Fichas de Actividades de La Competencia Indaga 4.°, Ciencia y Tecnología
Fichas de Actividades de La Competencia Indaga 4.°, Ciencia y Tecnología
Fichas de Actividades de La Competencia Indaga 4.°, Ciencia y Tecnología
Desarrolla procesos
Se reconoce como autónomos de aprendizaje.
persona valiosa y se Gestiona
identifica con su proyectos de
cultura en diferentes manera ética.
contextos.
Propicia la vida
Interpreta la en democracia
realidad y toma comprendiendo los
decisiones con procesos históricos
conocimientos y sociales.
matemáticos.
Indaga y comprende
el mundo natural y
Perfil Se comunica en su
lengua materna,
de
en castellano como
artificial utilizando
segunda lengua y
conocimientos
en inglés como
científicos en diálogo
egreso
lengua extranjera.
con saberes locales.
Aprovecha
Comprende y
responsablemente
aprecia la dimensión
las tecnologías.
espiritual y religiosa.
3
ÍNDICE
Presentación.........................................................................................................3
Rúbrica de evaluación.........................................................................................5
Referencias bibliográficas.................................................................................63
Rúbrica sugerida para evaluar la competencia Indaga mediante métodos científicos para construir
conocimientos
Evidencias por evaluar: Indagación e informe de indagación científica.
Formula preguntas sobre el hecho, fenómeno Formula preguntas sobre el hecho, fenómeno
Formula preguntas sobre el hecho,
Formula preguntas acerca de las u objeto natural o tecnológico que indaga para u objeto natural o tecnológico para delimitar
fenómeno u objeto natural o
variables que influyen en un delimitar el problema. Determina el el problema por indagar. Observa el
tecnológico que indaga. Determina el
hecho, fenómeno u objeto comportamiento de las variables, y plantea comportamiento de las variables. Plantea
comportamiento de las variables, y
natural o tecnológico y hipótesis basadas en conocimientos hipótesis basadas
plantea hipótesis,
selecciona aquella que puede ser científicos, en las que establece relaciones de en conocimientos científicos en las que
Fichas de actividades de la competencia Indaga 4.° Ciencia y Tecnología
refutar la hipótesis.
Genera y registra datos e información
Obtiene algunos datos Obtiene datos cualitativos/
cualitativos/cuantitativos a cuantitativos a partir de la Obtiene y organiza datos cualitativos/ Obtiene y organiza datos cualitativos/ cuantitativos a
6
partir de la manipulación de la manipulación de la variable cuantitativos a partir de la manipulación de la partir de la manipulación de la variable independiente y
variable independiente y independiente y mediciones de la variable independiente y mediciones de mediciones repetidas de
mediciones de la variable variable dependiente. Realiza repetidas de la variable dependiente. Realiza la variable dependiente. Realiza los ajustes en sus
dependiente. Organiza algunos los ajustes en sus procedimientos y ajustes en sus procedimientos o instrumentos y procedimientos o instrumentos. Controla las
datos y hace alguno de los controla las variables intervinientes. controla las variables intervinientes; hace cálculos variables intervinientes. Realiza cálculos de
cálculos necesarios de la moda, Organiza los datos y hace cálculos de de medidas de tendencia central, proporcionalidad medidas de tendencia central, proporcionalidad u otros.
mediana, proporcionalidad u medidas de u otros, obtiene el margen de error, y representa Obtiene el margen de error y toma en cuenta la
otros, y los representa en tendencia central, proporcionalidad u sus resultados en gráficas. reproducibilidad de los datos y representa sus resultados
gráficas. otros, y los representa en gráficas. en gráficas.
Problematizamos situaciones
Lee con atención la siguiente situación:
En busca de energía
Tu reto será que te plantees preguntas sobre la transformación de los azúcares que
hacen las levaduras y construyas tus respuestas mediante la indagación científica.
Propósitos de aprendizaje
Evidencias de aprendizaje
• La indagación científica que elabores sobre la transformación del azúcar que realizan
las levaduras.
• Reporte individual de tu indagación científica que también responda a la pregunta
sobre las levaduras que te planteará Carlos. Este reporte incluirá dibujos o fotos para
mostrar con detalle el proceso y los resultados de tu indagación científica, la cual
compartirás en el mural de la institución educativa, o en un drive, blog del aula o
alguna red virtual acordada con tu docente.
Luego de leer la situación, dialoga con tus compañeras y compañeros considerando las
siguientes consignas y anoten sus respuestas consensuadas en el equipo.
8
¿Qué más les interesa observar de la levadura Saccharomyces
cerevisiae?
Fíjense en la figura n° 3 o, de ser posible, obsérvenla en el
microscopio; para ello, disuelvan un poco de levadura en agua tibia
y coloquen una gota de la mezcla en un portaobjeto; luego cúbranla
con una laminilla y visualicen con el objetivo de 40x.
Fíjense si está dividiéndose. Realicen sus anotaciones.
Saccharomyces
Figura 3. Levadura,
cerevisiae, vista en el
microscopio
Lee la siguiente información y subraya las ideas principales sobre las formas de metabolismo que
realiza la levadura Saccharomyces cerevisiae.
