1 Taller PSU Biología II Introducción a la BiologíaProf. María Alicia Bravo. Colegio Senda Nueva - Chile – ( 56-2 ) – /
2 Aprendizajes esperadosConocer las etapas del método científico. Identificar y aplicar unidades de medida en estructuras biológicas. Emplear conceptos básicos de Biología.
3 Introducción En esta guía trabajaremos con un tema interesante, que corresponde a la “Introducción a la Biología”, teniendo claro que es muy amplio y que no se puede entregar todo en una sola clase. Trabajaremos de tal forma que pueda ser el inicio del conocimiento y la comprensión de los conceptos básicos asociados a la Biología, que te permitirán trabajar de una mejor manera los ejes temáticos y las habilidades presentes en la prueba PSU; que es la gran meta a cumplir en este año.
4 Razonamiento Inductivo Deductivo 1. Método científicoCorresponde a una aproximación de la realidad; es un proceso de experimentación que se utiliza para explorar las observaciones y responder preguntas, siendo usado por los científicos en la búsqueda de relaciones de causa y efecto en la naturaleza, entre otros. Razonamiento Inductivo Deductivo
5 1. Método científico ObservaciónCorresponde en fijarse en el mundo que nos rodea, no se trata únicamente de captar con los ojos, también observamos con nuestros oídos, la nariz, las manos y otras partes del cuerpo. Hipótesis Dentro de la observación hay algo que nos llama la atención, y nos formulamos preguntas para determinar cuáles son sus posibles causas, siendo un punto básico del pensamiento científico, que se conoce como “plantear una hipótesis”.
6 1. Método científico ExperimentaciónCorresponde a la realización de una prueba que confirme, o descarte, la hipótesis; se realiza el experimento y luego se comprueba si sucede o no lo que se había pronosticado. Análisis de los datos El análisis y la interpretación de los datos experimentales finalmente llevan al científico a la elaboración de las conclusiones referentes a la validez de la hipótesis, usando metodologías adecuadas, como la estadística (pudiendo ser la analítica, descriptiva, dependiendo de los datos).
7 1. Método científico Juicio y conclusionesEs aquí el momento para hacer una predicción y desarrollar una teoría, que posteriormente sea desarrollada por otros científicos, pues el conocimiento al ser verdadero, existe más allá de nosotros mismos. Si la hipótesis planteada es verdadera, se procede a la publicación de resultados Si la hipótesis planteada es falsa, se propone una nueva hipótesis y se repiten los pasos anteriores
8 1. Método científico Genera una pregunta a partir de la observaciónBusca información Elabora una hipótesis Trata de nuevo Realiza un experimento Analiza los resultados, genera una conclusión La hipótesis es verdadera La hipótesis es falsa Presenta los resultados
9 Ejemplo Se introduce una célula vegetal, en una solución hipertónica, generando una variación del volumen celular, además del aumento del volumen de la solución. Observación Observación bajo microscopio óptico. Reconocimiento del problema Cambio en la forma celular. Formulación de la hipótesis La célula disminuye su tamaño debido a la salida de agua hacia el medio. Experimentación Colocar la célula en otras soluciones, isotónicas e hipotónicas, y repetir con solución hipertónica Recolección y análisis de resultados Tomar nota del tiempo en que transcurre el cambio de forma. Dibujar los cambios. Juicios y/o conclusiones Las diferencia de concentración de sales entre las soluciones y el medio intracelular, generaron flujo de agua, para alcanzar el equilibrio entre los medios.
10 2. Unidades de medida La dimensión La unidadLa unidad es un número que especifica una escala acordada previa (por ejemplo: metros). La dimensión es una cualidad abstracta de medida sin escala (por ejemplo la longitud), existiendo cuatro fundamentales: longitud, tiempo ,masa, carga eléctrica.
