INSTITUCION EDUCATIVA LA PRESENTACION NOMBRE ALUMNA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL ASIGNATURA: CIENCIAS NATURALES

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1 1 INSTITUCION EDUCATIVA LA PRESENTACION NOMBRE ALUMNA: AREA : CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL ASIGNATURA: CIENCIAS NATURALES DOCENTE: MONICA CORRALES TIPO DE GUIA: CONCEPTUAL - EJERCITACION PERIODO GRADO FECHA N DURACION 2 10º ABRIL UNIDADES INDICADORES DE DESEMPEÑO 1. Explica la organización y el funcionamiento de los diferentes sistemas respiratorios que conforman los seres vivos. 2. Argumenta la importancia de la fotosíntesis como un proceso de conversión de energía necesaria para los organismos aerobios. 3. Comprende la glucolisis como una ruta metabólica de la célula para obtener energía. 4. Determina la importancia del ciclo de Krebs como un proceso de conversión de energía necesaria para los organismos. 5. Manifiesta Interés por aprender y por profundizar algunos contenidos La respiración de los seres vivos En los seres unicelulares, como las amebas, el intercambio de gases sucede de la forma más simple, a través de la membrana celular, cubierta externa que rodea a las células, mediante un fenómeno conocido como difusión. La difusión consiste en el paso de sustancias, en este caso de oxígeno y dióxido de carbono, a través de la membrana celular de los organismos. Algunos organismos marinos simples, como esponjas y medusas, cuyas células están en permanente contacto con el agua, realizan su intercambio gaseoso por difusión. Las lombrices, otros gusanos y los anfibios respiran a través de la piel que es muy delgada, por lo que se dice que tiene respiración cutánea. En este tipo de respiración el oxígeno entra al organismo a través de las células de la piel y luego pasa a el sistema circulatorio, que lo transporta a todo el cuerpo; de la misma manera es llevado a la piel y de ahí sale al exterior. Los insectos y algunos otros artrópodos, como los ciempiés, respiran por medio de tráqueas, que son conductos en forma de tubo que se encuentran a lo largo del cuerpo del animal. En este caso, el aire de la atmósfera entra en las tráqueas por medio de pequeños orificios, llamados espiráculos, ubicados a los costados y que tienen vellosidades que impiden la entrada de polvo. De las tráqueas el oxígeno se difunde a todas las células del cuerpo y por estas sale el dióxido de carbono. Las arañas y los escorpiones tienen unas cámaras que contienen unas membranas húmedas con forma de páginas de un libro, con las que respiran. Estas estructuras se conocen como pulmones de libro. El tipo de respiración con las estructuras más complejas es el pulmonar, presente en algunos tipos de peces (conocidos como), los anfibios en estado adulto, los reptiles, las aves y los mamíferos. Los pulmonados son órganos con una gran superficie de intercambio gaseoso, ya que están compuestos de millones de alvéolos.

2 2 El sistema respiratorio de anfibios adultos, reptiles y mamíferos es muy parecido al humano. Por el contrario el de las aves es muy complejo; posee unas estructuras llamadas sacos aéreos, que están conectadas a los pulmones, para llevarles de manera continua aire. Estas adaptaciones en las aves han surgido debido a que el vuelo constituye una actividad que consume grandes cantidades de energía, que debe ser repuesta constantemente. En las hojas y los tallos jóvenes de las plantas hay unas estructuras microscópicas llamadas estomas, formadas por dos células, con forma de frijol, que se abren o cierran para permitir el intercambio gaseoso. El oxígeno que entra en la hoja es transportado hacía la raíz, los tallos, las flores y los frutos. En los tallos y ramas herbáceos, leñosos y semileñosos hay unas estructuras llamadas lenticelas, con forma de poros, por donde las plantas también realizan el intercambio gaseoso. (Tomado de

3 3 Respiración celular (Tomado de Se llama Respiración Celular al conjunto de reacciones bioquímicas que se produce en la mayoría de las células. El mismo está considerado como un proceso muy básico dentro de la nutrición celular. En este proceso, el ácido pirúvico originado por la glucolisis, que es la vía metabólica encargada de fermentar la glucosa para producir la energía que necesita la célula, se desdobla a dióxido de carbono y agua y esto da a origen a 38 moléculas de ATP en células del corazón y del hígado y a 36 en las demás células del cuerpo. La Respiración Celular, entonces, es una parte del metabolismo llamada catabolismo, por la cual la energía que se encuentra dentro de las distintas moléculas, tales como los glúcidos y los lípidos, será liberada de una manera controlada. Mientras se sucede la respiración una parte de la energía es incorporada a la molécula ATP.

4 4 En tanto, la respiración celular puede ser de dos tipos según participe o no el oxígeno. La respiración aeróbica hace uso del oxígeno y resulta ser la variante más extendida (propia de algunas bacterias y de aquellos organismos eucarióticos). Y la respiración anaeróbica, propia de los organismos procariotas (células sin núcleo celular), en este tipo de respiración no existe participación del oxígeno alguna, sino que en lugar de este intervienen algunos minerales u otros subproductos del metabolismo. En la respiración celular, la energía química de varios nutrientes, como la glucosa, es transferida al ATP. En esta forma puede ser transportada para proveer de la energía necesaria para llevar a cabo las funciones metabólicas. El diagrama ilustra las relaciones entre varios aspectos de la respiración celular. El proceso de respiración celular se lleva a cabo, primero en el citoplasma de la célula con la glucolisis y después los compuestos de 3 carbonos producidos, llamados piruvatos, son llevados a la mitocondria, para continuar con una serie de reacciones llamadas Ciclo de Krebs, para formar en el proceso ATP s que permiten a la célula realizar todas su funciones vitales.

