Guía para el docente

Transcripción

1 Guía para el docente Descripción curricular: - Nivel: 1.º Medio - Subsector: Ciencias biológicas - Unidad temática: - Palabras claves: fotosíntesis, energía, clorofila, tilacoides - Contenidos curriculares: La fotosíntesis - Incorporación de materia y energía a las plantas: fotosíntesis. - Flujo de la energía y la materia en el ecosistema: tramas alimenticias y ciclos del carbono y nitrógeno. - Influencia humana en el ecosistema. - Contenidos relacionados: - 1.º Medio: La célula como unidad funcional. Procesos y funciones vitales: respiración. - 2.º Medio: Material genético y reproducción celular. Organismo y ambiente: efectos ambientales. - 3.º Medio: Regulaciones de las funciones corporales y homeostasis. - 4.º Medio: Organismo y ambiente: ecología y sociedad. - Aprendizajes esperados: - La organización del ecosistema y su dependencia de los flujos de energía y materia en las tramas alimentarias. - Los diversos aspectos de la relación humana con el ambiente, que satisfacen necesidades orgánicas, tecnológicas y estéticas. - El valor de la responsabilidad y preocupación individual y colectiva por el ambiente. Aprendizajes esperados de esta actividad: - Comprenden el fenómeno de la fotosíntesis como proceso que permite la fijación de la energía lumínica y su transformación en energía química. - Identifican las estructuras donde ocurre la fotosíntesis. - Comprenden el rol de la clorofila en la captación de la energía luminosa. - Comprenden la importancia de los organismos fotosintéticos en el flujo energético de los ecosistemas. 1

2 Recursos digitales asociados de - Ficha 12:. - Diapositivas digitales (ppt): Biología NM1. Actividad propuesta para este tema: La actividad propuesta está diseñada para realizarla en dos horas pedagógicas y es de carácter individual. Consiste en responder preguntas que apuntan a comprender el fenómeno de la fotosíntesis como proceso de transformación y fijación de energía, a identificar las principales estructuras involucradas, las distintas fases de este proceso y a reflexionar en torno a la importancia de la fotosíntesis en el flujo energético que permite el sostenimiento de los ecosistemas y la vida en el planeta. Se requiere manejar conocimientos básicos de metabolismo celular y se espera que el alumno sea capaz de consultar referencias complementarias a la información proporcionada en la ficha. ACTIVIDAD: Qué es la fotosíntesis? 1. Mapa del contenido tratado Rol en la transformación de energía luminosa a química Estructuras involucradas Fases de la fotosíntesis Importancia para el desarrollo de la vida en el planeta 2. Desarrollo de la actividad: Qué es la fotosíntesis? Paso 1 Esta actividad cuenta con una pequeña introducción a modo de resumen para los estudiantes. Recomendamos profundizar este tema antes de la realización de la actividad. Puede utilizar este resumen como introducción a la actividad, recordando los conceptos vistos anteriormente. Entregue la guía para el estudiante (disponible en el portal educarchile.cl) y luego comiencen la actividad. 2

3 Paso 2 A continuación encontrará las respuestas a las preguntas de la guía. 1. Ya sabemos que los organismos vivos utilizamos diferentes formas de energía para realizar nuestra actividades. Algunos organismos utilizan la energía guardada en los alimentos y otros la aprovechan directamente del sol. Qué organismos utilizan la energía de los alimentos y cuáles utilizan la energía del sol? Los estudiantes deben responder que los vegetales son capaces de utilizar la energía del sol, a diferencia de los organismos animales, que debemos obtener la energía a partir del consumo de alimentos. 2. Dibuja la planta que más te gusta y descríbela. De qué color es? Cuánto mide? Dónde crece habitualmente? Es importante que los estudiantes observen detalladamente la planta que elijan. Motívelos a describir lo que observan, como los colores, el tamaño y las formas de esta planta. 3. En esta planta, en qué lugar ocurre la fotosíntesis? Recuerda que la fotosíntesis ocurre en ciertas unidades estructurales. Cuáles son estas unidades? Cuál es su función? A qué se le llama unidad estructural de la fotosíntesis? Dónde están estas unidades estructurales? La fotosíntesis ocurre en las partes verdes de las plantas, ya que es en esta parte donde se encuentra la clorofila, pigmento que les da el color verde a las hojas y los tallos y que es capaz de captar longitudes de onda de la luz y utilizar esta energía para hacer las reacciones químicas necesarias para la síntesis de carbohidratos. La unidad estructural de la fotosíntesis son los tilacoides, estructuras con forma de sacos aplanados en cuyo interior se encuentran la clorofila, otros pigmentos y proteínas necesarios para la fotosíntesis. En el caso de las células eucariontes, estos sacos están cubiertos por una membrana formando los cloroplastos. 3