Por ejemplo: Cantidad o volumen del gas dióxido de carbono (CO2) producido por las levaduras.
Seleccionen dos aspectos, uno de ellos la causa y el otro su efecto, sobre lo que les interesa
indagar científicamente acerca del metabolismo de la levadura Saccharomyces cerevisiae.
Ahora escriban en forma de preguntas lo que desean indagar científicamente acerca del
metabolismo de la levadura Saccharomyces cerevisiae.
Dialoguen con sus compañeras y compañeros sobre las preguntas o problemas que han
planteado y, por consenso, determinen una pregunta; luego, anoten en el recuadro.
Pregunta de indagación
Determinen también la(s) variable(s) interviniente(s), es decir la(s) otra(s) variable(s) que
podría(n) afectar a la variable dependiente si no las controlaran.
Variable(s) interviniente(s):
1
Tengan siempre presente las variables de su indagación.
A partir de lo que saben sobre la pregunta o problema con su comprensión que acaban de
realizar sobre la información “La levadura Saccharomyces cerevisiae", ahora discutan
con sus compañeras y compañeros la hipótesis o probable respuesta o explicación que
podrían plantear para el problema o pregunta.
Recuerden que la hipótesis debe contener las variables independiente y dependiente en
relación de causa–efecto y debe basarse en conocimientos científicos sobre lo que están
indagando.
Hipótesis
La hipótesis guiará toda su indagación, en ese sentido dialoguen en equipo sobre lo que se
proponen con esta indagación científica y escriban el o los objetivos.
Objetivo(s) de indagación
1
¿Cómo colectarían el dióxido de carbono (CO2) sabiendo que es una sustancia en estado
gaseoso?
¿Cómo son las tablas en la que registrarán y organizarán los datos que obtengan?
Lleven a cabo con sus compañeras y compañeros los procedimientos previstos para probar
su hipótesis.
Recuerden que la posible aparición de errores en la obtención de datos dependerá mucho de la
manera cómo eligieron medir el volumen del dióxido de carbono (CO2) que generen las
levaduras. Apliquen las medidas que han previsto para reducir los posibles errores.
Dibujen o, de ser posible, fotografíen según lo previsto en sus procedimientos.
1
Generen las tablas previstas y anoten los datos que obtengan.
Tabla n.° 1
Tabla n.° 2
Si lo han previsto en sus procedimientos también pueden observar nuevamente, de ser posible,
muestras de levaduras en el microscopio. Fíjense si aumentaron o crecieron.
Elaboren con sus compañeras y compañeros las gráficas según los datos obtenidos. Por
ejemplo, se puede construir una gráfica que represente el volumen de gas (CO 2) en la
fermentación realizada por Saccharomyces cerevisiae en los grupos experimentales y otra
gráfica para el grupo de control, en los lapsos de tiempo determinados para ambos. Asignen los
títulos a cada gráfica. Para elaborar cada una de ellas, pueden hacerlo uniendo puntos o
mediante barras, depende de lo que decidió el equipo de indagación.
Gráfica n.° 2:
Observen los datos obtenidos, primero reflexionen sobre la frecuencia de toma de datos, ¿la
gráfica muestra alguna lógica, por ejemplo, sube o baja consistentemente?
1
Comparen los datos obtenidos en el (los) grupo(s) experimental(es). Fíjense en la tabla o gráfica
y anoten sus hallazgos. ¿Dónde se ha acumulado o concentrado más CO2?
Comparen los datos obtenidos de los grupos experimentales y del grupo de control.
Comparen los resultados con la hipótesis y respondan: ¿Los resultados validan o refutan su
hipótesis?
Elaboren sus conclusiones. Recuerden que son las ideas precisas a las que han llegado con
relación a la hipótesis y los objetivos de la indagación. Estas tienen como base los resultados
que han obtenido.
Conclusión(es)
• ¿Qué procedimiento realizado permite afirmar con certeza que las levaduras estuvieron en un
ambiente anaerobio?
1
• ¿De qué manera el grupo de control ayudó a reducir los posibles errores?
• ¿Por qué se utilizó agua tibia para las levaduras? ¿Cómo se habrían afectado los resultados
usando agua fría?
• Elabora un reporte individual acompañado de dibujos o fotos para mostrar con detalle el
proceso y los resultados de la indagación científica que compartirás en el mural de la I.E. o en
alguna red social, blog o página web acordada con tu docente.
Coevaluación
Comparen la actuación de sus compañeras y compañeros durante la indagación realizada, con la
rúbrica de evaluación ubicada en la página 5. Luego expresen un comentario sobre aquello que
pueden hacer para mejorar su desempeño en la próxima indagación científica.
Sigamos indagando en otras situaciones
Te invitamos a seguir indagando el metabolismo de la levadura Saccharomyces cerevisiae, por
ejemplo: ¿Qué tal si empiezas problematizando que en vez de los azúcares utilizados usas
estevia o algún edulcorante como la sacarina?
