Modalidad de Ciencias y Tecnología




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B) Modalidad de Ciencias y Tecnología
BIOLOGÍA

(Esta materia requiere conocimientos incluidos en

Biología y geología.)

Los grandes y rápidos avances de la investigación

biológica en las últimas décadas han llevado a considerar

a la segunda mitad del siglo XX como el tiempo de la revolución

biológica. Gracias a las nuevas técnicas de investigación

(químicas, biofísicas, ingeniería genética, etc.) se

han desarrollado nuevas ramas: biología y fisiología celular,

bioquímica, genética, genómica, proteómica, biotecnología,

etc.

La biología moderna profundiza en el estudio de los

niveles más elementales de organización de los seres

vivos, los ámbitos moleculares y celulares, a diferencia

del enfoque de épocas anteriores, centrado fundamentalmente

en el conocimiento de las características anatómicas

y fisiológicas de los diferentes organismos vivos.

Algunas de las grandes cuestiones a las que intenta dar

respuesta la biología actual, como de qué manera surge

la vida, cómo está constituido el cuerpo de los seres

vivos, por qué nos parecemos tanto unos seres humanos

a otros y, sin embargo, somos diferentes, etc., no se abordaron

hasta finales del siglo XIX, con el planteamiento de

las teorías de la evolución y celular que transformaron la

biología de su tiempo en una ciencia moderna y experimental.

Dentro de ella, el desarrollo vertiginoso de la

biología molecular y las técnicas de ingeniería genética

han transformado la sociedad y han abierto unas perspectivas

de futuro de gran interés, algunas de las cuales ya

son una realidad, como la terapia génica, la clonación, los

alimentos transgénicos, etc.

La Biología de bachillerato pretende ofrecer una

visión actualizada de la materia planteando la formación

de los estudiantes en tres ámbitos. Por una parte, pretende

ampliar y profundizar los conocimientos científicos

sobre los mecanismos básicos que rigen el mundo vivo,

para lo cual es necesario tratar los niveles celular, subcelular

y molecular, lo que permite explicar los fenómenos

biológicos en términos bioquímicos o biofísicos. El hilo

conductor en torno al cual se articulan los diferentes contenidos

es la célula, su estructura y funciones, sin perder

de vista la perspectiva global necesaria para comprender

la complejidad de los sistemas vivos, ya que ambos enfoques,

el analítico y el general, son el fundamento de la

explicación de los distintos fenómenos que se van a estudiar

en este curso.

Otro ámbito formativo es el que trata de promover

una actitud investigadora basada en el análisis y la práctica

de los procedimientos básicos del trabajo científico

que han permitido el avance de la biología: planteamiento

de problemas, formulación y contraste de hipótesis,

diseño y desarrollo de experimentos, interpretación de

resultados, comunicación científica y manejo de fuentes

de información.

Y, finalmente, y no por ello menos importante, es

necesario contemplar las múltiples implicaciones, personales,

sociales, éticas, legales, económicas o políticas de

los nuevos descubrimientos que constantemente se producen

en biología, y sus relaciones con otras ciencias,

desde un enfoque ciencia-tecnología-sociedad (CTS), es

decir, mostrando las cuestiones controvertidas y las

implicaciones sociales que generan controversia vinculadas

con la actividad científica. También se han de conocer

sus principales aplicaciones, que si bien han abierto caminos

hasta ahora insospechados, también han planteado

grandes retos en la investigación biológica, muchos de

ellos ligados al modelo de desarrollo tecnológico de la

sociedad actual.

En síntesis, la materia de Biología proporciona al

alumnado un conjunto de conocimientos que se refieren

a hechos, conceptos, procedimientos y destrezas, así

como un marco de referencia ético en el trabajo científico.

Se pretende así ampliar la complejidad de la red de conocimientos

en este campo, ya que algunos de los que se

van a estudiar este curso ya han sido adquiridos a lo largo

de las etapas anteriores, y profundizar en las actividades

intelectuales más complejas que ahora se es capaz de

realizar, fortaleciendo tanto las actitudes propias del trabajo

científico, como las actitudes positivas hacia la ciencia,

siempre teniendo en cuenta sus intereses y motivaciones

personales.

