelulares, además
de las plantas, poseen
pared celular.
Describa cómo están
compuestas las
diferentes paredes
y elabore esquemas
de los organismos
representativos
http://goo.gl/1TTmkw
http://goo.gl/9jly6b
Naturalista,
al reconocer las
diferencias y semejanzas
entre los tipos de
células, y relacionar
las características de
los organelos con sus
funciones.
Visual y espacial,
observando y
reconociendo
estructuras celulares.
Lingüística, al
describir con sus
palabras conceptos,
observaciones y
procesos.
Interpersonal,
al compartir con
sus compañeros
e intercambiar sus
conocimientos.
Inteligencias
múltiples
Diseñe un plan de clase para desarrollar una práctica de laboratorio que contribuya al
desarrollo de competencias del estudiantado. Dicha planificación puede realizarla con el
apoyo de sus compañeros de área. Puede auxiliarse de la última práctica del manual de
laboratorio de tercer ciclo.
A manera de sugerencia, considerar la observación de la célula animal preparando un
frotis de sangre, para observar glóbulos rojos. Esta práctica requiere de asepsia en el
proceso, para evitar posibles infecciones.
En la siguiente figura se presentan los pasos para el desarrollo de la práctica sugerida.
1. Sacar la muestra de sangre con una
lanceta. Las manos tienen que estar
limpias, colocar alcohol para evitar
infecciones
2. Colocar la gota de sangre en el
portaobjetos.
3. Preparar el frotis de sangre como se
muestra en la imagen
4. Observar al microscopio los glóbulos
rojos.
5. Las observaciones se describen y es-
quematizan, para que posteriormente el
estudiantado las comparta.

La frontera de lo vivo: los virus
4
¿Qué más
debo saber?
La salud del ser
humano se ve afectada
por una gran cantidad
de virus, algunos
causan pérdidas de
vidas como:
Rotavirus
Es la causa más
frecuente de diarrea
grave en menores de
edad. Es responsable de
más de medio millón de
muertes por año a nivel
mundial.
VIH/SIDA
Este virus se puede
asentar en silencio en el
sistema inmunológico,
viviendo dentro de
las células durante
muchos años. Puede
mutar fácilmente de una
persona a otra, de modo
que es difícil producir
una vacuna.
Puede consultar
una amplia lista de
enfermedades virales en:
http://goo.gl/p3Anoe
• Identifica e ilustra las partes principales de un virus: la cápside y material genético.
• Describe las funciones del sistema inmunológico para evitar el ingreso e infección por agentes extraños como los
virus.
• Identifica y describe críticamente la importancia de los cultivos de virus y bacterias en la medicina, industria y pro-
ducción agrícola.
Seguramente, en más de una ocasión, ha padecido de un resfrío común, ha sufrido ma-
lestar en las vías respiratorias, que luego de un reposo y de tomar abundantes líquidos y
analgésicos, su salud se ha restablecido en unos días ¿A qué se debe esto?
El resfrío es una enfermedad causada por virus. Actualmente se conocen más de 200 tipos
de virus que lo causan.
Figura 1. Virus del resfriado común. Fuente: http://goo.gl/gzV4Vh
Situación problema
De forma individual, responda ¿Conoce otras enfermedades que afectan al ser humano
causadas por virus? ¿Cómo se puede proteger contra la afectación de los virus? En
equipos de trabajo plantee sus hipótesis y socializarlas en el pleno.

Figura 2. Estructura de los virus. Fuente: http://goo.gl/lSKoaS
La palabra virus tiene su origen en la raíz latina “virus” que
significa “veneno” o “toxina”.
Se cree que los virus surgieron de un complejo supramo-
lecular de ARN o ADN llamado plásmido (moléculas de
ADN extracromosómico circular o lineal que se replican
y transcriben independientes del ADN cromosómico, es-
tán presentes normalmente en bacterias), que no siguió
desarrollándose y que solamente se limitó a una partícula
portadora de ARN.
Un virus se define como una molécula de ADN o ARN
envuelta en una cubierta proteínica. La simplicidad de
los virus hace imposible considerarlos como células y, de
hecho parece situarlos fuera de la esfera de lo vivo.
Los virus carecen de membranas propias, de ribosomas
sobre los cuales elaboran proteínas, de citoplasma y de
fuente de energía.
No se mueven ni crecen por sí solos y se reproducen
únicamente en el interior de una célula huésped: (la célula
infectada por los virus u otro agente infeccioso).
Entonces, si los virus solo se reproducen en el interior
de una célula huésped ¿Esto implica que existen virus
especializados? ¿Todos los organismos son susceptibles
a ser infectados por virus? Dialogue con sus compañeros
y responda.
Más información en: http://goo.gl/88xoQS y en su material
de autoformación e innovación docente para III Ciclo.
¿Cómo están integrados los virus?
Los virus constan de dos partes principales: 1) Una
molécula de material hereditario y, 2) Una capa de proteína
que envuelve esa molécula. La molécula hereditaria puede
ser ADN o ARN.
La capa de proteína puede estar rodeada de una envoltura
formada a partir de la membrana plasmática de la célula
huésped.
Luego de identificar la ubicación de la cápside y material
genético en la siguiente figura, dibuje sus propios
esquemas señalando ambas partes adecuadamente.
Puede auxiliarse de algunas imágenes de diferentes virus
visitando el siguiente enlace: http://goo.gl/gfXMXJ
Figura 3. Estructura básica de los virus. Fuente: http://goo.gl/CJANul
Estructura de un bacteriófago
Cabeza
Cola
Cápside
proteica
DNA
Collar
Lámina
Núcleo
Placa basal
Fibras de
la cola

¿Qué más
debo saber?
El sistema
inmunológico, es la
defensa natural del
cuerpo contra las
infecciones causadas
por virus u otros agentes
infeccionsos externos.
A través de una reacción
bien organizada, el
cuerpo, pone diferentes
barreras contra el
ataque de virus y
otros organismos
patógenos (que causan
enfermedades) cada vez
más específicas.
Algunas de esas
barreras son físicas
como la piel y las
mucosas; bioquímicas
como las lágrimas
y la saliva que
lavan y arrastran los
microorganismos,
impidiendo que
se instalen o que
penetren; también
otras secreciones que
modifican el pH como
el ácido clorhídrico que
secreta el estómago,
que tiene una función
antimicrobiana.
Siendo el más
especializado, el
sistema inmunológico
adaptativo, que
reconoce los patógenos
específicos.
Puede consultar al
respecto:
http://goo.gl/BrbgDX
Investigue y dialogue en equipo sobre las distintas teorías del origen de los virus y comparta
con sus compañeros los resultados de la investigación.
Lea la lección 2 del material de autoformación e innovación docente para III Ciclo, y
visite algunos libros en la Web como los siguientes: http://goo.gl/L4u088 y http://goo.gl/
GMjsNX.
¿Sabe cómo se multiplican los virus?
Responda con sus palabras las siguientes preguntas ¿Cómo se reproduce el virus en un
organismo vivo?, puede apoyarse en la siguiente figura.
Figura 4. Esquema ilustrativo de la multiplicación de un virus en una célula. Fuente: http://goo.gl/0UVBRd
Investigue cómo el sistema inmunológico defiende al organismo del ingreso de agentes
extraños como los virus. Puede informase en:
http://goo.gl/8fwoMO, http://goo.gl/Va0S8R y en el video sobre nuestro sistema
inmunológico: http://goo.gl/VxFCKg
Elabore un resumen ilustrado y comparta con sus colegas sus nuevos conocimientos.
3. El ácido nucleico viral
se replica a costa de los
mecanismos de la célula
hospedante.
1. El virus se
acopla a una célula
2. El virus atraviesa la
membrana plasmática
e inyecta el ácido
nucleico (ADN o ARN)
en la célula.
Ácido nucleico (ADN o ARN)
4. El ácido nucleico viral se
agrupo en nuevas partículas
virales y abandona la célula,
que puede quedar destruida.