O, dado que, la indagación que acabas de realizar te ha permitido construir conocimientos
sobre el metabolismo en una especie del reino Fungi (Hongo), puedes iniciar otra indagación
problematizando sobre cómo alguna especie del reino Plantae (Vegetal) obtiene su energía para
realizar sus funciones vitales como crecer.
En cualquier caso:
Plantea tu pregunta e hipótesis, fíjate un objetivo de indagación, idea tu diseño de
procedimientos para probarla. ¡Ah!, recuerda siempre considerar al menos un grupo o muestra
de control. Obtén y organiza tus datos, analízalos e interpreta qué te sugieren con relación a tu
hipótesis y redacta tus conclusiones.
Al final, toma distancia y con actitud crítica propia de todo científico, reflexiona sobre tu
indagación; por ejemplo, sobre los límites para dar una respuesta a plenitud a tu pregunta de
indagación, quizás debas repensar en los procedimientos de control de las variables
intervinientes.
Luego prepara tu reporte de indagación y compártelo.
2
Fructosa
Glucosa
invertasa
Sacarosa Glucosa glucoamilasa
(Glucosa-Fructosa)
Glucosa Almidón
Fructosa
Glucosa (n)
Glucosa
Por ejemplo, la enzima invertasa actúa sobre la sacarosa rompiendo el enlace glucosídico
y así deja libres a la glucosa y fructosa.
2 ADP 2 ATP
GLUCOSA 2 piruvato
Glucólisis
2 NAD+ 2 NADH + H+
_
COO
H O CH OH
C O C
2
CH3 CH3
Piruvato CH3 Alcohol
descarboxilasa deshidrogenasa
2 piruvato 2 acetaldehído 2 etanol
Fermentación alcohólica
Figura 8. Glucólisis y fermentación alcohólica, dos formas de metabolismo de los azúcares en la levadura
Saccharomyces cerevisiae
2
2. Metabolismo anaerobio de la levadura Saccharomyces cerevisiae (fermentación
alcohólica)
Fermentación alcohólica
2
2 CÓMO SE REGULA
NUESTRA TEMPERATURA
CORPORAL?
Vi
Problematizamos situaciones
Lee con atención la siguiente situación:
Tu reto será que te plantees preguntas acerca de la regulación de la temperatura corporal y construyas tus respue
Propósito de aprendizaje
Evidencias de aprendizaje
Luego de leer la situación, dialoga con tus compañeras y compañeros considerando las
siguientes consignas y anoten sus respuestas consensuadas en el equipo:
¿Cómo crees que reaccionará el cuerpo de los atletas cuando experimentan diferentes
temperaturas del ambiente durante los campeonatos?
Recuerden los momentos donde realizan actividades físicas como correr o saltar en
temporadas de calor. Luego escriban las reacciones voluntarias e involuntarias que ocurren
en nuestro cuerpo.
- Reacciones voluntarias:
- Reacciones involuntarias:
2
Conservando el equilibrio
En 1933, Walter B. Cannon (1871-1945) acuñó la palabra "homeostasis" para describir los
mecanismos que mantienen constantes las condiciones del medio interno de un organismo, a
pesar de las grandes oscilaciones en el medio externo. Esto es, funciones como la presión
sanguínea, la temperatura corporal, la frecuencia respiratoria y los niveles de glucosa
sanguínea, entre otras, son mantenidas en un intervalo restringido alrededor de un punto de
referencia, a pesar de que las condiciones externas pueden estar cambiando.
La temperatura corporal también requiere un control homeostático, ya que en un día la
temperatura del ambiente puede variar entre 0° y 40 °C y a pesar de esta fluctuación,
normalmente el punto de referencia de la temperatura corporal interna está alrededor de
37,4 °C. La variación de la temperatura, generalmente, fluctúa en 1 °C en el curso de 24
horas. De hecho, si la temperatura corporal baja a menos de 33 °C o sube a más de 42 °C, la
persona puede morir de hipotermia o hipertermia, respectivamente.
(http://www.facmed.unam.mx/
Libro-NeuroFisio/FuncionesGenerales/Homeostasis/Homeostasis.html)
En el caso del organismo humano, existen parámetros clínicos para valorar su equilibrio.
Veamos algunos de ellos que corresponden a personas mayores de 12 años:
• Frecuencia cardíaca: 55-90 latidos por minuto (lpm)
• Presión arterial: 136 mm Hg (sistólica)- 88 mm Hg (diastólica)
• Frecuencia respiratoria: 12-20 respiraciones por minuto
• Temperatura interna: 35,5-37 °C
(http://bvs.minsa.gob.pe/local/MINSA/2366.pdf)
Ahora que se conocen los parámetros clínicos para determinar el equilibrio de las funciones
básicas del cuerpo, dialoguen con los compañeras y compañeros del equipo y den respuestas a
las siguientes preguntas:
¿Qué valores indican que las funciones básicas del cuerpo del atleta se encuentra en equilibrio?
¿Qué valores indican que las funciones básicas del cuerpo del atleta se alterarán cuando
realice una maratón?
