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DISEÑO CURRICULAR DE LA ASIGNATURA BIOLOGÍA CELULAR
Profesor: Dr. Primitivo Sánchez
KATHERINE ACOSTA GARCÍA
Curso: Diseño curricular de la asignatura
Septiembre. 2015
2
Índice
Páginas
1. Introducción…………………………………………………………………… 3
2. Fundamentación teórica……………………………………………………... 3
2.1. Fuente epistemológica
2.2. Fuente psicológica
2.3. Fuente sociológica
2.4. Fuente pedagógica
3. Descripción del entorno……………………………………………………… 6
3.1. Entorno universitario
3.2. Entorno extrauniversitario
3.3. Normativa legal
4. Intenciones educativas……………………………………………………… 9
4.1. Objetivos
4.2. Principios de procedimiento
5. Contenidos…………………………………………………………………….. 9
5.1 Epítome de la asignatura
6. Metodología…………………………………………………………………… 12
7. Actividades……………………………………………………………………. 12
7.1. Presentación
7.2. Detección de ideas previas inicial
7.3. Motivación inicial
7.4. Actividades de desarrollo
8. Evaluación……………………………………………………………………. 20
9. Bibliografía y recursos……………………………………………………… 21
3
1. INTRODUCCIÓN
La asignatura Biología Celular se enfoca principalmente en el estudio de la célula,
sus estructuras químicas, sus componentes subcelulares, las interrelaciones entre
las mismas, y en la capacidad de éstas de generar un sistema que pueda auto
preservarse, crecer, responder a estímulos y reproducirse (esto significa, un sistema
autopoyético). Afianzar el conocimiento acerca del comportamiento celular es de
suma importancia en ámbitos actuales, como lo son la biotecnología, la
microbiología, para analizar patologías, enfermedades etc. Por tanto, debe incluirse
como una de las primeras y principales asignaturas en la malla curricular de todas
aquellas carreras relacionadas.
Siguiendo con lo anterior, la Biología es la ciencia que estudia lo vivo y por ende, es
indispensable ahondar en el tema de la célula, ya que como lo afirma la teoría
celular, los seres vivos están constituidos por células. La célula es la unidad
morfológica, fisiológica y de origen de todo ser vivo. Por tanto, es necesario que los
futuros profesores de Biología y Ciencias Naturales construyan aprendizajes sólidos
en biología celular, ya que como se menciona, sin conocer la célula no es posible
estudiar lo vivo desde su principal constituyente.
El carácter de esta materia es introductorio, de modalidad teórico-práctica, con el
objetivo de permitir la construcción de conocimientos básicos y destrezas que serán
importantes y necesarios para cualquier estudiante que desee introducirse en el
ámbito de lo vivo.
2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
2.1. Fuente epistemológica:
Para esta asignatura es fundamental considerar la ciencia como un proceso en
construcción e inacabable, con implicaciones históricas, económicas y políticas,
cuyos productos y postulados tienen la posibilidad de ser falsables y demostrables
siguiendo con rigor el método científico. Esta concepción de la ciencia como
producto, la representa y la expone muy bien, Mario Bunge en su librito La Ciencia,
Método y Filosofía, entre otros, donde conceptúa la ciencia como un conjunto de
conocimientos sistematizados, organizados lógica y jerárquicamente, verificados y
confirmados.
4
Paralelamente a ello, en la Biología hay cuatro paradigmas preponderantes que han
de ser tenidos en cuenta para el curso de la asignatura:
-La teoría celular, que afirma que: “Todo en los seres vivos está formado por células
o productos secretados por las células”. Este paradigma es el preponderante y
pertinente en la asignatura Biología Celular, ya que enmarca sus postulados
específicamente en la célula.
-La teoría de la evolución, que postuló Charles Darwin, que sostiene que los tipos
biológicos o especies no tienen una existencia fija ni estática sino que se encuentran
en cambio constante.
-La teoría de la homeostasis, introducida por Claude Bernard, quien subrayó que la
estabilidad del medio interno es una condición de vida libre. Para que un organismo
pueda sobrevivir debe ser, en parte, independiente de su medio. En otras palabras,
la homeostasis es el proceso por el cual un organismo mantiene condiciones
internas para la vida.
-La teoría de la herencia genética por Gregor Mendel: Primera ley o principio de la
uniformidad- Segunda ley o principio de la segregación-Tercera ley o principio de la
combinación independiente.
2.2. Fuente psicológica:
Los que estamos implicados en el proceso educativo, nos preguntamos
constantemente, si realmente nuestros educandos están aprendiendo. Algo sobre
todo muy común también en los maestros de Biología, una ciencia muy nueva y por
tanto deseosa de estudio. Conocer lo vivo es un proceso muy complejo y con
numerosos espacios vacíos, sin embargo, aprenderlo es una carrera que carga una
gran ventaja tanto para aprendices como para maestros.
Bajo un enfoque constructivista autores como Díaz y Hernández, (1997) conciben el
aprendizaje como un proceso de elaboración del conocimiento en el cual el aprendiz
selecciona, organiza y trasforma la información que recibe de muy diversas fuentes,
estableciendo relaciones entre dicha información y sus conocimientos previos, por lo
que, al aprender un contenido, el alumno le atribuye significado, construye una
interpretación mental a través de imágenes o proposiciones verbales o bien elabora
5
una especie de teoría o modelo experimental como marco explicativo de dicho
conocimiento.