¿Cómo se cultivan los virus?
Para cultivar virus en el laboratorio se utilizan diversos
procedimientos; entre ellos:
- Animales de experimentación
- Huevos embrionarios
- Cultivos tisulares o de tejidos
- Cultivo de células
- Cultivo de órganos
Para cultivar bacterias en el laboratorio se utilizan medios
de cultivo, uno de los más conocidos es el agar nutritivo
que se coloca en una caja de Petri. Luego las bacterias se
“siembran” en el agar.
Para profundizar sobre cada uno los métodos de cultivo
de virus: http://goo.gl/aJvhx5 y cultivo o inoculación de
bacterias: http://goo.gl/yh5gpd
Sabedor de las formas de cultivos de virus y las bacterias,
¿por qué razón los virus no se pueden cultivar como las
bacterias en un medio nutritivo?
Razone su respuesta y compártala con sus compañeros y
compañeras. Establezcan sus conclusiones.
Usos de los virus
Los virus son conocidos principalmente como patógenos;
sin embargo, también puede utilizarse para el beneficio de
la salud, la agricultura y la industria entre otros.
Los beneficios directos para la salud humana más
conocidos son la producción de vacunas a partir de virus
inactivados o atenuados. ¿Conoce algunas de estas
vacunas? Ejemplos: http://goo.gl/09XdVN y http://goo.gl/
akMQIN
Los bacteriófagos (virus que afectan específicamente
a bacterias) son utilizados para combatir bacterias
patógenas, lo que permite reducir costo y la tendencia
creciente en el uso de antibióticos.
Algunos virus se asocian con cáncer en los seres humanos y
éstos proporcionan los primeros ejemplos de la prevención
de cánceres por la vacunación. Sin embargo, también son
usados en el control del cáncer; ya que algunos de ellos
tienen la capacidad de identificar y destruir las células
cancerosas. Puede profundizar sobre el uso de virus en la
medicina, consultando: http://goo.gl/4tXTmY
• Uso de los virus en la producción agrícola
Algunos virus son utilizados para el control de varias
especies de insectos que atacan los cultivos (inclusive para
el control de conejos en otros países). Aunque el uso de los
virus como plaguicidas ha sido reconocido como menos
tóxico que los pesticidas convencionales, actualmente no
se utilizan significativamente. Más información en http://
goo.gl/lNTaWy
• Beneficio de los virus en la industria
La producción de vacunas para la salud humana y animal
es de especial importancia para la industria farmacéutica,
tanto del primer mundo como de los países en desarrollo.
Puede profundizar sobre el uso de virus en la industria
farmacéutica consultando http://goo.gl/6DKWHl
Las bacterias también tienen usos
Las bacterias se utilizan en la industria, la agricultura y la
medicina. Puede informase en:
http://goo.gl/NBzwL0 , http://goo.gl/xbrcdY
http://goo.gl/rJBg3d , http://goo.gl/tN6aWc
http://goo.gl/Yf99id , http://goo.gl/bfONgL
Ahora que conoce más sobre algunos usos de los virus y
bacterias escriba una síntesis de sus nuevos conocimientos
y dialogue con sus colegas las posibles implicaciones
sociales, económicas y ambientales del manejo no ético
de los virus en la medicina, la industria y la agricultura.

Ideas didácticas
Elabore su propio yogurt
El yogurt es un
alimento probiótico, o
sea un producto que
contiene colonias
de microorganismos
vivos que influyen
positivamente en
el organismo. Las
colonias de bacterias
Lactobacillus bulgaricus,
son las responsables de
producir el yogurt.
Para elaborarlo siga las
instrucciones en:
http://goo.gl/FwCEZD
Diseñe, para sus estudiantes, una mesa redonda para discutir sobre la importancia de
los cultivos de virus y bacterias en la medicina, industria y producción agrícola. Previo
a la realización de la mesa, el estudiantado, en equipo, ha investigado sobre los temas
referidos y elaborado la síntesis que les facilite su participación efectiva.
Paragenerarinteréseneltema,eneldesarrollodelamesasepuedenpresentarilustraciones,
videos, presentación en PowerPoint o papelones que presenten gráficas (como las que
se muestran en la siguiente figura) y otros recursos que propicien la discusión y análisis
desde las perspectivas económica, ambiental y social.
Figura 5. Uso de pesticidas químicos y biológicos
Figura 6. Uso de pesticidas biológicos
Tomado de Chapter 7: Beneficial Use of viruses http://goo.gl/4tXTmY
a los virus como
organismos presentes
en la naturaleza desde
la frontera de lo vivo y lo
no vivo.
Lógica-matemática,
al analizar cifras que le
permiten generar análisis
críticos.
Lingüística, al describir
las funciones del sistema
inmunológico.
Interpersonal, al trabajar
en equipo para analizar
y discutir conocimientos
e ideas.
Inteligencias
múltiples

Proyecto educativo: La célula y sus organelos
Objetivos
- Comprender y explicar el concepto de célula como un sistema abierto y termodinámico.
- Reconocer las estructuras de los organelos celulares, su funcionamiento e importancia.
Participantes
Estudiantes de Tercer Ciclo de Educación Básica.
Metodología
• El estudiantado en equipos investigarán acerca de:1) Un sistema abierto y termodinámico aplicado a la célula, y
2) los organelos de la célula, sus características y funciones. Al final de la investigación elaborarán una síntesis
ilustrada.
• Para compartir sus aprendizajes, cada uno de los grupos seleccionará el tema que representará creativamente.
(en lo que respecta a organelos se sugiere trabajar uno o dos por equipo). El docente como facilitador vela
porque haya la mayor diversidad de organelos representados, sugiriendo aquellos que no hayan sido tomados en
consideración.
• Los grupos trabajarán de manera creativa para presentar sus proyectos en el aula o en una feria de ciencias que le
permita socializar sus aprendizajes.
Duración
• Tres jornadas de trabajo para:1) Investigar en libros e internet y elaborar sus síntesis, 2) planificar la representación
creativa, 3) elaboración y compartimiento de nuevos conocimientos.
Materiales necesarios
• Materiales reutilizables, plastilinas, botones, cuentas, frutas, golosinas, papel de colores, lana, alambre de colores
y otros varios de acuerdo a la creatividad, procurando que sean accesibles y de bajo costo.
• Biblioteca especializada: http://goo.gl/Oglf4L, http://goo.gl/MYJ51j , http://goo.gl/pKCkQt http://goo.gl/5Qr0pD
Evaluación de logros
• Capacidad de explicar acerca de la célula como un sistema y las características de los organelos, comprobando
algunas de sus funciones o ejemplificándolas.
• Habilidad para motivar, captar la atención y transmitir el conocimiento de manera amena y creativa.