Seleccionen dos factores, uno de ellos la causa y el otro el efecto, sobre lo que les interesa indagar
científicamente con relación al equilibrio de la temperatura del cuerpo.
Con sus compañeras y compañeros del equipo, escriban preguntas de indagación científica
acerca de los factores que podrían alterar el equilibrio de temperatura del cuerpo del atleta
durante la maratón.
En consenso con los integrantes del equipo, determinen una de las preguntas y escríbanla.
Pregunta de indagación
2
A partir de la pregunta de indagación y la información científica con relación al equilibrio de la
temperatura del cuerpo, en consenso con las y los integrantes del equipo, formulen la posible
respuesta o hipótesis, tengan en cuenta la relación de causa–efecto. Luego, socialicen su
hipótesis con los demás equipos de trabajo.
Hipótesis
Objetivo(s) de indagación
En equipos, dialoguen sobre qué otras informaciones se requieren para determinar las acciones
que realizarán con respecto a las variables.
3
Si los valores corporales no son los mismos en todas las personas, entonces ¿cómo se
determinan los datos del grupo control de la indagación?
¿Qué materiales e instrumentos se utilizarán para obtener los datos necesarios durante
la indagación?
¿Qué margen de error tiene el instrumento utilizado?
¿En qué tipo de tabla se registrarán y organizarán los datos que se obtengan?
Si se tiene en cuenta que cualquiera que sea la actividad física que se proponga realizar,
la compañera o el compañero debe encontrarse en buen estado de salud; entonces, ¿qué
medidas de seguridad se tendrán en cuenta durante el desarrollo de la indagación?
Elaboren con sus compañeras y compañeros las gráficas necesarias con los resultados
obtenidos. Por ejemplo, donde se muestre la relación del tiempo de duración de la actividad
física con el valor obtenido del parámetro usado para verificar el equilibrio corporal (frecuencia
respiratoria o frecuencia cardíaca), para ello utilizarán una hoja de cálculo o un papel
milimetrado. Luego, asignarán un título a la gráfica.
Consideren que cada gráfica corresponde a cada compañera o compañero que ha realizado la
actividad física e incluyan los datos del grupo control.
Gráfica 1:
3
Gráfica 2:
Luego de elaborar las gráficas, comparen los datos obtenidos que relacionan las variables
establecidas en la hipótesis y respondan las siguientes preguntas:
Observen la gráfica 1: ¿Qué representa la línea obtenida en la relación del tiempo de la
actividad física con la frecuencia cardíaca?
¿Existe alguna similitud o diferencia entre los valores de la frecuencia cardíaca y la temperatura
corporal de las compañeras o los compañeros que han realizado la actividad física?
Al realizar ejercicio físico, ¿por qué cambian la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria?
Además del mecanismo de retroalimentación negativa, ¿qué otro mecanismo reduce el exceso
de calor en el cuerpo, luego de realizar una actividad física?
3
Redacten sus conclusiones a partir de la comparación de la hipótesis con los resultados
obtenidos y la información.
Conclusión(es)
Coevaluación
Evalúen la participación de sus compañeras y compañeros en la indagación con el uso de la
rúbrica que se encuentra en la página 5.
3
A partir de la infografía identifica los factores que intervienen en el golpe de calor; por
ejemplo, la exposición prolongada a altas temperaturas o del esfuerzo físico en altas
temperaturas, la cantidad de agua consumida, entre otros. Y, a partir de ello, plantea tu
pregunta e hipótesis, fíjate en el (los) objetivo(s) de indagación, propón tu diseño de
procedimientos para probarla y en ella considera un grupo o muestra de control. Obtén y
organiza tus datos con relación a las variables, analízalos e interpreta en relación con tu
hipótesis, contrasta con la información científica y redacta tus conclusiones. Luego prepara
tu reporte de indagación y compártelo.
De ser posible, puedes revisar las siguientes fuentes donde encontrarás más información:
- Khan Academy. Homeostasis. Recuperado de https://es.khanacademy.org/science/biology/
principles-of-physiology/body-structure-and-homeostasis/a/homeostasis
- Ministerio de Salud. (2019). Sepa cómo evitar el “golpe de calor”. Instituto Nacional de
Salud. Recuperado de https://web.ins.gob.pe/es/prensa/noticia/sepa-como-evitar-el-golpe-de-
calor
Anexo 01
Sistólica
La presión arterial es aquella fuerza que ejerce la sangre
Pulso
Diastólica
sobre las paredes de los vasos sanguíneos y, especialmente,
sobre las arterias, la cual varía con la eficiencia muscular
del corazón, el volumen de sangre total y la viscosidad, la
edad y la salud del individuo, y el estado de la pared
vascular, según el diccionario Merriam – Weber. La
medición se realiza con un instrumento llamado
tensiómetro y su unidad de medida
Figura 4.Medición de la
presión arterial. son los milímetros de mercurio (mmHg).