2.3. Fuente sociológica:
La función de la universidad consiste tanto en crear los conocimientos como
propagarlos y como bases fundamentales de su acción, debe enseñar el respeto a la
verdad, desarrollar la aptitud de buscarla con acierto e inculcar la noción de que es
un deber el servicio social.
La investigación es la función primera de la Universidad, ya que primero debe
crearse incesantemente los conocimientos que luego han de enseñarse, en otras
palabras, consiste en formar un ambiente intelectual superior, crear y propagar los
conocimientos, desarrollar las inteligencias y formar hombres dirigentes por su
capacidad y acción benéfica.
La Universidad no sólo tiene por objeto el estudio de la ciencia abstracta o aplicada,
sino también, la formación del carácter de los hombres por sus aptitudes y
capacidad. La educación científica fundamental, en un ambiente moral sano,
desarrolla las cualidades más nobles, como ser el respeto de la verdad, la noción del
deber y el espíritu de altruismo y amor al prójimo. La ciencia afecta y es afectada
por el estado social y el sistema político de un país, por ende, esta debe
preocuparse por los problemas sociales y las necesidades de nuestra nación en lo
que respecta a legislación, sanidad, industria técnica y comercio. Finalmente, la
enseñanza universitaria debe contemplar todas las necesidades científicas, prácticas
y sociales del país.
2.4. Fuente pedagógica:
Esta asignatura se concentrará, por su mismo carácter experimental, necesidad de
laboratorios y por su misma forma de estudio, en la racionalidad curricular práctica,
ya que para este tipo de racionalidad en el currículo impera el interés práctico, se
resalta la acción o la práctica y no algún producto. El enfoque práctico, intenta
superar la racionalidad tecnológica, reconociendo la acción educativa como práctica
social y al docente como sujeto, no como objeto o "agente".
6
El aprendizaje es entendido como un proceso de construcción de significados de
conocimientos y acciones, por tanto, la tarea del profesor deja de ser la de enseñar a
los alumnos algo que él sabe, para convertirse en la de ponerlos en contacto y
capacitarlos para que se introduzcan en una comunidad de conocimientos, por tanto,
el contenido debe justificarse en términos de criterios morales relativos al «bien» que
promueve. La misión asignada a la educación es la de favorecer la aprehensión de
significados de las interacciones que contribuyan al proceso de elaboración de
juicios acerca de cómo actuar en los diferentes círculos sociales, para ello, se deben
promover espacios de interacción, con el fin de comprender y dar sentido al medio
social y natural a partir de conocimientos histórico-hermenéuticos.
3. DESCRIPCIÓN DEL ENTORNO:
3.1. Entorno universitario:
La carrera en la que está inmersa esta asignatura es pedagogía en Biología y
Ciencias Naturales, la cual, consta de 10 semestres académicos y su modalidad es
de régimen diurno. El profesor de Biología y Ciencias Naturales, egresado de la
universidad de Tarapacá, posee conocimientos actualizados en Biología, Ecología,
Medio Ambiente, Física y Química, lo cual lo capacitan para ejercer la función
docente en forma efectiva, aplicando sus conocimientos en forma creativa y con un
criterio científico reflexivo con el fin de lograr mayores capacidades para aprender a
comunicarse y adaptarse al cambio, incorporando los avances tecnológicos e
informáticos. El profesor (a) de pedagogía en biología y ciencias naturales, es un
profesional capaz de mostrar capacidad de adaptarse a los cambios y actúa en su
trabajo en concordancia con principios éticos.
3.2. Entorno extrauniversitario:
La Universidad de Tarapacá es una institución del Estado de Chile, de carácter
público y regional. Por su ubicación geopolítica, la región de Arica y Parinacota,
extiende su quehacer más allá de las fronteras. Es una Universidad comprometida
con su rol social y con el desarrollo de la región y el país donde se inserta. El modelo
educativo de la Universidad de Tarapacá tiene por propósito orientar el ser y el
quehacer académico conducente a la formación científica, profesional y deontológica
de los estudiantes. En consecuencia, otorga las herramientas necesarias para el
7
éxito en el desarrollo del perfil del estudiante, desde su ingreso hasta su egreso
como profesional titulado en la Universidad de Tarapacá. Este proceso formativo
debe considerar el actual contexto sociocultural, que configura un ser humano con
características, necesidades y expectativas. Los estudiantes que eligen formarse en
la Universidad de Tarapacá provienen, principalmente, de colegios municipalizados y
particulares subvencionados de la Región de Arica y Parinacota, en proporciones
relativamente equivalentes. En menor proporción acceden a esta Universidad
estudiantes provenientes de la Región de Tarapacá y de otras regiones del país,
asimismo, se cuenta entre la población estudiantil, un número importante de
estudiantes extranjeros, procedentes en su mayoría de Perú y Bolivia.
Comparativamente, los estudiantes matriculados en esta Institución se han
caracterizado por un desarrollo normal en el sistema de educación media regular,
alcanzando promedios de notas de enseñanza media y puntajes promedio en la
Prueba de Selección Universitaria (PSU) equivalentes a la media nacional. El
desempeño que han tenido los estudiantes en comparación con su grupo de
referencia es meritorio. Un alto porcentaje de los estudiantes de pregrado son parte
de la primera generación de su familia que accede a la educación superior
universitaria, evidenciando adecuada motivación de logro y actitudes favorables
hacia la superación personal.