AUTOEVALUACIÓN
1. Escriba el número de la respuesta que corresponde a cada una de las siguientes preguntas (sobran 2 respuestas):
Preguntas Respuestas
2. Complete las siguientes frases
En todas las células que poseen núcleo, es decir que son …………………………….., se hallan unos orgánulos
llamados mitocondrias especializados en el proceso de ………………………………. Este proceso es una reacción
química del tipo………………………………….. porque implica la destrucción de moléculas orgánicas, como la
………………………………………… y la formación de moléculas inorgánicas como el …………………………,
………………….. y el …………………………………………….. Estas últimas pueden ser usadas por los vegetales en
el proceso de……………………………………………………El organelo celular responsable de la fotosíntesis es el
………………………………, en cuyo interior se hallan los pigmentos fotosintéticos conocidos como…………………………
3. Explique por qué se dice que los virus están en la frontera de lo vivo y lo no vivo:__________________
Irritabilidad
Metabolismo
Homeostasis
Adaptación
Reproducción asexual
Reproducción sexual
Desarrollo
Reproducción
De maneras diferentes, todos los seres vivos se relacionan con el entorno
reaccionando frente a los cambios del ambiente o estímulos.
Conjunto de mecanismos que permiten la estabilidad.
Transforma los materiales químicos y orgánicos por medio de un proceso
de síntesis o degradación.
Se dividen, produciendo una copia exacta.
Dos individuos combinan su material genético para crear un tercer individuo
con rasgos diferentes.
Proceso mediante el cual una especie se condiciona lenta o rápidamente
para lograr sobrevivir
Términos para completar las frases:
ATP - respiración – eucariotas- glucosa - catabólica - fotosíntesis - clorofila - H2
0- oxígeno- cloroplasto -CO2

¿Qué más
debo saber?
Responda, de forma individual, las siguientes interrogantes y comparta sus ideas al pleno:
¿Por qué será que los seres humanos tenemos características similares, pero no somos
idénticos; por ejemplo, en las diferentes poblaciones?
¿Cuál será la clave para que en la naturaleza, las distintas especies se distingan entre
ellas?
Situación problema
La biotecnología, conjunto de técnicas que emplea organismos o sustancias derivadas
para la producción de bienes y servicios, ha logrado alterar el material genético de
algunos organismos, mediante la transferencia de ADN (ácido desoxirribonucleico) de otro
organismo. Los nuevos organismos resultantes son llamados Organismos Genéticamente
Modificados (OMG).
¿Cuáles serán los riesgos que los OMG, presentan para la salud humana e impactos
considerables al medio ambiente?
Discuta con sus colegas sus respuestas, escriban sus conclusiones y socialícenlas con
el grupo.
En mayo 2006 se
culminó la investigación
de la secuencia del
genoma humano.
El genoma, es el
conjunto de genes
humanos alojados en 23
pares de cromosomas
localizados en el núcleo
celular. Está compuesto
por aproximadamente
30 000 genes.
El genoma posee
la información para
fabricar proteínas
responsables del
aspecto del individuo,
sus habilidades y
destrezas físicas,
sus limitaciones y,
en alguna medida su
comportamiento, entre
otros aspectos.
En http://goo.gl/4nI7BY
http://goo.gl/GDn821
puede conocer más
acerca del genoma
humano.
• Explica y representa cómo se codifica la información genética: estructura de los ácidos nucleicos, arreglo de las
superestructuras moleculares, duplicación, traducción y transcripción.
• Describe con objetividad y responsabilidad las ventajas y riesgos de modificar genéticamente los organismos.
Unidad 2 Biología
Genética
Genética molecular1

Desarrollo
Genes elementos clave de la herencia
Los genes son la unidad básica de la herencia en un
organismo vivo, ellos poseen la información que codifican
características genéticas; rasgos o caracteres como el
color de la piel o la forma y color de la flor de una planta.
En la siguiente figura se ilustra la ubicación de los genes
en los cromosomas.
En la naturaleza, cada una de las especies existentes
presenta una serie de características que las determina,
gracias al conjunto de genes específicos que poseen. Estos
tienen información única, codificada para cada una de las
especies. Dicha información la constituye la secuencia
molecular del ADN y el ARN (ácido ribonucleico).
Ambas macromoléculas son polímeros formados por
subunidades llamadas nucleótidos (compuesto orgánico
constituido por una base nitrogenada, un azúcar y una
molécula de ácido fosfórico), un azúcar, el ARN es la ribosa
y del ADN la desoxirribosa. Mayor información sobre
nucleótidos en la lección de “Compuestos orgánicos”,
Material de formación CTI, Química.
Elabore un resumen sobre los genes, su constitución e
importancia. Puede obtener información en:
http://goo.gl/6m4FW8
Figura 1. Cromosomas y genes.
Fuente: Diseño Carmen Eugenia Piña L., http://goo.gl/oDXhjO

El ADN, material genético
El ADN es el soporte de la herencia. La información que
contiene en su molécula es transmitida de los padres a sus
descendientes.
Por su función en el almacenamiento de la información
genética, el ADN es considerado como la biomolécula más
importante de los sistemas biológicos.
El modelo de la estructura del ADN formulado en
1953, explica la constancia de la relación de las bases
nitrogenadas: Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) y
Timina (T).
Cada una de las bases de una cadena está unida a una
base de la otra cadena. De este modo, la adenina se
complementa con la timina, la guanina a la citosina, tal
como se ilustra en la figura 2.
Ambas cadenas corren en sentido opuesto y se mantienen
unidas en forma antiparalela a través de puentes de
hidrógeno formados entre las bases. La estructura
entrelazada resultante se conoce como doble hélice.
Puede informase más acerca del ADN y su estructura en:
http://goo.gl/jU3VAk
http://goo.gl/TZnvt0