Los contenidos seleccionados se estructuran en cinco

grandes apartados. En el primero de ellos se realiza una

introducción a la biología, a sus avances y limitaciones,

su importancia en la sociedad y su evolución y se profundiza

en la base molecular de la vida, de los componentes

químicos de la materia viva, sus propiedades e importancia

biológica. El segundo se dirige hacia el siguiente nivel

45432 Martes 6 noviembre 2007 BOE núm. 266

de organización, el nivel celular, donde se analizan los

aspectos morfológicos, estructurales y funcionales de la

célula como unidad de los seres vivos. El tercero aborda

el estudio de la herencia, partiendo de la genética clásica

o mendeliana ya trabajada en la anterior etapa, para plantear

a continuación los aspectos bioquímicos de la herencia,

la genética molecular, así como los avances de la

nueva genética (la ingeniería genética, la biotecnología y

la genómica). El cuarto se centra en el conocimiento de

los microorganismos, y de sus aplicaciones en biotecnología.

Y finalmente, el quinto aborda el estudio detallado

de los mecanismos de autodefensa de los organismos,

centrándose en los vertebrados superiores, donde mejor

se manifiesta en toda su complejidad la actividad del sistema

inmunitario.

Objetivos

La enseñanza de la Biología en el bachillerato tendrá

como finalidad el desarrollo de las siguientes capacidades:

1. Conocer los principales conceptos de la biología y

su articulación en leyes, teorías y modelos apreciando el

papel que éstos desempeñan en el conocimiento e interpretación

de la naturaleza. Valorar en su desarrollo como

ciencia los profundos cambios producidos a lo largo del

tiempo y la influencia del contexto histórico, percibiendo

el trabajo científico como una actividad en constante

construcción.

2. Interpretar la naturaleza de la biología, sus avances

y limitaciones, y las interacciones con la tecnología y

la sociedad. Apreciar la aplicación de conocimientos biológicos

como el genoma humano, la ingeniería genética,

o la biotecnología, etc., para resolver problemas de la

vida cotidiana y valorar los diferentes aspectos éticos,

sociales, ambientales, económicos, políticos, etc., relacionados

con los nuevos descubrimientos, desarrollando

actitudes positivas hacia la ciencia y la tecnología por su

contribución al bienestar humano.

3. Utilizar información procedente de distintas fuentes,

incluidas las tecnologías de la información y la comunicación,

para formarse una opinión crítica sobre los

problemas actuales de la sociedad relacionados con la

biología, como son la salud y el medio ambiente, la biotecnología,

etc., mostrando una actitud abierta frente a

diversas opiniones.

4. Conocer y aplicar las estrategias características

de la investigación científica (plantear problemas, emitir

y contrastar hipótesis, planificar diseños experimentales,

etc.) para realizar pequeñas investigaciones y explorar

situaciones y fenómenos en este ámbito.

5. Conocer las características químicas y propiedades

de las moléculas básicas que configuran la estructura

celular para comprender su función en los procesos biológicos.

6. Interpretar la célula como la unidad estructural,

funcional y genética de los seres vivos, conocer sus diferentes

modelos de organización y la complejidad de las

funciones celulares.

7. Comprender las leyes y mecanismos moleculares

y celulares de la herencia, interpretar los descubrimientos

más recientes sobre el genoma humano y sus aplicaciones

en ingeniería genética y biotecnología, valorando sus

implicaciones éticas y sociales.

8. Analizar las características de los microorganismos,

su intervención en numerosos procesos naturales

e industriales y las numerosas aplicaciones industriales

de la microbiología. Conocer el origen infeccioso de

numerosas enfermedades provocadas por microorganismos

y los principales mecanismos de respuesta

inmunitaria.

Contenidos

1. La base molecular y fisicoquímica de la vida:

– De la biología descriptiva a la moderna biología

molecular experimental. La importancia de las teorías y

modelos como marco de referencia de la investigación.

