Biologia Celular PDF
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IMPORTANTE
En el presente documento, se utilizan de manera inclusiva términos como “el docente”, “el
estudiante”, “el profesor”, “el niño”, “el compañero” y sus respectivos plurales (así como otras
palabras equivalentes en el contexto educativo) para referirse a hombres y mujeres.
Esta opción obedece a que no existe acuerdo universal respecto de cómo aludir conjuntamente a
ambos sexos en el idioma español, salvo usando “o/a”, “los/las” y otras similares, y ese tipo de
fórmulas supone una saturación gráfica que puede dificultar la comprensión de la lectura.
Programa de Estudio Biología Celular y Molecular 3° o 4° Medio
Índice
Presentación ................................................................................................................................... 5
Nociones básicas ............................................................................................................................... 6
Orientaciones para planificar ............................................................................................................... 16
Orientaciones para evaluar los aprendizajes ............................................................................................. 17
Estructura del programa .................................................................................................................... 19
Biología celular y molecular ................................................................................................................. 21
Propósitos Formativos................................................................................................................................. 21
Enfoques de las asignaturas científicas ...................................................................................................... 21
Orientaciones para el docente .................................................................................................................... 25
Objetivos de Aprendizaje ............................................................................................................................ 28
Unidad 1 - Comprendiendo la estructura y la función de la célula ........................................................................ 32
Actividad 1. Una historia sin fin: la relación entre la biología celular y molecular ................................... 33
Actividad 2. Paisajes celulares .................................................................................................................... 38
Actividad 3. ¿Qué es primero: la estructura o la función celular? ............................................................. 42
Actividad 4. Reproducirse, especializarse o morir ..................................................................................... 45
Actividad de Evaluación: “Procesos celulares en acción” .......................................................................... 49
Unidad 2 - Estudiando la versatilidad de las proteínas..................................................................................... 54
Actividad 1. Biólogas y biólogos celulares y moleculares chilenos y su aporte al conocimiento ........... 110
Actividad 2. Creando bacterias recombinantes sin ir al laboratorio ....................................................... 115
Presentación
Las Bases Curriculares establecen Objetivos de Aprendizaje (OA) que definen los desempeños que se
espera que todos los estudiantes logren en cada asignatura, módulo y nivel de enseñanza. Estos
objetivos integran habilidades, conocimientos y actitudes que se considera relevantes para que los
jóvenes alcancen un desarrollo armónico e integral que les permita enfrentar su futuro con las
herramientas necesarias y participar de manera activa y responsable en la sociedad.
Las Bases Curriculares son flexibles para adaptarse a las diversas realidades educativas que se derivan
de los distintos contextos sociales, económicos, territoriales y religiosos de nuestro país. Estas
múltiples realidades dan origen a diferentes aproximaciones curriculares, didácticas, metodológicas y
organizacionales, que se expresan en el desarrollo de distintos proyectos educativos, todos válidos
mientras permitan el logro de los Objetivos de Aprendizaje. En este contexto, las Bases Curriculares
constituyen, el referente base para los establecimientos que deseen elaborar programas propios, y por
lo tanto, no corresponde que éstas prescriban didácticas específicas que limiten la diversidad de
enfoques educacionales que pueden expresarse en los establecimientos de nuestro país.
Para aquellos establecimientos que no han optado por programas propios, el Ministerio de Educación
suministra estos Programas de Estudio con el fin de facilitar una óptima implementación de las Bases
Curriculares. Estos programas constituyen un complemento totalmente coherente y alineado con las
Bases Curriculares y una herramienta para apoyar los docentes en el logro de los Objetivos de
Aprendizaje.
Los Programas de Estudio proponen al profesor una organización de los Objetivos de Aprendizaje con
relación al tiempo disponible dentro del año escolar, y constituyen una orientación acerca de cómo
secuenciar los objetivos y cómo combinarlos para darles una comprensión profunda y transversal. Se
trata de una estimación aproximada y de carácter indicativo que puede ser adaptada por los docentes,
de acuerdo a la realidad de sus estudiantes y de su establecimiento.
Asimismo, para facilitar al profesor su quehacer en el aula, se sugiere un conjunto de indicadores de
evaluación que dan cuenta de los diversos desempeños de comprensión que demuestran que un alumno
ha aprendido en profundidad, transitando desde lo más elemental hasta lo más complejo, y que
aluden a los procesos cognitivos de orden superior, las comprensiones profundas o las habilidades que
se busca desarrollar transversalmente.
Junto con ello, se proporciona orientaciones didácticas para cada disciplina y una gama amplia y
flexible de actividades de aprendizaje y de evaluación, que pueden utilizarse como base para nuevas
actividades acordes con las diversas realidades de los establecimientos educacionales. Estas
actividades se enmarcan en un modelo pedagógico cuyo enfoque es el de la comprensión profunda y
significativa, lo que implica establecer posibles conexiones al interior de cada disciplina y también con
otras áreas del conocimiento, con el propósito de facilitar el aprendizaje.
Estas actividades de aprendizaje y de evaluación se enriquecen con sugerencias al docente,
recomendaciones de recursos didácticos complementarios y bibliografía para profesores y estudiantes.
En síntesis, se entrega estos Programas de Estudio a los establecimientos educacionales como un apoyo
para llevar a cabo su labor de enseñanza.
Nociones básicas
CONOCIMIENTOS
Los conocimientos de las asignaturas y módulos corresponden a conceptos, redes de conceptos e
información sobre hechos, procesos, procedimientos y operaciones que enriquecen la comprensión
de los alumnos sobre los fenómenos que les toca enfrentar. Les permiten relacionarse con el
entorno, utilizando nociones complejas y profundas que complementan el saber que han generado
por medio del sentido común y la experiencia cotidiana. Se busca que sean esenciales,
fundamentales para que los estudiantes construyan nuevos aprendizajes y de alto interés para ellos.
Se deben desarrollar de manera integrada con las habilidades, porque son una condición para el
progreso de estas y para lograr la comprensión profunda.
1
El conjunto de habilidades seleccionadas para integrar el currículum de 3° y 4° medio corresponden a una adaptación de distintos modelos (Binkley et al., 2012;
Fadel et al., 2016).
MANERAS DE PENSAR
Desarrollo de la creatividad y la innovación
Las personas que aprenden a ser creativas poseen habilidades de pensamiento divergente,
producción de ideas, fluidez, flexibilidad y originalidad. El pensamiento creativo implica abrirse a
diferentes ideas, perspectivas y puntos de vista, ya sea en la exploración personal o en el trabajo en
equipo. La enseñanza para la creatividad implica asumir que el pensamiento creativo puede
desarrollarse en todas las instancias de aprendizaje y en varios niveles: imitación, variación,
combinación, transformación y creación original. Por ello, es importante que los docentes consideren
que, para lograr la creación original, es necesario haber desarrollado varias habilidades y que la
creatividad también puede enseñarse mediante actividades más acotadas según los diferentes
niveles. (Fadel et al, 2016).
Desarrollo del pensamiento crítico
Cuando aprendemos a pensar críticamente, podemos discriminar entre informaciones, declaraciones o
argumentos, evaluando su contenido, pertinencia, validez y verosimilitud. El pensamiento crítico
permite cuestionar la información, tomar decisiones y emitir juicios, como asimismo reflexionar
críticamente acerca de diferentes puntos de vista, tanto de los propios como de los demás, ya sea
para defenderlos o contradecirlos sobre la base de evidencias. Contribuye así, además, a la
autorreflexión y corrección de errores, y favorece la capacidad de estar abierto a los cambios y de tomar
decisiones razonadas. El principal desafío en la enseñanza del pensamiento crítico es la aplicación
exitosa de estas habilidades en contextos diferentes de aquellos en que fueron aprendidas (Fadel et
al,2016).
Desarrollo de la metacognición
El pensamiento metacognitivo se relaciona al concepto de “aprender a aprender”. Se refiere a ser
consciente del propio aprendizaje y de los procesos para lograrlo, lo que permite autogestionarlo con
autonomía, adaptabilidad y flexibilidad. El proceso de pensar acerca del pensar involucra la reflexión
propia sobre la posición actual, fijar los objetivos a futuro, diseñar acciones y estrategias potenciales,
monitorear el proceso de aprendizaje y evaluar los resultados. Incluye tanto el conocimiento que se tiene
sobre uno mismo como estudiante o pensador, como los factores que influyen en el rendimiento. La
reflexión acerca del propio aprendizaje favorece su comunicación, por una parte, y la toma de
conciencia de las propias capacidades y debilidades, por otra. Desde esta perspectiva, desarrolla la
autoestima, la disciplina, la capacidad de perseverar y la tolerancia a la frustración.
Desarrollo de Actitudes
• Pensar con perseverancia y proactividad para encontrar soluciones innovadoras a los problemas.
• Pensar con consciencia, reconociendo que los errores ofrecen oportunidades para el
aprendizaje.
• Pensar con flexibilidad para reelaborar las propias ideas, puntos de vista y creencias.
• Pensar con reflexión propia y autonomía para gestionar el propio aprendizaje, identificando
capacidades, fortalezas y aspectos por mejorar.
• Pensar con consciencia de que los aprendizajes se desarrollan a lo largo de la vida y enriquecen la
experiencia.
• Pensar con apertura hacia otros para valorar la comunicación como una forma de relacionarse con
diversas personas y culturas, compartiendo ideas que favorezcan el desarrollo de la vida en
sociedad.
Desarrollo de la comunicación
Aprender a comunicarse ya sea de manera escrita, oral o multimodal, requiere generar estrategias y
herramientas que se adecuen a diversas situaciones, propósitos y contextos socioculturales, con el
fin de transmitir lo que se desea de manera clara y efectiva. La comunicación permite desarrollar la
empatía, la autoconfianza, la valoración de la interculturalidad, así como la adaptabilidad, la
creatividad y el rechazo a la discriminación.
Desarrollo de la colaboración
La colaboración entre personas con diferentes habilidades y perspectivas faculta al grupo para tomar
mejores decisiones que las que se tomarían individualmente, permite analizar la realidad desde más
ángulos y producir obras más complejas y más completas. Además, el trabajo colaborativo entre
pares determina nuevas formas de aprender y de evaluarse a sí mismo y a los demás, lo que permite
visibilizar los modos en que se aprende; esto conlleva nuevas maneras de relacionarse en torno al
aprendizaje.
La colaboración implica, a su vez, actitudes clave para el aprendizaje en el siglo XXI, como la
responsabilidad, la perseverancia, la apertura de mente hacia lo distinto, la aceptación y valoración
de las diferencias, la autoestima, la tolerancia a la frustración, el liderazgo y la empatía.
Desarrollo de Actitudes
• Trabajar colaborativamente en la generación, desarrollo y gestión de proyectos y la resolución de
problemas, integrando las diferentes ideas y puntos de vista.
• Trabajar con autonomía y proactividad en trabajos colaborativos e individuales para llevar a cabo
eficazmente proyectos de diversa índole.
• Interesarse por las posibilidades que ofrece la tecnología para el desarrollo intelectual, personal y
social del individuo.
• Valorar las TIC como una oportunidad para informarse, investigar, socializar, comunicarse y
participar como ciudadano.
• Actuar responsablemente al gestionar el tiempo para llevar a cabo eficazmente los proyectos
personales, académicos y laborales.
• Asumir responsabilidad por las propias acciones y decisiones con consciencia de las implicancias
que ellas tienen sobre sí mismo y los otros.
Consideraciones generales
Las consideraciones que se presentan a continuación son relevantes para una óptima implementación
de los Programas de Estudio, se vinculan estrechamente con los enfoques curriculares, y permiten
abordar de mejor manera los Objetivos de Aprendizaje de las Bases Curriculares.
EL ESTUDIANTE DE 3º y 4º MEDIO
La formación en los niveles de 3° y 4° Medio cumple un rol esencial en su carácter de etapa final del
ciclo escolar. Habilita al alumno para conducir su propia vida en forma autónoma, plena, libre y
responsable, de modo que pueda desarrollar planes de vida y proyectos personales, continuar su
proceso educativo formal mediante la educación superior, o incorporarse a la vida laboral.
El perfil de egreso que establece la ley en sus objetivos generales apunta a formar ciudadanos
críticos, creativos y reflexivos, activamente participativos, solidarios y responsables, con conciencia
de sus deberes y derechos, y respeto por la diversidad de ideas, formas de vida e intereses. También
propicia que estén conscientes de sus fortalezas y debilidades, que sean capaces de evaluar los
méritos relativos de distintos puntos de vista al enfrentarse a nuevos escenarios, y de fundamentar
adecuadamente sus decisiones y convicciones, basados en la ética y la integridad. Asimismo, aspira a
que sean personas con gran capacidad para trabajar en equipo e interactuar en contextos
socioculturalmente heterogéneos, relacionándose positivamente con otros, cooperando y
resolviendo adecuadamente los conflictos.
De esta forma, tomarán buenas decisiones y establecerán compromisos en forma responsable y
solidaria, tanto de modo individual como colaborativo, integrando nuevas ideas y reconociendo que
las diferencias ayudan a concretar grandes proyectos.
Para ello, lograr este desarrollo en los estudiantes, es necesario que los docentes conozcan sus
diversos talentos, necesidades, intereses y preferencias de sus estudiantes y promuevan
intencionadamente la su autonomía de los alumnos, con el propósito de incentivar la motivación por
aprender y la autorregulación necesarias para que las actividades de este Programa sean instancias
significativas para sus desafíos, intereses y proyectos personales.
Un problema real es interdisciplinario. Por este motivo, en los Programas de Estudio de cada
asignatura se integra orientaciones concretas y modelos de proyectos, que facilitarán esta tarea a los
docentes y que fomentarán el trabajo y la planificación conjunta de algunas actividades entre
profesores de diferentes asignaturas.
Se espera que, en las asignaturas electivas de profundización el docente destine un tiempo para el
trabajo en proyectos interdisciplinarios. Para ello, se incluye un modelo de proyecto interdisciplinario
por asignatura de profundización.
Existe una serie de elementos esenciales que son requisitos para el diseño de un Proyecto2 permita
maximizar el aprendizaje y la participación de los estudiantes, de manera que aprendan cómo aplicar
el conocimiento al mundo real, cómo utilizarlo para resolver problemas, responder preguntas
complejas y crear productos de alta calidad. Dichos elementos son:
• Conocimiento clave, comprensión y habilidades
El proyecto se basa en un problema significativo para resolver o una pregunta para responder, en el
nivel adecuado de desafío para los alumnos, que se implementa mediante una pregunta de
conducción abierta y atractiva.
• Indagación sostenida
El proyecto implica un proceso activo y profundo a lo largo del tiempo, en el que los estudiantes
generan preguntas, encuentran y utilizan recursos, hacen preguntas adicionales y desarrollan sus
propias respuestas.
• Autenticidad
El proyecto tiene un contexto del mundo real, utiliza procesos, herramientas y estándares de calidad
del mundo real, tiene un impacto real, ya que creará algo que será utilizado o experimentado por
otros, y/o está conectado a las propias preocupaciones, intereses e identidades de los alumnos.
• Voz y elección del estudiante
El proyecto permite a los estudiantes tomar algunas decisiones sobre los productos que crean, cómo
funcionan y cómo usan su tiempo, guiados por el docente y dependiendo de su edad y experiencia
de Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP).
• Reflexión
El proyecto brinda oportunidades para que los alumnos reflexionen sobre qué y cómo están
aprendiendo, y sobre el diseño y la implementación del proyecto.
2 Adaptado de John Larmer, John Mergendoller, Suzie Boss. Setting the Standard for Project Based Learning: A Proven Approach to Rigorous Classroom Instruction,
(ASCD 2015).
• Crítica y revisión
El proyecto incluye procesos de retroalimentación para que los estudiantes den y reciban
comentarios sobre su trabajo, con el fin de revisar sus ideas y productos o realizar una investigación
adicional.
• Producto público
El proyecto requiere que los alumnos demuestren lo que aprenden, creando un producto que se
presenta u ofrece a personas que se encuentran más allá del aula.
CIUDADANÍA DIGITAL
Los avances de la automatización, así como el uso extensivo de las herramientas digitales y de la
inteligencia artificial, traerán como consecuencia grandes transformaciones y desafíos en el mundo del
trabajo, por lo cual los estudiantes deben contar con herramientas necesarias para enfrentarlos. Los
Programas de Estudio promueven que los alumnos empleen tecnologías de información para
comunicarse y desarrollar un pensamiento computacional, dando cuenta de sus aprendizajes o de sus
creaciones y proyectos, y brindan oportunidades para hacer un uso extensivo de ellas y desarrollar
capacidades digitales para que aprendan a desenvolverse de manera responsable, informada, segura,
ética, libre y participativa, comprendiendo el impacto de las TIC en la vida personal y el entorno.
CONTEXTUALIZACIÓN CURRICULAR
La contextualización curricular es el proceso de apropiación y desarrollo del currículum en una
realidad educativa concreta. Este se lleva a cabo considerando las características particulares del
contexto escolar (por ejemplo, el medio en que se sitúa el establecimiento educativo, la cultura, el
proyecto educativo institucional de las escuelas y la comunidad escolar, el tipo de formación
diferenciada que se imparte -Artística, Humanístico-Científica, Técnico Profesional-, entre otros), lo
que posibilita que el proceso educativo adquiera significado para los estudiantes desde sus propias
realidades y facilita, así, el logro de los Objetivos de Aprendizaje.
Los Programas de Estudio consideran una propuesta de diseño de clases, de actividades y de
evaluaciones que pueden modificarse, ajustarse y transferirse a diferentes realidades y contextos.
• Trabajar para que todos alcancen los Objetivos de Aprendizaje señalados en el currículum,
acogiendo la diversidad y la inclusión como una oportunidad para desarrollar más y mejores
aprendizajes.
• Generar ambientes de aprendizaje inclusivos, lo que implica que cada estudiante debe sentir
seguridad para participar, experimentar y contribuir de forma significativa a la clase. Se
recomienda destacar positivamente las características particulares y rechazar toda forma de
discriminación, agresividad o violencia.
• Proveer igualdad de oportunidades, asegurando que los alumnos puedan participar por igual en
todas las actividades, evitando asociar el trabajo de aula con estereotipos asociados a género,
características físicas o cualquier otro tipo de sesgo que provoque discriminación.
• Utilizar materiales, aplicar estrategias didácticas y desarrollar actividades que se adecuen a las
singularidades culturales y étnicas de los estudiantes y a sus intereses.
• Promover un trabajo sistemático, con actividades variadas para diferentes estilos de aprendizaje y
con ejercitación abundante, procurando que todos tengan acceso a oportunidades de aprendizaje
enriquecidas.
Dicho objetivo responde a la pregunta: ¿qué se espera que aprendan? Y se especifica a partir de los
Objetivos de Aprendizaje propuestos en las Bases Curriculares y en relación con los intereses,
necesidades y características particulares de los estudiantes.
2. Determinar evidencias
Teniendo claridad respecto de los aprendizajes que se quiere lograr, hay que preguntarse: ¿qué
evidencias permitirán verificar que el conjunto de Objetivos de Aprendizaje se logró? En este sentido,
los Indicadores presentados en el Programa resultan de gran ayuda, dado que orientan la toma de
decisiones con un sentido formativo.
Teniendo en mente los Objetivos de Aprendizajes y la evidencia que ayudará a verificar que se han
alcanzado, llega el momento de pensar en las actividades de aprendizaje más apropiadas.
¿Qué experiencias brindarán oportunidades para adquirir los conocimientos, habilidades y
actitudes que se necesita? Además de esta elección, es importante verificar que la secuencia de las
actividades y estrategias elegidas sean las adecuadas para el logro de los objetivos. (Saphier, Haley-
Speca y Gower, 2008).
• Evaluar solamente aquello que los alumnos efectivamente han tenido la oportunidad de aprender
mediante las experiencias de aprendizaje mediadas por el profesor.
• Procurar que se utilice diversas formas de evaluar, que consideren las distintas características,
ritmos y formas de aprender, necesidades e intereses de los estudiantes, evitando posibles sesgos y
problemas de accesibilidad para ellos.