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6 6 A continuación, se dan en mayor detalle todas las reacciones que se llevan a cabo. Es importante mencionar, que los organismos que realizan la respiraciòn y son eucaróticos, producen un número de ATP s de 36 a 38, según el tipo de celulas, mientras que los organismos procarióticos, como las bacterias realizan la fermentación, ya sea de forma aerobia o anaerobia, y producen un total de 2 ATP s. Fotosíntesis La fotosíntesis es uno de los procesos metabólicos de los que se valen las células para obtener energía. Es un proceso complejo, mediante el cual los seres vivos poseedores de clorofila y otros pigmentos, captan energía lumínica, para transforman el agua y el CO 2 en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y otros), liberando oxígeno. La energía captada en la fotosíntesis y el poder reductor adquirido en el proceso, hacen posible la reducción y la asimilación de los bioelementos necesarios, como nitrógeno y azufre, además de carbono, para formar materia viva. La radiación luminosa llega a la tierra en forma de" pequeños paquetes", conocidos como cuantos o fotones. Los seres fotosintéticos captan la luz mediante diversos pigmentos fotosensibles, entre los que destacan por su abundancia las clorofilas y carotenos. Al absorber los pigmentos la luz, electrones de sus moléculas adquieren niveles energéticos superiores, cuando vuelven a su nivel inicial liberan la energía que sirve para activar una reacción química: una molécula de pigmento se oxida al perder un electrón que es recogido por otra sustancia, que se reduce. Así la clorofila puede transformar la energía luminosa en energía química.

7 7 En la fotosíntesis se diferencian dos etapas, con dos tipos de reacciones: 1. Fase luminosa: en el tilacoide, en ella se producen transferencias de electrones. 2. Fase oscura: en el estroma. En ella se realiza la fijación de carbono FASE LUMINOSA Los hechos que ocurren en la fase luminosa de la fotosíntesis se pueden resumir en estos puntos: 1. Síntesis de ATP o fotofosforilación que puede ser: o acíclica o abierta o cíclica o cerrada 2. Síntesis de poder reductor NADPH 3. Fotolisis del agua Los pigmentos presentes en los tilacoides de los cloroplastos se encuentran organizados en fotosistemas (conjuntos funcionales formados por más de 200 moléculas de pigmentos); la luz captada en ellos por pigmentos que hacen de antena, es llevada hasta la molécula de "clorofila diana" que es la molécula que se oxida al liberar un electrón, que es el que irá pasando por una serie de transportadores, en cuyo recorrido liberará la energía. Los dos fotosistemas pueden actuar conjuntamente - proceso conocido como esquema en Z, para producir la fotofosforilación (obtención de ATP) o hacerlo solamente el fotosistema I; se diferencia entonces entre fosforilación no cíclica o acíclica cuando actúan los dos, y fotofosforilación cíclica, cuando actúa el fotosistema I unicamente. En la fotofosforilación acíclica se obtiene ATP y se reduce el NADP+ a NADP, mientras que en la fotofosforilación cíclica únicamente se obtiene ATP y no se libera oxígeno.

8 8 FASE OSCURA En esta fase, se va a utilizar la energía química obtenida en la fase luminosa, en reducir CO2, Nitratos y Sulfatos y asimilar los bioelementos C, H, y S, con el fin desdoblar glúcidos, aminoácidos y otras sustancias. Las plantas obtiene el CO2 del aire a través de los estomas de sus hojas. El proceso de reducción del carbono es cíclico y se conoce como Ciclo de Calvin, en honor de su descubridor M. Calvin. (Tomado de

9 9 Revisa la siguiente enlace para ampliar la información Fotos%C3%ADntesis.html Fermentación La acción y el efecto de fermentar (término que hace referencia a la degradación de los hidratos de carbono por acción enzimática) se denomina fermentación. Este proceso de oxidación incompleta es de tipo anaeróbico y da origen a un compuesto orgánico. De acuerdo a las características de esta transformación y al resultado obtenido a partir de ella, es posible asociar a la fermentación distintos conceptos para definirla con precisión. Tipos de fermentación (Imagen tomada de Actividad 1. Enumere tres diferencias entre fotosíntesis y respiración 2. Enumere tres semejanzas entre fotosíntesis y respiración

10 10 3. En qué organismos y en qué parte de estos se da la fotosíntesis? 4. En qué organismos y en qué de estos parte y en se da la respiración? 5. En qué organismos y qué condiciones deben cumplirse para que se de la fermentación? 6. La fermentación a cuál proceso se parece más, a la fotosíntesis o a la respiración? Argumenta tú respuesta. 7. De la fotosíntesis, la respiración y la fermentación, Cuál crees que se dio primero? Argumenta tú respuesta. 8. Realiza a través de un dibujo, una representación de cómo entiendes la fotosíntesis y la respiración. Bibliografía Cienciasbiologia12. (2008). La respiración de los seres vivos: diversidad y adaptación. Recuperado de Energía y metabolismo II: respiración. Recuperado de Ecociencia. Fotosíntesis. Recuperado de Dime y lo olvido, enséñame y lo recuerdo, involúcrame y lo aprendo. Benjamín Franklin.