– Los componentes químicos de la célula. Tipos,

estructura, propiedades y funciones.

– Bioelementos y oligoelementos.

– Los enlaces químicos y su importancia en biología.

– Moléculas e iones inorgánicos: agua y sales minerales.

– Fisicoquímica de las dispersiones acuosas. Difusión,

ósmosis y diálisis.

– Moléculas orgánicas. Biocatalizadores.

– Exploración e investigación experimental de algunas

características de los componentes químicos fundamentales

de los seres.

2. Morfología, estructura y funciones celulares:

– La célula: unidad de estructura y función. La teoría

celular.

– Aproximación práctica a diferentes métodos de

estudio de la célula.

– Morfología celular. Estructura y función de los orgánulos

celulares. Modelos de organización en procariotas y

eucariotas. Células animales y vegetales.

– La célula como un sistema complejo integrado:

estudio de las funciones celulares y de las estructuras

donde se desarrollan. El ciclo celular.

– La división celular. La mitosis en células animales y

vegetales. La meiosis. Importancia en la evolución de los

seres vivos.

– Las membranas y su función en los intercambios

celulares. Permeabilidad selectiva. Los procesos de endocitosis

y exocitosis.

– Introducción al metabolismo: catabolismo y anabolismo.

– La respiración celular, su significado biológico.

Orgánulos celulares implicados en el proceso respiratorio.

Aplicaciones de las fermentaciones.

– La fotosíntesis. Fases, estructuras celulares implicadas

y resultados. La quimiosíntesis.

– Planificación y realización de investigaciones o estudios

prácticos sobre problemas relacionados con las funciones

celulares.

3. La herencia. Genética molecular:

– Aportaciones de Mendel al estudio de la herencia.

– La herencia del sexo. Herencia ligada al sexo. Genética

humana.

– La teoría cromosómica de la herencia.

– La genética molecular o química de la herencia.

Identificación del ADN como portador de la información

genética. Concepto de gen.

– Las características e importancia del código genético

y las pruebas experimentales en que se apoya. Trascripción

y traducción genéticas en procariotas y eucariotas.

– La genómica y la proteómica. Organismos modificados

genéticamente.

– Alteraciones en la información genética; las mutaciones.

Los agentes mutagénicos. Mutaciones y cáncer.

Implicaciones de las mutaciones en la evolución y aparición

de nuevas especies.

4. El mundo de los microorganismos y sus aplicaciones:

– Estudio de la diversidad de microorganismos. Sus

formas de vida. Bacterias y virus.

– Interacciones con otros seres vivos. Intervención de

los microorganismos en los ciclos biogeoquímicos. Los

microorganismos y las enfermedades infecciosas.

BOE núm. 266 Martes 6 noviembre 2007 45433

– Introducción experimental a los métodos de estudio

y cultivo de los microorganismos.

– Utilización de los microorganismos en los procesos

industriales. Importancia social y económica.

5. La inmunología y sus aplicaciones:

– El concepto actual de inmunidad. El cuerpo humano

como ecosistema en equilibrio.

– Tipos de respuesta inmunitaria. El sistema inmunitario.

– Las defensas internas inespecíficas.

– La inmunidad específica. Características y tipos:

celular y humoral.

– Concepto de antígeno y de anticuerpo. Estructura y

función de los anticuerpos.

– Mecanismo de acción de la respuesta inmunitaria.

Memoria inmunológica.

– Inmunidad natural y artificial o adquirida. Sueros y

vacunas.

– Disfunciones y deficiencias del sistema inmunitario.

Alergias e inmunodeficiencias. El sida y sus efectos en el

sistema inmunitario. Sistema inmunitario y cáncer.

– Anticuerpos monoclonales e ingeniería genética.

– El trasplante de órganos y los problemas de

rechazo.

Criterios de evaluación

1. Analizar el carácter abierto de la biología mediante

el estudio de interpretaciones e hipótesis sobre algunos

conceptos básicos como la composición celular de los

organismos, la naturaleza del gen, el origen de la vida, etc.,

valorando los cambios producidos a lo largo del tiempo y

la influencia del contexto histórico en su desarrollo como

ciencia.