• Promover que los alumnos tengan una activa participación en los procesos de evaluación; por
ejemplo: al elegir temas sobre los cuales les interese realizar una actividad de evaluación o sugerir
la forma en que presentarán a otros un producto; participar en proponer los criterios de evaluación;
generar experiencias de auto- y coevaluación que les permitan desarrollar su capacidad para
reflexionar sobre sus procesos, progresos y logros de aprendizaje.
• Que las evaluaciones sean de la más alta calidad posible; es decir, deben representar de la forma
más precisa posible los aprendizajes que se busca evaluar. Además, las evidencias que se levantan y
fundamentan las interpretaciones respecto de los procesos, progresos o logros de aprendizajes de
los estudiantes, deben ser suficientes como para sostener de forma consistente esas
interpretaciones evaluativas.
EVALUACIÓN
Para certificar los aprendizajes logrados, el profesor puede utilizar diferentes métodos de evaluación
sumativa que reflejen los OA. Para esto, se sugiere emplear una variedad de medios y evidencias, como
portafolios, registros anecdóticos, proyectos de investigación grupales e individuales, informes,
presentaciones y pruebas orales y escritas, entre otros. Los Programas de Estudio proponen un
ejemplo de evaluación sumativa por unidad. La forma en que se diseñe este tipo de evaluaciones y el
modo en que se registre y comunique la información que se obtiene de ellas (que puede ser con
calificaciones) debe permitir que dichas evaluaciones también puedan usarse formativamente para
retroalimentar tanto la enseñanza como el aprendizaje.
El uso formativo de la evaluación debiera preponderar en las salas de clases, utilizándose de manera
sistemática para reflexionar sobre el aprendizaje y la enseñanza, y para tomar decisiones pedagógicas
pertinentes y oportunas que busquen promover el progreso del aprendizaje de todos los estudiantes,
considerando la diversidad como un aspecto inherente a todas las aulas.
El proceso de evaluación formativa que se propone implica articular el proceso de enseñanza-
aprendizaje en función de responder a las siguientes preguntas: ¿A dónde voy? (qué objetivo de
aprendizaje espero lograr), ¿Dónde estoy ahora? (cuán cerca o lejos me encuentro de lograr ese
aprendizaje) y ¿Qué estrategia o estrategias pueden ayudarme a llegar a donde tengo que ir? (qué
pasos tengo que dar para acercarme a ese aprendizaje). Este proceso continuo de establecer un
objetivo de aprendizaje, evaluar los niveles actuales y luego trabajar estratégicamente para reducir la
distancia entre los dos, es la esencia de la evaluación formativa. Una vez que se alcanza una meta de
aprendizaje, se establece una nueva meta y el proceso continúa.
Para promover la motivación para aprender, el nivel de desafío y el nivel de apoyo deben ser los
adecuados –en términos de Vygotsky (1978), estar en la zona de desarrollo próximo de los
estudiantes–, para lo cual se requiere que todas las decisiones que tomen los profesores y los propios
alumnos, se basen en la información o evidencia sobre el aprendizaje recogidas continuamente
(Griffin, 2014; Moss & Brookhart, 2009).
Propósito de la unidad
Resume el objetivo formativo de la
unidad, actúa como una guía para el
conjunto de actividades y evaluaciones
que se diseñan en cada unidad. Se
detalla qué se espera que el estudiante
comprenda en la unidad, vinculando los
contenidos, las habilidades y las
actitudes de forma integrada.
Indicadores de evaluación
Detallan uno o más desempeños
observables, medibles, específicos de los
estudiantes que permiten evaluar el
conjunto de Objetivos de Aprendizaje de la
unidad. Son de carácter sugerido, por lo
que el docente puede modificarlos o
complementarlos.
Recursos
Se especifican todos los recursos
necesarios para el desarrollo de la
actividad. Especialmente relevantes,
dado el enfoque de aprendizaje para la
comprensión profunda y el de las
Habilidades para el Siglo XXI es la
incorporación de recursos virtuales y
de uso de TIC.
Actividades de evaluación
sumativa de la unidad
Son propuestas de evaluaciones de
cierre de unidad que contemplan los
aprendizajes desarrollados a lo largo de
ellas. Mantienen una estructura similar a las
actividades de aprendizaje.
Naturaleza de la Ciencia
El aprendizaje de disciplinas científicas se fortalece cuando se relaciona, además, con una
comprensión acerca de la construcción del conocimiento científico, sus aplicaciones e implicancias en
la tecnología y en la sociedad. La ciencia es una forma de conocimiento universal y transversal a
culturas y personas, que asume múltiples interrelaciones entre fenómenos y que se amplía a través
del tiempo y de la historia, evolucionando a partir de evidencia empírica de modo que se logre
comprender que lo que se sabe hoy es producto de una construcción no lineal de saberes y podría
modificarse en el futuro.
En las Bases Curriculares de 1° básico a 2° medio se trabaja Grandes Ideas de la Ciencia en conjunto
con los Objetivos de Aprendizaje, que integran conocimientos de Biología, Física y Química. En el ciclo
de 3° y 4° medio se incorporan, además, Grandes Ideas “acerca de” la ciencia, las que tienen relación
con aspectos de la naturaleza de la ciencia.
Se presenta a continuación las Grandes Ideas de la Ciencia y las Grandes Ideas acerca de la Ciencia
(Harlen et al., 2012).
GI.1 Los organismos tienen estructuras y realizan procesos para satisfacer sus necesidades y
responder al medio ambiente.
GI.2 Los organismos necesitan energía y materiales de los cuales con frecuencia dependen y por
los que interactúan con otros organismos en un ecosistema.
GI.3 La información genética se transmite de una generación de organismos a la siguiente.
GI.4 La evolución es la causa de la diversidad de los organismos vivientes y extintos.
GI.5 Todo material del Universo está compuesto de partículas muy pequeñas.
GI.6 La cantidad de energía en el Universo permanece constante.
GI.7 El movimiento de un objeto depende de las interacciones en que participa.
GI.8 Tanto la composición de la Tierra como su atmósfera cambian a través del tiempo y tienen
las condiciones necesarias para la vida.
GI.9 La ciencia supone que por cada efecto hay una o más causas.
GI.10 Las explicaciones, las teorías y modelos científicos son aquellos que mejor dan cuenta de los
hechos conocidos en su momento.
GI.11 Las aplicaciones de la ciencia tienen con frecuencia implicancias éticas, sociales, económicas
y políticas.
GI.12 El conocimiento producido por la ciencia se utiliza en algunas tecnologías para crear
productos que sirven a propósitos humanos.
El aprendizaje de las Grandes Ideas se logra por medio del estudio de fenómenos, identificando
patrones comunes entre ellos mediante el uso de evidencias, generando hipótesis y contrastando
resultados, inferencias y conclusiones. Por ende, el logro de comprensiones esenciales en la ciencia
implica poner en práctica habilidades científicas.
Evaluar
Para el desarrollo de esta pericia, se considera la validez de la información y el proceso de
investigación, según la calidad y la confiabilidad de resultados obtenidos, sus alcances y limitaciones.
Asimismo, se consideran diversas implicancias de problemas científicos y tecnológicos. Esta práctica
se relaciona con el respeto, la ética y la rigurosidad.
Ciudadanía digital
Las habilidades de alfabetización digital y de uso de tecnologías que se promueve en las Bases
Curriculares de 3° y 4° medio, como parte de las Habilidades para el siglo XXI, son fundamentales para
generar instancias de colaboración, comunicación, creación e innovación en los estudiantes mediante
el uso de TIC. También contribuyen a desarrollar la capacidad de utilizarlas con criterio, prudencia y
responsabilidad.
En las asignaturas de Ciencias, estas habilidades pueden abordarse por medio del uso de las TIC. Ellas
permiten acercarse a una amplia variedad de fuentes para abordar problemas científicos y
fundamentar opiniones, acceder a herramientas y recursos para desarrollar investigaciones, y
comunicar y difundir trabajos y proyectos. Además, generan la necesidad de reflexionar sobre su
alcance.
En esta sección, se sugiere orientaciones didácticas de trabajo para la enseñanza de las ciencias, que
son clave para el aprendizaje significativo de conocimientos y prácticas científicas, sin perjuicio de las
alternativas didácticas propias que el docente o el establecimiento decida poner en práctica.
Para promover el interés y la curiosidad de los estudiantes por las ciencias y la sensibilización frente a
problemáticas contingentes, se sugiere la consideración y el respeto por los saberes populares y las
ideas previas de los estudiantes, junto con la observación y el análisis de fenómenos naturales y
situaciones cotidianas desde una perspectiva integral. El docente debiese guiarlos para que
reflexionen, cuestionen y resignifiquen su forma de interpretar el mundo natural y social sobre la
base de preguntas desafiantes y situaciones reales.
Para favorecer una comprensión más completa del quehacer científico, el docente no debiese
limitarse a presentar resultados, sino también detenerse y valorar el proceso y contexto de las
investigaciones y descubrimientos científicos que desarrollaron mujeres y hombres. Así, se sugiere
implementar actividades de investigación e indagación en que los estudiantes sean desafiados con
preguntas y problemas científicos, involucrándolos en la búsqueda de respuestas, mediante el diseño
y la ejecución de prácticas científicas escolares que permitan relacionar y contrastar ideas previas,
hipótesis, principios y teorías con resultados. Esto favorece, a su vez, el uso y el desarrollo de
modelos, explicaciones y argumentos científicos para la construcción de su propio entendimiento, y
promueve la concientización propositiva de las etapas, obstáculos, incertidumbres y nuevas
preguntas que surgieron en el proceso.
Grandes Ideas
Para abarcar el amplio espectro del conocimiento científico, entregar una visión integrada de los
fenómenos y aprovechar mejor el limitado tiempo de aprendizaje, es conveniente organizar y concluir
las experiencias educativas en torno a Grandes Ideas; es decir, ideas clave de la Ciencia y acerca de la
Ciencia que, en su conjunto, permitan explicar los fenómenos naturales. Al comprenderlas, se hace
más fácil predecir fenómenos, evaluar críticamente la evidencia científica y tomar conciencia de la
estrecha relación entre ciencia y sociedad (Ver Anexo 1).
Para favorecer una visión más humana y realista de los alcances de las ciencias, el docente debiese
mostrar cómo los conocimientos científicos contribuyen al desarrollo de tecnologías e innovaciones
que, a su vez, generan impactos en el desarrollo científico, la sociedad y el ambiente. Estas relaciones
debiesen ser objeto de reflexión y debate por medio del estudio de diversos casos históricos y
contingentes en el ámbito nacional e internacional. Esto permite tomar conciencia de que el
desarrollo y las aplicaciones científicas y tecnológicas tienen consecuencias en los ámbitos social,
ambiental, económico, político, ético y moral.
Territorialidad y Sostenibilidad
Para promover la conciencia frente a la emergencia planetaria en la que nos encontramos, es clave
que los estudiantes profundicen en el conocimiento natural y social del territorio en el que viven.
Además, que participen de manera responsable y colaborativa en el diseño y la ejecución de
actividades y proyectos que se enmarquen en el desarrollo sostenible y la restauración de la
naturaleza, junto con otros actores u organismos locales.
Algunas estrategias que permiten cultivar el interés y la curiosidad por las ciencias pueden ser:
Observación de imágenes, videos y animaciones; Trabajo en terreno con informe de observaciones,
mediciones y registros de evidencias; Lectura y análisis de textos de interés científico, noticias
científicas, biografías de científicos; Actividades prácticas con registro de observaciones del medio o
experiencias con el cuerpo; Juegos o simulaciones; Elaboración y uso de modelos concretos (como
maquetas, esquemas, dibujos científicos rotulados, organizadores gráficos) y abstractos (como
modelos matemáticos y juegos didácticos); Trabajo cooperativo experimental o de investigación en
diversas fuentes de información; Uso de software para el procesamiento de datos; Uso de
aplicaciones tecnológicas o internet en proyectos de investigación; Uso de simuladores y animaciones
virtuales de procesos científicos; Presentación de resultados o hallazgos de investigaciones
experimentales o bibliográficas; Participación en espacios de expresión y debates; Actividades que
conducen a establecer conexiones con otros sectores; Espacios y actividades de participación y
convivencia de los estudiantes con el entorno y la comunidad, entre otros.
De acuerdo con los propósitos formativos de la asignatura, se evalúa tanto los conocimientos
científicos como las habilidades, las actitudes y la capacidad para usar todos estos aprendizajes para
resolver problemas cotidianos. Precisamente, se promueve la evaluación de los Objetivos de
Aprendizaje del Programa mediante desafíos o contextos de evaluación que den a los estudiantes la
oportunidad de demostrar lo que saben y son capaces de hacer.
Mientras mayor es la diversidad de los instrumentos a aplicar y de sus contextos de aplicación, mayor
es la información y mejor es la calidad de los datos que se obtienen de la evaluación, lo que permite
conocer con más precisión los verdaderos niveles de aprendizaje logrados por los estudiantes.
Asimismo, la retroalimentación de los logros a los estudiantes será más completa mientras más
amplia sea la base de evidencias de sus desempeños. Por otra parte, es recomendable que los
estudiantes participen en la confección de instrumentos de evaluación o como evaluadores de sus
propios trabajos o del de sus compañeros. Esto les permite entender qué desempeño se espera de
ellos y tomar conciencia y responsabilidad progresiva de sus propios procesos de aprendizaje.
Objetivos de Aprendizaje
El electivo de Biología celular y molecular presenta Objetivos de Aprendizaje de dos naturalezas: unos
de habilidades3, comunes a todas las asignaturas científicas del nivel, y otros de objetivos enfocados
en el conocimiento y la comprensión. Ambos tipos de objetivos se entrelazan en el proceso de
enseñanza-aprendizaje, junto con las actitudes propuestas desde el marco de Habilidades para el
siglo XXI.
Se espera que los estudiantes sean capaces de:
Habilidades
Planificar y conducir una investigación
a. Formular preguntas y problemas sobre tópicos científicos de interés, a partir de la
observación de fenómenos y/o la exploración de diversas fuentes.
b. Planificar y desarrollar investigaciones que permitan recoger evidencias y contrastar
hipótesis, con apoyo de herramientas tecnológicas y matemáticas.
Analizar e interpretar datos
c. Describir patrones, tendencias y relaciones entre datos, información y variables.
d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
Construir explicaciones y diseñar soluciones
e. Construir, usar y comunicar argumentos científicos.
f. Desarrollar y usar modelos basados en evidencia, para predecir y explicar mecanismos y
fenómenos naturales.
g. Diseñar proyectos para encontrar soluciones a problemas, usando la imaginación y la
creatividad.
Evaluar
h. Evaluar la validez de información proveniente de diversas fuentes, distinguiendo entre
evidencia científica e interpretación, y analizar sus alcances y limitaciones.
i. Analizar críticamente implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales de problemas
relacionados con controversias públicas que involucran ciencia y tecnología.
3Cabe señalar que no es necesario seguir un orden lineal al enseñar el proceso de investigación, y que es posible trabajar
cada uno de los Objetivos de Aprendizaje en forma independiente.
Conocimiento y comprensión
OA 5. Explicar las relaciones entre estructuras y funciones de proteínas en procesos como la actividad
enzimática, flujo de iones a través de membranas y cambios conformacionales en procesos de
motilidad celular y contracción muscular.
• Trabajar con autonomía • Pensar con • Trabajar colaborativamente • Pensar con apertura a
y proactividad en autorreflexión y en la generación, desarrollo distintas perspectivas y
trabajos colaborativos e autonomía para y gestión de proyectos y la contextos, asumiendo
individuales para llevar a gestionar el propio resolución de problemas, riesgos y
cabo eficazmente aprendizaje, integrando las diferentes responsabilidades.
proyectos de diversa identificando ideas y puntos de vista.
índole. capacidades, fortalezas • Trabajar
y aspectos por mejorar. • Pensar con autorreflexión colaborativamente en la
• Pensar con y autonomía para generación, desarrollo y
autorreflexión y • Trabajar con gestionar el propio gestión de proyectos y la
autonomía para responsabilidad y aprendizaje, identificando resolución de problemas,
gestionar el propio liderazgo en la realización capacidades, fortalezas y integrando las diferentes
aprendizaje, de las tareas colaborativas aspectos por mejorar. ideas y puntos de vista.
identificando y en función del logro de
capacidades, fortalezas metas comunes. • Trabajar con empatía y • Perseverar en torno a
y aspectos por mejorar. respeto en el contexto de metas con miras a la
• Trabajar con empatía y la diversidad, eliminando construcción de proyectos
• Interesarse por las respeto en el contexto toda expresión de prejuicio de vida y al aporte a la
posibilidades que de la diversidad, y discriminación. sociedad y al país con
ofrece la tecnología eliminando toda autodeterminación,
para el desarrollo expresión de prejuicio y autoconfianza y respeto
intelectual, personal y discriminación. por sí mismo y por los
social del individuo. demás.
Objetivos de Aprendizaje
OA 1. Investigar el desarrollo del conocimiento de biología celular y molecular a lo largo de la historia
y su relación con diversas disciplinas como la química, la física y la matemática, entre otros.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Relacionar las investigaciones, llevadas a cabo tanto por hombres como por mujeres, con los avances
científicos en el conocimiento de la biología celular y molecular, tomando en cuenta las evidencias y
los cambios que han experimentado a lo largo del tiempo, y analizando el aporte de otras disciplinas
científicas a su desarrollo propiamente tal.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 1. Investigar el desarrollo del conocimiento de biología celular y molecular a lo largo de la historia
y su relación con diversas disciplinas como la química, la física y la matemática, entre otros.
ACTITUDES
Trabajar con autonomía y proactividad en trabajos colaborativos e individuales para llevar a cabo
eficazmente proyectos de diversa índole.
DURACIÓN
8 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Observaciones al docente
Para iniciar la unidad se recomienda al docente evaluar aprendizajes relevantes, que servirán como base para
profundizar en el estudio de la biología celular y molecular. Para ello, el docente invita a los estudiantes a
realizar un mapa mental sobre conocimientos sobre la célula, sus principales estructuras y organelos, células
eucariontes y procarionte; células animales y vegetales, procesos de división celular, entre otros.
➢ Registran sus aportes, justificando con una idea o concepto la relación con estas disciplinas.
➢ En grupos pequeños, planifican y desarrollan una investigación bibliográfica relacionada con los
principales hitos en el conocimiento de la biología celular y molecular, que han sucedido a través
del tiempo, en el ámbito local y global, enfatizando los aportes realizados por otras disciplinas
científicas, como la química, la física y la matemática, entre otros.
➢ Comparan sus trabajos, con el fin de establecer coincidencias y diferencias, llegando a consenso
en los hitos establecidos.
Observaciones al docente
Los estudiantes pueden trabajar los hitos sobre el conocimiento de la biología celular y molecular en una
línea de tiempo integrada. Para ello, se puede elaborar una línea de tiempo consensuada que integre ambas
disciplinas.
➢ Sobre la base de la lectura de un texto como el siguiente, los estudiantes reflexionan sobre el
origen de la biología molecular y su relación con otras disciplinas científicas, guiados por las
siguientes preguntas:
• ¿Cuáles con los principales aportes que presenta la biología
Conexión interdisciplinar:
molecular al conocimiento científico? Lengua y Literatura 3º
• ¿Por qué la biología molecular tuvo un origen posterior a la o 4º Medio: OA 6 (3°) o
OA5 (4°)
biología celular?
• ¿Qué disciplinas contribuyeron al desarrollo de la biología molecular?
• ¿Cuáles serían los aportes de estas disciplinas?
• ¿Por qué el estudio del gusano C. elegans marcó un hito en el desarrollo de la biología celular
y molecular?
• Mediante el ejemplo de un caso puntual, explique brevemente los aportes de la biología
molecular en el ámbito local y global.
• Teniendo en cuenta el texto leído, sintetice en una frase o idea propia la importancia de la
biología molecular y sus aportes al conocimiento científico.
Parece que el término de Biología Molecular fue acuñado por W. Weaver de la Rockefeller Foundation en 1938.
Estaba preparando un plan de apoyo a la investigación para la aplicación de la ciencia física a áreas
seleccionadas de la Biología, como son la Bioquímica, la Biología Celular y la Genética.