11 2. Unidades de medida El metro corresponde a una unidad, ampliamente conocida y utilizada, la cual presenta múltiplos (kilómetro, decámetro) y súbmultiplos (decímetro, milímetro, entre otros). Son con los submúltiplos que trabajaremos, y a continuación te presentamos un cuadro con los más utilizados en las ciencias biológicas experimentales. Nombre Conversión en metros decímetro (dm) 10-1 metros. 0,1 m centímetro(cm) 10-2 metros. 0,01 m milímetro (mm) 10-3 metros. 0,001 m micrómetro (μm) 10-6 metros. 0, m nanómetro (nm) 10-9 metros. 0, m Armstrong (Å) 10-10 metros. 0, m
12 2. Unidades de medida SUBMÚLTIPLOS
13 Ejemplo Si tengo un ribosoma de una célula que mide 32 nm, ¿cuántos micrones (μm), decímetros (dm), milímetros (mm) y Årmstrong (Å) medirá? 32 nm X μm 1nm ⁻3μm X= 32 x10⁻ 3 μm ó 3,2 x10⁻2 μm 32 nm X dm 1nm ⁻⁸ dm X= 32 x10⁻⁸ dm ó 3,2 x10⁻⁷dm 32 nm X mm 1nm ⁻⁶mm X= 32 x 10⁻⁶ mm ó 3,2 x 10⁻⁵ mm 32 nm X Å 1nm Å X= 320 Å
14 3. Química en la Biología Reacciones en los seres vivosLa suma total de las reacciones químicas en un organismo se denomina metabolismo, constituido por reacciones que producen energía (catabolismo) y reacciones que requieren energía (anabolismo). En las células eucariontes, existen organelos donde se realizan estas reacciones. Mitocondria Cloroplasto CATABOLISMO ANABOLISMO
15 3. Química en la Biología Oxidación y reducciónEn general las reacciones que liberan energía son oxidaciones y los procesos de síntesis son reducciones. Pero es importante considerar el flujo de electrones que se genera. Oxidación Reducción
16 3. Química en la Biología Condensación e hidrólisisEn general las reacciones que liberan energía son oxidaciones y los procesos de síntesis son reducciones. Pero es importante considerar el flujo de electrones que se genera. Condensación Hidrólisis Glucosa Maltosa HIDRÓLISIS Adición de agua para liberar monómeros de un polímero. CONDENSACIÓN Unión de monómeros, con liberación de una molécula de agua.
17 3. Química en la Biología ADP + P → ATP + H2OFosforilación y desfosforilación DESFOSFORILACIÓN Extracción de un fosfato de una molécula. FOSFORILACIÓN Incorporación de un fosfato a una molécula. ADP + P → ATP + H2O Polímeros Se forman al enlazarse cientos o miles de monómeros. HOMOPOLÍMEROS unidades idénticas Ej. almidón HETEROPOLÍMEROS unidades diferentes Ej. proteínas
18 Ejemplo OXIDACIÓN-REDUCCIÓN CONDENSACIÓN ANABOLISMO HIDRÓLISISSituación Concepto químico El Fe que se encuentra en el interior de la hemoglobina, formando el grupo “Hem” cambia su estado de oxidación para poder transportar el oxígeno. Se tienen dos monómeros de glucosa y se unen para forman un disacárido, denominado maltosa, con la respectiva liberación de una molécula de agua. Fenómeno que permite transformar la energía luminosa a química; utilizando la luz solar, agua y cloroplastos, para dar origen a una molécula orgánica. La enzima amilasa pancreática es capaz de romper los enlaces glucosídicos presentes en los carbohidratos. La molécula de glucosa, que ingresa a la vía de respiración celular aeróbica, es capaz de producir 36 a 38 ATP. La celulosa es una molécula orgánica que está presente en la pared celular de las células vegetales, y que está formada por glucosas ß. Para la formación del ATP, existe una reacción que se realiza en las crestas mitocondriales. OXIDACIÓN-REDUCCIÓN CONDENSACIÓN ANABOLISMO HIDRÓLISIS CATABOLISMO POLÍMERO FOSFORILACIÓN
19 Síntesis de la clase Armstrong (A) Juicios y conclusiones La Biologíaes un área de las ciencias que usa Método científico Conceptos químicos Unidades de medida con sus etapas submúltiplos del metro Observación Reconocimiento del problema) Formulación de la hipótesis Experimentación Recolección y análisis de resultados Juicios y conclusiones Oxidación y reducción Anabolismo y catabolismo Fosforilación Condensación e hidrólisis Polímeros decímetro (dm) centímetro (cm) milímetro (mm) micrómetro (μm) nanómetro (nm) Armstrong (A)