La presión arterial se puede regular a través de la homeostasis. La homeostasis permite
que los órganos funcionen correctamente, evitando deficiencias en el metabolismo y
otras condiciones fisiológicas del cuerpo. (http://salud.fdctimes.com/esp-public-health-
safety/ esp-public-health/1008077468.html)
Frecuencia cardíaca
Una forma de medir la frecuencia cardíaca es por medio del pulso. El pulso normal
de los adultos sanos oscila entre los 60 y 100 latidos por minuto. El pulso puede fluctuar
y aumentar con el ejercicio, las enfermedades, las lesiones y las emociones. Las
mujeres
3
Los termómetros indican la temperatura corporal, tanto en grados Fahrenheit (°F) como en grados Celsius (°C).
Temperatura normal del cuerpo: La mayoría de las personas piensan que una temperatura corporal normal es una
Anexo 02
Receptor:
- Representa a un sensor que recibe el estímulo.
- Detecta el o los cambios en el estado de la variable o parámetro.
- Responde a estímulos (una vez que haya cambios en las variables controladas).
Ejemplos: músculos, encéfalo, articulaciones, intestinos y páncreas.
Centro de control:
- Determina en qué punto debe permanecer la variable.
4
- Recibe una entrada (información) desde el receptor.
- Determina la respuesta apropiada. Ejemplos: en el sistema nervioso el centro de
control puede ser el tallo encefálico, el hipotálamo (produce el TRH y controla a las
glándulas sudoríparas), la corteza cerebral, entre otros. En el sistema endocrino
puede ser la glándula tiroides (hormonas reguladoras de la temperatura: tiroxina T4
que se transforma a T3) o la hipófisis (libera TSH), entre otras.
Efector:
- Recibe una salida desde el centro de control.
- Proporciona los medios para responder.
- Responde reduciendo el estímulo (retroalimentación negativa), o aumentando el
estímulo (retroalimentación positiva). Ejemplos de efectores: corazón, pulmones,
músculos, entre otros.
La retroalimentación negativa revierte los efectos de los cambios
El mecanismo más importante que rige la homeostasis de la temperatura corporal es la
retroalimentación negativa, en la cual un cambio en el ambiente provoca una respuesta
que “retroalimenta” y neutraliza ese cambio, es decir, genera que el sistema regrese a su
condición original, contrarrestando el cambio inicial.
Como es el caso de la termorregulación, si la temperatura del medio interno aumenta, se
activan instantáneamente una serie de mecanismos:
- Aumenta el flujo de sangre a la piel, lo cual favorece la pérdida de calor.
- Aumenta la secreción de sudor, que al evaporarse ayuda a enfriar la piel, lo cual
provoca un aumento de la gradiente térmica entre el interior del cuerpo y la piel. Este
cambio favorece la pérdida de calor.
Para el caso de las personas que realizan ejercicios, los músculos combustionan
nutrientes y se produce un incremento de calor, cuya temperatura corporal puede
elevarse sobre su valor referencial (36,5 °C). La respuesta de nuestro sistema
termorregulador es activar los mecanismos para refrescarnos y se produzca un
incremento del ritmo cardíaco (vasodilatación) donde el flujo sanguíneo hacia nuestra
piel aumente, lográndose en pocos minutos el equilibrio térmico a través de la
sudoración; se acelere también la respiración (exhalación del vapor de agua) y se
produzca la refrigeración de los órganos internos. (https://nuxak.es/blog/LA
%20TERMORREGULACI%C3%93N/)
Caso contrario sucede cuando la temperatura del medio interno disminuye, se
interrumpen los mecanismos de pérdida de calor y aumenta la producción de él a través
del aumento de la actividad muscular voluntaria y/o del temblor muscular. En su
conjunto, estos cambios mantienen la temperatura alrededor del valor regulado.
(http://www7.uc.cl/sw_educ/ neurociencias/html/221.html)
4
3 POR QUÉ SE UTILIZA ALCOHOL
PARA EXTRAER ADN?
Vi
Homogeneización Lisis
del tejido Precipitación Análisis
celular
Propósito de aprendizaje
Indaga científicamente acerca del ADN: Plantea tu pregunta, hipótesis y los objetivos de
tu indagación; con información científica idea y realiza procedimientos en el que
incluyas un grupo de control, y usa muestras biológicas y materiales diversos e
instrumentos, previendo su margen de error para obtener datos cualitativos y
cuantitativos que sean comprobables, válidos y fiables y te sirvan de evidencias.
Organiza y grafica los datos. Compara para encontrar cómo se relacionan y la tendencia
que muestran. Interpreta también con la información científica para dar por validada o
no tu hipótesis y elabora tus conclusiones. Sustenta tus conclusiones, procedimientos,
ajustes realizados y la reducción del error; y da a conocer tu indagación.
Evidencias de aprendizaje
4
Luego de leer la situación, dialoga con tus compañeras y compañeros considerando las
siguientes consignas y anoten sus respuestas consensuadas en el equipo:
Reflexiona individualmente:
¿Qué reto te plantea la situación?
Comenten en su equipo sobre la iniciativa científica presentada para conservar las especies de
árboles de nuestra selva y respondan:
¿De qué especies vegetales de su comunidad conservarían su información genética mediante la
extracción de su ADN?