El programa de la Fundación tuvo un éxito espectacular. Pero el término Biología Molecular no se consolidó.
Quizá fuese porque pudo parecer demasiado presuntuoso, pero más probablemente se debió a la interrupción
del estudio de las macromoléculas, que supuso el inicio de la Segunda Guerra Mundial. Fue después del término
de la contienda, cuando se popularizó el término y se llegó a perfilar su contenido. Desde el primer momento
surgieron dos escuelas que se disputaron la hegemonía. G. S. Stent las ha descrito como escuela informacionista
y escuela estructuralista. La primera, americana, era hostil a la Bioquímica; la segunda, inglesa, estaba en
cambio plenamente integrada en ella. Las dos en estrecha conexión con la Física, pero entendiendo la relación
de formas contrapuestas. Algunos pioneros de la escuela informacionista creían en la idea realmente fantástica
de que la Biología podía proporcionar contribuciones significativas al progreso de la Física, incluso nuevas leyes y
fenómenos. Los pioneros de la escuela estructuralista mantenían el punto de vista perfectamente razonable, de
que la Física podía hacer aportaciones muy valiosas a la Biología. (Stent, 1968).
En 1950, Atsbury decía: “Parece que el término Biología Molecular se está popularizando bastante y estoy
contento de que así sea, porque, aunque es improbable que haya sido yo quien la ha inventado, me gusta y he
tratado de propagarlo durante mucho tiempo”. (Atsbury, 1950). A continuación señalaba lo que caracteriza esta
forma de ver la Biología “implica no tanto una técnica, sino más bien un nuevo enfoque desde el punto de vista
de las llamadas ciencias básicas, con la intención de buscar bajo las manifestaciones a gran escala de la Biología
clásica, el plan molecular correspondiente”. Por fin, señalaba claramente el objeto de estudio: “Se ocupa
particularmente de las formas de las moléculas biológicas y de la evolución, explotación y ramificaciones de esas
formas en su ascenso hacia niveles de organización cada vez más altos”. Para terminar definiéndola: “la Biología
Molecular es predominantemente tridimensional y estructural, pero esto no quiere decir que sea un mero
refinamiento de la morfología. Al mismo tiempo, tiene que inquirir forzosamente sobre génesis y función”.
El estudio de los ácidos nucleicos descubiertos el siglo pasado se vio impulsado con fuerza en dos ocasiones,
como consecuencia del conocimiento de su función biológica. Recién descubiertos, se localizaron en el núcleo
celular (de ahí su nombre). Como consecuencia del trabajo de los citólogos, se concluyó que el material genético
tenía su sede en este orgánulo celular.
Decisivo fue el esfuerzo realizado por Watson y Crick, quienes, convencidos de que el ADN es el material
genético, se propusieron establecer su estructura, con la ilusión de que quizá la estructura, una vez conocida,
pudiera revelar cómo esta sustancia ejerce las diversas funciones que corresponden al material genético celular.
(Watson y Crick, 1953).
Antes de que se lograse probar que el ADN es el material genético, las proteínas habían sido el candidato
generalmente aceptado por su importancia y variedad y la diversidad de las funciones que ejercen en la célula.
La presencia universal de la proteína en los seres vivos llevó a Johannes Mulder a proponer el siglo pasado el
nombre que hoy tienen, queriendo indicar que son de la mayor importancia. Pero su estudio adquirió un ímpetu
arrollador solo después de que, tras larga polémica, se logró demostrar que las enzimas son proteínas. Desde
entonces, profundizar en el conocimiento de la estructura de las proteínas era lo mismo que ahondar en la
comprensión de cómo ejercen su función estos catalizadores biológicos, de los que dependen todas las
actividades vitales.
En 1963, Sydney Brenner propuso al Medical Research Council desde su Laboratorio de Biología Molecular, un
proyecto para estudiar la biología molecular del desarrollo de organismo pluricelular más sencillo posible: el
gusano de 1 mm de longitud y con una vida de 3 días y medio Caenorhabditis elegans. Como decía en el
proyecto: “Nos gustaría atacar el problema del desarrollo celular…, eligiendo el organismo diferenciado más
sencillo posible y sometiéndolo a los métodos analíticos de la genética microbiana”. El organismo consta de 959
células somáticas, de las cuales 302 forman el sistema nervioso. Cuando se propuso el trabajo, muchos
investigadores pensaron que estaba adelantado para la época. Watson llegó a decir que en 20 años. Pero el
proyecto se completó en 1983 (Lewin, 1984).
Ahora se conoce el camino seguido en el desarrollo por cada una de las células de C. elegans, incluidas las
conexiones de las neuronas en su sistema nervioso. Y no parece tener plan sencillo alguno.
Al concluir el proyecto, Brenner comentaba que al comienzo se dijo que la respuesta para la comprensión del
desarrollo iba a provenir de un conocimiento de los mecanismos moleculares del control genético. Pero los
mecanismos moleculares son monótonos de tan simples y no nos van a decir lo que queremos saber. Tenemos
que intentar descubrir los principios de organización.
En el caso de la biología molecular, todos coinciden en que encierra la posibilidad de la comprensión de los
sistemas biológicos a su nivel básico, que es el molecular. Como ha dicho Brenner: “La biología molecular es el
arte de lo inevitable: si trabajas en ella, es inevitable que encuentres cómo funciona, por lo menos al final”.
(Adaptado de: https://web.ua.es/es/protocolo/documentos/lecciones/leccion-inaugural-86-87.pdf)
• Explican los postulados modernos de la teoría celular, analizando sus alcances y limitaciones.
La célula
• https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/1-descubrimiento.php
Biología molecular
• https://www.sebbm.es/BioROM/contenido/av_bma/apuntes/T1/t1_nacim.h
tm
• https://www.amc.edu.mx/revistaciencia/index.php/ediciones-anteriores/7-
vol-57-num-3-julio-septiembre-2006/comunicaciones-libres58/14-la-fisica-
en-el-origen-de-la-biologia-molecular
Biología celular
• http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/histologia/biologiacelulardesarrollohist
orico.pdf
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Elaborar diversas representaciones y modelos de diversos tipos celulares, con la finalidad de
caracterizar y describir su estructura, función y relación con el medio, representando la diversidad
celular que existe en la naturaleza.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 2. Explicar la estructura y organización de la célula en base a biomoléculas, membranas y
organelos, su reproducción, mantención y recambio, en procesos de metabolismo, motilidad y
comunicación, como fundamento de la continuidad y evolución del fenómeno de la vida.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
ACTITUDES
Pensar con autorreflexión y autonomía para gestionar el propio aprendizaje, identificando
capacidades, fortalezas y aspectos por mejorar.
DURACIÓN
16 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
➢ A partir de la siguiente pregunta: ¿cuántos tipos de células existen?, los estudiantes plantean sus
preconcepciones y conocimientos previos relacionados con la diversidad celular.
➢ Sus respuestas son registradas en la pizarra y se agrupan según sugerencias dadas por ellos,
orientados por el docente.
Observaciones al docente
Puede potenciar la actividad, mostrando imágenes seleccionadas de diferentes tipos celulares, sin
clasificarlas o que tengan una organización evidente.
Lo más probable es que señalen los tipos aprendidos en años anteriores; por ejemplo: células procariontes y
eucariontes (animal y vegetal). Sobre la base de estas categorías, mencione o muestre células de hongos,
protistas (algas, paramecio, dinoflagelados, giardia, etc.) y arqueas, para que traten de incluirlas en sus
categorías, de tal manera que surja la necesidad de ampliar su clasificación y diversidad celular.
➢ Los estudiantes escogen y dibujan una célula del cuerpo humano, Conexión interdisciplinar:
tomando en cuenta su composición molecular, membranas, Artes Visuales 3º o 4º
organelos, reproducción, mantención y recambio, en procesos de Medio: OA 3; OA 7
➢ Comparan sus dibujos y, en conjunto, elaboran un modelo estándar con cada uno de sus aportes.
➢ Observan imágenes reales de células de distintos tipos de tejidos humanos, comparando esas
células con el modelo que elaboraron en conjunto, estableciendo semejanzas y diferencias.
➢ Formulan preguntas acerca de las características distintivas de las células y que podrían ser
investigadas en forma bibliográfica o experimental.
Observaciones al docente
La actividad tiene su foco en el modelamiento (es decir, la representación personal de procesos y estructuras
con un objetivo específico); en este caso, generar un modelo de célula del cuerpo humano. En este contexto,
oriente el análisis que realizarán sus estudiantes para que determinen la validez y las limitaciones del
modelo de célula que elaboraron, el cual es explicativo de funciones generales, por lo que, si se quiere
conocer sobre la diversidad celular y las relaciones que establecen las células con otras, es necesario
profundizar en determinados aspectos de la estructura y la función de células especializadas, tema abordado
en 8° básico.
Tenga en cuenta que los modelos desarrollados por los estudiantes se irán completando con los trabajos que
vayan realizando, por lo que evalúe con antelación de qué forma los van a elaborar, teniendo en cuenta los
recursos materiales de que disponen.
➢ En grupos pequeños, buscan información relacionada con la estructura y la función que presenta
la matriz extracelular, de manera de completar y complementar sus modelos de células realizados
en la actividad anterior.
➢ Usando sus conocimientos previos y apoyados por textos escolares y científicos, más información
de páginas web confiables, los estudiantes elaboran un mapa mental sobre la estructura y la
función de las células del cuerpo humano, teniendo en cuenta la matriz extracelular, la
membrana plasmática, uniones celulares, citosol, citoesqueleto, organelos y núcleo.
➢ Finalmente, los estudiantes elaboran una creación artística donde Conexión interdisciplinar:
se represente un tipo de célula del cuerpo humano en su contexto Lengua y Literatura 3º
celular, asociándolo con un texto descriptivo sobre la estructura y o 4º Medio: OA 6 (3°) o
OA5 (4°).
la función de dicha célula y su importancia en la continuidad y la Artes Visuales 3º o 4º
evolución del fenómeno de la vida. Medio: OA 3; OA 7
Observaciones al docente
Un mapa mental es una representación física de la imagen que la persona se forma acerca del significado de
un conocimiento. Una misma información puede ser representada de muchas maneras, ya que refleja la
organización cognitiva individual o grupal, dependiendo de la forma en que los conceptos o conocimientos
fueron captados. Es una estrategia que permite desarrollar también la creatividad. El mapa mental consiste
en una representación en forma de diagrama, que organiza una idea o concepto central rodeado por ramas
conectadas a otras ideas o tópicos asociados. Y cada uno de ellos, a su vez, se considera como central de
otras ramas.
Para realizarlo, se requiere uso de vocabulario preciso (técnico o científico), colores, imágenes,
eventualmente software si se prefiere.
Para usar este recurso como evaluación formativa durante esta actividad, se sugiere establecer criterios de
construcción y posterior evaluación como:
− Conceptos clave
− Jerarquía de conceptos e ideas
− Uso de ejemplos
− Interrelaciones
Referencias:
Frías, B. S. L., & Kleen, E. M. H. (2005). Evaluación del aprendizaje: alternativas y nuevos desarrollos. MAD.
http://www.inspiration.com/visual-learning/mind-mapping
https://trabajoypersonal.com/que-es-un-mapa-mental/
Diversidad celular
• https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/1-diversidad.php
Estructura celular
• https://es.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell#tour-
of-organelles
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Describir la estructura de la célula con las funciones que ésta realiza en el organismo, explicando las
moléculas, estructuras y organelos que participan y se relacionan con cada uno de los siguientes
procesos: secreción, motilidad, transporte de sustancias, metabolismo, soporte y comunicación
celular.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 2. Explicar la estructura y organización de la célula en base a biomoléculas, membranas y
organelos, su reproducción, mantención y recambio, en procesos de metabolismo, motilidad y
comunicación, como fundamento de la continuidad y evolución del fenómeno de la vida.
OA d: Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
ACTITUDES
Trabajar con autonomía y proactividad en trabajos colaborativos e individuales para llevar a cabo
eficazmente proyectos de diversa índole.
DURACIÓN
10 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
➢ Los estudiantes observan las siguientes imágenes y reflexionan acerca de la relación entre la
estructura y la función celular, respondiendo las siguientes preguntas:
➢ En grupos pequeños, desarrollan una descripción de cada una de las funciones que realizan las
células del cuerpo humano, entre las que se encuentran secreción, motilidad, transporte de
sustancias, metabolismo energético y anabólico, soporte y comunicación, relacionándolas con
estructuras presentes en la célula.
➢ Elaboran un mapa conceptual y preguntas de investigación sobre fenómenos cotidianos, con las
relaciones establecidas entre la estructura y la función celular.
Luego se organizan y seleccionan solamente una célula especializada y desarrollan las siguientes
actividades:
➢ Describen las funciones de la célula, determinando las estructuras involucradas en dichas
funciones.
➢ Elaboran un modelo de los procesos celulares y moleculares que participan en dichas funciones.
➢ Explican el efecto que tendría en el organismo la ausencia o alteración de las funciones descritas,
con énfasis en las estructuras y moléculas involucradas.
➢ Elaboran una infografía con la célula seleccionada, destacando sus funciones y los procesos
celulares que desarrolla en el organismo.
Observaciones al docente
La actividad permite indagar en las preconcepciones de los estudiantes sobre la relación entre la estructura y el
funcionamiento celular.
Al respecto, es común que piensen que la función de una célula determina el desarrollo de una estructura y no
al revés, lo cual constituye un obstáculo conceptual para el trabajo a realizar en toda la unidad, ya que las
moléculas presentes en una célula (producto de la expresión genética y de su relación con otras células) son las
que determinan qué funciones cumplirá ésta.
Puede poner a prueba esta idea analizando casos de enfermedades producidas por fallas en algún componente
celular, para que analicen las consecuencias que tiene en su función.
Esta actividad propicia que los estudiantes revisen conceptos como mecanismo y proceso. Entendiendo el
proceso como una secuencia de fases sucesivas de un fenómeno natural y el mecanismo como un sistema de
partes que interactúan y producen uno o más efectos.
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Utilizando su imaginación y creatividad, diseñar un modelo integrado de los procesos de
reproducción, diferenciación y muerte celular, para poder relacionarlos con el ciclo de vida de las
células y su rol en el desarrollo y funcionamiento de los organismos.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 2. Explicar la estructura y organización de la célula en base a biomoléculas, membranas y
organelos, su reproducción, mantención y recambio, en procesos de metabolismo, motilidad y
comunicación, como fundamento de la continuidad y evolución del fenómeno de la vida.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
ACTITUDES
Interesarse por las posibilidades que ofrece la tecnología para el desarrollo intelectual, personal y
social del individuo.
DURACIÓN
10 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
➢ Los estudiantes reflexionan acerca del desarrollo del ser humano como organismo (fecundación,
desarrollo embrionario y fetal), describiendo los principales eventos que ocurren durante este
proceso.
➢ Formulan preguntas sobre el desarrollo del ser humano que puedan ser investigadas de manera
bibliográfica.
➢ Elaboran un esquema o afiche de los principales eventos implicados en ellos, relacionándolos con
los procesos de reproducción, diferenciación y muerte celular.
➢ En grupos pequeños, modelizan las etapas del ciclo celular, su Conexión interdisciplinar:
Lengua y Literatura 3º o
regulación y el proceso de apoptosis para determinados tipos 4º Medio: OA 6 (3°) o OA5
celulares, como hepatocitos, neuronas, leucocitos, células (4°).
epiteliales intestinales, entre otros. Artes Visuales 3º o 4º
Medio: OA 3; OA 7
➢ Comunican sus resultados a los otros grupos, estableciendo relaciones y diferencias entre las
células representadas y los procesos de reproducción celular, su regulación y la muerte producto
de fallas o el envejecimiento celular.
➢ Los estudiantes reflexionan acerca del cáncer, respondiendo preguntas como las siguientes:
• ¿Qué es el cáncer?
• ¿Cuáles son las causas o factores que podrían provocan esta enfermedad?
➢ Contrastan las principales ideas del video con las registradas anteriormente en las preguntas
iniciales.
➢ Buscan información relacionada con los eventos celulares y moleculares necesarios para la
generación y propagación de las células cancerosas, poniendo énfasis en la alteración de la
reproducción y muerte celular.
➢ Elaboran una infografía que represente la secuencia de los procesos implicados en el origen del
cáncer en el organismo.
Observaciones al docente
Una página que pueden utilizar los estudiantes para elaborar sus infografías es Canva, que se encuentra
disponible en https://www.canva.com/es_es/crear/infografias/
Una guía orientadora para crear infografías se puede consultar en el Blog de Piktochart, cuyo enlace es
https://piktochart.com/es/blog/como-crear-una-infografia-guia-completa/
Ciclo celular
• https://es.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-
biology/mitosis/a/cell-cycle-phases
Cáncer
• https://www.cancer.gov/espanol/cancer/causas-prevencion/genetica
DURACIÓN
10 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Observaciones al docente
La evaluación consta de tres partes, las cuales pueden ser desarrolladas en conjunto o en forma
independiente, según estime el docente y de acuerdo con las necesidades de los estudiantes.
➢ Los estudiantes reflexionan acerca de los avances de la biología celular y molecular sobre la base
de videos y publicaciones seleccionados previamente.
➢ Construyen preguntas y problemas sobre los avances de la biología celular y molecular .
➢ En grupos de trabajo, planifican una investigación sobre los avances a lo largo de la Historia sobre
la biología celular y molecular, estableciendo encargados y tareas para cada integrante del grupo.
Observaciones al docente
Puede utilizar alguno de los siguientes videos:
• https://www.youtube.com/watch?v=nEAXlj6c32E
• https://www.youtube.com/watch?v=0GpQzuxAdfM
Se debe dar énfasis no a la mera exposición de datos sobre investigaciones, sino a su importancia en la
construcción del conocimiento científico. En este sentido, es relevante abordar aspectos de Naturaleza de
las Ciencias (NoS), entre los que destacan los cambios que experimentan las ideas científicas, el uso de
evidencias y la mezcla de imaginación y lógica.
➢ Elaboran infografías, utilizando TIC, centradas en algún aspecto de la historia de la biología celular
y molecular, líneas de investigación o los aportes realizados por otras disciplinas al conocimiento
en el área.
Observaciones al docente
Una página que pueden utilizar los estudiantes para elaborar sus infografías es Canva, que se encuentra
disponible en https://www.canva.com/es_es/crear/infografias/
Una guía orientadora para crear infografías que puede consultar en el Blog de Piktochart, cuyo enlace es
https://piktochart.com/es/blog/como-crear-una-infografia-guia-completa/
➢ En parejas, los estudiantes escogen un tipo de célula y elaboran un modelo o maqueta que
represente cada uno de sus aspectos estructurales y funcionales que les permitan caracterizar a
la célula escogida.
Observaciones al docente
Se aconseja realizar una revisión taxonómica de los seres vivos, lo que permite revisar la diversidad de
organismos y células existentes, para que los estudiantes tengan variadas opciones para escoger. Por
ejemplo, el siguiente enlace muestra ejemplos y descripciones de numerosos organismos organizados en
dominios y reinos: http://objetos.unam.mx/biologia/diversidadSeresVivos/index.html
Dé libertad a los estudiantes de elegir los materiales y la forma en que elaborarán sus modelos,
retroalimentando constantemente su trabajo para que este no se reduzca a una copia de otro modelo de
célula.
➢ Exponen su trabajo al curso, explicando las estructuras que consideran relevantes para entender
la función de la célula modelada, qué énfasis le dieron a la elaboración del modelo y justificar el
uso de materiales empleados.
➢ En conjunto, organizan sus modelos celulares según criterios evolutivos y taxonómicos (dominios,
reinos y clases biológicas), estableciendo semejanzas y diferencias entre ellas.
➢ En grupos pequeños, los estudiantes representan de manera actuada los procesos celulares que
permiten la integración de su estructura y funcionamiento celular, teniendo en cuenta para ello:
• La finalidad del proceso.
• Los componentes moleculares implicados.
• Los mecanismos involucrados y la secuencia en que se realizan.