Se trata de conocer si los estudiantes pueden analizar

las explicaciones científicas sobre distintos fenómenos

naturales aportadas en diferentes contextos históricos,

conocer y discutir algunas controversias y comprender su

contribución a los conocimientos científicos actuales. Se

puede valorar este criterio respecto a evidencias experimentales

o a conceptos clave como ADN, gen, infección,

virus, etc.), de los que son objeto de estudio en este curso,

analizando las distintas interpretaciones posibles en diferentes

etapas del desarrollo de esta ciencia. También han

de describir algunas técnicas instrumentales que han permitido

el gran avance de la experimentación biológica, así

como utilizar diversas fuentes de información para valorar

críticamente los problemas actuales relacionados con

la biología.

2. Diseñar y realizar investigaciones contemplando

algunas características esenciales del trabajo científico:

planteamiento preciso del problema, formulación de

hipótesis contrastables, diseño y realización de experiencias

y análisis y comunicación de resultados.

Se trata de comprobar la progresión de los estudiantes

en el desarrollo de destrezas científicas como el planteamiento

de problemas, la comunicación de resultados,

y también de actitudes propias del trabajo científico como

rigor, precisión, objetividad, auto-disciplina, cuestionamiento

de lo obvio, creatividad, etc., para constatar el

avance no sólo en el terreno conceptual, sino también en

el metodológico y actitudinal.

3. Reconocer los diferentes tipos de macromoléculas

que constituyen la materia viva y relacionarlas con sus

respectivas funciones biológicas en la célula. Explicar las

razones por las cuales el agua y las sales minerales son

fundamentales en los procesos biológicos y relacionar las

propiedades biológicas de los oligoelementos con sus

características fisicoquímicas.

Se pretende evaluar si el alumnado es capaz de identificar

los principales componentes moleculares que forman

las estructuras celulares, conoce sus principales

características físico-químicas y las relaciona con su función.

También se ha de evaluar si se reconoce la importancia

del agua en el desarrollo de la vida y el papel de ciertos

iones imprescindibles en procesos biológicos como la

fotosíntesis o la cadena respiratoria. Asimismo, se valorará

si los estudiantes pueden diseñar y realizar experiencias

sencillas para identificar la presencia en muestras

biológicas de estos principios inmediatos.

4. Explicar la teoría celular y su importancia en el

desarrollo de la biología, y los modelos de organización

celular procariota y eucariota –animal y vegetal–, identificar

sus orgánulos y describir su función.

Se valorará si, el alumnado sabe diferenciar la estructura

celular procarionte de la eucarionte (vegetal o animal),

y ambas, de las formas celulares, haciendo estimaciones

de sus tamaños relativos. Asimismo, se valorará si

puede reconocer los diferentes orgánulos e indicar sus

funciones y si ha desarrollado las actitudes adecuadas

para desempeñar un trabajo en el laboratorio con orden,

rigor y seguridad.

5. Explicar las características del ciclo celular y las

modalidades de división del núcleo y del citoplasma, justificar

la importancia biológica de la mitosis y la meiosis,

describir las ventajas de la reproducción sexual y relacionar

la meiosis con la variabilidad genética de las especies.

Se trata de averiguar si los estudiantes han adquirido

una visión global del ciclo celular y los detalles más significativos

de la división nuclear y la citocinesis. Asimismo,

ha de ser capaz de identificar en distintas microfotografías

y esquemas las diversas fases de la mitosis y de la

meiosis e indicar los acontecimientos básicos que se producen

en cada una de ellas reconociendo sus diferencias

más significativas tanto respecto a su función biológica

como a su mecanismo de acción y a los tipos celulares

que la experimentan.