En su mayoría provienen de familias de nivel sociocultural bajo, con ingresos
económicos escasos. A este respecto, si se considera la distribución en quintiles
como medida, más del 70% de los estudiantes de esta casa de estudios pertenecen
a los tres primeros quintiles. Es preciso también señalar con orgullo que la
Universidad de Tarapacá posee sobre un 20% de estudiantes de ascendencia
indígena, el mayor porcentaje entre las universidades Chilenas. De ellos, la mayoría
se identifica como Aymara y un número no menor proviene de otras etnias. Esta
situación, sin duda, implica una responsabilidad ética y pedagógica importante que
la Universidad desea y necesita enfrentar adecuadamente. La mayoría de ellos
forma parte de la primera generación de su familia que accede a estudios
universitarios. Su desempeño en la enseñanza media y en la prueba de selección
para el ingreso a la universidad es meritorio en comparación con su grupo de
referencia. Existe entre ellos gran diversidad étnica y cultural. Poseen cierto manejo
de TIC’s de uso masivo y de redes sociales. El Modelo Educativo de la Universidad
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de Tarapacá tiene como propósito fundamental la formación integral de los
estudiantes, considerando su desarrollo no sólo en la disciplina, sino también como
personas y ciudadanos.
3.3. Normativa legal aplicable:
La Ley General de Educación (Ley 20370 o LGE) representa el marco para una
nueva institucionalidad de la educación en Chile. Deroga la Ley Orgánica
Constitucional de Enseñanza (LOCE) en lo referente a la educación general básica y
media (mantiene la normativa respecto a la educación superior). Establece principios
y obligaciones, y promueve cambios en la manera en que los estudiantes del país
serán educados.
Sin duda, el sistema de gobierno corporativo se ve afectado en eficiencia y eficacia
por los costos de oportunidad, generados por las imposiciones legales que implican
comprar vía Sistema Chile-compras y el control de la Contraloría General de la
República. No obstante, se asume institucionalmente que en el largo plazo, estas
obligaciones legales garantizan un uso transparente de los recursos y facilitan la
rendición de cuenta.
La Universidad de Tarapacá es una institución pública, integrante del Consejo de
Rectores, por lo cual se encuentra sometida, al igual que otras instituciones del
ámbito público, al marco legal y la regulación que impone el ordenamiento jurídico
vigente. En este contexto, las Universidades dependientes del Consejo de Rectores
están reguladas en variados aspectos, dentro de los cuales destaca el proceso de
adquisición de bienes y contratación de servicios, normado por la Ley de Compras
Públicas N 19.886 y su reglamento, estableciendo parámetros y procedimientos.
Ajustándose a la citada Ley, la Universidad utiliza la plataforma de mercado público.
Finalmente es importante mencionar que se incluyen varias de las recomendaciones
del Consejo Asesor Presidencial para la Calidad de la Educación, tales como la
creación de una superintendencia de Educación y de una Agencia de Calidad de la
educación que potencia el sistema escolar. Este proyecto fue aprobado en 2011 y se
transformó en la Ley N°20.529.
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4. INTENCIONES EDUCATIVAS
4.1 Objetivos:
Formar profesionales más competentes para:
- Explicar los fundamentos biológicos del funcionamiento de la célula desde un punto
de vista sistémico aplicando la terminología empleada en biología celular.
- Identificar y describir las estructuras y los procesos celulares y subcelulares
relacionándolos con los procesos químicos que participan de los mismos y que
permiten la generación, el mantenimiento y la perpetuación de la vida.
4.2 Principios de procedimiento:
- Fomentar la experiencia práctica en el laboratorio.
-Estimular la participación en debates y discusiones que permitan una visión crítica
de lo estudiado en la asignatura.
- incentivar el proceso de indagación y la curiosidad por conocer temáticas anexas a
las tratadas en clase.
5. LISTADO DE CONTENIDOS
(A) Actitudinales (P) Procedimentales (C) Conceptuales
TEMA I
introducción a la biología celular
A
-Toma de posición ante los postulados de la Evolución prebiótica, Origen de la
vida, Formación de las primeras células y afirmaciones de la Teoría celular.
- Valoración de los instrumentos necesarios para el estudio en biología celular.
P
-Descripción de los niveles de organización en Biología Celular: Priones, virus y
viroides, Células procariotas y eucariotas.
-Manejo de los principales métodos y materiales utilizados en el estudio de la
Biología Celular.
C La Biología Celular: definición y objetivos.
TEMA II.
Membrana plasmática y superficie
celular. (Relaciones de la célula con el
entorno)
A -validez de las pruebas citológicas para descubrir enfermedades,
P
-Caracterización de la membrana citoplasmática: Función, estructura, y
composición química.
-Explicación de las señales químicas entre células
C -Intercambio de la célula con el medio externo.
-uniones de células entre sí y con la matriz extracelular.
-La pared celular vegetal
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TEMA III.
Mantenimiento, estructura,
expresión y replicación de la
información genética.
A -Valoración del núcleo como un orgánulo fundamental en las células eucariotas.
P
-Descripción de las propiedades generales del núcleo
-Caracterización estructura, función y replicación de la cromatina. El cromosoma
C
- El nucleólo
- El cariotipo
TEMA IV.
Síntesis y degradación de
macromoléculas. Citosol
A Importancia de asumir los organelos celulares como un todo sistemático más que
la suma de sus partes.
P
-Identificación del Retículo endoplasmático, sus tipos y funciones.
- Definición del Complejo de Golgi: morfología y funciones.
C
-Los Ribosomas
-Los lisosomas
-La vacuola vegetal
-Inclusiones citoplasmáticas
TEMÁTICA V
conversión energética
A
Importancia de la respiración celular y de la fotosíntesis para
obtener energía en un ser vivo
P
- Aplicación de los conceptos básicos de la fotosíntesis.