Lee la información “¿Dónde está el ADN?” (anexo 01) y focaliza tu atención en:
- Las regiones de la célula (vegetal y animal) desde donde deberán extraer el ADN.
- Lo común de las estructuras celulares vegetales y animales que contienen al ADN.
- El espacio que ocupa la molécula gigante de ADN en las estructuras celulares que lo
contienen. Respondan:
¿Qué tienen en común las estructuras de la célula donde se halla el ADN?
Lee la información “El ADN, una molécula gigante superenrollada” (anexo 02) y con la
mediación de tu docente responde:
Si el tamaño de la molécula de ADN es mucho más grande en comparación con la célula,
¿cómo cabe tanto ADN en regiones celulares tan pequeñas como el núcleo, la mitocondria o
el cloroplasto?
Recuerden que la extracción dependerá de qué tan fácil la célula libere su ADN; por ello es
importante considerar las diferencias estructurales entre las células animales y vegetales, para el
proceso de extracción de ADN, anótenlas en el recuadro.
Si se trata de encontrar al ADN, recuerden que está en el núcleo, en las mitocondrias y en los
cloroplastos de la célula.
Teniendo en consideración las estructuras de las células, anoten los factores que favorecen o no
para encontrar al ADN.
4
Respondan: ¿Cómo se comportan los lípidos o grasas en contacto con el detergente?
Así mismo el protocolo de extracción del ADN, como el del anexo 03, usa alcohol etílico. Sin
embargo, tengan en cuenta que un grupo de escolares optó por prescindir de esa sustancia
considerando que obtendría iguales resultados.
En equipo, luego de dialogar formulen la pregunta de indagación.
Pregunta de indagación
Determinen también la(s) variable(s) interviniente(s), es decir la(s) otra(s) variable(s) que
podría(n) afectar a la variable dependiente si no las controlaran.
Variable(s) interviniente(s):
Tengan siempre presente las variables de su indagación.
Combinen lo comprendido sobre el ADN y el protocolo básico de extracción del ADN. Ahora,
discutan en equipo la hipótesis o probable respuesta o explicación que podrían plantear para el
problema o pregunta.
Recuerden que la hipótesis debe contener las variables independiente y dependiente en relación
de causa – efecto.
Dialoguen sobre lo que se proponen con esta indagación científica y escriban ese (esos)
objetivo(s).
Objetivo(s) de indagación
De acuerdo con el(los) objetivo(s) de su indagación, propongan los procedimientos para poner a
prueba la hipótesis.
¿Qué información científica con relación a las variables de estudio necesitan leer previamente
como fundamento para proponer los procedimientos que permitan validar la hipótesis?
Retomen la información de los anexos 01, 02 y 03; y con el apoyo de las explicaciones del (de la)
docente, fíjense especialmente en:
La estructura de las membranas celulares.
Cómo es la molécula de ADN.
El proceso básico para extraer ADN.
4
Las propiedades de las sustancias que se utilizarían para extraerlo.
Recuerden que pueden revisar otras fuentes como los siguientes libros en el módulo de
biblioteca de su IE:
Enciclopedia didáctica de ciencias naturales (páginas 88-
92) Ciencia. La guía visual definitiva (páginas 346-349)
Con base en la información científica ¿qué procedimientos proponen para probar la hipótesis?
¿Cuál sería el grupo experimental y cuál el grupo de control? Describan sus características.
Las cantidades previstas ¿son iguales para la muestra experimental y la muestra de control?
¿Por qué?
Si van a utilizar algún instrumento de medición, con la ayuda del (de la) docente respondan:
¿Cuál es su margen de error?
¿En qué tipo de tablas registrarán y organizarán los datos que obtengan?
5
¿Qué medidas de bioseguridad personal y del lugar de trabajo van a considerar?
Hacemos una breve pausa para reflexionar con ayuda de la rúbrica de evaluación sobre lo que
están haciendo hasta el momento para resolver su pregunta de indagación.
Lleven a cabo con su equipo los procedimientos previstos para probar su hipótesis.
Apliquen las medidas que han previsto para reducir los posibles errores.
Generen las tablas previstas y anoten los datos cualitativos y cuantitativos que obtengan,
tanto para el (los) grupo (s) experimental(es) como para el grupo de control, para las
muestras vegetales o animales.
Tabla n.° 1
Dibuja o fotografía los resultados de la extracción del ADN en cada muestra. Si dibujas,
procura que los colores sean lo más reales posibles tanto para el (los) grupo(s)
experimental(es) como para el grupo de control, para las muestras, vegetales o animales
que estés trabajando.
Tabla n.° 2
5
Por ejemplo, si es que han probado experimentalmente cómo influye el volumen de detergente
líquido en la cantidad de ADN liberado, tendrán que comparar los datos obtenidos del
volumen 1, volumen 2 y volumen 3 con sus respectivas cantidades de ADN liberado.
Comparen los datos cuantitativos obtenidos del grupo o muestra experimental y del grupo o
muestra de control.
Comparen los resultados con la hipótesis y respondan: ¿Los resultados validan o refutan
su hipótesis?