50

Guanina Citosina
Adenina
Timina
Timina Adenina

Citosina Guanina
3
0

3
0.
5
0

Figura 2. Estructura de la molécula de ADN

Para concluir el tema de la molécula de ADN, elabore
un mapa conceptual utilizando la información presentada,
reforzada con sus investigaciones en sitios como:
http://goo.gl/zQ58LD, http://goo.gl/SpW9bF y en la revi-
sión del material de autoformación e innovación docente
de biología para III Ciclo.
Expresión del mensaje genético
De acuerdo al “Dogma Central de la Biología Molecular”,
definido en 1957 por Francis Crick, al interior de la célula,
la información genética fluye en el siguiente sentido:
ADN ARN Proteínas.
Este flujo, que se presenta en la figura 3, consta de proce-
sos complementarios que constituyen la transmisión de la
información genética: 1) Duplicación (replicación) del ADN,
2) transcripción, y 3) traducción.
Procesos de la transmisión genética
1) Duplicación o replicación del ADN
Es responsable de garantizar la continuidad genética de
una especie. Para ello, el ADN se duplica en una copia
idéntica de sí mismo (Ver figura 4). Esto ocurre en las
células sexuales (gametos) de los organismos que se
reproducen sexualmente durante la meiosis; o en cualquier
célula que se divide para dar origen a dos células hijas
idénticas. Puede encontrar más información en: http://
goo.gl/aeiKPY, http://goo.gl/ghVYdL
Figura 3. Flujo de la transmisión de la información genética.
Fuente: http://goo.gl/6E78Be
2) Transcripción
El ADN contiene la información para sintetizar moléculas
de ARN (transcripción) que posteriormente van a dar lugar
a las proteínas (traducción).
Durante la transcripción, las secuencias de ADN son
copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN
polimerasa que sintetiza un ARN mensajero (mARN), que
mantiene la información de la secuencia del ADN. Tal como
se observa en la siguiente figura, en la transcripción solo
una de las dos cadenas del ADN sirve de molde.
3) Traducción
En el proceso de la traducción se decodifica el mensaje
genético del mARN para sintetizar proteínas. Para que
se realice la síntesis de proteínas, el mARN, lleva la
información genética desde los cromosomas hasta los
ribosomas; en donde el ARN ribosomal (rARN), junto al
ARN de transferencia (tARN) leen el código del mARN
para producir proteínas. Ver figura 7 en la que se ilustra el
proceso.
Figura 4. Molécula de ADN duplicada. Fuente: http://goo.gl/mpirrH
Figura 5. Proceso de transcripción del ADN al ARN.
Fuente: http://goo.gl/SLKbo2
hebra
original
hebra
nueva

Para concluir este tema, ilustre de manera creativa sobre los diferentes procesos de la
duplicación, transcripción y traducción del ADN (transmisión de información genética) que
culmina con la síntesis de proteína.
Puede apoyarse en su material de autoformación e innovación docente para III Ciclo y/o
revisando otra información disponible en la Web como: http://goo.gl/gHcVTT, http://goo.
gl/AMKlV1, http://goo.gl/nhQDbi , http://goo.gl/pF2aaS
Ingeniería genética
Las técnicas de modificación genética o “ingeniería genética” permiten a los científicos
encontrar genes que controlan características particulares, separarlos de su fuente original
y transferirlos directamente a las células de un animal, planta, bacteria o virus.
¿Cuáles son las diferencias entre el mejoramiento tradicional por selección y la modificación
genética? dialogue con su colega y escriban tres ideas que respondan a la pregunta.
Algunas características de organismos modificados genéticamente:
1. En la modificación genética, se extraen genes de una planta, animal o microorganismo
para ser insertado directamente en el ADN de otro individuo, alterando su dotación
genética.
2. La modificación genética puede dotar a una planta o un animal de nuevas cualidades
de forma mucho más rápida que a través de los métodos tradicionales y añadir
cualidades nuevas a una especie. Por ejemplo, la resistencia a los herbicidas e
insectos en el maíz tal como se ilustra en la figura 8.
Ideas didácticas
Construya un modelo de
la estructura del ADN
en 3D. Utilice materiales
reutilizables y de bajo
costo como plastilina,
pajillas, una base de
madera y un pedazo de
tubo.
Para tomar ideas puede
visitar los siguientes
sitos:
http://goo.gl/ZhSHOs
http://goo.gl/TOSrY0
http://goo.gl/E43U2b
El modelo, puede serle
de utilidad para que el
estudiantado visualice
la estructura de doble
hélice de la molécula
de ADN.
Fig. 8 Estructura del ADN en 3D
Figura 6. Síntesis de proteína mediante la traducción. Fuente: http://goo.gl/ZwMIao
Figura 7. Estructura del ADN en 3D
Fuente: http://goo.gl/VI7ED0

Organismos modificados genéticamente
El examen de los OMG (organismos modificados genética-
mente) conocidos como transgénicos, indica que su de-
sarrollo podría afectar a una gran variedad de productos
vegetales y animales y tener múltiples consecuencias.
Green Peace, sostiene que “los transgénicos son un grave
riesgo para la biodiversidad y tienen efectos irreversibles e
imprevisibles sobre los ecosistemas. Suponen incremento
del uso de tóxicos, contaminación genética y del suelo,
pérdida de biodiversidad, desarrollo de resistencias en
insectos y vegetación adventicia (“malas hierbas”) y
efectos no deseados en otros organismos.
Y suponen un riesgo para la salud: potencialmente pueden
suponer nuevas alergias, aparición de nuevos tóxicos,
disminución en la capacidad de fertilidad (en mamíferos
alimentados con OMG), contaminación de alimentos,
problemas en órganos internos, etc.”
http://goo.gl/MQOqUc
Figura 8. Proceso de producción de maíz transgénico (OMG). Fuente: http://goo.gl/aAi8Bc
Por otra parte, los defensores de la biotecnología moderna
aseguran que está, debidamente desarrollada, puede
ofrecer nuevas y amplias posibilidades de contribución a
la seguridad alimentaria.
Puede obtener más información sobre OMG en:
http://goo.gl/qYD5PX http://goo.gl/xKUBlO
¿Ha escuchado que los transgénicos están
comercializándose en el país? ¿Cuál es su opinión?
comparta en equipo sus ideas.
En los sitios puede informarse para poder responder a
ciencia cierta la interrogante http://goo.gl/fR308O
De manera individual, reflexione sobre la información
obtenida a fin de formarse su propio criterio sobre los
transgénicos, y participar en debates o un panel fórum
objetivamente.

Fig. 9. Proceso de producción de maíz transgénico (OMG)
Integración del gen en un
fragmento de ADN de otra
bacteria
Multiplicación del gen
mediante el cultivo de las
bacterias
Se fijan copias del gen en
microparticulas de metal
tungsteno
A partir de una bacteria
se aisla el gen cuya
caracteristica se busca
Mediante presión se proyectan
esas particulas sobre células
vegetales. El gen se integra a
los cromosomas de algunas
células.
Resultado: la planta posee las ca-
racteristicas buscadas (resistencia a
los herbicidas, a los insectos,..)