-identificación y caracterización de las mitocondrias: Estructura, funciones y
reproducción.
- Interpretación de los Procesos bioenergéticos.
-Clasificación de los tipos de plastidios.
C
- los Cloroplastos.
-Peroxisomas
TEMÁTICA VI.
Forma y motilidad celular: el
citoesqueleto
A Valoración del trabajo entre pares como fuente importante de socialización y
aprendizaje.
P
Identificación interpretación de tablas y gráficos, observación y recogida de datos;
rotulación de esquemas para la comunicación de información.
C
El citoesqueleto, característica generales y componentes
Tipos de filamentos.
Microtúbulos: estructura, composición, ensamblaje, funciones y sus agrupaciones:
Centriolo, cilios y flagelos.
VII
Ciclo vital de la célula.
A
Reflexión y actitud crítica frente al cáncer, clonación y células madre.
-usos del ADN en pruebas biotecnológicas.
P --Dibujo y descripción de las etapas y regulación del ciclo celular
C
-la Mitosis típica y mitosis atípicas
-La meiosis en la reproducción sexual. Primera y segunda división meiótica.
- tipos de muerte celular
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6. METODOLOGÍA
El primero de los tres principios metodológicos que se consideran fundamentales en
esta asignatura es la incorporación de los aprendizajes previos: Ningún adulto parte
de cero, esto quiere decir que todas las personas que vivimos socializadas en un
contexto geográfico-temporal, acumulamos la mayor parte de las veces de modo
consciente, pero también de modo inconsciente multitud de conocimientos, destrezas,
habilidades, rutinas, elementos culturales respecto al lenguaje, costumbres,
tradiciones y otros muchos elementos, que constituyen un legado muy importante para
sustentar la adquisición de nuevos aprendizajes. No sólo hablamos de conocimiento
científico-técnico, como si fuera éste el único importante que puede ser medido y
valorado, sino de otros conocimientos que afectan a la capacidad de análisis e
interpretación de la realidad y toma de decisiones.
El desarrollo del autoaprendizaje: esmerarse para que las personas puedan
aprender por sí mismas, para esto, se pondrán en marcha, diferentes mecanismos que
fundamentalmente tienen que ver con procesos mentales, adquisición de destrezas
cognitivas, aplicación de métodos analíticos, deductivos, de inferencia y otros, que
vayan consolidando la necesaria autonomía para poder enfrentarse a nuevos procesos
de futuro. Evidentemente resulta previo el dominio de aprendizajes instrumentales que
sirvan de soporte para tener experiencias reales y exitosas de aprendizaje que orienten
a las personas hacia procesos autónomamente desarrollados. Y como tercero, el logro
de la participación activa: la experiencia de participación afianza el carácter
socializador del aprendizaje y refuerza la autoestima, al percibir la propia contribución
como un elemento útil para el desarrollo o el logro de objetivos compartidos.
7. ACTIVIDADES
7.1. Presentación:
Presentación de los estudiantes y el docente: Se les proporcionará a cada
estudiante y al maestro una hoja con un formato específico, en la que tendrán que
rellenar información sobre su nombre, intereses, calidades y de un aspecto personal
que quieren dar a conocer sobre ellos. Esta hoja se la pegarán en su pecho y deberán
levantarse de sus puestos para que todos y cada uno se entreviste con cada
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compañero, el cual, deberá leer lo que dice la hoja y se dispondrá de un tiempo para el
dialogo del mismo.
Presentación de la asignatura: Se entregará a cada estudiante el plan de la
asignatura en modo físico y se hará una presentación del mismo en diapositivas con el
fin de discutir y consensuar algunos criterios como objetivos, metodología, evaluación,
propuesta de lecturas y laboratorios. Posteriormente a ello, pero luego de la detección
de ideas previas, se llevará a cabo la presentación del epítome de la asignatura.
7.2. Detección de ideas previas inicial:
La célula se ha caracterizado por ser un componente fundamental para la comprensión
de la organización biológica según Cohen y Yarden (2010); Rodríguez y Moreira (1999,
2002) y Soares (2008). Tradicionalmente, su enseñanza se ha basado en los libros de
texto (Caballer y Giménez, 1993; Mengascini, 2006, Cohen y Yardel, 2010), lo cual
evidencia una visión antropocéntrica en la enseñanza y algunos obstáculos en el
aprendizaje, principalmente relacionados con la imagen funcional y estructural de la
representación de la célula a través de procesos abstractos y complejos (Flores et al.,
2000). Teniendo en cuenta los antecedentes, se llevarán a cabo tres actividades:
a) Realización de un esquema: se les pedirá a los estudiantes que dibujen o
esquematicen como se imaginan una célula de olivo, una de un pato yeco (organismos
comunes en la ciudad de Arica), de un microorganismo cualquiera y de un mineral que
se les facilitará como el cuarzo por ejemplo, (este último será a modo de “triquiñuela”).
Tendrán que nombrar, describir y caracterizar todas aquellas partes que conozcan y
cualquier otra información que consideren pertinente. Con esta primera actividad, se
pretende conocer aspectos procedimentales como la descripción y caracterización de
las células.
b) Cuestionario escrito: Se plantearán una serie de 10 preguntas escritas con el fin de
conocer saberes específicos a cerca de la estructura y función celular.
c) Presentación y debate sobre una lectura: Se dará paso a la lectura de un texto
sobre teoría celular. Con esta se llevará a cabo una discusión en la que la participación
de todos los estudiantes es fundamental para el análisis de actitudes, ideas previas y
toma de posición que salgan a flote a la luz del debate.