Dialoguen y respondan:
¿El ADN liberado en sus muestras será puro? ¿Qué otras sustancias podrían estar presentes?
¿Cuál es la respuesta a la inquietud del grupo de escolares que estaba considerando omitir el etanol
en la extracción del ADN?
Elaboren sus conclusiones. Recuerden que son las ideas precisas a las que se arriba con
relación a la hipótesis y los objetivos de la indagación. Tienen como base los resultados que
han obtenido.
Conclusión(es)
5
Evaluamos y comunicamos el
Con docente En equipos
proceso y los resultados de la
indagación
¿De qué manera el grupo de control ayudó a reducir los posibles errores?
Elabora un reporte individual acompañado de dibujos o fotos para mostrar en un tríptico con
detalle el proceso y los resultados de tu indagación científica. Recuerda que cuando lo lean
los amigos de la Amazonía querrán replicar tu indagación, así que incluye alguna
recomendación para obtener los mismos resultados y que les permita disipar la duda que
plantearon.
5
Anexo 01: ¿Dónde está el ADN?
En las células eucariotas, el ácido desoxirribonucleico se halla en el núcleo, en las
mitocondrias y en los cloroplastos. En cambio, en las células procariotas como las
bacterias, su ADN se halla en el nucleoide porque no tienen una membrana que lo rodee.
Vacuola Peroxisoma
Retículo endoplasmático
liso Citoplasma
Nucleolo
Envoltura
nuclear Ribosoma libre
Núcleo
Mitocondria
Retículo
endoplasmático
ADN rugoso
Plasmodesmo
nuclear
Membrana nuclear
Nucleoplasma
Paredes celulares de
Nucleolo
células adyacentes
Aparato de Golgi
Cloroplasto
Cromosoma Membrana
Pared celular
plasmática
Ribosoma
Poro nuclear
ADN de cloroplastos
Cromosoma ADN mitocondrial Membrana
externa
Espacio
intermembrana
Membrana
interna
ADN mitocondrial
Membrana interna
Ribosoma
ADN Cresta
Grana
Gota de lípido
Tilacoides
Estroma
- El núcleo celular se halla rodeado por la envoltura nuclear, que es una doble
membrana (externa e interna), constituida por lípidos y proteínas. Tiene poros para
intercambiar sustancias con el citoplasma. Presenta ADN lineal, ácido ribonucleico o
ARN, proteínas histonas y enzimas, entre otras sustancias.
- Las mitocondrias poseen una membrana doble: una externa lisa, constituida
principalmente por lípidos y proteínas, y una membrana interna. La matriz
mitocondrial presenta ADN circular.
- Los cloroplastos están formados por una membrana doble lipoproteica, con poros: una
externa y otra interna; el estroma (donde se halla el ADN circular) y la matriz (donde
están las clorofilas).
H,N O NH, O
NH
N N NH
N
N NH,
N
N N N O N O
N H H
H H
Adenina Guanina Citosina Timina
a b
Figura 7. El cable telefónico (a) al enrollarse (b) reduce el espacio que ocupa.
5
El ADN de nuestro núcleo es lineal, sin embargo, hay otro tipo denominado ADN
circular que lo podemos encontrar en nuestras mitocondrias, en los cloroplastos de las
células vegetales y en las bacterias.
Centrómero
ADN
circular ADN
superenrollado
Mitocondria
Cloroplasto
Bacterias Telómero
Algunos virus
Lineal
Nuclear de eucariota
Algunos virus
ADN superenrollado
En ambos casos, lineal o circular, el ADN se superenrolla para ocupar un menor espacio.
Este proceso es posible, en las células eucariotas, con la ayuda de unas proteínas
denominadas histonas, que sirven de soporte para que el material genético pueda girar
sobre sí mismo, hasta formar el cromosoma.
Veamos la estructura de las histonas y cómo en torno a ellas gira el ADN.
H2B H2B
H3 H3
Histona
H4 ADN
H4 enlazante
Nucleosoma
Figura 9. Las histonas son el soporte sobre el que se enrolla el ADN, constituyendo nucleosomas
Fuente: Adaptado de http://biolizbeth.blogspot.pe/2012/02/312-proteinas-asociadas.html
Nucleoplasma
Nucleolo Cromosoma
Ribosoma
Poro nuclear
Cromosoma
ADN
Histona
Nucleosoma
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Anexo 03: Protocolo básico para la extracción del ADN
Materiales
Alcohol etílico (etanol) 96° muy frío.
Detergente líquido.
Enzimas (“ablandacarne” o jugo de piña o jugo de papaya, o solución limpiadora de
lentes de contacto).
Sal de mesa.
Agua destilada o agua
mineral. Fuente de ADN.
Vasos.
Licuadora
. Colador.
Tubo de ensayo de vidrio o pequeñas botellas de vidrio transparentes.
Hisopos.
La muestra fuente de ADN
La fuente de ADN debe de tener un peso similar (aproximadamente, 100 gramos).
Para muestras vegetales. Se puede optar por
verduras y frutas que se disponen en el hogar.