Lógica-matemática, al
analizar la estructura del
ADN en su dimensión
tridimensional.
Lingüística, mediante la
redacción y descripción
de conceptos,
características y
procesos de forma
apropiada, y en las
participaciones orales en
panel fórum y debates.
Interpersonal, al trabajar
en equipo para analizar
y discutir ideas y llegar
a consensos de manera
objetiva y responsable.
Inteligencias
múltiples
Luego de considerar la revisión de información y tener elementos de juicio sobre los transgénicos, planifique un panel
fórum para desarrollar con sus estudiantes. Considere la posibilidad de invitar profesionales que conozcan sobre el tema.
Algunos de los indicadores por considerar, son: la toma de conciencia por parte del estudiando sobre la importancia de
leer la información de las viñetas de productos que consumen, especialmente golosinas, e investigar sobre productos
transgénicos de consumo popular disponibles en el mercado nacional.
El propósito de este plan, es considerar que las diferentes actividades propuestas, aporten a habilidades complejas según
el nivel de sus estudiantes, desde la perspectiva de formación de ciudadanos informados y conscientes de la importancia
de cuidar de su salud, su ambiente y futuro como ciudadanos del planeta.
Ventajas y riesgos de modificar genéticamente los organismos
Las controversias con respecto al uso de organismos genéticamente modificados (OGM)
o transgénicos, ha ido en aumento paralelamente con su mayor uso en los últimos años.
• Los defensores de los OGM sostienen que los cultivos modificados están diseñados
de modo tal que resultan inmunes a plagas y enfermedades. Sin embargo, quienes
se opone manifiestan que los genes modificados para resistir plagas, pueden trans-
ferirse a insectos, creando insectos inmunes a pesticidas o resultar ser venenosos
para aquellos insectos que naturalmente se alimentarían de dichos cultivos.
• Los OGM están diseñados para lograr una producción mayor que la de los
organismos naturales. Los agricultores pueden aumentar su capital produciendo y
vendiendo más cultivos. Sin embargo, quienes se oponen a los OGM consideran que
aún no se ha realizado suficiente investigación para evaluar los riesgos de producir
tales cantidades en masa. Además, seguirá existiendo el manejo inadecuado de
alimentos que contribuye a la escasez alrededor del mundo, independientemente
de cuántos cultivos extra se lleven a cabo.
A fin de tomar una posición desde la perspectiva como docente y ciudadano, desarrolle
un debate objetivo con sus colegas, identificando responsablemente aquellos elementos
científicos, políticos, económicos, sociales y ambientales que están en juego.
Encontrará información de apoyo en: http://goo.gl/xKUBlO
http://goo.gl/o0iqg1
http://goo.gl/QqWMlq

¿Qué más
debo saber?
Las células del cuerpo humano están constantemente multiplicándose, renovándose cada
segundo para sustituir las que van muriendo, para reparar lesiones o simplemente para
crecer durante su desarrollo.
¿Sabe usted cómo se reproducen las células en los seres humanos y en otros organismos?
Dialogue con su colega y respondan la pregunta.
Situación problema
Las células hijas aunque resultan ser más pequeñas, son idénticas a la célula madre.
Tienen las mismas características y realizan la misma función.
¿Qué mecanismos y/o procesos, permiten que una célula hija sea idéntica a la célula
madre? ¿Cómo logran las células saber en qué momento reproducirse o dejar de hacerlo?
Trabaje en equipo y planteen sus hipótesis al pleno.
Desarrollo
Seguramente usted sabe que la división celular es esencial para la vida y que es la base de
la reproducción para todos los organismos vivos, permite a los organismos multicelulares
alcanzar el tamaño adulto, reemplazar las células gastadas o dañadas, manteniendo
relativamente constante el número de células que posee un individuo adulto.
En el cuerpo humano, por ejemplo, millones de células se dividen cada segundo para
mantener el número total de aproximadamente 1.63X1013 de células que lo constituyen.
Las células eucariotas que se multiplican, pasan por un ciclo celular, que consiste en una
serie de etapas o eventos, que van desde el momento que las células están en reposo,
inician el proceso de reproducción hasta formar dos células hijas.
La duración del
ciclo celular varía entre
diferentes tipos de
células.
Por ejemplo, los
glóbulos rojos de la
sangre que se originan
de las células madre de
la médula ósea, tienen
una vida corta, (120
días). En la sangre de
una persona adulta,
hay aproximadamente
2.5x1013
glóbulos rojos.
La células madres
contribuyen a mantener
ese número de glóbulos,
al producir, alrededor de
2.5 millones de nuevas
células cada segundo.
Algunas células
muy especializadas,
como la mayoría de
las células nerviosas
pierden su capacidad
de reproducirse, otras
nunca la pierden.
Puede informarse más
en: http://goo.gl/apnDzc
• Representa y describe los procesos de mitosis y meiosis en la división celular.
• Analiza y explica la relación entre la división celular y la reproducción.
Ciclo celular2

Ideas didácticas
Con sus estudiantes
elabore un cuadro como
el siguiente, y pídales
que:
• Describan con sus
palabras, los eventos
principales que ocurren
en las distintas fases de
la mitosis.
Mitosis
Fase Descripción

• Representen la
mitosis y la meiosis
creativamente utilizando
materiales reutilizables y
de bajo costo.
Para ambas ideas,
puede apoyarse en la
Fig. 2, en el material
de autoformación e
innovación docente para
III Ciclo, o visitando el
sitio sugerido, entre
otros:
http://goo.gl/vF3uBa
Ciclo celular
El ciclo de la división celular o ciclo celular, permite a las células reproducirse a sí mismas
y a su material genético, el ADN (Ácido Desoxirribonucleico). El ciclo celular consta de 2
fases: Interfase y Fase M. La Interfase se divide a su vez en 3 fases denominadas: G1
, S
y G2
.
Interfase
La interfase se inicia con la Fase G1, en la que la célula crece y se sintetizan las proteínas
necesarias para la división celular. Al finalizar esta fase, la mayor parte de las células se
detienen en este momento y entran en un estado de reposo denominado G0
. Las células
eucarióticas normalmente interrumpen sus procesos en este punto de control (punto de
restricción), si las condiciones ambientales son adversas (falta de nutrientes, por ejemplo)
la célula puede salir del ciclo celular o pasar a la Fase S (síntesis de ADN) en la cual cada
uno de los cromosomas se duplica.
Después, la célula entra en la Fase G2
, en la que realizan una serie de procesos bioquímicos
requeridos para la división celular. En la figura 1 se ilustra el ciclo celular y las diferentes
fases.