• El número de participantes y qué molécula y evento van a representar.
• Los materiales que le ayudarán a la representación.
➢ Muestran su representación a los otros grupos, los cuales retroalimentan con aportes para su
mejora.
Observaciones al docente
Si bien se sugiere que los grupos elijan el proceso a representar (lo que favorece su apropiación), oriente
para que este integre la mayor parte de los componentes celulares. Ejemplos de procesos a utilizar en esta
actividad son la síntesis y secreción de colágeno a la matriz extracelular, la oxidación de un nutriente
ingerido (respiración celular aeróbica), la síntesis de glucosa (fotosíntesis), la regulación de la glicemia
mediante la liberación de insulina o glucagón (señalización celular), la reproducción de una célula epitelial
(ciclo celular y citoesqueleto) o la muerte de una célula infectada por un virus del resfrío (apoptosis).
La siguiente rúbrica es una sugerencia para retroalimentar los aprendizajes logrados por los estudiantes:
Naturaleza de la ciencia
• http://users.df.uba.ar/sgil/tutoriales1/fisica_tutoriales/proyecto2061/c
hap1.htm
Propósito de la unidad
Abordar la importancia de las proteínas en la estructura y la función celular, esperando que logren
comprender su constitución molecular y sus niveles de organización y participación en variados
procesos fisiológicos, como metabolismo de nutrientes, comunicación celular, motilidad y
contracción muscular. Para este propósito, puede guiarse por preguntas como las siguientes: ¿qué
rol tienen las proteínas en los distintos procesos celulares?, ¿qué factores afectan la actividad de las
enzimas?, ¿qué son las enzimas y por qué son tan importantes en el metabolismo?, ¿qué relación
existe entre los cambios conformacionales de las proteínas, la motilidad celular y la contracción
muscular?
Objetivos de Aprendizaje
OA 5. Explicar las relaciones entre estructuras y funciones de proteínas en procesos como la
actividad enzimática, flujo de iones a través de membranas y cambios conformacionales en
procesos de motilidad celular y contracción muscular.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Explicar las funciones de las proteínas en el organismo, asociarlas con diversos ejemplos concretos y
analizar lo que ocurre en los organismos, cuando ellas fallan: surgen diversos trastornos o
enfermedades, que deben contar con un tratamiento médico específico, de los que se deriva una
serie de controversias éticas, sociales, económicas y ambientales a los cuales deben ser sometidas las
personas afectadas.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 5. Explicar las relaciones entre estructuras y funciones de proteínas en procesos como la actividad
enzimática, flujo de iones a través de membranas y cambios conformacionales en procesos de
motilidad celular y contracción muscular.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
ACTITUDES
Pensar con autorreflexión y autonomía para gestionar el propio aprendizaje, identificando
capacidades, fortalezas y aspectos por mejorar.
DURACIÓN
8 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Observaciones al docente
Para comenzar la unidad se sugiere que el docente evalúe los conocimientos previos de los estudiantes sobre
proteínas. Para ello, el docente invita a los estudiantes a realizar una lluvia de ideas, acerca de las características
y funciones de las proteínas, por ejemplo en el proceso de nutrición, o en la estructura de la membrana
plasmática, entre otras.
➢ Relacionan los procesos anteriormente enunciados con las diversas funciones de las proteínas,
buscando información relacionada con ejemplos de diversas proteínas que estén involucradas en
dichos procesos.
Observaciones al docente
Las funciones de las proteínas son diversas, aunque pueden ser clasificadas en estructurales (colágeno,
elastina, queratina, etc.), enzimáticas (lactasa, fosfofructoquinasa 1, ADN polimerasa, ATP sintasa, etc.),
defensiva (inmunoglobulinas o anticuerpos, sistema de complemento, etc.), hormonales (hormona del
crecimiento, vasopresina, etc.), contráctil y movimiento (actina, miosina, tubulina, etc.), receptoras y de
transporte de sustancias (canal de sodio, proteínas G, bomba sodio/potasio, hemoglobina, etc.) y
homeostáticas (albúmina, fibrina, etc.)
➢ Elaboran un mapa mental relacionado con ejemplos de diversas proteínas presentes en los
organismos, su estructura y función.
Observaciones al docente
Puede utilizar como referencia las proteínas ejemplificadas anteriormente, aunque se recomienda tener un
listado de aquellas más comunes que se asocian directamente a un trastorno de fácil caracterización, como la
intolerancia a la lactosa (lactasa), anemia (hemoglobina), fibrosis quística (canal de cloro), hemofilia (factor de
coagulación), hipotiroidismo (tiroxina), enanismo (hormona del crecimiento) y la osteogénesis imperfecta
(colágeno).
La insulina será estudiada en mayor detalle en la unidad 4, por su relación con la biotecnología.
Un mapa mental es una representación física de la imagen que la persona se forma acerca del significado de un
conocimiento. Una misma información se puede representar de muchas maneras, ya que refleja la organización
cognitiva individual o grupal, dependiendo de la forma en que los conceptos o conocimientos fueron captados.
Es una estrategia que permite desarrollar también la creatividad. El mapa mental consiste en una
representación en forma de diagrama que organiza una idea o concepto central, rodeado por ramas conectadas
a otras ideas o tópicos asociados. Y cada uno de ellos, a su vez, se considera como central de otras ramas.
Para realizarlo, se requiere uso de vocabulario preciso (técnico o científico), colores, imágenes, eventualmente
software si se prefiere.
Para usar este recurso como evaluación formativa durante esta actividad, se sugiere establecer criterios de
construcción y posterior evaluación como:
− Conceptos clave
− Jerarquía de conceptos e ideas
− Uso de ejemplos
− Interrelaciones
Referencias:
Frías, B. S. L., & Kleen, E. M. H. (2005). Evaluación del aprendizaje: alternativas y nuevos desarrollos. MAD.
http://www.inspiration.com/visual-learning/mind-mapping
https://trabajoypersonal.com/que-es-un-mapa-mental/
• Relacionan, mediante el uso de modelos, los niveles estructurales de las proteínas con sus
propiedades, y distintos procesos y estructuras celulares en los que participan.
Intolerancia a la lactosa
• https://www.niddk.nih.gov/health-information/informacion-de-la-
salud/enfermedades-digestivas/intolerancia-lactosa/sintomas-causas
Osteogénesis
• https://kidshealth.org/es/parents/osteogenesis-imperfecta-esp.html
Hemofilia
• https://portal.alemana.cl/wps/wcm/connect/Internet/Home/blog-de-
noticias/Ano+2012/09/Todo+sobre+la+hemofilia
Fibrosis quística
• https://www.mayoclinic.org/es-es/diseases-conditions/cystic-
fibrosis/symptoms-causes/syc-20353700
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Mediante modelos, explicar la importancia de las enzimas en los organismos, analizando cómo
diversas técnicas y procesos de cocción, utilizados en la manipulación de los alimentos, producen la
alteración de la estructura y la función de las proteínas, asociándolos a la desnaturalización de éstas e
identificando los factores que influyen en la actividad enzimática.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 5. Explicar las relaciones entre estructuras y funciones de proteínas en procesos como la actividad
enzimática, flujo de iones a través de membranas y cambios conformacionales en procesos de
motilidad celular y contracción muscular.
ACTITUDES
Pensar con autorreflexión y autonomía para gestionar el propio aprendizaje, identificando
capacidades, fortalezas y aspectos por mejorar.
DURACIÓN
8 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
➢ Sobre la base de sus experiencias y conocimientos previos, los estudiantes reflexionan sobre las
técnicas básicas que se emplean al cocinar los diferentes alimentos y el efecto en ellos, en
particular los ricos en proteínas, como carnes, legumbres, leche, huevo, entre otros. Registran en
su cuaderno.
➢ Registran en la pizarra sus aportes y los complementan con información recolectada de otras
fuentes. En su cuaderno reelaboran las reflexiones desarrolladas al comienzo.
Observaciones al docente
Existen variadas técnicas básicas utilizadas en la cocina que pueden mencionar sus estudiantes, las que puede
consultar en https://www.proximaati.com/hogar/recetas/10-tecnicas-de-cocina-que-debes-conocer
Se sugiere reflexionar sobre otras técnicas que se emplean y que no fueron mencionadas en la página, como la
cocción con olla de presión, cortar los alimentos, batir, etc.
Actualmente existe la cocina molecular, que emplea técnicas usadas en los laboratorios científicos para alterar
de maneras novedosas los alimentos. Un ejemplo de sus técnicas los puede consultar en
https://www.gediscovery.edu.pe/blog/las-siete-tecnicas-de-la-cocina-molecular-mas-conocidas/
Al respecto, no pierda la oportunidad de incluirlos dentro de las técnicas mencionadas por sus estudiantes.
En cualquiera de los dos casos, evalúe qué técnica está produciendo la desnaturalización de proteínas, ya que
será el ejercicio que deberán realizar los estudiantes a continuación.
➢ Relacionan las diversas técnicas que se emplean al cocinar los alimentos con la desnaturalización
de las proteínas, mediante preguntas orientadoras como las siguientes:
• ¿Qué se entiende por desnaturalización?
• ¿Qué relación se puede establecer entre la desnaturalización, la estructura y la función de las
proteínas?
• ¿Qué relación existe entre la desnaturalización y las técnicas de cocina empleadas
habitualmente en la cocción de los alimentos?
Conexión interdisciplinar:
• ¿Qué efecto(s) tiene la técnica de cocina empleada en la Lengua y Literatura 3º
estructura del alimento? o 4º Medio: OA 6 (3°) o
OA5 (4°).
• Este efecto, ¿se podría revertir? Explique.
Artes Visuales 3º o 4º
• ¿Qué relación se establece entra la temperatura y la Medio: OA 3; OA 7
desnaturalización? ¿De qué forma se puede graficar dicha
relación?
• El alimento, ¿habrá perdido sus propiedades biológicas? Fundamente utilizando argumentos
científicos.
➢ Elaboran infografías que expliquen el uso de una técnica de cocina específica y su relación con la
desnaturalización de las proteínas, utilizando alimentos concretos y ricos en proteínas, como
carnes, huevo, leche, crema, legumbres, frutos secos.
Observaciones al docente
Una página que pueden utilizar los estudiantes para elaborar sus infografías es Canva, que se encuentra
disponible en https://www.canva.com/es_es/crear/infografias/
Una guía orientadora para crear infografías que puede consultar en el Blog de Piktochart, cuyo enlace es
https://piktochart.com/es/blog/como-crear-una-infografia-guia-completa/
Desnaturalización de proteínas
• https://www.lifeder.com/desnaturalizacion-proteinas/
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Comprobar el rol de las enzimas, mediante prácticas científicas, de manera de analizar sus
propiedades y mecanismos de acción, para relacionarlos con los diversos mecanismos de inhibición
enzimática aplicados, por ejemplo, a la industria farmacéutica o bioquímica y su evaluación crítica de
las respectivas controversias sociales, económicas, éticas y ambientales que surgen de su aplicación.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 5. Explicar las relaciones entre estructuras y funciones de proteínas en procesos como la actividad
enzimática, flujo de iones a través de membranas y cambios conformacionales en procesos de
motilidad celular y contracción muscular.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
ACTITUDES
Trabajar con responsabilidad y liderazgo en la realización de las tareas colaborativas y en función del
logro de metas comunes.
DURACIÓN
14 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
I. Analizando el rol de las enzimas
➢ Los estudiantes leen y analizan un texto como el siguiente, que describe la importancia del rol de
las enzimas en el metabolismo y algunas de sus propiedades.
Las enzimas tienen una enorme variedad de funciones dentro de la célula: degradan azúcares, sintetizan
grasas y aminoácidos, copian fielmente la información genética, participan en el reconocimiento y la
transmisión de señales del exterior y se encargan de degradar subproductos tóxicos para la célula, entre
muchas otras funciones vitales. La identidad y el estado fisiológico de un ser vivo está determinado por la
colección de enzimas que estén funcionando con precisión de cirujano y con la velocidad de un rayo en
un momento dado dentro de las células. Así, a lo largo de millones de años de evolución, la naturaleza ha
desarrollado una gran diversidad de enzimas para mantener el complejo fenómeno de la vida.
(Adaptado de: http://www.revista.unam.mx/vol.15/num12/art91/)
➢ Consultando textos y fuentes científicas confiables en internet, elaboran un mapa mental sobre la
estructura, las propiedades, los mecanismos de acción de las enzimas y los factores que afectan
su actividad.
Observaciones al docente
Un mapa mental es una representación física de la imagen que la persona se forma acerca del significado de un
conocimiento. Una misma información puede representarse de muchas maneras, ya que refleja la organización
cognitiva individual o grupal, dependiendo de la forma en que los conceptos o conocimientos fueron captados.
Es una estrategia que permite desarrollar también la creatividad. El mapa mental consiste en una
representación en forma de diagrama que organiza una idea o concepto central, rodeado por ramas conectadas
a otras ideas o tópicos asociados. Y cada uno de ellos, a su vez, se considera como central de otras ramas.
Para realizarlo, se requiere uso de vocabulario preciso (técnico o científico), colores, imágenes, eventualmente
software si se prefiere.
Para usar este recurso como evaluación formativa durante esta actividad, se sugiere establecer criterios de
construcción y posterior evaluación como:
− Conceptos clave
− Jerarquía de conceptos e ideas
− Uso de ejemplos
− Interrelaciones
Referencias:
Frías, B. S. L., & Kleen, E. M. H. (2005). Evaluación del aprendizaje: alternativas y nuevos desarrollos. MAD.
http://www.inspiration.com/visual-learning/mind-mapping
https://trabajoypersonal.com/que-es-un-mapa-mental/
➢ Para ello, deben contar con los siguientes materiales y reactivos de laboratorio y realizar el
procedimiento que se describe a continuación.
Materiales Reactivos
• Clara de huevo hervida • Ácido clorhídrico 0,1 M
• 4 tubos de ensayo • Pepsinógeno
• 3 pipetas
• Gradilla para tubos de ensayo
3. Agregue:
➢ 5 mL de agua destilada al tubo A.
➢ 5 mL ácido clorhídrico al tubo B.
➢ 5 mL agua destilada + la puntita de una cuchara con pepsinógeno al tubo C.
➢ 5 mL de ácido clorhídrico 0,1 M + la puntita de una cuchara con pepsinógeno al tubo D.
4. Deje su gradilla en la sala de preparaciones del laboratorio. Observe y registre sus resultados
durante cuatro días.
➢ Una vez finalizado el experimento, los estudiantes completan la siguiente tabla y responden las
siguientes preguntas:
➢ Los estudiantes analizan las siguientes imágenes relacionadas con la inhibición enzimática y
responden las preguntas y realizan las actividades propuestas a continuación.
(Fuente: http://bioquimicadenitrogeno.blogspot.com/2015/12/321-inhibicion.html)
(Fuente: http://bioquimicadenitrogeno.blogspot.com/2015/12/321-inhibicion.html)
➢ Discuten las implicancias éticas, económicas, sociales y ambientales relacionadas con el uso de
estos inhibidores en farmacología y en la industria bioquímica.
Observaciones al docente:
La industria bioquímica se encarga de transformar materiales biológicos para la generación de productos con
valor social y comercial. Dentro de los sistemas biológicos utilizados podemos encontrar microorganismos
(baterias, hongos, levaduras y algas), enzimas (proteasas, lipasas, ligasas) y anticuerpos.
Insecticidas y biopesticidas
• https://www.researchgate.net/publication/270273582_Insecticidas_cl
asicos_y_biopesticidas_modernos_avances_en_el_entendimiento_de_
su_mecanismo_de_accion
Herbicidas
• https://www.researchgate.net/publication/259175751_Herbicidas_Mo
dos_y_mecanismos_de_accion_en_plantas
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Modelizar el proceso de la contracción muscular, asociándolo, por una parte, a la función de las
proteínas contráctiles, de transporte de sustancias, enzimática y de comunicación celular, y por otro
lado, a la importancia de la integración nerviosa en la ejecución de este proceso.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 5. Explicar las relaciones entre estructuras y funciones de proteínas en procesos como la actividad
enzimática, flujo de iones a través de membranas y cambios conformacionales en procesos de
motilidad celular y contracción muscular.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
ACTITUDES
Trabajar con empatía y respeto en el contexto de la diversidad, eliminando toda expresión de
prejuicio y discriminación.
DURACIÓN
8 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
➢ Observan un video como el siguiente, que representa la contracción del sarcómero en el músculo
esquelético: Contracción Muscular - Ciclo de Puentes Cruzados
https://www.youtube.com/watch?v=GxVCIzHS4jY (Fuente: Alila Medical Media en español)
➢ En grupos pequeños, buscan información relacionada con el control nervioso del proceso de la
unión neuromuscular, representando los eventos involucrados junto con la participación de
proteínas (canales iónicos de calcio y sodio, receptor de acetilcolina, la enzima
acetilcolinesterasa y las bombas de calcio del retículo sarcoplásmico).
➢ Investigan casos de enfermedades que afectan la contracción muscular, y las tecnologías para
abordar estas dificultades.
Observaciones al docente
Permita que los estudiantes elijan de qué manera quieren realizar el modelo integrado de la contracción
muscular. Para evitar la copia directa del modelo desde alguna imagen, puede monitorear el proceso de
modelización, realizando constantes consultas sobre las decisiones que tomaron, qué problemas se les
suscitaron y cómo los resolvieron.
• Relacionan las funciones de las proteínas a nivel de membrana celular con el flujo de iones que
se produce a través de ellas, en contexto de comunicación celular.
Músculos
• https://es.khanacademy.org/science/biology/human-biology#muscles
Placa neuromuscular
• https://www.lifeder.com/placa-neuromuscular/
Neurotransmisores y receptores
• https://es.khanacademy.org/science/biology/human-biology/neuron-
nervous-system/a/neurotransmitters-their-receptors
DURACIÓN
8 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Observaciones al docente
La evaluación consta de dos partes, las cuales pueden ser desarrolladas en conjunto o en forma
independiente, según estime el docente y de acuerdo con las necesidades de los estudiantes.
Observaciones al docente
Se recomienda el trabajo en conjunto con la asignatura de Química, con el fin de potenciar los conceptos e
ideas relacionados con la estructura de la materia y biopolímeros.
Si requiere de ideas para la elaboración de modelos moleculares caseros, consulte el siguiente enlace:
https://www.youtube.com/watch?v=YprClvf-edM
Se sugiere elaborar una rúbrica para evaluar el modelo de su estructura proteica, que incluya diferentes
niveles de desempeño que los estudiantes deben ser capaces de desarrollar en esta actividad.
Cuando se usan mapas conceptuales para la evaluación, es esencial determinar las características esperadas en
ellos, y compartirlas con las y los estudiantes antes de la evaluación. Para este fin se recomienda una rúbrica de
evaluación para mapas conceptuales como la que se presenta a continuación.
Macromoléculas
• http://www.biologia.edu.ar/macromoleculas/structup.htm
Tipos de proteínas
• https://www.hsnstore.com/blog/tipos-de-proteinas/
Objetivos de Aprendizaje
OA 3. Analizar críticamente el significado biológico del dogma central de la biología molecular en
relación al flujo de la información genética en células desde el ADN al ARN y a las proteínas.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Analizar la estructura de la información genética por medio de la elaboración de un modelo de
expresión del material genético, centrado en la relación que existe entre una secuencia genética,
presente en el ADN, el ARN mensajero asociado a éste, el código genético y la síntesis de un péptido-
proteína.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 3. Analizar críticamente el significado biológico del dogma central de la biología molecular en
relación al flujo de la información genética en células desde el ADN al ARN y a las proteínas.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
ACTITUDES
Trabajar colaborativamente en la generación, desarrollo y gestión de proyectos y la resolución de
problemas, integrando las diferentes ideas y puntos de vista.
DURACIÓN
14 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Observaciones al docente
Se recomienda iniciar la unidad recordando conocimientos de años anteriores, sobre genética y herencia. Para
ello, el docente puede invitar a sus estudiantes a realizar un mapa conceptual utilizando programas digitales
disponibles en la web en forma gratuita.