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7.3. Motivación inicial:
Luego de explorar las ideas previas de los alumnos, se propone las actividades de
aprendizaje basadas en un problema general en el que el estudiante tratará de darle
solución mediante el trabajo en grupos.
Pregunta introductoria de la actividad: ¿son iguales todas las células de un ser vivo?
a) Problema 1: “ Incendio Arrasa con Laboratorio de Policía
de Investigaciones. El fuego se originó de manera fortuita en
la sección de balística de investigaciones, destruyó un
número indeterminado de pericias judiciales y análisis de
muestras citológicas, Pruebas de ADN. Las pérdidas son
incalculables en equipos de investigación científica,
microscopios, archivos computacionales, ninguno de los
equipos estaba Asegurado” (El Mercurio, jueves 3 de marzo
de2005)
b) Con base en la lectura del contenido de esta información, los alumnos reunidos en
grupo, formulan preguntas abiertas en torno a la situación planteada, cuya búsqueda se
convierte en objetivos de aprendizaje
Actividad exploratoria: las células delatan los culpables:
En el laboratorio se realizaban normalmente análisis de sangre, para determinar
grupos sanguíneos, porque en la membrana de los glóbulos rojos humanos existen
diversos tipos de estructuras moleculares que tienen carácter de antígenos que al
ser introducidas en un organismo que no los posee reacciona con los anticuerpos
producidos por el receptor. La presencia o ausencia de estos antígenos es lo
que distingue a los distintos grupos sanguíneos de las personas. Así también, se
realizaban pruebas de ADN, cuyo análisis permite identificar y descartar a los
posibles culpables, por lo que se necesita de sofisticados microscopios para que su labor
se realice con exactitud.
¿Podrías nombrar algunas pruebas o muestras que recoge la policía para ser sometida a
investigación científica con el objetivo de detectar posibles culpables? ¿Cuál de estas
pruebas de tipo biológico son válidas en los juzgados como pruebas? ¿Puede el estudio
de las células lograr descubrir al culpable?
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Actividad de introducción de variables:
¿Por qué es tan importante el microscopio en el estudio de las células? ¿Cómo
funcionan las células de tu organismo? ¿Son todas las células al observarlas iguales en
el microscopio? ¿Cuándo las células van a forman tejidos y cuando forman los órganos?
El laboratorio necesita de nuevos microscopios para desarrollar sus análisis, porque
la totalidad de ellos se destruyó en el incendio y le encargan a tu grupo hacer
una investigación de mercado para cotizar estos instrumentos, considerando su
potencial de estudio en la muestras de células y tejidos que se recogen en el terreno en
que ocurren los hechos investigados en este laboratorio y hacer la mejor selección
para la adquisición de ellos.
¿Qué información necesitas reunir respecto a las características de los microscopios
para realizar estas recomendaciones?
¿Qué unidad de medición microscópica necesitas conocer para justificar argumentos en
la elección de los microscopios, sus usos y posibilidades, observación de distintos tipos
de células y huellas que recopilan en los hechos policiales?
Actividad de síntesis: Esquematiza las características que da tu grupo para seleccionar
los microscopios y argumenta la recomendación que el grupo hace para la compra de
ellos. ¿Por qué es importante comprender la estructura y función celular en los
seres vivos?
Actividad de aplicación: Una de las pruebas más confiables para averiguar si el
sospechoso es el verdadero culpable es al análisis o prueba de ADN. ¿Qué se analiza
con ella? ¿Es necesario en esta prueba el uso del microscopio?
Actividades de síntesis: Realiza en grupo una tabla comparativa de la forma de los
componentes celulares y su ubicación en la célula, preséntala al curso para su crítica
y evaluación. Elabora un mapa conceptual que relacione la célula, sus componentes
y función.
Actividades de aplicación: Laboratorios (Ver a continuación)
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7.4. ACTIVIDAD DE DESARROLLO A)
LABORATORIO: OBSERVACIÓN DE CÉLULAS
VEGETALES Y DIFERENCIACIONES
CITOPLASMATICAS
INTRODUCCIÓN
En el universo biológico se encuentran dos tipos de
células: procariotas y eucariotas. Estas últimas a
diferencia de las primeras, contienen una membrana
nuclear definida y membranas internas que encierran
otros compartimentos, las organelos, en donde tienen
lugar diferentes reacciones químicas importantes para
el funcionamiento de la célula. Animales, plantas,
hongos y protistas a pesar que hacen parte del grupo
de eucariontes, presentan diferencias significativas en
su estructura y funcionamiento celular. En cuanto a la
célula vegetal, esta contiene un conjunto de organelos
que le permiten: transformar la energía contenida en
la luz solar en energía química (los alimentos), vivir en
medios generalmente hipotónicos, realizar
intercambios gaseosos con el medio y almacenar
material energético (almidón) entre otras funciones.
Los plastidios son una clase de organelos que solo se
encuentran en vegetales y algunas protistas y que el
estudiante podrá observar en esta práctica a través de
la observación directa o mediante pruebas específicas
de tinción de muestras de tejidos vegetales.
OBJETIVOS:
OBJETIVOS GENERALES:
� Reconocer que las células y tejidos constituyen
niveles de organización de la materia viva
� Identificar mediante observación con el microscopio
óptico, algunas organelas que se encuentran en el
citoplasma de células vegetales, las cuales se forman
a partir de organelas precursores llamadas
proplástidos.