Puede conocer en mayor detalle el desarrollo de la Interfase, los controles que se dan
entre cada una de las fases que la integran en: http://goo.gl/CM2Buq; así como el sistema
de control que poseen las células para detectar errores, eliminarlos y descartar células
defectuosas en: http://goo.gl/4cSpXh
Figura 1. Proceso de producción de maíz transgénico (OMG). Fuente: http://goo.gl/j7mjHM

Fase M
La Fase M o Mitosis del ciclo celular, corresponde a la
división del citoplasma (citocinesis), núcleo (cariocinesis),
y citoquinesis (división completa de las dos células hijas).
Una vez que la célula supera el punto de restricción y
atraviesa la etapa de síntesis S, está lista para dividirse y
distribuir los cromosomas adecuadamente en cada una de
las dos células hijas.
Mitosis
La mitosis es un proceso continuo, presenta cuatro fases:
profase, metafase, anafase y telofase, cuyos procesos
fundamentales se describen en la figura siguente:
Figura 2. Cuatro fases de la mitosis y citoquinesis. Fuente: http://goo.gl/tGXkoZ
Comportamiento del ADN durante la división celular
En las células eucariotas, debido a su longitud, el ADN se
encuentra plegado y compactado en el núcleo, esto se
logra mediante la formación de la cromatina.
La cromatina es un complejo del ADN y 5 proteínas bási-
cas llamadas histonas y otras no histonas. Las unidades
estructurales que se forman de ADN y proteínas se llaman
histonas.
Durante la mitosis, específicamente en la profase, la cro-
matina sufre un plegamiento adicional que da origen a los
cromosomas (Ver figura 3), dentro de las cuales se encuen-
tran los genes, los cuales serán distribuidos a las células
“hijas”. Cada gen ocupa un lugar en el cromosoma que se
conoce como “locus”.
En la especie humana, el número normal de cromosomas
en las células somáticas (del cuerpo) es de 46, estas se
conocen como diploides o 2n (porque hay un par comple-
mentario para cada uno).
De ellos, 44 son autosomas y 2 sexuales XY en el caso de
los hombres y XX, en las mujeres.
En el enlace http://goo.gl/5I5fa y en el material de auto-
formación e innovación docente para III Ciclo encontrará
más información del ciclo celular en general; elabore una
síntesis sobre este tema.
Figura 3. Niveles de empaquetamiento de ADN hasta constituirse en
cromosomas. Fuente: http://goo.gl/kwEk44

Meiosis
La división meiótica es indispensable para la reproducción
sexual de todos los organismos multicelulares y de ciertos
eucariotas unicelulares, ya que es el proceso responsable
de la formación de células reproductivas o gametos
(espermatozoides y óvulos) que son n (haploides).
La meiosis tiene dos funciones básicas: 1) Promover la
variabilidad genética, al permitir el intercambio de material
genético entre los cromosomas homólogos. 2) Mantener
constante el número de cromosomas de la especie
(usualmente 2n ).
La meiosis involucra el intercambio de material genético
entre los cromosomas homólogos (los cromosomas tienen
la misma disposición de secuencia de ADN, pero distintos
alelos, o formas alternativas que tienen los genes para un
mismo caracter, por ejemplo el color de ojos).
Fases de la Meiosis
La meiosis se desarrolla en dos etapas: meiosis I y meiosis
II. La primera, es una división reduccional, (se reduce a la
mitad el número de cromosomas) y la segunda es igual a
una mitosis. En la meiosis I la fase más larga y compleja es
la Profase I que se lleva a cabo en cinco subfases:
1. Leptonema, se caracteriza porque las cromátidas
hermanas de cada cromosoma duplicado se
unen.
2. Cigonema, se forma el complejo sinaptonémico,
que consiste en un complejo de proteínas que
garantiza el apareamiento entre cromosomas
homólogos.
3. Paquitema se caracteriza porque se forman
estructuras que contienen cuatro cromátidas, las
cuales permiten la recombinación genética por
entrecruzamiento (crossing-over) de segmentos
de las cromátidas no hermanas, este proceso
permite el intercambio de material genético entre
cromátidas maternas y paternas. Más información
en http://goo.gl/ovdZRK
4. Diplotena se inicia la separación de los
cromosomas homólogos y se hacen visibles
los quiasmas (regiones en los cromosomas que
evidencian el intercambio de material genético).
5. Diacinesis se caracteriza por la recondensación
de los cromosomas.
Metafase I: los cromosomas se alinean en el plano
ecuatorial de la célula.
Anafase I: se presenta separación de cromosomas
homólogos, dirigiéndose a los polos de la célula.
Telofase I: se reconstruyen las membranas nucleares
alrededor de los dos núcleos hijos (n) y se produce la
citocinesis. Los cromosomas se descondensan y puede
ocurrir un corto período de reposo, sin replicación del
material genético.
Luego inicia la Meiosis II con las mismas características
de una mitosis, dando como resultado cuatro células
haploides con material genético diferente.
La división meiótica se ilustra en la figura 4, esta le facilitará
una mayor comprensión de los eventos más importantes
de la meiosis.
Posteriormente, puede diseñar un cuadro comparativo que
le permita sistematizar dichas diferencias y similitudes.
Compare sus ideas con un colega y dialóguenlas. Este
mismo ejercicio es recomendable realizarlo con sus
estudiantes.
Recuerde que en el material de autoformación e innovación
docente para III Ciclo encuentra información; y en sitios
como: http://goo.gl/Sw2Ppa

La mitosis y la meiosis son diferentes
La palabra mitosis y meiosis pueden confundirse. Ambas suenan parecidas y se refieren a la división cromosómica y la
citoquinesis. No permita que esto lo engañe. Los resultados de la mitosis y la meiosis son radicalmente diferentes y varios
sucesos únicos con consecuencias genéticas importantes tienen lugar exclusivamente durante la meiosis.
Entonces, cómo respondería usted la siguiente interrogante: ¿En qué se diferencia la meiosis de la mitosis? Puede
auxiliarse de los esquemas que se presentan en la figura 2 y en la figura 4, el material de autoformación e innovación
docente para III Ciclo, y en literatura en línea como http://goo.gl/ZqVWLS
Figura 4. Esquema del proceso de la meiosis. Fuente: http://goo.gl/E9Z3Jg
Meiosis II
Profase temprana I Profase media I
Profase media I Profase tardía I
Telofase I
Telefase Anafase I
Telofase
Profase II Natafase II
Anafase II Telofase II
Meiosis I
Células producto
de la Meiosis I