➢ Los estudiantes reflexionan con preguntas orientadoras como las siguientes relacionadas con la
estructura del material genético:
• ¿Cuáles son las diferencias que distinguen a un organismo de una especie en particular
de otra especie?
• ¿Dónde y cómo se encuentra la mayor parte de la información hereditaria en las células?
• ¿Cuáles son las características estructurales que presenta la molécula de ADN?
• ¿Cuáles son las funciones que cumple esta molécula en los seres vivos?
➢ Los estudiantes analizan la siguiente infografía relacionada con la estructura y la función del
material genético en los organismos.
(Fuente:https://elcomercio.pe/blog/expresiongenetica/2014/11/que-proporcion-de-nuestro-adn-es-funcional/)
• ¿Cuáles son las diferencias y semejanzas que se establecen entre ADN, gen y cromosoma?
• ¿Qué son las histonas?
• ¿Qué diferencias se establecen entre cromatina y cromosoma?
• Con un dibujo, explique cuáles son los niveles de compactación que presenta el material
genético en los organismos.
• ¿Qué características presenta el nucleosoma?
• ¿Cuál es la importancia que presenta la molécula del ADN desde el punto de vista de la
biología molecular?
• ¿Qué importancia presenta el proceso de replicación del ADN en los organismos?
• Explique brevemente cada uno de los procesos de transcripción y traducción del mensaje
genético hasta la síntesis de una proteína.
• ¿Cuál es el rol que presenta un promotor?
• ¿Qué diferencias existen entre un ARN funcional y un ARN mensajero?
• ¿Cuál es la diferencia que existe entre intrones y exones?
• Explican y discuten el “dogma de la biología molecular”, utilizando argumentos científicos.
• Elaboran una línea de tiempo con las evidencias e Conexión interdisciplinar:
investigaciones de científicos/as relacionados con el estudio y Artes Visuales 3º o 4º
Medio: OA 3; OA 7
el conocimiento del ADN.
Observaciones al docente
La actividad constituye una excelente instancia para abordar aspectos de la Naturaleza de las Ciencias, como
que la ciencia exige evidencias, requiere de lógica e imaginación, y necesita de la cooperación de numerosas
personas y no está exenta de conflictos, entre otros aspectos.
Es particularmente interesante la controversia sobre Rosalind Franklin, en especial si Watson y Crick le
“robaron” su trabajo para elaborar el modelo de ADN, así como cuestiones sobre género y ciencia; puede
adentrarse en el tema en el siguiente enlace: https://www.bbc.com/mundo/noticias-44225714
➢ Basados en la lectura de un texto como el siguiente y guiados por preguntas que se plantean a
continuación, los estudiantes reflexionan sobre la función de los genes en el fenotipo.
• ¿Qué relación existe entre el sabor del tomate y los genes?
• ¿Dónde se encuentra el gen TomLoxC en la célula?
• ¿Qué información presenta este gen en el tomate?
• ¿Por qué se perdió el gen TomLoxC?
• ¿Cómo definirías un gen?
• ¿Qué implicancias económicas y ambientales derivan de este tipo de tecnologías en la
producción de alimentos?
Un nuevo estudio del genoma encuentra las diferencias entre las variedades de cultivo y las silvestres. Existen
hasta 5.000 genes que se habrían perdido en el proceso de domesticación de la planta.
La historia del tomate vuelve a dar un vuelco. Si hasta ahora los productores habían trabajado para seleccionar
aquellas variedades que dieran lugar a más frutos, más grandes y más jugosos, el nuevo reto es devolverle el
gusto original a este versátil ingrediente. Para ello, un equipo de científicos ha mapeado el pangenoma del
tomate en busca de los ‘genes perdidos’ de su sabor.
El estudio, publicado este mismo lunes en la revista ‘Nature Genetics’, desvela casi 5.000 genes hasta ahora
desconocidos que diferenciarían las 725 variedades de tomates de cultivo estudiadas de sus homólogas
silvestres. Este hallazgo, según argumentan los responsables del estudio, promete ayudar a los agricultores a
desarrollar variedades más sabrosas y sostenibles.
"Durante la domesticación y la mejora del tomate, los agricultores se centraron en potenciar los rasgos que
aumentarían la producción, como el tamaño de la fruta y la vida útil, por lo que algunos genes involucrados en
otros rasgos importantes de la calidad de la fruta y la tolerancia al estrés se perdieron durante este proceso",
explica Zhangjun Fei, investigador del Boyce Thompson Institute (BTI).
Entre los hallazgos más sorprendentes derivados de esta investigación estaría el conocido como 'TomLoxC', uno
de los genes que marca la diferencia entre las variedades comerciales y las silvestres. Este gen podría influir en el
sabor de la fruta al catalizar la biosíntesis de varios lípidos, unos compuestos volátiles que se evaporan
fácilmente y que, por lo tanto, contribuyen al aroma del tomate.
"TomLoxC parece, según su secuencia, estar involucrado en la producción de estos compuestos a partir de
grasas", explica Giovannoni. "También descubrimos que produce compuestos de sabor a partir de carotenoides,
que son los pigmentos que hacen que un tomate sea rojo", añade el investigador.
A partir de este hallazgo, los investigadores consideran que el pangenoma del tomate podría beneficiar a la
producción agrícola y al propio consumidor. "¿Cuántas veces han escuchado a alguien decir que los tomates de
la tienda simplemente no están a la altura de las variedades tradicionales? Este estudio explica por qué se
produce este fenómeno y, sobre todo, cómo conseguir que los tomates vuelvan a tener un mejor sabor",
dictamina Clifford Weil, director del programa del Programa de Investigación del Genoma de Plantas de la NSF.
(Adaptado de: https://www.elperiodico.com/es/ciencia/20190513/genes-devolver-sabor-tomates-7452905)
Observaciones al docente
Una de las preconcepciones recurrentes sobre el tema del sabor del tomate tiene relación con que los
tomates que venden en los supermercados fueron modificados genéticamente para durar más tiempo; es
decir, corresponde a una planta transgénica. Al respecto, el texto explicita que se produjo la selección de
características específicas, lo cual no implica la introducción o eliminación de genes por técnicas de ADN
recombinante; es decir, el tomate de supermercado, llamado “larga vida” no es transgénico.
En cualquier caso, aproveche la instancia para analizar el origen de las preconcepciones de sus estudiantes y
reflexione cómo puede resultar un obstáculo para los Objetivos de Aprendizaje de la unidad.
Observaciones al docente
Al entregar ambas hebras a los estudiantes, les permitirá evaluar de mejor manera el modelo que tienen
sobre expresión genética, ya que implica discriminar cuál es la hebra codificante (5’->3’) y cuál es la hebra
molde (3’->5’).
La secuencia del ARNm que se genera es: 5’ - AUGCGAAAAUGCAGAGUCUAG - 3’
La transcripción del ADN implica el uso de la hebra molde (3’->5’) para producir una molécula de ARNm, que
tiene el sentido 5’->3’.
Note la semejanza entre secuencia de la hebra 5’->3’ del ADN (hebra codificante) y el ARNm, diferenciándose
solo en que el ARN posee uracilo en vez de timina.
Desarrolle diversas secuencias de ADN para cada grupo, de tal forma que los estudiantes comparen los
productos que van generando.
La secuencia de aminoácidos del péptido que se genera es: Met- Arg – Lys – Cys – Arg – Val - (Término).
Note que la secuencia comienza con un codón de inicio, que equivale al aminoácido metionina (AUG) y
culmina con uno de tres codones de término existentes. Así, todas las secuencias de ADN entregadas a los
estudiantes deben incluirlas. Para facilitar su representación, el ejercicio implica solo la síntesis de péptidos y
no de proteínas.
• Evalúan la validez del dogma central de la biología molecular desde una perspectiva histórica
y funcional, analizando sus alcances y limitaciones.
• Relacionan la replicación del ADN y su relación con el ciclo celular, describiendo sus procesos
moleculares.
▪ https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/02-
Estructura%20de%20los%20%C3%A1cidos%20nucl%C3%A9icos.pdf
Transcripción
▪ https://es.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-
central-dogma/transcription-of-dna-into-rna/a/overview-of-
transcription
Diversidad biológica
▪ https://www.innovabiologia.com/biodiversidad/diversidad-
animal/expresion-genica/
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Analizar los diferentes puntos de control que poseen las células eucariontes para regular la expresión
genética, relacionados con los procesos de diferenciación y proliferación celular en respuesta, por
ejemplo, a estímulos ambientales, el envejecimiento y las enfermedades como el cáncer y que
permitirán comprender las distintas funciones que presentan las células en el organismo, a pesar de
tener el mismo origen.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 4. Describir, sobre la base de evidencia, los mecanismos de regulación génica y explicar su
relación con los procesos de diferenciación y proliferación celular en respuesta a estímulos
ambientales, el envejecimiento y las enfermedades como el cáncer.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
ACTITUDES
Pensar con autorreflexión y autonomía para gestionar el propio aprendizaje, identificando
capacidades, fortalezas y aspectos por mejorar.
DURACIÓN
10 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
➢ Tomando como referencia los distintos péptidos producidos en la actividad anterior (actividad 1:
“Estructura y expresión de la información genética”), los estudiantes reflexionan respondiendo a
la siguiente pregunta: ¿qué consecuencias se podrían presentar, tanto en la estructura como en
la función celular de los organismos, si los péptidos cumplen distintas funciones?
➢ Observan las siguientes imágenes, que muestran la forma de tres tipos de células del cuerpo
humano y reflexionan mediante preguntas orientadoras sobre las posibles causas de dichas
diferencias.
Eritrocitos (Fuente: John kalekos of Células epiteliales de la mucosa bucal Neuronas (Fuente: Asier Ruiz)
Massachusetts image distribution for (Fuente: celulasepiteliales.com)
Science and Learning)
Observaciones al docente
La actividad permite indagar las preconcepciones de los estudiantes sobre la diferenciación celular. Al
respecto, es común que antepongan la función sobre la estructura, es decir, que la función celular determina
que tengan una estructura específica y no lo contrario. Si se presenta esta idea, tenga en cuenta las
orientaciones entregadas en la unidad 1, ya que puede constituir un obstáculo importante en el aprendizaje
de sus estudiantes.
➢ Establecidas las diferencias entre las células, los estudiantes observan un video donde se
muestra el origen de un ser humano desde la fecundación hasta el desarrollo embrionario y
fetal.
Observaciones al docente
Un ejemplo de video que puede utilizar es el siguiente de origen francés: L’odyssée de la vie de Nils Tavernier,
disponible en https://vimeo.com/4015435 (ver hasta 5’ 08’’).
El foco de la actividad es determinar el origen único de las células del cuerpo, lo que genera un potencial
conflicto cognitivo, ya que los estudiantes suelen pensar que las células son distintas porque tienen diferente
información genética, por ejemplo, porque su ADN es distinto, sin considerar que provienen de una única
célula (cigoto) y que las células de un mismo organismo poseen la misma información genética, siendo clave
qué información se expresa y cómo lo hace para la diferenciación celular: esto da pie para la segunda parte de
la actividad.
Observaciones al docente
Para la investigación que realizarán los estudiantes, se sugiere considerar:
- Lenguaje y vocabulario científico apropiado.
- Citar al menos tres fuentes confiables con autor, mediante formato APA por ejemplo.
- Concretar la investigación en una presentación, usando los medios de que dispongan.
- Definir el tiempo de presentación máximo que pueden emplear.
Regulación Génica
• https://es.khanacademy.org/science/biology/gene-regulation/gene-
regulation-in-eukaryotes/a/overview-of-eukaryotic-gene-regulation
• http://fbio.uh.cu/sites/genmol/confs/conf7/index_euc.htm
Epigenética y cáncer
• https://www.institutoroche.es/biotecnologia/47/epigenetica_y_cancer
Aplicaciones terapéuticas
• https://www.medigraphic.com/pdfs/bioquimia/bq-2009/bq091e.pdf
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Analizar la importancia y la relación de las mutaciones en la genética molecular, mendeliana y
evolución, describiendo los tipos de mutaciones génicas, así como también sus causas y
consecuencias en el fenotipo de los organismos y la generación de enfermedades, asociando su
origen y permanencia a mecanismos de reparación del ADN.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 3. Analizar críticamente el significado biológico del dogma central de la biología molecular en
relación al flujo de la información genética en células desde el ADN al ARN y a las proteínas.
ACTITUDES
Trabajar con empatía y respeto en el contexto de la diversidad, eliminando toda expresión de
prejuicio y discriminación.
DURACIÓN
12 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
➢ Los estudiantes describen ejemplos sobre las mutaciones, tomando como referencia casos de
mutantes en el cine y la televisión, describiendo el origen y consecuencias de cada uno de ellos,
con el fin de establecer semejanzas, diferencias y relaciones entre ellos.
Observaciones al docente
Los estudiantes pueden escoger sus ejemplos favoritos; son particularmente famosos los de la empresa
Marvel. También pueden consultar páginas como la siguiente:
https://www.vix.com/es/btg/cine/65953/los-9-mejores-mutantes-del-cine
El tema de las mutaciones en la cultura popular y sus adaptaciones (la mayoría superpoderes) se enlaza con los
conceptos e ideas de evolución, selección natural, adaptaciones biológicas y especiación, y tienen además un
marcado componente ético y legal por temas de discriminación y derechos humanos. Se sugiere promover
instancias de discusión sobre temas como diversidad, discriminación e inclusión, aprovechando que el contexto
resulta muy interesante para los estudiantes.
➢ Su trabajo es compartido a la comunidad, ya sea a través de medios digitales (Blog, redes sociales,
página web del colegio o asignatura) o físicos.
➢ Los estudiantes leen y analizan un texto que describe un caso estudiado de un mutante,
relacionado con el efecto de las mutaciones en el fenotipo y su posible rol en la evolución
biológica, y a continuación responden las siguientes preguntas,
Conexión interdisciplinar:
construyendo argumentos científicos: Ciencias de la Salud
• ¿Qué es una mutación? OA 2, 3° o 4° Medio.
Matemáticas 3º Medio:
• ¿Cuáles podrían ser las causas que dan origen a una OA b; OA c; OA e; OA f;
mutación? OA 1; OA 2; OA 3.
Lengua y Literatura 3º o
• ¿Qué tipo de mutaciones existen? 4º Medio: OA 6 (3°) o
• ¿Qué consecuencias presentan las mutaciones en general? OA5 (4°).
La esperanza es que el perfil genético del niño pueda dar pistas que ayuden a desarrollar tratamientos
para enfermedades que conllevan pérdida de masa muscular, como la distrofia muscular. De hecho, los
investigadores alemanes ya han descubierto que el niño tiene una mutación en el gen que produce la
miostatina.
"La miostatina es un factor del crecimiento que regula la masa muscular durante el desarrollo embrional,
así como después del nacimiento. La miostatina evita que los músculos crezcan excesivamente", afirmó
el doctor Markus Schuelke, uno de los investigadores del estudio, profesor de genética molecular e
investigador principal del departamento de neuropediatría del Centro Médico de la Universidad Charite
de Berlín. Los científicos presentaron este descubrimiento en junio de 2004 en la revista New England
Journal of Medicine.
Lo que resulta potencialmente atractivo del descubrimiento de esta mutación en los seres humanos es
que esta investigación puede contribuir a desarrollar tratamientos contra las enfermedades que
conllevan la pérdida de masa muscular. Otros estudios han revelado que, cuando los ratones tienen
inactivos sus genes de miostatina, sus músculos crecen el doble que en ratones normales, afirmó
Schuelke. Sin embargo, advirtió que los datos de seguridad a largo plazo todavía son una incógnita; por
eso, cualquier posible terapia para seres humanos puede tardar todavía años en aparecer.
"Se debe realizar estudios en animales a largo plazo y con mucho cuidado, y observaciones de seres
humanos con mutaciones de miostatina durante un largo periodo de tiempo antes de comenzar a
realizar pruebas clínicas seguras que puedan servir para encontrar [algún tipo de terapia]", señaló.
La buena noticia es que Schuelke y sus colegas han podido realizar un seguimiento al niño durante casi
cinco años, y parece que no sufre ningún efecto negativo a causa de su falta de miostatinas.
Schuelke examinó por primera vez al niño de recién nacido y comprobó los enormes músculos que tenían
en la parte superior de las piernas y los brazos. Un examen con ultrasonidos confirmó que los músculos
del niño eran casi el doble de grandes de lo esperado. Por otra parte, el bebé era totalmente normal.
Otros miembros de la familia del bebé también presentan una musculatura mayor a la media, pero sólo
la madre se sometió a pruebas de ADN. Su madre había sido atleta profesional antes de quedar
embarazada.
Los investigadores estudiaron las posibles causas del excesivo desarrollo muscular del niño, como
podrían ser un exceso de testosterona o un factor de crecimiento similar a la insulina, pero no hallaron
niveles anormales.
Dado que el aumento muscular del bebé era similar al que se encontró en los ratones y en el ganado que
no tenían el gen que produce la miostatina, los investigadores comprobaron el perfil genético de la
madre y del bebé. Descubrieron que la madre tenía una mutación en una copia del gen de la miostatina y
que ambas copias del gen de la miostatina del bebé eran defectuosas. Los humanos heredan una copia
de cada gen de cada uno de sus padres.
El niño tenía 4 años y medio cuando se completó el estudio actual. Los investigadores están preocupados
por los efectos en la salud del músculo cardiaco que puede tener esta mutación, pero por ahora su
sistema cardiovascular parece normal.
"Nuestra esperanza es que todo va a ir bien. En modelos de animales grandes, todo parece estar bien",
señaló.
En un editorial que acompaña al estudio en la misma edición de la publicación, McNally afirmó que "este
estudio documenta la efectividad que puede tener esta vía para el crecimiento muscular de los seres
humanos y mi esperanza es que, por esta vía, podremos tratar a las personas que sufren desórdenes
degenerativos”.
Sin embargo, McNally también expresó su preocupación por el hecho de que la gente pueda utilizar
cualquier potencial tratamiento para desarrollar su masa muscular para usos no terapéuticos.
"No conocemos las consecuencias médicas a largo plazo. Si padece una enfermedad como la distrofia
muscular, los beneficios son mayores que los potenciales riesgos", apuntó McNally. Sin embargo, añadió
que éste no es el caso de los atletas o de otras personas que quieran desarrollar su masa muscular.
"Viendo los problemas que ha dado el uso de esteroides, sabemos que la gente hará lo que sea para que
sus músculos crezcan, aunque tenga consecuencias negativas".
Observaciones al docente
El texto y las preguntas tienen un enfoque Ciencia-Tecnología-Sociedad-Ambiente (CTSA), debido a las
implicancias científicas y sociales del desarrollo excesivo de la musculatura y el rendimiento en el ejercicio, las
competencias deportivas y el tratamiento de las personas con distrofia muscular.
Este enfoque propone la necesidad de considerar la ciencia y la tecnología como dos sistemas que interactúan
intelectual y socialmente, así como la necesidad de seleccionar problemas y ejemplos de la vida cotidiana y no
una enseñanza que enfatice la ciencia “pura”, básica y descontextualizada (Prieto et al., 2012). Este propósito
exige la contextualización simultánea de los aspectos científicos, tecnológicos y sociales; puede profundizar en
sus objetivos e implicancias en las referencias que se entrega al final de esta actividad.
Observaciones al docente
Puede ayudar a sus estudiantes a profundizar en los aspectos que involucran los ensayos científicos, accediendo
a la guía práctica elaborada por Miguel Benito para la editorial científica Elsevier, disponible en
https://www.elsevier.com/es-es/connect/educacion-medica/guia-practica-como-hacer-un-ensayo-cientifico.
Mutaciones
• https://www.sesbe.org/evosite/evo101/IIIC1Mutations.shtml.html
• https://metabolicas.sjdhospitalbarcelona.org/noticia/tipos-mutaciones
• https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_18_sp
• http://www.interempresas.net/Horticola/Articulos/169148-
Mutaciones-utiles-para-la-mejora-genetica-de-horticolas.html
Alimentos transgénicos
• https://rodin.uca.es/xmlui/bitstream/handle/10498/14625/4_Prieto_e
t_al_2012.pdf?sequence=6&isAllowed=y
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Analizar cómo el ambiente influye en la expresión de los genes de un individuo a través de la
epigenética, así como el posible impacto que tiene en la descendencia y en el desarrollo de trastornos
y enfermedades, mediante el uso de modelos que expliquen la influencia de la epigenética en el ser
humano.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 4. Describir, sobre la base de evidencia, los mecanismos de regulación génica y explicar su
relación con los procesos de diferenciación y proliferación celular en respuesta a estímulos
ambientales, el envejecimiento y las enfermedades como el cáncer.