4 4. La respiración celular es proceso metabólico, al igual que la fotosíntesis. Haz un paralelo entre ambos e intenta contestar las siguientes preguntas: Cuáles son sus materias primas? Cuáles son sus productos? A qué organelo celular se asemeja el cloroplasto? Utiliza el siguiente cuadro en tu comparación. Es importante que los estudiantes comprendan que la fotosíntesis y la respiración celular son dos vías metabólicas que les permiten a las células que las realizan utilizar la energía, ya sea química o luminosa, y transformarla en trabajo celular. En ambas se produce intercambio gaseoso. Respiración celular Materias primas 6 CO H 2 O C 6 H 12 O O 2 Productos C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O Organelo celular Cloroplastos Mitocondrias Son procesos inversos y complementarios: sin los productos derivados de la fotosíntesis, el metabolismo celular no se podría realizar. Los cloroplastos se asemejan a las mitocondrias, ya que ambos son organelos membranosos en donde se encuentran los compartimientos, sustancias y enzimas necesarios para que ocurran las reacciones químicas de la fotosíntesis y respiración celular, respectivamente. Paso 3 Una vez finalizada esta parte de la actividad, sugerimos que genere una discusión con los estudiantes en torno a las respuestas de estas preguntas de modo que aclaren las posibles dudas. La siguiente parte de la actividad tiene que ver con los efectos de la fotosíntesis en el medio ambiente, su importancia y el rol que cumple en nuestro planeta. 4

5 II. Reflexiones sobre la fotosíntesis 1. Cuál es el rol de la fotosíntesis en el equilibrio global de la vida en la Tierra? Es importante que los estudiantes mencionen que las plantas y organismos fotosintéticos se encuentran en la base de las cadenas tróficas, son fundamentales para iniciar el flujo energético y para que se desarrolle el ciclo del carbono. Además, como vimos en la pregunta 4, el O 2 es producto de la fotosíntesis y este es un elemento fundamental para la vida de muchos organismos y para mantener un equilibrio de gases en la atmósfera. Si no cuidamos las plantas y los organismos fotosintéticos, es muy probable que estos disminuyan de manera dramática y se produzcan desequilibrios climáticos con consecuencias para todo el planeta y los organismos vivos en general. Las plantas y los organismos fotosintéticos son fundamentales para la realización de la vida y para mantener un equilibrio biológico; por esto, debemos cuidarlos. 2. En comparación con los organismos animales, los organismos vegetales gozan de una gran ventaja para obtener su alimento. Cuál es esta ventaja? Los estudiantes deben responder que los organismos vegetales son capaces de producir su propio alimento (son autótrofos), en cambio los organismos animales debemos alimentarnos de otros organismos: somos organismos heterótrofos. 3. No olvides que los vegetales son también seres vivos. Como tal, realizan ciertas funciones características de los organismos vivos. Recuerda cuáles son estas funciones y luego reflexiona en torno a las siguientes preguntas: 5

6 En este punto los estudiantes deben recordar que los seres vivos tienen ciertas funciones que los caracterizan como tales. Estas son: la capacidad de crecer, reproducirse, alimentarse y respirar. a. Las plantas realizan fotosíntesis en la oscuridad? Los estudiantes deben reconocer que para que el proceso fotosintético se inicie, la planta debe adquirir energía por medio de la clorofila. Si esta energía no está disponible, la planta no podrá iniciar el proceso. b. Las plantas tienen respiración celular, como los organismos animales? Sí, las plantas tienen respiración celular y por lo tanto consumen oxígeno para obtener energía del alimento que han fabricado. Con esto eliminan CO 2. Sin embargo, la actividad metabólica asociada a esta función es muchísimo menor que la fotosintética. Paso 3 Puede concluir la actividad revisando las respuestas de sus estudiantes. Anímelos hacerse nuevas preguntas en torno a este proceso. Puede pedirles que hagan un esquema, en cartulina o papelógrafo, de la fotosíntesis, considerando las estructuras, las fases, las materias primas y los productos. 6