La meiosis y la reproducción sexual
La meiosis posibilita la reproducción sexual en las células
eucarióticas, mediante la formación de células sexuales.
Al mezclarse cromosomas homólogos maternos y pater-
nos, se crean combinaciones completamente nuevas de
cromosomas que probablemente nunca antes se habían
presentado como consecuencia del entrecruzamiento. Los
progenitores agregan más variabilidad a la descendencia,
al producir individuos genéticamente diferentes.
Puede informase más en: http://goo.gl/5zniaK y http://goo.
gl/t9xUto y en el material de autoformación e innovación
docente para III Ciclo.
El proceso de meiosis ocurre en el ser humano cuando se
alcanza la madurez sexual, y está directamente relacionado
con la gametogénesis.
En los testículos, una espermatogonia diploide (célula
madre que da origen a los espermatozoides) experimenta
la meiosis y produce un total de cuatro espermatozoides
haploides.
En el ovario, una ovogonia diploide (célula madre que da
origen al óvulo) experimenta la meiosis y produce un único
óvulo grande y 3 cuerpos polares más pequeños que
normalmente se desintegran.
Figura 5. Gametogénesis. Fuente: http://goo.gl/PpiRc4
la importancia del ciclo
celular para el desarrollo
y reproducción de los
organismos eucariotas y
la variabilidad genética.
Lógica-matemática,
al interpretar procesos
secuenciales y sus
estructuras.
Lingüística, al redactar y
describir procesos.
Inteligencias
múltiples
Para concluir, elabore un esquema comparativo que le facilite visulizar las diferencias
encontradas entre mitosis y meiosis.
En el siguiente enlace encontrará ejemplos http://goo//ovd2RK
Diseñar para sus estudiantes un plan de clase orientado a facilitar la comprensión de las
fases del ciclo celular mitótico y meiótico, identificando sus diferencias e importancia
para el mantenimiento de la vida de los seres multicelulares. Puede sugerir elaboración de
maquetas, representación creativa y otras que identifiquen con el apoyo de sus colegas.
Escriba sus valoraciones sobre la importancia de la mitosis y la meiosis en los seres vivos.
Comparta sus respuestas en el pleno.

¿Qué más
debo saber?
Solicitar a los participantes que en forma voluntaria comenten algún rasgo físico que los
hace muy parecidos a sus padres. Después, realizar las siguientes preguntas promoviendo
una discusión sobre ellas: ¿A qué se debe el gran parecido entre algunos padres con
sus hijos? ¿Por qué algunos hijos no se parecen a sus padres? ¿Cómo se transmiten los
distintos caracteres en los seres humanos, así como en los demás seres vivos?
Situación problema
Si su primo tiene ojos verdes, y sus tíos, o sea, el padre y la madre de él tienen ojos
oscuros, ¿cómo pudo él nacer con ojos verdes?
Razone su respuesta y dialogue con sus colegas para obtener consenso.
La genética es la ciencia
que estudia la herencia,
actualmente son tantas
sus aplicaciones que
se han desarrollado
distintos subcampos de
estudio, por ejemplo:
Genética del desarrollo,
se ocupa del estudio de
los mecanismos de la
formación y desarrollo
de los organismos.
Genética poblacional
trata del estudio de la
variación génica de las
poblaciones.
Epidemiología genética,
estudia la prevalencia
de las distintas
enfermedades con
base hereditaria en las
distintas poblaciones
y las posibles
interrelaciones entre el
genotipo y ambiente.
Puede conocer más en:
http://goo.gl/ktXx6O
• Aplica los mecanismos de la herencia en la resolución de problemas y situaciones de la vida cotidiana: cruces mo-
nohíbridos, dihíbridos, de prueba, tipos sanguíneos y anomalías.
• Reconoce y describe el origen de algunas enfermedades relacionadas con ciertas fallas genéticas como el Síndro-
me Down, Alzheimer, fibrosis cística, leucemia linfocítica, entre otras.
La herencia y sus leyes3

Fig. 1. Fotografía del actor Cesar Bono y su hijo
Figura 1. Fotografía de un padre e hijo. Fuente: http://goo.gl/JEjlIJ

Desarrollo
Caracteres hereditarios
Todas las personas presentamos características comunes
que nos definen como seres humanos. Sin embargo, no
hay dos seres humanos exactamente iguales, excepto
los mellizos que presentan caracteres o rasgos físicos
idénticos.
Las diferencias que se observan entre las distintas
personas, por ejemplo en los rasgos de la cara u otros
caracteres como el color de la piel, el tipo de cabello, son
consecuencia directa de la herencia.
Se define un caracter como cada rasgo, ya sea de forma,
de color, funcional, bioquímico, psicológico, entre otros,
que presenta un individuo. Algunos caracteres, a pesar de
ser hereditarios, pueden estar influidos por el ambiente,
por ejemplo la altura de un individuo está determinada
por la herencia, pero puede variar dependiendo de la
alimentación recibida durante su infancia.
Ejemplos de caracteres dominantes (rasgos)
y recesivos en los seres humanos
Dominantes Recesivos
Lengua enrollable Lengua no enrollable
Rh + Rh -
Pelo rizado Pelo liso
Cabello oscuro Cabello claro
Ojos negros Ojos verdes
Labios gruesos Labios finos
Oreja con lóbulo Oreja sin lóbulo
Grupos sanguíneos A y B Grupo sanguíneo O
¿Qué son los alelos?
En los seres humanos los rasgos anatómicos son
determinados por un gen de dos formas alélicas.
Los alelos son formas alternativas del mismo gen que
ocupan una posición idéntica en los cromosomas
homólogos y controlan los mismos caracteres (pero no
necesariamente llevan la misma información). Ver ejemplo
en la figura 2.

Fig. 2 ejemplo de alelos
Figura 2. Alelos dominantes y recesivos. Fuente: http://goo.gl/SRuxTU
¿En qué consiste la codominancia?
En algunas ocasiones, los dos alelos de un locus (posición
de un gen en un cromosoma), producen dos fenotipos
diferentes y ambos aparecen en los heterocigotos. Un
buen ejemplo es la herencia de los alelos del locus A,
B y O de los grupos sanguíneos de los seres humanos.
Diferentes combinaciones de estos alelos, en distintas
personas, producen cuatro tipos sanguíneos o fenotipos
diferentes: A, B, AB y O.
Puede informarse más acerca de esto en:
http://goo.gl/9wZ7xo
Investigue otros ejemplos de codominancia que se dan en
la naturaleza, y escriba un resumen, puede informarse en:
http://goo.gl/5ynqsv
Fenotipo y genotipo
El fenotipo son los rasgos observables en los individuos. El
genotipo es el conjunto de alelos que posee un individuo,
producto de la herencia.
El fenotipo depende de lo que se hereda (genotipo) y de la
influencia del ambiente (en sentido amplio incluyendo dieta,
tóxicos, fármacos, elementos físicos y entorno social). Más
información sobre este tema puede encontrarla en:
http://goo.gl/ktXx6O
Cuando se estudia el genotipo de una persona para un
locus determinado, los alelos portadores por el padre y la
madre pueden ser iguales o diferentes. Cuando hay dos
alelos iguales se llaman homocigoto, y cuando no lo son
se llaman heterocigoto.