OA d. Analizar las relaciones entre las partes de un sistema en fenómenos y problemas de interés, a
partir de tablas, gráficos, diagramas y modelos.
ACTITUDES
Trabajar con empatía y respeto en el contexto de la diversidad, eliminando toda expresión de
prejuicio y discriminación.
DURACIÓN
10 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
➢ Los estudiantes observan las siguientes imágenes y responden las preguntas a continuación.
➢ Luego leen y analizan un texto sobre las diferencias de los gemelos monocigóticos y la influencia
del ambiente en su desarrollo, guiados por las siguientes preguntas relacionadas con la expresión
genética y su efecto en el fenotipo.
• ¿Por qué los gemelos monocigóticos son utilizados en el estudio y la expresión de sus
genes?
Conexión interdisciplinar:
• ¿Cuál es la importancia de la epigénetica? Lengua y Literatura 3º o
• ¿Cuál es la relación que se establece entre los gemelos 4º Medio: OA 6 (3°) o
OA5 (4°).
monocigóticos y la epigénetica? Ciencias de la Salud 3º o
• ¿Con qué punto de control de la expresión genética se 4º Medio: OA 2.
relaciona la epigenética?
• ¿De qué manera mi cuerpo regula el efecto del ambiente sobre mis genes?
• ¿Qué diferencia tendría la epigenética con la genética tradicional o mendeliana?
• ¿Por qué la idea de “herencia de caracteres adquiridos” propuesta por Lamarck para
explicar la evolución se está revisando sobre la base del conocimiento de la
epigenética?
Las diferencias observadas en los gemelos (1 de cada 250 nacimientos) se deben a las variaciones de
pequeñas marcas químicas del ADN, que en la especie humana contiene unos 25.000 genes. Los gemelos
tienen el mismo genoma (los 25.000 genes iguales), pero difieren en su epigenoma (el patrón de marcas
químicas), según ha constatado el equipo de Manel Esteller, director del Laboratorio de Epigenética del
Cáncer del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). La importancia de estas variaciones
epigenéticas es que pueden activar o inhibir la expresión de algunos genes y esto es lo que explicaría,
según los científicos, las diferencias físicas o de susceptibilidad a enfermedades.
"La epigenética", explica Esteller, "son los vestidos que cubren el ADN desnudo: vestidos transparentes
que permiten ver el ADN y expresar los genes, o bien vestidos gruesos y opacos que protegen el ADN y no
dejan ver los genes, reprimiendo su expresión". Las distintas características físicas y biológicas (fenotipo)
que distinguen a dos gemelos se deben, según este investigador, a que sus genes (genotipo) estén más o
menos tapados por el ropaje epigenético.
La investigación del grupo de Esteller se basa en la comparación del ADN de 80 gemelos españoles, 30
varones y 50 mujeres, de entre 3 y 74 años. Uno de los hallazgos clave es que las variaciones
epigenéticas entre una pareja de gemelos son mayores cuanto más diferente sea su estilo de vida y
mayor sea su edad, de acuerdo con el trabajo que publican hoy en Proceedings of the Nacional Academy
of Sciences (PNAS).
La epigenética se revela, sobre todo a partir de esta investigación, como un puente entre el medio
ambiente y la biología, como el mecanismo bioquímico que explica cómo actúan sobre los genes los
factores ambientales, ya sea la contaminación, la dieta o el tabaquismo. Gracias a la epigenética, es
posible entender cómo a partir de un mismo genotipo se pueden originar diversos fenotipos. "He aquí
algo en lo que no repararon ni Mendel ni Watson y Crick [los pioneros de la genética]", ha dicho a
propósito del trabajo de Esteller el director de la iniciativa pública del Proyecto Genoma Humano, Francis
Collins.
Los gemelos tienen al nacer el mismo genoma y el mismo epigenoma, y lo que provoca la individualidad
epigenética son los factores ambientales y el envejecimiento, "ambos por igual con nuestros datos
actuales", según Esteller. Esto significa que, si el genoma es el libro de la especie y de nuestros
antepasados, el epigenoma serían las anotaciones al margen que explican la vida de un individuo
concreto.
Muchas enfermedades, desde el cáncer hasta trastornos mentales como la esquizofrenia, tienen un
componente hereditario (genético) y otro ambiental (epigenético), y por eso en algunas parejas de
gemelos, uno desarrolla esquizofrenia y el otro no. Para el desarrollo de un cáncer, cuentan por igual las
alteraciones genéticas (mutaciones) como las epigenéticas, según Esteller, pues "todos los tumores
humanos tienen alterado su genoma y su epigenoma".
Las mutaciones que se pueden producir en los genes se transmiten siempre por la herencia, y ésta ha
sido la base de la evolución biológica. Ahora, la epigenética aborda la herencia de los patrones de
expresión de los genes, y en este sentido "rescata alguna de las viejas ideas del denostado Lamarck sobre
la herencia de los caracteres adquiridos", afirma Esteller.
(Adaptado de:https://elpais.com/diario/2005/07/12/salud/1121119204_850215.html)
Observaciones al docente
Las preguntas de reflexión permiten indagar las preconcepciones o ideas previas de los estudiantes sobre el
origen de los gemelos, sus semejanzas y diferencias. Tenga en cuenta que es recurrente que piensen que
provienen de la fecundación de un óvulo por dos espermatozoides al mismo tiempo, o que son idénticos en su
fenotipo toda su vida. Las implicancias de las ideas previas en el aprendizaje de conceptos e ideas científicas
fueron abordadas en la actividad 2 de esta unidad (revise el artículo sugerido).
Observaciones al docente
El recurso audiovisual sugerido se encuentra disponible en https://www.youtube.com/watch?v=_aAhcNjmvhc
y es parte de una lección de TED-Ed sobre qué es la epigenética. Está en inglés, pero puede habilitar los
subtítulos en español.
Otra interesante analogía sobre el tema, referida al epigenoma, la presenta la revista científica Nature en el
video “Epigenome: The symphony in your cells”, disponible en https://youtu.be/W3Kg9w-srFk. Ahí se
establece una similitud entre una sinfonía y la expresión genética: el ADN es la partitura, los instrumentos son
las diferentes células, etc. Dado que se encuentra en inglés, puede trabajarlo en conjunto con la asignatura
para aprovechar su relevancia pedagógica. Asimismo, ya que la analogía es principalmente musical, sería
pertinente que también aproveche la conexión interdisciplinaria para potenciar la efectividad didáctica del
recurso.
También puede desarrollar la analogía antes mencionada y profundizar conceptualmente en el tema en el
Blog de la Revista Genética Médica, disponible en https://revistageneticamedica.com/blog/que-es-
epigenetica/
¿Qué es la epigenética y cómo explica que los hijos hereden los traumas de los padres?
En 1864, cerca del final de la Guerra Civil de Estados Unidos, las condiciones en los campos de prisioneros
de guerra de la Confederación estaban en su peor momento. Hubo tal hacinamiento en algunos
campamentos que los prisioneros, soldados del Ejército de la Unión del norte, tenían el espacio en
metros cuadrados equivalente a una tumba. La cifra de muertes de los presos se disparó.
Para muchos de los que sobrevivieron, la desgarradora experiencia los marcó de por vida. Cuando la
guerra acabó, volvieron con problemas de salud, peores perspectivas laborales y menor esperanza de
vida. Pero el impacto de todos estos problemas no se limitó únicamente a quienes los sufrieron en
primera persona. Los efectos se extendieron a los hijos y los nietos de los prisioneros, en una herencia
que parecían pasar a través de la línea masculina de las familias.
Si bien los hijos y nietos no estuvieron en ningún campo de prisioneros de guerra, y pese a que no les
faltó nada durante su infancia, sufrieron tasas de mortalidad más altas que el resto de la población en
general.
Al parecer, los prisioneros transmitieron parte de su trauma a sus descendientes. Pero a diferencia de la
mayoría de las enfermedades hereditarias, esto no se produjo como consecuencia de mutaciones en el
código genético.
Herencia oscura
Los investigadores analizaron un tipo de herencia mucho más oscura: cómo las cosas que le pasan a
alguien a lo largo de su vida pueden cambiar la forma en que se expresa su ADN, y cómo ese cambio
puede transmitirse a la próxima generación.
Este es el proceso llamado científicamente epigenética, donde la legibilidad o expresión de los genes se
modifica sin que se produzca un cambio en el código del ADN. Es decir, existen pequeñas etiquetas
químicas que se agregan o eliminan de nuestro ADN en respuesta a los cambios en el entorno en el que
vivimos.
Estas etiquetas activan o desactivan los genes, posibilitando la adaptación a las condiciones del entorno
sin causar un cambio más permanente en nuestros genomas. El hecho de que estos cambios epigenéticos
puedan transmitirse a las generaciones posteriores tendría unas implicaciones enormes. Supone que las
experiencias vividas por una persona, especialmente las traumáticas, tendrían un impacto muy real en su
árbol genealógico.
Existe un número creciente de estudios que apoyan la idea de que los efectos de un trauma pueden
transmitirse a las siguientes generaciones a través de la epigenética.
Observaciones al docente
Puede ayudar a sus estudiantes y profundizar en los aspectos que involucran los ensayos científicos,
accediendo a la guía práctica elaborada por Miguel Benito para la editorial científica Elsevier, disponible en
https://www.elsevier.com/es-es/connect/educacion-medica/guia-practica-como-hacer-un-ensayo-cientifico.
Un mapa mental es una representación física de la imagen que la persona se forma acerca del significado de un
conocimiento. Una misma información puede representarse de muchas maneras, ya que refleja la organización
cognitiva individual o grupal, dependiendo de la forma en que los conceptos o conocimientos fueron captados.
Es una estrategia que permite desarrollar también la creatividad. El mapa mental consiste en una
representación en forma de diagrama que organiza una idea o concepto central, rodeado por ramas conectadas
a otras ideas o tópicos asociados. Y cada uno de ellos, a su vez, se considera como central de otras ramas.
Para realizarlo, se requiere uso de vocabulario preciso (técnico o científico), colores, imágenes, eventualmente
software si se prefiere.
Para usar este recurso como evaluación formativa durante esta actividad, se sugiere establecer criterios de
construcción y posterior evaluación como:
− Conceptos clave
− Jerarquía de conceptos e ideas
− Uso de ejemplos
− Interrelaciones
Referencias:
Frías, B. S. L., & Kleen, E. M. H. (2005). Evaluación del aprendizaje: alternativas y nuevos desarrollos. MAD.
http://www.inspiration.com/visual-learning/mind-mapping
https://trabajoypersonal.com/que-es-un-mapa-mental/
DURACIÓN
10 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Observaciones al docente
La evaluación consta de tres partes, las cuales pueden ser desarrolladas en conjunto o en forma
independiente, según estime el docente y de acuerdo con las necesidades de los estudiantes.
(Fuente: https://www.clinicalascondes.cl/CENTROS-Y-ESPECIALIDADES/Centros/Centro-Clinico-del-Cancer/Unidad-de-
Prevencion-del-Cancer/Previmama/cifras-estadisticas-cancer-mama)
• ¿De qué manera los genes y el ambiente inducen al desarrollo de esta enfermedad en la
población?
• ¿Se puede establecer alguna relación entre los conceptos de penetrancia y expresividad
genética con el desarrollo del cáncer de mama en las mujeres?
• En relación con las mutaciones asociadas con esta patología, construyan un modelo que
explique:
o El mecanismo de control del ciclo celular, resaltando la importancia que tienen los
reguladores Ras, p53 y Rb, entre otros.
o El mecanismo de reparación del ADN y el rol de los genes BRCA, entre otros.
Observaciones al docente
El principal objetivo de la actividad es abordar el principio fundamental de la genética del desarrollo; es
decir, que “todo organismo es el resultado de una interacción única entre los genes y las secuencias
ambientales, modulada por posibilidades fortuitas de crecimiento y división celular” (Lewontin, 2000). Esto
implica que no estamos determinados sólo por los genes, sino que en el desarrollo se producen complejas
interacciones entre estos, los factores de regulación del propio ADN y diversos factores ambientales.
El desarrollo de un organismo no depende sólo de los genes heredados de los progenitores, sino en general
de factores ambientales, entre los que se incluyen, por ejemplo, la nutrición, la educación y el ambiente en
el que los individuos se desarrollan. En otras palabras, el fenotipo no es una mera expresión de la
información genética, sino el resultado de esta información y el ambiente, como muestra el aumento de
estatura humana por la nutrición. Puede profundizar en estas ideas en el trabajo de Puig y Jiménez
Aleixandre del año 2015, cuyo enlace se encuentra disponible en los Recursos de esta evaluación.
Para realizar el póster se sugiere el siguiente formato, y la rúbrica que se presenta a continuación:
Identificación
Introducción Resultados
• Relevancia del tema que se investiga • Selección de los datos más relevantes
en función del (de los) objetivo(s)
• Objetivo(s)
• Tablas, gráficos y fotografías
• Hipótesis
indispensables.
• Definiciones conceptuales necesarias
Conclusiones
• Diagrama o dibujo simple del montaje • Conclusión en función del (de los)
experimental objetivo(s)
Dogma central
• https://es.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-
dogma
Objetivos de Aprendizaje
OA 6. Analizar el desarrollo del conocimiento de biología celular y molecular en Chile y el mundo,
considerando diversas líneas de investigación y la relación entre ciencia, tecnología y sociedad.
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Investigar los aportes de científicos y científicas chilenas en el área de la biología celular y molecular,
evaluando su impacto en la vida de los ciudadanos y las implicancias sociales, económicas, éticas y
ambientales que involucran las diversas investigaciones científicas y tecnológicas.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 6. Analizar el desarrollo del conocimiento de biología celular y molecular en Chile y el mundo,
considerando diversas líneas de investigación y la relación entre ciencia, tecnología y sociedad.
ACTITUDES
Pensar con apertura a distintas perspectivas y contextos, asumiendo riesgos y responsabilidades.
DURACIÓN
8 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Observaciones al docente
El docente puede iniciar la unidad indagando las ideas y conocimientos previos que tienen los estudiantes sobre
aplicaciones biotecnológicas, estudiadas en años anteriores, como por ejemplo la manipulación genética en la
producción de alimentos, detergentes, vestuario, fármacos, entre otras. Para ello, el docente puede diseñar y
aplicar un instrumento tipo KPSI.
➢ Adicionalmente, analizan un texto relacionado con el rol de la ciencia en nuestro país, guiados por
preguntas orientadoras como las siguientes:
• ¿Qué objetivos tiene la investigación científica que se realiza en Chile?
• ¿Qué relación existe entre la educación y la investigación científica?
• ¿Cuáles son los principales desafíos de la investigación científica en Chile?
• ¿Cuál es el rol del Estado en el desarrollo de la ciencia y la tecnología en nuestro país?
• ¿Cuáles con las implicancias sociales, ambientales y económicas de la ciencia y la
tecnología en nuestro país?
• ¿Cuál es la posición de Chile, en relación con el mundo, de la investigación realizada
actualmente en el área de la biología celular y molecular?
• ¿Qué relación se establece entre ciencia, tecnología y sociedad?
• ¿Cómo podrían evaluar la validez de la información entregada en el texto?
Nuestro país ha experimentado un avance importante en las últimas décadas en materia de desarrollo
científico. Hoy contamos con más investigadores, diversos programas para financiar actividades de
investigación, y el mundo hoy ofrece herramientas más avanzadas para abordar experimentalmente
ciertas preguntas, lo que permite generar más y mejor conocimiento. Sin embargo, la magnitud y
complejidad de los desafíos es creciente, y por ende se necesita no sólo mantener, sino potenciar
nuestras capacidades en materia de desarrollo científico y de innovación. La ciencia tiene un rol
importante que jugar en la solución a nuestros problemas y desafíos, y es por ello que el apoyo del
Estado es fundamental, y la participación de las empresas y otros actores del sector privado es también
de enorme relevancia.
¿De qué manera la ciencia contribuye a resolver los desafíos que enfrentan los países? En primer lugar,
permite generar conocimiento que resulta fundamental para tomar decisiones. Y, en aquellos casos en
los que no resulta posible generar dicho conocimiento, la ciencia permite probar alternativas de manera
sistemática y evaluar sus resultados. Por otro lado, la ciencia genera continuamente nuevas soluciones
tecnológicas que pueden ser empleadas para solucionar diversos problemas públicos. Hoy, tecnologías
que nacieron en universidades, muchos de ellos como producto de proyectos de ciencia básica o para
fines distintos a los pensados originalmente, se emplean para resolver problemas en diversas áreas.
La ciencia chilena vive una etapa compleja e importante. La ciencia tiene un rol importante que jugar en
el progreso de nuestro país, y muchos jóvenes esperan contribuir desde diversas disciplinas, en las
ciencias sociales, biológicas, exactas, de los materiales, desde el campo de la innovación y muchos otros.
¿Qué estamos haciendo para no dejar pasar la gran oportunidad de integrar a estos miles de jóvenes al
desafío de hacer de Chile un mejor país?
(Adaptado de: https://www.redbionova.com/biovoces/el-rol-de-la-ciencia-en-chile/)
Observaciones al docente
Se sugiere revisar artículos sobre ideas que tienen los estudiantes acerca de la ciencia. Por ejemplo, el
artículo propuesto por Fernández y colaboradores en 2002, que se puede revisar en
https://ddd.uab.cat/pub/edlc/02124521v20n3/02124521v20n3p477.pdf
Al respecto, se puede invitar a los estudiantes a reflexionar sobre este tema, analizando la relación entre la
educación y la investigación científica, para lo cual pueden consultar videos como el que se muestra en
https://www.youtube.com/watch?v=385SNalO3k0
➢ Los estudiantes buscan información relacionada con los aportes de diversos científicos y
científicas chilenas en el área de la biología celular y molecular, evaluando su impacto en la vida
de los ciudadanos y en la sociedad.
➢ Analizan las implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales de los diversos aportes de
científicos a la ciencia y la tecnología de nuestro país.
Observaciones al docente
La investigación en Chile en el área de la biología celular y molecular es diversa y puede llegar a ser compleja
de comprender para los estudiantes; por lo tanto, actúe como mediador y participante activo en las
investigaciones que ellos realicen, lo que será una instancia de enriquecimiento profesional para usted.
Algunos investigadores que pueden consultar sus estudiantes son:
-Cecilia Hidalgo, bioquímica. Primera doctora en ciencias de la Universidad de Chile. 1ª mujer en recibir el
Premio Nacional de Ciencias Naturales por su experiencia en el ámbito internacional en el campo de la
regulación del calcio intracelular. Actual Presidenta de la Academia Chilena de Ciencias. Dirige también el
Laboratorio de Transducción de Señales Mediadas por Calcio en la U. de Chile.
(https://cmcmed.cl/laboratorios/transduccion-de-senales-mediadas-por-calcio/)
-Claudio Hetz, director del Instituto de Neurociencia Biomédica (BNI, https://www.bni.cl/). Estudia cómo la
perturbación en la función de los organelos subcelulares, como el retículo endoplasmático (ER), se relaciona
con enfermedades neurodegenerativas. En particular, estudia la contribución de las respuestas al estrés que
se inician en el ER en enfermedades como trastornos por priones, la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la
enfermedad de Huntington, enfermedad de Parkinson, además de la lesión de la médula espinal.
-María Inés Barria, bióloga, doctora en microbiología, investigadora UDEC. Recientemente ha desarrollado
una vacuna de anticuerpos monoclonales para prevenir y tratar el virus Hanta, que aún está en fase pre-
clínica, pero con esperanzadores resultados.