MATERIALES Y REACTIVOS: � Microscopios � Porta-
objetos � Cubre objetos � Cuchilla o bisturí � Pinzas de
disección � Azul de metileno � Cebolla Corcho � Elodea
� Tomate maduro � Papa � Plátano � Yuca � Maíz (
harina ) � Bisturí o cuchilla � Lugol
PROCEDIMIENTO:
Estructura del corcho:
a. Con una cuchilla o bisturí haga cortes muy finos
hasta obtener uno extra-delgado para que pueda ser
claramente observado al microscopio.
b. Coloque su mejor corte sobre un porta-objeto,
agréguele una gota de agua, ubique el cubre-objeto y
enfoque con menor y mayor aumento. Esquematice
sus observaciones
Células de epidermis de cebolla:
a. Parta longitudinalmente una cebolla en cuatro
pedazos; de uno de éstos, separe una de las hojas de
la parte interna.
b. Con unas pinzas de disección, o en su defecto, la
uña, desprenda la tenue capa delgada y transparente
adherida a la cara interna (cóncava) de la hoja.
c. Deposite un pequeño fragmento de epidermis en un
porta-objeto, extiéndalo evitando que se formen
arrugas, adiciónele una gota de agua, ubique el cubre
- objetos y observe con menor y mayor aumento.
Esquematice sus observaciones.
d. Tome otro fragmento de epidermis de cebolla,
sitúelo en el porta objeto, agréguele dos gotas de
colorante (azul, metileno o lugol) y póngale el cubre-
objeto. Observe con mayor o menor aumento y dibuje.
Identifique las estructuras observadas.
e. ¿Qué diferencias observó entre el primer y segundo
enfoque de células de cebolla?
Cloroplastos:
Deposite una hojita de Elodea en un porta objeto
agréguele dos o tres gotas de agua, cúbrala con un
cubre objetos y observe con menor y mayor
aumento. Es importante evitar que la hoja se seque,
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y para ello, deposite gotas de agua en los bordes del
cubre objeto conforme se necesite. Dibuje.
¿Cómo se llaman las estructuras que observa usted
en el citoplasma de las células de Elodea?
¿Observa usted algún movimiento en el citoplasma de
éstas células?
Cromoplastos:
Seleccione un tomate no muy maduro y utilizando una
cuchilla, haga una incisión y separe una parte del
epicarpio o cáscara. Extraiga una porción de pulpa o
mesocarpio con el extremo de un palillo y espárzalo
sobre un porta objeto seco y limpio (sin agua).
Coloque el cubre objeto sobre el preparado sin hacer
presión. Observe al microscopio con menor y mayor
aumento. Esquematice sus observaciones e
identifique las estructuras observables. ¿Visualiza
estructuras particularmente diferentes a las
observadas en otras células?
Amiloplastos:
a. Parta con una cuchilla una papa, hágale un pequeño
raspado, deposítelo en el porta objeto, agregue una
gota de agua y coloque el cubre objeto, observe con
menor y mayor aumento. Dibuje.
b. Deposite otra muestra de raspado de papa en un
porta objeto, agréguele una o dos gotas de lugol
diluido y coloque el cubre objeto. ¿Que cambios nota
con respecto a la primera observación?
c. Observe en su orden los amiloplastos de plátano,
yuca y maíz siguiendo rigurosamente los
procedimientos a y b. Dibuje la forma de éstos
amiloplastos.
CUESTIONARIO :
♦ ¿Qué característica observó en la estructura del
corcho?
♦ ¿Qué forma presentan las células de epidermis de
la cebolla?
♦ ¿Qué diferencias existen entre la estructura del
corcho y las células de cebolla?
♦ ¿Por qué el núcleo de las células de cebolla captan
con mayor intensidad el colorante que el
citoplasma?
♦ Fuera de la estructura u organelos que usted
observó en las diferentes células, hay otras que
no se hicieron visibles; explique por qué y cómo
podrían observarse.
♦ ¿Puede usted dar algunas razones por las cuales
ciertos colorantes son específicos para
determinadas estructuras celulares?
♦ ¿En qué consiste el fenómeno de ciclosis?
♦ ¿Cuál es el nombre y la importancia del pigmento
que se encuentra dentro de los cloroplastos?
♦ ¿Todas las células vegetales poseen cloroplastos?
Explique
♦ ¿Cuál es la función de los cromoplastos?
♦ ¿Qué color aparece cuando se adiciona lugol a los
amiloplastos?
♦ ¿A qué se debe la aparición de éste color?
♦ ¿Hay alguna diferencia entre los amiloplastos de los
materiales estudiados? ¿Cuáles son?
♦ ¿Qué función cumplen los amiloplastos en las
plantas?