Colectar tejido joven, por ejemplo arvejas, pues
contiene más células por unidad de peso que el
tejido viejo y presenta menos polisacáridos y
polifenoles que dificultan la extracción. Debe
mantenerse en lugar fresco o frío.
Para muestras de origen animal: Usar tejidos Figura 13. Frutas y verduras como fuentes
de ADN vegetal
blandos
como el hígado de pollo. Cortar el tejido en pedazos pequeños. pared celular, la
membrana celular y
Procedimiento la membrana
nuclear hacen que
Etapa 1. Homogeneización. Separa las células, unas de otras, para
se modifiquen o se
facilitar la acción de las soluciones de lisis que ayudarán a liberar el
destruyan
ADN.
permitiendo que los
Coloca en una licuadora (si no se tuviera, usar un mortero): ácidos nucleicos se
- La muestra que se va a utilizar como fuente de ADN.
- Cloruro de sodio o sal de mesa (menos de 1 g o 1/8 de
cucharadita).
- Agua fría, el doble de la cantidad de tu fuente de ADN (aprox.
200 mL o 1 taza).
Licúa todo a alta velocidad por 15 segundos.
Filtra lo licuado usando un colador fino o gasa y un recipiente de
vidrio.
Etapa 2. Lisis. Las interacciones entre las moléculas que conforman la
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liberen. Se utilizan soluciones básicas, detergentes que disuelven a los
lípidos de la membrana celular.
Añade al jugo obtenido, detergente disuelto o lavavajilla líquida en la
cantidad de 1/6 del líquido (más o menos 30 mL o dos cucharadas
soperas) y mézclalo. Deja reposar la mezcla entre 5 y 10 minutos.
Vierte la mezcla en tubos de ensayo o en otros recipientes pequeños de
vidrio, hasta 1/3 de su capacidad, aproximadamente. Figura 16. Mezcla con
detergente
Añade una pizca de enzima ablandadora de carne o jugo de piña (contiene enzima
bromelina) o jugo de papaya (contiene enzima papaína) a cada tubo de ensayo y agítalo
suavemente. Si lo agitas demasiado fuerte, romperás el ADN haciéndolo
más difícil de ver.
La enzima tiene por función degradar las proteínas liberadas
(nucleosomas), evitando así que destruyan al ADN liberado.
Etapa 3. Precipitación. Se realiza por acción de la sal cloruro de sodio y del
etanol o alcohol etílico frío. El ADN es soluble en agua; pero al entrar en
contacto con estas dos sustancias se vuelve insoluble y precipita.
- La sal cloruro de sodio (NaCl), que se añadió al inicio a la solución, tiene
separados sus iones Na+ y Cl-. Entonces la molécula de ADN, que tiene Figura 17. Estructura de
carga negativa (-), se atrae con los iones positivos de sodio (Na +). Así, la doble hélice o dos hebras
de la molécula de ADN.
sal separa al ADN de otras moléculas como las proteínas presentes en la
solución.
Al quedar neutra la molécula de ADN, sus dos hebras (que normalmente están
separadas) se unen, permitiendo que se pliegue sobre sí misma haciéndose insoluble y
precipita.
- El etanol o alcohol etílico muy frío reduce la solubilidad del ADN y
permite su visualización al separarlo de otras moléculas.
Esto se debe a que otras moléculas presentes en la solución son disueltas
por el etanol; en cambio, el ADN (ya plegado por la sal) al ser insoluble
en etanol va a precipitar, lo cual hace posible poder visualizarlo.
Inclina el tubo de ensayo con la mezcla y lentamente vierte el etanol o
Figura 18. Vertiendo
alcohol etílico muy frío sobre la pared del tubo, de manera que forme alcohol etílico a la mezcla
una fase sobre la mezcla. Sigue vertiendo hasta que tengas en el tubo,
aproximadamente, la misma cantidad de alcohol que la mezcla.
El alcohol etanol flota formando una fase por ser menos denso que el
agua de la mezcla.
El ADN, luego de precipitar se elevará y quedará entre la mezcla acuosa
y el alcohol.
Usa un hisopo o un palito para arrastrar y retirar el ADN que al haberse
plegado tiene la apariencia de grumos blanquecinos. Figura 19. Retirando el
ADN
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Fichas de actividades de la competencia Indaga 4.° Ciencia y Tecnología
EL ACUERDO NACIONAL
El 22 de julio de 2002, los representan-
tes de las organizaciones políticas, re- -
ligiosas, del Gobierno y de la sociedad -
ciales, culturales y políticas. Todos los
todos, para conseguir el bienestar y de-
-
ponsabilidad de decidir, ejecutar, vigilar
-
tos y servicios, asegurar el acceso a la
-
para el futuro.
-
-
-
ver y fortalecer acciones que garanticen que
2. Equidad y Justicia -
Social
- líticas de Estado, a brindar apoyo y di-
cia, es necesario que cada una de las
- sociedad en general.
SÍMBOLOS DE LA PATRIA
CORO
Somos libres, seámoslo siempre y
antes niegue sus luces el Sol, que
faltemos al voto solemne que la
Patria al Eterno elevó.