-Juan Carlos Sáez, vicepresidente del Centro Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso (CINV,
https://cinv.uv.cl). Estudia la regulación y el papel funcional de canales de membrana formados por
conexinas o panexinas, que son proteínas expresadas por la mayoría de las células de los vertebrados. Según
él, es importante dejar claro que el problema básico en algunas enfermedades crónicas, como la distrofia o
la epilepsia, es la inflamación.
-Alexis Kalergis, bioquímico, doctor en microbiología e inmunología, director del Instituto Milenio de
Inmunología e Inmunoterapia (IMII, http://www.imii.cl/). En su grupo han desarrollado una vacuna contra el
virus sincicial, que actualmente está en fase clínica para su potencial aplicación en humanos. De funcionar,
esta vacuna podría solucionar uno de los principales problemas de salud pública que afectan al país.
-Luis Larrondo, bioquímico y doctor en biología celular y molecular. Director del Instituto Milenio de Biología
Integrativa de Sistemas y Sintética, iBio (http://www.iniciativamilenio.cl/ibio/). Durante sus años de
investigación, este científico ha sido pionero en redefinir los mecanismos moleculares de los ritmos
circadianos y también al identificar por primera vez cómo la regulación circadiana impacta en la virulencia en
un hongo patogénico.
Redibionova
• https://www.redbionova.com/
Red de investigadoras
• http://redinvestigadoras.cl/
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Utilizando su imaginación y creatividad, analizan la tecnología del ADN recombinante mediante la
resolución de un problema que implica modelizar un organismo modificado para la síntesis de una
proteína ajena a él. Para ello, investigan sus aplicaciones en el ámbito de la salud humana y evalúan
diversas implicancias derivadas de su proyecto científico.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 7. Analizar aplicaciones biotecnológicas en diversas áreas como tratamientos para el cáncer,
preservación y uso de células madre, y producción de organismos transgénicos, entre otros, y evaluar
sus implicancias éticas, sociales y legales.
ACTITUDES
Trabajar colaborativamente en la generación, desarrollo y gestión de proyectos y la resolución de
problemas, integrando las diferentes ideas y puntos de vista.
DURACIÓN
14 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
(Fuente: http://apps.sanidadanimal.info/cursos/enfermedades-infecciosas-porcinas/4/galeria/paginas/adn_recom.htm)
➢ Se presenta a los estudiantes un video como el siguiente, donde se explica brevemente qué es la
diabetes mellitus, para contextualizar la necesidad de administrar insulina a las personas con
diabetes mellitus tipo 1 mediante la creación de insulina, aplicando la técnica del ADN
recombinante.
OMS: Detener el aumento de la diabetes y tomar las medidas necesarias para vencerla
https://www.youtube.com/watch?v=10SjTF2Dp1E
(Fuente: World Health Organization (WHO))
➢ Los estudiantes reflexionan sobre la dificultad de obtener insulina humana para los diabéticos
tipo 1 y de qué manera se obtenían antes del uso de bacterias recombinantes, mediante la
lectura de la historia de la producción de insulina.
➢ En pequeños grupos, buscan información relacionada con el ADN recombinante y una técnica
implicada, ya sea en la clonación de ADN o en métodos de análisis del ADN.
➢ Contrastan las técnicas investigadas con las condiciones que mencionaron previamente para
generar una bacteria que produzca y secrete insulina, generando una secuencia de pasos para
ello.
➢ Señalan la importancia de su bacteria, destacando las utilidades que podría tener en un futuro
cercano.
➢ Discuten las implicancias éticas, económicas, sociales y ambientales que podrían derivarse de la
creación y aplicación de su bacteria en al área de la biotecnología.
III. Investigando las aplicaciones de la tecnología del ADN recombinante en el ámbito de la salud
humana
➢ Los estudiantes buscan información relacionada con las diversas aplicaciones de la tecnología del
ADN recombinante en el ámbito de la salud humana, como diagnóstico del VIH, producción de la
hormona de crecimiento y el factor de coagulación VIII, síntesis de un antígeno de superficie del
virus de la hepatitis B y producción de antibióticos, y señalan características de las aplicaciones,
ventajas y desventajas, organismos involucrados, entre otros.
➢ Discuten las implicancias éticas, sociales, ambientales y económicas relacionadas con cada una de
las técnicas analizadas anteriormente.
➢ Los resultados de la investigación son compartidos a la comunidad escolar mediante diversos
medios audiovisuales.
Observaciones al docente
Se sugiere los siguientes enlaces para trabajar el problema desde el contexto histórico, médico y científico:
• https://culturacientifica.com/2013/04/19/la-historia-de-la-insulina-90-anos-salvando-vidas/
• https://diabetesmadrid.org/historia-del-tratamiento-de-la-diabetes/
Registre las observaciones de sus estudiantes, ya que le servirán de base para contrastar con las técnicas
relacionadas con la tecnología del ADN recombinante.
El siguiente enlace le puede servir de referencia para conocer los pasos necesarios para obtener un ADN
recombinante:
http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/2bachillerato/biotec/contenidos3.htm
Una excelente actividad que sirve para modelizar la producción de una bacteria recombinante está en:
http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/18072017/eb/es-an_2017071813_9095206/0001/practica2.html
Se recomienda que adapte o mejore el material de la actividad, teniendo en cuenta el nivel de sus estudiantes y
los aportes que realizaron previamente.
Biotecnología
• https://es.khanacademy.org/science/biology/biotech-dna-technology
• http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1025-
02551999000200011
Transgénicos: insulina
• https://naukas.com/2012/01/05/exitos-transgenicos-la-insulina/
Enzimas de restricción
• http://www.porquebiotecnologia.com.ar/Cuadernos/El_Cuaderno_34.
pdf
Plásmido
• https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Plasmido
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Distinguir diversas técnicas y aplicaciones biotecnológicas que existen actualmente al servicio de la
humanidad (por ejemplo, para la creación de alimentos o el tratamiento de ciertas enfermedades),
comprender el mecanismo que utilizan para lograr sus objetivos y analizar críticamente las
implicancias sociales, éticas, económicas y ambientales que surgen de su aplicación.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 6. Analizar el desarrollo del conocimiento de biología celular y molecular en Chile y el mundo,
considerando diversas líneas de investigación y la relación entre ciencia, tecnología y sociedad.
ACTITUDES
Perseverar en torno a metas con miras a la construcción de proyectos de vida y al aporte a la
sociedad y al país con autodeterminación, autoconfianza y respeto por sí mismo y por los demás.
DURACIÓN
10 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
I. Analizando aplicaciones biotecnológicas
➢ Los estudiantes observan y analizan las siguientes imágenes vinculadas con diversas técnicas y
aplicaciones biotecnológicas.
(Fuente: https://naukas.com/2014/08/04/alimentos-transgenicos-frente-enfermedades-las-vacunas-del-futuro/)
(Fuente: https://www.researchgate.net/figure/Figura-3-Usos-potenciales-de-las-celulas-madre-embrionarias-ES-cells-en-
investigacion_fig2_262440692)
• ¿Qué son las células madre? ¿Qué características presentan? ¿De dónde provienen?
• ¿Cuál es la importancia de las células madre en el área de la biotecnología?
• Explique el mecanismo que se usa para obtener y preservar células madre. Construya un
modelo del mecanismo.
• ¿Cuáles serían los potenciales usos de las células madre en el área de la medicina y la salud de
las personas?
• ¿Por qué existen controversias respecto del uso de células madre embrionarias?
• ¿Qué es la clonación terapéutica y qué beneficios podría ofrecer a la medicina y la salud de las
personas?
• ¿Cuáles son las implicancias éticas, económicas y sociales que se derivan del uso de células
madre?
(Fuente: https://www.cbinsights.com/research/what-is-crispr/)
• ¿Qué ventajas y desventajas tiene la aplicación de esta técnica en las diversas áreas o
disciplinas en nuestro país?
• ¿Qué implicancias éticas, económicas, sociales y ambientales surgen de la aplicación de esta
técnica?
➢ Los estudiantes reflexionan acerca del trabajo de un criminalista según la cultura popular (por
ejemplo, en series de televisión), señalando las características de su labor, las áreas que puede
desarrollar, y evalúan las similitudes y exageraciones.
➢ Luego leen y analizan un texto como el siguiente, que describe una implicancia de los programas
que simulan el trabajo de la ciencia criminalística; la discusión se orienta con las siguientes
preguntas:
• ¿Qué preguntas te surgen tras la lectura de la noticia?
• ¿Habías considerado que las series de televisión sobre el trabajo en criminalística
exageraban los procedimientos que se realizan?
• ¿Cuáles podrían ser las repercusiones que tiene el “efecto CSI” en la sociedad?
• ¿Qué “licencias dramáticas” se toman en estas series que son difíciles que se
produzcan en la realidad?
Efecto CSI: el impacto de las series de ficción a la hora de analizar un caso criminal real
Se conoce como "efecto CSI" el impacto que las series de ficción han causado en la audiencia; enfoca
hasta qué punto la espectacularidad y la celeridad de la ficción han influido en la percepción del público
al explicarle cómo se desarrolla supuestamente una investigación criminal.
La influencia que ha tenido este tipo de ficción es innegable. Programas como CSI han impregnado la
pantalla con relatos inspirados en casos reales, pero ficcionados, en los que se resuelve un crimen
violento con una investigación fiable en una hora y con todas las variables controladas.
Las series de TV buscan entretener a su público utilizando recursos dramáticos, imágenes cuidadas de
homicidios y las últimas técnicas. Muchos de estos avances son ciertos, aunque no siempre se accede a
ese tipo de laboratorios ni de recursos, o el material a analizar no es suficiente o el tejido está demasiado
deteriorado como para prepararlo y enviarlo al laboratorio.
Lo habitual es trabajar con datos que los especialistas procesan y que tardan en arrojar resultados. Los
estudios genéticos a veces tardan hasta 20 días para condicionar las células para extracción de ADN
cuando la sangre está hemolizada (glóbulos rojos deteriorados) y es imposible su extracción. También se
trabaja con imágenes filmadas o fotografiadas que replican la escena de un crimen, la autopsia u otros
procedimientos, provistas por los equipos intervinientes para documentar e ilustrar cada paso.
(Adaptado de: https://www.lanacion.com.ar/seguridad/efecto-csi-el-impacto-de-las-series-de-ficcion-a-la-hora-de-analizar-
un-caso-criminal-real-nid2074690)
➢ Los estudiantes, reunidos en grupos, buscan información relacionada con las principales técnicas
de investigación criminalística que involucran el análisis del ADN para identificar personas
mediante la creación de perfiles genéticos, como los polimorfismos por número variable de
repeticiones en tándem (VNTR), repeticiones cortas en tándem (STR) y polimorfismo de
restricción (RFLP), así como las técnicas de PCR y electroforesis en gel de agarosa.
➢ Elaboran un esquema con los pasos necesarios para crear un perfil genético de las personas
sospechosas de cometer un crimen.
Conexión interdisciplinar:
Lengua y Literatura 3º o
➢ En grupos, aplican el trabajo anteriormente realizado a un caso 4º Medio: OA 6 (3°) o
simulado de identificación de un criminal, a partir de una imagen que OA5 (4°).
Artes Visuales 3º o 4º
representa un perfil genético hecho con marcadores polimórficos. Medio: OA 3; OA 7.
Matemáticas 3º Medio:
OA b; OA c; OA e; OA f;
➢ Exponen sus resultados a los otros grupos, que actúan como expertos
OA 1; OA 2; OA 3.
que confirman, rechazan o ponen en duda las conclusiones obtenidas.
Observaciones al docente
Un ejemplo de perfil genético es el siguiente:
M 1 2 3
M: Muestra de sangre obtenida
en la escena del crimen
1: sospechoso
2: sospechoso
3: sospechoso
Efecto CSI
• https://www.criminalfact.com/l/el-efecto-csi/
Técnica PCR
• https://www.sebbm.es/web/es/divulgacion/rincon-profesor-
ciencias/articulos-divulgacion-cientifica/3194-35-anos-de-la-pcr-la-
tecnica-que-revoluciono-la-biologia-molecular
Electroforesis
• http://biomodel.uah.es/biomodel-misc/anim/elfo/electrof.html
PROPÓSITO DE LA ACTIVIDAD
Describir las diversas aplicaciones de la biotecnología, analizando y discutiendo los avances en
múltiples áreas, como la biología sintética, y evaluando las controversias sociales, económicas, éticas
y ambientales generadas por su aplicación.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
OA 6. Analizar el desarrollo del conocimiento de biología celular y molecular en Chile y el mundo,
considerando diversas líneas de investigación y la relación entre ciencia, tecnología y sociedad.
ACTITUDES
Pensar con apertura a distintas perspectivas y contextos, asumiendo riesgos y responsabilidades.
DURACIÓN
10 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
Observaciones al docente
La evaluación consta de tres partes, las cuales pueden ser desarrolladas en conjunto o en forma
independiente, según estime el docente y de acuerdo con las necesidades de los estudiantes.
I. ¿Qué es la biotecnología?
➢ Los estudiantes analizan una aplicación cotidiana que involucra a la biotecnología, utilizando un
video como el siguiente; la discusión se orienta con las siguientes preguntas:
➢ Tomando como referencia la elaboración del queso y complementándolo con otros ejemplos,
construyen una definición de biotecnología.
Observaciones al docente
Si bien definir es una habilidad compleja, ya que requiere de un conocimiento acabado de lo que se quiere
explicar en un enunciado, el análisis de aplicaciones biotecnológicas usadas en la vida diaria permite llegar a
una definición cercana a la aceptada internacionalmente: La biotecnología se refiere a toda aplicación
tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación
de productos o procesos para usos específicos (Convention on Biological Diversity, Article 2. Use of Terms,
United Nations, 1992).
Al respecto, oriente la discusión para generar la definición, complementando al final su propuesta con una
como la sugerida. Puede mostrar procesos como los implicados en la elaboración del yogurt, cerveza o el
pan.
➢ Los estudiantes leen un texto como el siguiente, que describe la biotecnología clásica y moderna,
y responden preguntas como éstas:
La biotecnología
La biotecnología es el empleo de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el
hombre. Así, la biotecnología tiene una larga historia, que se remonta a la fabricación del vino, el pan, el
queso y el yogurt. El descubrimiento de que el jugo de uva fermentado se convierte en vino, que la leche
puede convertirse en queso o yogurt, o que se puede hacer cerveza fermentando soluciones de malta y
lúpulo fue el comienzo de la biotecnología, hace miles de años. Aunque en ese entonces los hombres no
entendían cómo ocurrían estos procesos, podían utilizarlos para su beneficio. Estas aplicaciones
constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en la obtención y utilización de los
productos del metabolismo de ciertos microorganismos.
Los científicos actualmente comprenden en detalle cómo ocurren estos procesos biológicos lo que les ha
permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o copiar algunos de dichos procesos naturales
para poder lograr una variedad mucho más amplia de productos. Los científicos hoy saben, además, que
los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente
en procesos industriales, tales como la fabricación de detergentes, manufactura del papel e industria
farmacéutica.
La biotecnología moderna, en cambio, surge en la década de los ’80, y utiliza técnicas, denominadas en
su conjunto “ingeniería genética”, para modificar y transferir genes de un organismo a otro. De esta
manera, es posible producir insulina humana en bacterias y, consecuentemente, mejorar el tratamiento
de la diabetes. Por ingeniería genética también se fabrica la quimosina, enzima clave para la fabricación
del queso y que evita el empleo del cuajo en este proceso. La ingeniería genética también es hoy una
herramienta fundamental para el mejoramiento de los cultivos vegetales. Por ejemplo, es posible
transferir un gen proveniente de una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz Bt. En este caso,
los bacilos del suelo fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto que normalmente
destruyen los cultivos de maíz. Al transferirle el gen correspondiente, ahora el maíz fabrica esta proteína
y, por lo tanto, resulta refractaria al ataque del insecto.
(Fuente: http://www.argenbio.org/index.php?action=novedades¬e=30)
➢ Utilizando un video como el siguiente, los estudiantes profundizan en las técnicas empleadas por
la biotecnología moderna para generar aplicaciones en diversos ámbitos de la industria, la
medicina o el cuidado del medio ambiente.
➢ Elaboran infografías con cada técnica señalada, la relación con una aplicación específica y las
ventajas y desventajas que ha generado su desarrollo, complementando la información del video
con una breve investigación.
➢ Luego, analizan y discuten las implicancias éticas, sociales y legales producto de las aplicaciones
biotecnológicas, como el uso de células madre, la clonación, la terapia génica y los organismos
genéticamente modificados (GMO), utilizando noticias, videos o publicaciones disponibles en
internet, revistas o diarios.
Observaciones al docente
Evalúe junto con sus estudiantes la validez de las fuentes disponibles, ya que existen numerosos mitos y
prejuicios sobre las aplicaciones biotecnológicas, sobre todo respecto de las plantas transgénicas (que con un
tipo de GMO).
Los estudiantes pueden revisar información en bibliotecas científicas o bases de datos utilizadas por los
científicos, como PubMed, Scopus, Scielo Chile, entre otras, y comparar estas fuentes con información no
científica disponible en la web.
➢ Los estudiantes leen y analizan el siguiente artículo científico relacionado con los fundamentos de
la biología sintética.
simulen procesos naturales a escala industrial. El objetivo económico, al cual se supedita el tecnológico, es
patentar procesos biológicos.
Pero la vida, los organismos vivos y en su versión más simplificada la célula, no se restringen al resultado
predecible de una sumatoria de mecanismos dirigidos por las instrucciones de los genomas. Las entidades
biológicas interactúan entre sí y con su medio, y si bien el nivel molecular es fundamental, los demás niveles de
organización e interacción también lo son1. Más aún, los genomas también son moldeados por el contexto en
que se desarrolla la vida. Por esto no es posible predecir completamente la performance de un organismo vivo y
menos aún la de un organismo cuya información genética ha sido manipulada o sintetizada ‘de novo’. El
determinismo reduccionista ayuda a entender, pero no explica la vida. Sin embargo, los desarrolladores de la
biología sintética parados en este paradigma autoproclaman la infalibilidad de sus desarrollos biotecnológicos y
nos exponen a todos a las consecuencias no previstas de sus ‘invenciones’.
Convergencia de tecnologías
Como tecnología, la biología sintética surge de la convergencia de avances en campos como la biología
molecular, computación e ingeniería. En particular, el desarrollo de dos grupos de tecnologías la han impulsado:
el secuenciamiento de próxima generación y las tecnologías de síntesis de ADN. Las primeras permiten ‘leer’ con
mayor eficiencia la información genética contenida en los seres vivos que conformamos la biósfera y las
segundas permiten usar esa información y ‘reescribirla’, dando origen a dispositivos biológicos en teoría
funcionales. Esto último es el objetivo principal de la biología sintética.
El secuenciamiento de próxima generación hace referencia a técnicas cada vez más rápidas, precisas y baratas
en la lectura de secuencias genómicas3, lo que ha dado lugar a la llamada era de la megagenómica, en la que se
secuencian (o leen) unas 15 peta bases (1015 o mil millones de megas) por año a nivel mundial. Esta enorme
generación de información se deposita en bancos de datos que contienen secuencias de ADN de todo tipo de
organismos. En paralelo, el desarrollo de la bioinformática permite obtener información de estas bases de datos,
con lo que se identifican y analizan secuencias que luego pueden manipularse y utilizarse para el diseño de
secuencias genéticas que codifiquen determinadas funciones a expresarse en determinado contexto biológico.
Las tecnologías de síntesis de ADN permiten transformar los diseños hipotéticos, elaborados a partir del análisis
de secuencias, en dispositivos génicos concretos que pueden ser testeados y eventualmente utilizados para crear
o manipular sistemas biológicos. Ya en la década de 1960 surgieron los primeros intentos de sintetizar
genes4 por métodos químicos a partir de nucleótidos (sus unidades constitutivas). Sin embargo, pasaron varias
décadas para desarrollar la capacidad de sintetizar oligonucleótidos (secuencias cortas de ADN) de forma rápida
y barata con buenos grados de fidelidad, y ensamblarlos en genes, grupos de genes e incluso genomas
completos mediante métodos de síntesis de genes. En el año 2003 se publicó el primer trabajo que daba cuenta
de la síntesis de un genoma completo de un bacteriófago desarrollado por el grupo de Craig Venter en el
Institute for Biological Energy Alternatives de EEUU. En 2010 este grupo obtuvo la primera célula controlada por
un genoma sintético.