ENLACES
- http://www.biologie.uni
hamburg.de/bonline/e00/contents.
http://images.botany.org/:
http://128.171.207.10/faculty/webb/BOT410/
anatweb/pages/default.htm:
18
7.4. ACTIVIDAD DE DESARROLLO B)
OBSERVACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE CÉLULAS ANIMALES
INTRODUCCIÓN Las células eucariotas pueden clasificarse de acuerdo a las características resaltantes que le dan ciertas peculiaridades. Las células vegetales son célula que encontramos haciendo parte del reino plantae y las células animales que son el objetivo de la presente practica tiene características que las diferencian claramente del resto de las células. Para la ejecución de esta práctica se van a usar diferentes tipos de células animales cuyas funciones son características de su sitio de obtención. OBJETIVO Conocer las características resaltantes de las células animales que permiten su diferenciación con las células vegetales. MARCO TEORICO En algún momento de la historia de este planeta aparecieron sistemas biológicos capaces de producir descendientes y evolucionar, un hecho íntimamente asociado con los cambios que sufrió la Tierra. Para introducirnos en el origen de las primeras formas vivas, debemos conocer las condiciones iniciales de la Tierra a partir de las cuales pudieron haberse establecido. Hay dos tipos distintos de células: las procariotas y las eucariotas. Las células procarióticas carecen de núcleos limitados por membrana y de la mayoría de las organelas que se encuentran en las células eucarióticas. Los procariotas fueron la única forma de vida sobre la Tierra durante casi 2.000 millones de años; después, hace aproximadamente 1.500 millones de años, aparecieron las células eucarióticas. Se ha postulado la llamada "teoría endosimbiótica" para explicar el origen de algunas organelas eucarióticas. Los organismos multicelulares, compuestos de células eucarióticas especializadas para desempeñar funciones particulares, aparecieron en una época comparativamente reciente, sólo hace unos 750 millones de años. Por ser de un tamaño muy pequeño, las células y las estructuras subcelulares necesitan de microscopios para poder ser observadas por el ojo humano, de limitado poder de resolución. Los tres tipos principales son el microscopio óptico, el microscopio electrónico de transmisión y el microscopio electrónico de barrido. Se han desarrollado además otras técnicas microscópicas. Los sistemas ópticos especiales de contraste de fase, de interferencia diferencial y de campo oscuro hacen posible estudiar células vivas. Un avance tecnológico importante fue el uso de
computadoras y cámaras de video integradas a los microscopios. El primero que utilizó la palabra célula fue Robert Hooke, en 1665, al observar en un microscopio pequeños compartimentos parecidos a un panal en los cortes realizados de la corteza de un corcho. En 1831, Robert Brown descubrió el núcleo de las células vegetales. En 1838, Matthias Schleiden, afirmo que todas las plantas estaban hechas de células. En 1839, Theodor Schawann, amplio las observaciones de Schleiden pero con tejidos animales. Schleiden y Schwann, llegaron a la conclusión de que, la de célula constituye la unidad básica de toda la vida. Todas estas observaciones conforman la TEORIA CELULAR y significa que toda planta o animal está formado de células La teoría celular afirma que: • Todos los seres vivos están constituidos por células. • Las células se originan de otras células. Existe una similitud fundamental entre todas las formas vivientes. En muchos casos una sola de célula representa un organismo vivo. Ejemplo: la ameba. Este organismo unicelular lleva a cabo todas las funciones de la vida. Se alimenta por si misma, tiene capacidad de intercambiar materia y energía con el medio, responde a estímulos del ambiente, crece y se reproduce. La mayoría de seres vivos están compuestos por muchas células. En estos organismos pluricelulares, cada de célula se ha especializado en la ejecución de una o posiblemente de unas pocas funciones del organismo del cual forman parte. Por ejemplo: una de célula nerviosa. MATERIALES Y REACTIVOS:
Microscopio Agua Destilada Aceite de inmersión Colorante Wrigth Colorante de Azul de Metileno Colorante de Eosina Mechero
PROCEDIMIENTO Células epiteliales (parte interna de la mejilla): En un portaobjetos colocar una gota de solución salina a un extremo. Con un bajalenguas frotar suavemente la superficie interna de tu mejilla (las células se desprenden fácilmente, no es necesario
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refregar el bajalenguas). Introduce el extremo del bajalenguas en la gota de solución salina y mézclalo, tratando de hacer un frotis, extendiendo. Prepare un frotis en cada una de las láminas y fíjela mediante el calor. Deje Reposar a Temperatura ambiente. Proceda a colorear cada preparado con el colorante proporcionado por el docente. Lave suavemente con agua y deje secar a temperatura ambiente. Observe cada una de las láminas al microscopio utilizando el objetivo de menor aumento donde las células aparecerán como pequeñas masas de material granulado Células sanguíneas Toma de muestra: Lávese y séquese bien las manos. La muestra de sangre puede obtenerse de dos maneras: por punción capilar o punción venosa. La presente práctica se va a realizar por punción capilar: para ello desinfectar, con ayuda de una mota de algodón con alcohol, la yema de un dedo de la mano masajeando suavemente. Dejar secar, sin soplar. Presionar levemente y puncionar la zona desinfectada con una lanceta estéril, desechar la primera gota y colocar la segunda gota en un extremo del portaobjetos y continuar con el procedimiento de Frotis sanguíneo. Frotis sanguíneo: Es importante, para la realización de un buen frotis sanguíneo, utilizar portaobjetos perfectamente limpios, libres de grasa, de preferencia nuevos. Además de un portaobjetos con bordes lisos para utilizarlo en la extensión de la gota de sangre. Se procede a depositar una pequeña gota de sangre en un extremo del portaobjetos. Colocar otro portaobjetos de borde liso, frente a la gota de sangre que se depositó en el primer portaobjetos, formando un ángulo de 45º, presionar ligeramente y jalar hacia la derecha, de manera que fluya la sangre a lo largo del borde como se demuestra en la figura 5, extienda hacia la izquierda rápidamente, sin detenerse, ni despegarlo, sin presionarlo, conservando el ángulo, de manera que la gota de sangre quede como una capa fina sobre el portaobjetos, debe tener precaución en como ealiza el frotis y que este no quede erróneamente preparado, lo que podría influenciar negativamente en la placa obtenida. Dejar secar al aire y a temperatura ambiente el frotis preparado. Tiña el frotis utilizando colorante de Wrigth. Lave suavemente con el portaobjetos con la ayuda del frasco lavador y deje secar a temperatura ambiente. • Observe al microscopio. Identifique en la
preparación los hematíes, los leucocitos y las plaquetas. Dibújelas con detenimiento, observe en los leucocitos los núcleos (su forma y textura), el tamaño de las células, la coloración del citoplasma. Interrogantes para resolver antes de la práctica: 1. Escribe al menos tres interrogantes que tengas antes de iniciar la cesión y discútelos con tus compañeros de grupo, estos también se deberán incluir en el informe
2. Cuáles son los componentes principales encontrados en la sangre (relaciónalo con la constitución de la sangre)
3. Diga que sucedería si a una persona le faltara alguno de dichos componentes. Interrogantes finales 1. Identifica los diferentes tipos de tejido que constituyen al organismo humano y coloca la función de cada uno. ¿Qué tipo de células posee cada uno de ellos?