Recuerde que el locus es la localización o posición de un
gen en un cromosoma (Ver figura 2 y 3).
Dicho de otra manera, un organismo 2n que posee dos
alelos idénticos es homocigoto para ese locus; mientras
que un organismo 2n que posee dos alelos distintos es
heterocigoto para ese locus.
Genética Mendeliana: teoría cromosómica de la
herencia
Gregor Mendel, monje austríaco del monasterio de
Brun, a finales del siglo XVIII, descubrió los principios
fundamentales de la herencia. Durante la mayor parte de
su vida estuvo realizando experimentos de cruces entre
plantas de guisantes, con el propósito de averiguar cómo
se heredaban los caracteres individuales.
Realizó cruces para estudiar un solo carácter cada vez,
cuantificó los resultados obtenidos, realizó recuento de los
descendientes de cada clase conseguidos en los distintos
cruzamientos, para intentar determinar si estos aparecían
siempre en la misma proporción, o bien esta variaba en
función de los caracteres presentados por los progenitores.
Los enunciados fundamentales de las tres leyes acerca de
la herencia, constituyen la explicación de los resultados
obtenidos en los experimentos realizados por Mendel
publicados en 1865.
Figura 3. Esquema de alelos en homocigoto y heterocigoto.
Fuente: http://goo.gl/WgtLCw
1ª Principio de Mendel; Principio de la Uniformidad
Si se cruzan dos individuos (P) homocigóticos para un
solo par de alelos (para un carácter), pero con distinta
expresión o fenotipo, todos los descendientes de la
primera generación, que se denominarán híbridos F1,
serán heterocigóticos (Ver figura 4).
Expresado de una forma más clara: cuando individuos
de razas puras se cruzan, todos los híbridos de la
primera generación o filial son iguales, serán fenotípica y
genotípicamente iguales entre sí, y fenotípicamente iguales
a uno de los progenitores.
Los experimentos que llevaron a Mendel a plantear
la 1ª. Ley, los realizó entre padres que difieren en una
característica única. Estos cruces se conocen como cruce
monohíbrido. Como el ejemplo anterior que se refiere
únicamente al color.
Cuando esté trabajando con sus estudiantes puede ilustrar
esta ley con material concreto, facilitándoles diferentes
tipos de semillas, u otros, y permítales que planteen sus
hipótesis para predecir los cruces genéticos.

Fig. 4 Esquema ilustrativo de la 1ª. Ley de Mendel.
1ª. Ley: Los descendientes del cruce entre dos razas
puras son todos iguales.
Fig. 4 Esquema ilustrativo de la 1ª. Ley de Mendel. Fuente: http://goo.gl/UIkRU5

2ª Ley de Mendel: Ley de la segregación
Establece que los factores hereditarios son entidades
definidas que pueden separarse durante la formación
de las células sexuales o gametos. A esto se le llama
segregación.
Dicho de otra manera, cada alelo de un par se separa del
otro para determinar la constitución genética del gameto
filial.
En la figura siguiente, utilizando el cuadro de Punnett, se
ilustra la segregación de los alelos.
3ª Ley de Mendel: Ley de la Recombinación
Independiente de Factores
Define que los factores que determinan caracteres
diferentes son transmitidos de forma independiente. Ver
cruces probables en figura 6.
Para llegar a esta conclusión, Mendel, realizó un sin nú-
mero de cruces entre padres que difieren en dos carac-
terísticas independientes, esos cruces se conocen como
cruce dihíbrido.
Puede informarse más sobre los experimentos y leyes
de Mendel en: http://goo.gl/cGA8nS y en material de
Autoformación e innovación docente ciencias naturales, III
Ciclo.
Para concluir este apartado acerca de las leyes de Mendel,
elabore un mapa conceptual apoyándose en las figuras 4,
5 y 6 que ilustran las 3 leyes.
Además, utilizando el cuadro de Punnett, encuentre los
colores de la descendencia de dos gatos. El macho es
color negro puro (homocigoto) y la hembra, blanco puro
(homocigoto).

Fig. 5. Esquema de segregación de alelos en
homocigoto y heterocigoto

Fig. 5. Esquema de segregación de alelos en homocigoto y heterocigoto .
Fuente: http://goo.gl/bXnyBr

Resultado de la recombinación
independiente.
Todos son dihíbridos.

Figura. 6. Cuadro de Punnet, ilustra la 3ª. Ley de Mendel.
Fuente: http://goo.gl/Yfm3R2

Estudio de caso
¿Se puede probar la paternidad mediante el grupo sanguíneo?
En 1941, el actor Charlie Chaplin conoció a una joven actriz llamada Joan Barry, con la que
tuvo un romance, este finalizó en febrero de 1942, pero meses más tarde, Barry dio a luz
una niña y reclamó que Chaplin era el padre, por lo que entabló un juicio de manutención
de la bebé. En esa época se estaba generalizando la tipificación de grupos sanguíneos y
los abogados de Chaplin solicitaron que se hiciera esa determinación en Chaplin, Barry
y la niña. Barry tenía grupo sanguíneo A, la niña tenía grupo B y Chaplin grupo O. ¿Pudo
haber sido Chaplin el padre de la hija de Barrry?
Realice los cruces necesarios para encontrar su respuesta. Puede guiarse con el ejemplo
de la figura 3.
Compare su respuesta en:
http://goo.gl/w8NdgY
http://goo.gl/PhEtSL
¿Nacerá negro o colorado?
En la raza de ganado Angus pueden haber animales negros o colorados, el gen que da el
color negro es dominante sobre el colorado.
Los individuos con dos genes negros son homocigotos negros (BB) y fenotípicamente
son de ese color, de la misma manera que hay animales homocigotos colorados (rr) y
responden a este color.
Como el negro es dominante sobre el colorado, cuando un animal tiene un gen para negro
y otro para colorado, es llamado heterocigoto (Br) y fenotípicamente será negro.
Entonces, de padres negros que se sabe, son heterocigotos, realice los cruces para
identificar qué colores se pueden esperar de la progenie y responda en equipo, comparen
sus respuestas en el pleno, argumentando sus respuestas:
¿Pueden ser todos negros o tener algún descendiente colorado? ¿Qué probabilidades
existen para que el ternero salga negro?
¿Será posible que nazca un ternero negro homocigoto? ¿Qué porcentaje de probabilidad
tendría?
¿Cómo se puede garantizar que el ternero negro sea homocigoto?
Utilizando el cuadro de Punnett respondera las interrogantes.
Ideas didácticas
Realice los cruces para
predecir qué tipo de
sangre puede tener
el hijo de una madre
y padre si poseen
los siguientes tipos
sanguíneos:
Madre es del grupo
O y el padre es:
Grupo O ——> el hijo
será grupo _________
Grupo A ——> el hijo
será grupo_________
Grupo B ——> el hijo
será grupo_________
Grupo AB ——> el hijo
será grupo ________
Madre Grupo B y el
padre es:
Grupo O ——> el hijo
Grupo A ——> el hijo
Grupo B ——> el hijo
Grupo AB ——> el hijo
El antígeno A (Grupo A
y AB) y el B (Grupo B y
AB) son dominantes, el
antígeno del Grupo O,
recesivo. Fuente:
http://goo.gl/RQ6aEW
Hembra
Macho
B
r
B r

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