El principal escollo tecnológico de la biología sintética es lograr que los dispositivos génicos que crea funcionen
en los organismos en que los que son introducidos. Esto es que, una vez diseñados, ensamblados e integrados al
genoma de un organismo, produzcan el efecto deseado. El proceso por el cual se generan y evalúan
funcionalmente este tipo de organismos constituye un ciclo de ensayo y error que intenta ajustar el diseño y la
producción de los dispositivos génicos sintéticos para que cumplan los objetivos para los que fueron diseñados,
lo cual no siempre se logra. Esto muestra lo empírico del procedimiento y la imposibilidad de prever
completamente el desempeño que tendrá un organismo manipulado mediante biología sintética.
Un caso de estudio de la Red TECLA sobre la estevia 5 muestra algunas aristas de este problema. El ka’a he’é en
su denominación guaraní, o estevia, es una planta originaria de la región nororiental de Paraguay y del Mato
Grosso de Brasil. Los pueblos guaraníes paí tavyterá y kaiowá la han usado por siglos por sus propiedades
edulcorantes y medicinales. Su dulzor reside en los glucósidos de esteviol que se encuentran en alta
concentración en sus hojas. Varias empresas se han embarcado en la generación de levaduras biosintéticas
capaces de producir estos glucósidos. Todas ellas detentan patentes por el desarrollo de estas levaduras. Dado
que los glucósidos serán producidos por levaduras en tanques de fermentación, la expectativa empresarial es
venderlos como productos naturales. Así, productos obtenidos mediante la aplicación de la biología sintética
podrían incorporarse al mercado de los productos naturales, desplazando el cultivo de la estevia realizado por
campesinos de regiones tropicales tanto en América como en Asia y África.
(Fuente: Pablo Galeano, REDES-AT, Uruguay, Red TECLA.
Artículo publicado en la Revista América Latina en Movimiento No. 543: Tecnologías: manipulando la vida, el clima y el
planeta 06/09/2019)
Observaciones al docente
En la página de Argenbio puede encontrar diversos ejemplos como referencia, que puede sugerir a los
estudiantes para sus investigaciones:
http://www.argenbio.org/index.php?action=novedades¬e=458&opt=11
Una página que pueden utilizar los estudiantes para elaborar sus infografías es Canva, que se encuentra
disponible en https://www.canva.com/es_es/crear/infografias/
Una guía orientadora para crear infografías que puede consultar en el Blog de Piktochart, cuyo enlace es
https://piktochart.com/es/blog/como-crear-una-infografia-guia-completa/
• Investigan la contribución del conocimiento de biología celular y molecular en otras áreas del
conocimiento, el desarrollo de la tecnología, el cuidado del ambiente y la vida de las
personas.
Biotecnología
• https://www.chilebio.cl/biotecnologia-tradicional-y-moderna/
• http://www.porquebiotecnologia.com.ar/
Alimentos transgénicos
• https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0717-
75182003000100003
Terapia génica
• https://www.fda.gov/consumers/articulos-en-espanol/que-es-la-terapia-
genetica-como-funciona
• http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1137-
66272005000100002
Clonación
• https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Clonacion
Células madre
• https://www.mayoclinic.org/es-es/tests-procedures/bone-marrow-
transplant/in-depth/stem-cells/art-20048117
Biología sintética
• https://www.alainet.org/es/articulo/202478
DURACIÓN
10 horas pedagógicas
DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
➢ Los estudiantes leen y analizan una noticia científica como la siguiente, la cual informa sobre la
investigación de células madre desarrollada por investigadores chilenos.
➢ Luego, diseñan y realizan un proyecto de investigación sobre la clasificación por color que existe
de la biotecnología, agrupando las aplicaciones enumeradas anteriormente en su color
correspondiente.
➢ Analizan las implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales que surgen de las diversas
aplicaciones en biotecnología.
➢ Finalmente, elaboran afiches informativos con los resultados de su trabajo, los cuales son
divulgados a la comunidad escolar.
➢ Los estudiantes redactan una columna de opinión relacionada con la siguiente pregunta: ¿Se
debe restringir la investigación y el uso de los organismos genéticamente modificados?
Observaciones al docente
La columna de opinión se sugiere contenga elementos como los siguientes:
- Presentación del tema (una introducción sobre lo que se va a hablar).
- Opinión u apreciación sobre el tema (se informa y analiza en forma breve y mediante un lenguaje
personal, apoyándose en argumentos, haciendo la condición subjetiva la característica más relevante de
sus escritos).
- Cierre (es importante rematar de una manera entretenida o con una buena conclusión que deje al lector
satisfecho de la columna).
- Extensión aproximadamente entre 15 y 20 líneas, en Letra Times New Roman tamaño 12, interlineado
1,5.
- Lenguaje y vocabulario científico apropiado.
- Citar mediante formato APA, al menos tres fuentes confiables con autor.
Terapia celular
• http://c4c.cl/cellforcellv2es/noticias/
Biotecnología
• https://www.cienciacanaria.es/secciones/a-fondo/806-los-colores-de-
la-biotecnologia
Proyecto Interdisciplinario.
Manual de orientación
Indagación sostenida
Cuando se enfrentan a un problema desafiante, comienza el proceso de búsqueda para construir
soluciones. Durante el proceso, los alumnos hacen nuevas preguntas, utilizan recursos,
profundizan los conocimientos.
Autenticidad
Los proyectos tienen un contexto auténtico; por ejemplo: los estudiantes resuelven problemas
que enfrentan las personas en el mundo fuera de la escuela, pero también pueden centrarse en
problemas auténticos dentro de la escuela. Los proyectos auténticos pueden tener un impacto
real en los demás, como cuando los alumnos atienden una necesidad en su escuela o comunidad
(por ejemplo, diseñar y construir un huerto escolar, mejorar un parque comunitario, ayudar a los
inmigrantes locales) o crear algo que otros utilizarán o experimentarán. Un proyecto puede tener
autenticidad personal cuando habla de las preocupaciones, intereses, culturas, identidades y
problemas de los estudiantes en sus vidas.
Metacognición
A lo largo de un proyecto, los estudiantes junto con el docente deben reflexionar sobre lo que
están aprendiendo, cómo están aprendiendo y por qué están aprendiendo. La reflexión puede
ocurrir informalmente, como parte de la cultura y el diálogo en el aula, pero también debe ser una
parte explícita de los diarios del proyecto, la evaluación formativa programada, las discusiones en
los puntos de control del proyecto y las presentaciones públicas del trabajo de los alumnos. La
reflexión sobre el proyecto en sí, cómo se diseñó e implementó, los ayuda a decidir cómo podrían
abordar su próximo proyecto y a mejorar las prácticas en el uso de esta metodología.
Crítica y revisión
Los estudiantes deben estar abiertos a dar y recibir comentarios constructivos acerca del trabajo
propio y de sus compañeros, lo que permite mejorar los procesos y productos del proyecto.
Idealmente, esto debe realizarse mediante protocolos formales y con el apoyo de rúbricas.
También pueden contribuir al proceso de crítica invitados o expertos externos, brindando un
punto de vista auténtico y real. La crítica y revisión del trabajo propio permite a los alumnos
evaluar los resultados de su aprendizaje, fortaleciendo la evaluación formativa.
Producto público
A diferencia de otras metodologías, en el Aprendizaje Basado en Proyecto la respuesta o solución
a la pregunta o problema se expresa en un "producto", que puede ser un artefacto tangible,
multimedial o digital, una presentación sobre la solución a un problema, un desempeño o evento,
entre otras opciones. Al finalizar el proyecto, los estudiantes deberán tener la posibilidad de
presentarlo públicamente, lo que aumenta enormemente su motivación, ya que no se reduce a un
intercambio privado entre profesor y alumno. Esto tiene un impacto en el aula y la cultura escolar,
ayudando a crear una "comunidad de aprendizaje", donde los estudiantes y los maestros discuten
lo que se está aprendiendo, cómo se aprende, cuáles son los estándares de desempeño aceptables
y cómo se puede mejorar el desempeño de los alumnos. Finalmente, hacer que el trabajo de los
alumnos sea público es una forma efectiva de comunicarse con los padres y los miembros de la
comunidad.
Problema central
En esta sección se expone párrafo la pregunta o problema que se quiere resolver por medio del
proyecto. Se recomienda que se explique cuál es el tema que se va a resolver y por qué el
proyecto puede dar respuesta o desarrollar reflexiones profundas a los alumnos.
Propósito
Se explica el objetivo general y específico del proyecto.
Producto
Todo proyecto debe tener como resultado un producto, es decir, algún objeto, aparato, informe,
estudio, ensayo, disertación oral, escrita, visual, audiovisual o multivisual, a través del cual los
estudiantes divulguen el trabajo realizado en el proyecto.
Recursos
En esta sección se debe describir componentes, insumos y de trabajo, bibliografía o elementos
fundamentales para la realización del proyecto.
Etapas
Se debe planificar el proyecto según fases de trabajo, considerando el tiempo destinado al
proyecto en la planificación anual.
Cronograma semanal
Es importante planificar el avance del proyecto clase a clase. En una clase se pueden desarrollar
más de una etapa, o una etapa puede durar más de una clase. Lo importante es que dicha
planificación sea clara y ordenada, de manera que tanto el docente como los estudiantes trabajen
de la manera más regular posible, considerando los avances u obstáculos que puedan encontrarse
en el desarrollo del proyecto.
Difusión Final
Dependiendo del objetivo del proyecto se sugiere que, al finalizar, los estudiantes dediquen algún
tiempo para dar difusión al proyecto y sus resultados, mostrando dichos elementos a la
comunidad escolar.
El proyecto “Bacterias para degradar el plástico de los océanos” toma como punto de partida el
origen y permanencia del plástico en los océanos, el problema medioambiental y de salud que supone
y la propuesta de una solución que implique el uso de bacterias para su eliminación.
Para ello, los estudiantes contextualizan el problema por medio de una investigación en diversas
fuentes, determinando sus causas y consecuencias. A partir de esta información, modelan la creación,
mediante ingeniería genética, de bacterias que sean capaces de degradar plástico, identificando las
variables involucradas tales como tipos de plásticos y los procesos físico-químicos que permitan su
degradación, especies de bacterias que puedan ser manipuladas genéticamente y los procesos
biológicos involucrados en su creación, formas de liberación en el ambiente en zonas críticas del
planeta, considerando el comportamiento de la masas de agua y corrientes marinas que optimicen la
acción de las bacterias en la eliminación del plástico contaminante.
Los proyectos desarrollados por los estudiantes son presentados para su evaluación, para luego
difundirlos en la comunidad escolar y/o en ferias científicas.
Problema central
¿De qué manera podemos contribuir a la eliminación del plástico presente en los océanos mediante
el uso de bacterias?
El uso del plástico en nuestra sociedad está ampliamente aceptado, lo cual ha generado desde
mediados del siglo pasado un aumento de la contaminación, propiciado en parte por el plástico
desechable (de un solo uso): así se producen 400 millones de toneladas de plástico en el mundo,
pero solo un 9% de los desperdicios son reciclados. Se estima que los océanos reciben entre 4,8 y
12,7 millones de toneladas de plástico anuales, por lo que en 30 años aproximadamente el plástico
flotante los mares de la Tierra pesará más que todos los peces que nadan en ellos, afectando
también a los ecosistemas terrestres y al aire, representando además un potencial problema a la
salud de las personas.
El uso con fines biotecnológicos de bacterias para la descontaminación de aguas ofrece una
posibilidad concreta para la eliminación del plástico de los océanos. Las bacterias son altamente
diversas y se ha encontrado a una especie capaz de digerir y asimilar plástico (el cual se encuentra
en forma de microplástico), por lo que es necesario avanzar en la investigación que permita su uso a
gran escala, considerando las variables involucradas en su liberación, permanencia y productividad
en el medio ambiente.
Propósito
El propósito es que los estudiantes utilicen los conocimientos y habilidades propias de las ciencias, la
geografía y la matemática para dar solución a una problemática medioambiental, investigando su
origen y consecuencias, para luego crear y modelar el uso de bacterias que permitan la degradación
de plástico en los océanos, considerando las principales variables involucradas en su creación,
liberación y permanencia en el ambiente.
Química
OA Conocimiento y comprensión
OA 1 Evaluar el desarrollo del conocimiento
científico y tecnológico en nanoquímica y química de
polímeros, considerando sus aplicaciones y
consecuencias en ámbitos tales como el ambiental,
médico, agrícola e industrial.
OA 7 Valorar la importancia de la integración de los
conocimientos de la química con otras ciencias para
el análisis y la propuesta de soluciones a problemas
actuales, considerando las implicancias éticas,
sociales y ambientales.
Matemática
OA Conocimiento y comprensión
OA 3 Aplicar modelos matemáticos que describen
fenómenos de situaciones de crecimiento y
decrecimiento, que involucran las funciones
exponencial y logarítmica de forma manuscrita, con
uso de herramientas tecnológicas y promoviendo la
búsqueda, selección, contrastación y verificación de
información en ambientes digitales y redes sociales.
OA Habilidades
OA a Construir y evaluar estrategias de manera
colaborativa al resolver problemas no rutinarios.
OA c Tomar decisiones fundamentadas en evidencia
estadística y/o evaluación de resultados obtenidos a
partir de un modelo probabilístico.
OA e Construir modelos realizando conexiones entre
variables para predecir posibles escenarios de
solución a un problema y tomar decisiones
fundamentadas.
Ciencias
OA Habilidades
OA a Formular preguntas y problemas sobre tópicos
científicos de interés, a partir de la observación de
fenómenos y/o la exploración de diversas fuentes.
OA c Describir patrones, tendencias y relaciones
entre datos, información y variables.
OA f Desarrollar y usar modelos basados en
evidencias para predecir y explicar mecanismos y
fenómenos naturales.
OA i Analizar críticamente implicancias sociales,
económicas, éticas y ambientales de problemas
relacionados con controversias públicas que
involucran ciencia y tecnología.
Producto
Elaborar un modelo integrado y contextualizado que describa la creación de bacterias degradadoras
de plástico en ambientes marinos, su liberación en zonas geográficas relevantes y su permanencia
en dichos ambientes, basado en el conocimiento actual, mediante simulaciones tecnológicas o
aplicaciones reales in situ.
Recursos
1. Para el modelo abstracto: los estudiantes podrían trabajar directamente con diseños
gráficos, imágenes y animaciones computacionales. Si es pertinente, diseñar un modelo de
carácter virtual; es decir, utilizando una simulación computacional, utilizados por
profesionales relacionados con el área.
2. Para el modelo concreto: los estudiantes construyen un modelo, idealmente con materiales
reciclados, donde se describa el proceso y características de la bacteria. Para las fases de
creación de los modelos, es conveniente, además, el uso de una simulación computacional,
la que debe simular principalmente el crecimiento bacteriano y la tasa de liberación
necesaria para su mantención en el ambiente, la sobrevivencia de las bacterias bajo
influencias ambientales como salinidad y temperatura del agua, como también la dinámica
de flujo del agua en los puntos geográficos claves donde es crítica la contaminación por
plástico, teniendo en cuenta al menos las corrientes marinas que puedan afectar la
permanencia de las bacterias en el ambiente acuático.
Etapas
• Fase 1: Identificación del problema: Ayudar a los estudiantes través de preguntas a descubrir
o ¿Por qué los océanos se están llenando de plásticos?
o ¿Por qué los plásticos son tan dañinos para los ecosistemas?
o ¿Cómo es el proceso de degradación del plástico?
o ¿Qué características tienen las bacterias que ayudarían a la degradación del plástico?
o ¿Cuáles son los usos biotecnológicos que actualmente se utilizan para la
descontaminación ambiental?
• Fase 6: Presentación del proyecto a la comunidad escolar y/o ferias científicas, de acuerdo a la
disponibilidad y el contexto.
Cronograma semanal
Semana 1 (Fase 1)
• Identificación del problema.
• Guiar a los estudiantes a través de preguntas para para construir conocimiento relacionado
con las causas y consecuencias del uso y liberación de plástico en ambientes marinos, las
posibles variables involucradas y la utilización de bacterias para la descontaminación
ambiental.
• Determinar ejecución del trabajo: establecer roles y tareas para cada integrante.
Semana 2 (Fase 2)
• Elaboración de un modelo de bacteria creada biotecnológicamente para la degradación de
plástico.
Semana 3 (Fase 3)
• Elaboración de un modelo que representa la dinámica de crecimiento y mantención de la
población bacteriana en el ambiente marino, así como los factores geográficos que la
afectan, mediante simulaciones.
Evaluación Formativa
Elaboración de una bitácora, que será completada con el progreso de cada una de las etapas
respectivas, en conjunto con la creación del diseño, en planos o programas computacionales, de la
bacteria.
Evaluación Sumativa
Puesta a prueba del modelo integrado y exposición del proyecto (rúbricas para el diseño de
proyectos y la presentación).
Difusión Final
El resultado y difusión final de los proyectos se presentará a la comunidad educativa, por medio de
la organización de una feria científica, que permitirá la exposición de cada uno de los grupos
participantes.
Evaluación
Se sugiere el uso de rúbricas y criterios relacionados con habilidades del siglo XXI de pensamiento
creativo e innovación, pensamiento crítico, y trabajo colaborativo, como también de diseño del
proyecto y la presentación del trabajo (ver anexo 2).
Bibliografía
Islas de plástico
https://www.infobae.com/2016/05/08/1809677-el-septimo-continente-la-misteriosa-isla-plastico-
que-flota-el-pacifico/
https://blogthinkbig.com/el-rostro-de-nuestros-desperdicios
https://www.lavanguardia.com/natural/20160609/402387225954/isla-basura-pacifico.html
Bibliografía
Didáctica
• Chamizo, J. A. (2010). Una tipología de los modelos para la enseñanza de las ciencias. Revista
Eureka sobre enseñanza y divulgación de las ciencias, 26-41.
https://reuredc.uca.es/index.php/eureka/article/download/2626/2275
• Cofré, H., Camacho, J., Galaz, A., Jiménez, J., Santibáñez, D., & Vergara, C. (2010). La
educación científica en Chile: debilidades de la enseñanza y futuros desafíos de la educación
de profesores de ciencia. Estudios pedagógicos (Valdivia), 36(2), 279-293.
https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?pid=S0718-
07052010000200016&script=sci_arttext&tlng=e
• Galagovsky, L. R., & Adúriz-Bravo, A. (2001). Modelos y analogías en la enseñanza de las
ciencias naturales. El concepto de modelo didáctico analógico. Enseñanza de las
Ciencias, 19(2), 231-242.
https://ddd.uab.cat/pub/edlc/02124521v19n2/02124521v19n2p231.pdf
• Quintanilla, M. (2017). Multiculturalidad y diversidad en la enseñanza de las ciencias. Hacia
una educación inclusiva y liberadora. Santiago: Bellaterra.
https://www.redalyc.org/pdf/800/80004203.pdf
• Sanmartí, N. (2000). El diseño de unidades didácticas. Didáctica de las ciencias
experimentales, 239-266.
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Ciencias biológicas
• Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Hunt, T. (2016). Biología
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• Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2014). La célula. Marbán.
• Curtis H., Barnes S., Schnek A. y Massarini A. (2008). Biología. 7ª Edición. Editorial Médica
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• De Robertis, E. M., & Hib, J., Ponzio, R. (2010). Biología celular y molecular de De Robertis.
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• Watson, J. et al. (2016). Biología molecular del gen. Editorial Médica Panamericana.
Anexos
Anexo 1. Tabla de representación de las Grandes Ideas de la ciencia y acerca de la ciencia en
módulos y asignaturas de Ciencias.
Biología celular y
Ideas
Biología de los
Ciencias de la
ecosistemas
sostenibilidad
molecular
prevención y
N°
autocuidado
Tecnología y
Química
Ambiente y
Bienestar y
Seguridad:
sociedad
Física
salud
salud
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