2. Describa el papel biológico de cada uno de los componentes de la sangre y relaciónelos con los observados en el laboratorio
3. Realice una breve reseña sobre el para que le sirve conocer este tipo de células animales para su profesión.
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8. EVALUACIÓN
La evaluación entendida como un proceso se hará a lo largo de todas las clases y se
discutirá con los estudiantes en la presentación del seminario. De igual forma al final
se contrastará el cuestionario y los dibujos anteriormente aplicados en la exploración
de ideas previas. La evaluación que será un conjunto de criterios cualitativos y
cuantitativos se manejará según recomienda el docente de la siguiente manera:
-Asistencia a clases, talleres y laboratorios 20% de esto se llevará la asistencia y
permanencia de cada una de las clases del seminario.
-Exposición y ensayo 20%, se evaluarán la claridad, la coherencia y el dominio del
tema escogido.
-Entrega de informes de laboratorio 20% Se tendrán en cuenta para los informes de
laboratorio, los criterios generales de evaluación en los informes escritos, al igual
que el buen análisis y conclusiones de lo trabajado.
-Evaluación final escrita 30% Se llevará a cabo una evaluación escrita que
contendrán diversas preguntas con el fin de evaluar conocimientos y saberes
construidos de la célula. Es importante mencionar que la evaluación final escrita
será la misma que se llevó a cabo durante la exploración de ideas previas.
-Autoevaluación 10% los estudiantes harán uso de su capacidad auto calificativa y
valorativa para poner una nota, que según sus esfuerzos en la materia lo ameriten y
consideren sea la que merecen.
-Evaluación del docente: Según sea el tiempo con el cual se cuenta en el momento
de terminar el seminario se hará una discusión de todo el grupo dejando como
constancia un acta escrita o se entregará una hoja con un formato con diversas
preguntas orientativas y observaciones generales o específicas que deberán llenar
los estudiantes en la cual se evaluará cualitativa y cuantitativamente al docente con
el fin de mejorar, reforzar o continuar con la forma de trabajo o transformar los
criterios de procedimientos.
-Evaluación de la infraestructura: Se analizarán y evaluarán si los espacios de
aprendizajes fueron convenientes y apropiados, específicamente el aula de clases y
el laboratorio, así como las fuentes tecnológicas, los materiales y reactivos
proporcionados por parte de la universidad.
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9. BIBLIOGRAFÍA Y RECURSOS
Libros de bibliografía básica (disponibles en biblioteca):
-PANIAGUA, R. et al (2007). Biología celular (3ª edición) Mc Graw-Hill
interamericana.
-KARP, G. (2010). Biología celular y molecular: Conceptos y experimentos. (6ª
edición). México. Mc Graw Hill
Libro de bibliografía complementaria: CURTIS, H. & N. S. BARNES. 2000.
Biología. 6ta. ed. Ed. Médica Panamericana.
Referencias bibliográficas:
-Biblioteca del Congreso Nacional (19 de agosto de 2011). «Sistema Nacional de
Aseguramiento de la Calidad de la Educación».
-Caballer, M.J. y Giménez, I. (1993). Las ideas del alumnado sobre el concepto de
célula al finalizar la Educación General Básica. Enseñanza de las Ciencias, 11(1),
63-68.
-Cohen, R. y Yarden, A. (2010). How the curriculum guideline “The Cell is to be
studied longitudinally” is expressed in six israeli junio high school. Journal of Science
Educationand Technology, 19(3), 276-292.
-Flores, F. et al. (2000). Representación e Ideas Previas acerca de la Célula en los
Estudiantes del Bachillerato. México: Eds. UNAM.
-Frida, D., Barriga, A., y Gerardo, H. (2002). Estrategias docentes para un
aprendizaje significativo, Mc Graw Hill. México.
-Mengascini, A. (2006). Propuesta Didáctica para el aprendizaje de la organización
celular. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 3(3), 485-
495.
-Ministerio de Educación de Chile (27 de agosto de 2011), Ley Nº 20529: Sistema
nacional de aseguramiento de la calidad de la educación.
- Rodríguez, M. y Moreira, M. (1999). Modelos mentales de la estructura y el
funcionamiento de la célula: dos estudios de casos. Investigações em Ensino de
Ciências, 4(2), 121-160.
-Soares, F et al. (2008). Estratégia didática com uso de analogias no ensino de
biologia celular. Revista Brasileira de Biociências, 6(1), 37-38.