6. Diferenciar los mecanismos de síntesis de materia

orgánica respecto a los de degradación, y los intercambios

energéticos a ellos asociados. Explicar el significado

biológico de la respiración celular y diferenciar la vía

aerobia de la anaerobia. Enumerar los diferentes procesos

que tienen lugar en la fotosíntesis y justificar su

importancia como proceso de biosíntesis, individual para

los organismos pero también global en el mantenimiento

de la vida en la Tierra.

Este criterio evalúa si los estudiantes entienden de

una forma global, sin estudiar con detalle cada una de las

rutas metabólicas, los procesos metabólicos celulares de

intercambio de materia y energía, diferenciando la vía

anaerobia y aerobia, y los conceptos de respiración y fermentación,

valorando la función de los enzimas y los

resultados globales de la actividad catabólica, y describiendo

algunas aplicaciones industriales de ciertas reacciones

anaeróbicas como las fermentaciones. Asimismo,

se trata de valorar si el alumnado conoce la importancia y

finalidad de la fotosíntesis, distingue la fase lumínica de la

oscura, localiza las estructuras celulares donde se desarrollan,

los substratos necesarios, los productos finales y

el balance energético obtenido, valorando su importancia

en el mantenimiento de la vida.

7. Describir los mecanismos de transmisión de los

caracteres hereditarios según la hipótesis mendeliana, y

la posterior teoría cromosómica de la herencia, aplicándolos

a la resolución de problemas relacionados con ésta.

Explicar el papel del ADN como portador de la información

genética y relacionarla con la síntesis de proteínas, la

naturaleza del código genético y su importancia en el

avance de la genética, las mutaciones y su repercusión en

la variabilidad de los seres vivos, en la evolución y en la

salud de las personas.

Se pretende que el alumnado analice los trabajos de

investigación que llevaron a conocer la naturaleza molecular

del gen, comprenda el actual concepto de gen y lo

relacione con las características del ADN y la síntesis de

45434 Martes 6 noviembre 2007 BOE núm. 266

proteínas. Debe ser capaz de señalar las diferentes características

del proceso de expresión génica en procariotas

y eucariotas. Además, ha de poder describir el concepto

de mutación génica, sus causas y su trascendental

influencia en la diversidad y en la evolución de los seres

vivos, valorando los riesgos que implican algunos agentes

mutagénicos.

8. Explicar las características estructurales y funcionales

de los microorganismos, resaltando sus relaciones con

otros seres vivos, su función en los ciclos biogeoquímicos,

valorando las aplicaciones de la microbiología en la industria

alimentaria y farmacéutica y en la mejora del medio

ambiente, así como el poder patógeno de algunos de ellos

y su intervención en la enfermedades infecciosas.

Con este criterio se pretende valorar si los estudiantes

conocen la heterogeneidad de los grupos taxonómicos

incluidos en los llamados microorganismos y son capaces

de reconocer los representantes más importantes,

como son las bacterias y los virus. También deben conocer

la existencia de microorganismos patógenos que provocan

numerosas enfermedades infecciosas en los seres

vivos y en el ser humano y el interés medioambiental de

este grupo, y valorar sus aplicaciones en biotecnología,

fundamentalmente en la industria alimentaria, farmacéutica,

o de la lucha contra la contaminación.

9. Analizar los mecanismos de autodefensa de los

seres vivos, conocer el concepto actual de inmunidad y

explicar las características de la respuesta inmunitaria y

los principales métodos para conseguir o potenciar la

inmunidad.

Se trata de saber si los estudiantes comprenden cómo

actúan las defensas externas e internas contra la infección,

identifican las características de la inmunidad y del

sistema inmunitario, conocen el mecanismo de acción de

la respuesta inmunitaria y los tipos celulares implicados.

También se ha de evaluar su conocimiento sobre la utilización

de técnicas para incrementar o estimular la respuesta

inmunitaria como los sueros y vacunas. A su vez,

han de identificar las principales alteraciones inmunitarias

en el ser humano, entre ellas el SIDA, y valorar el

problema del trasplante de órganos desde sus dimensiones

médicas, biológicas y éticas.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA
Tanto la biología como la geología tratan de entender

e interpretar los fenómenos naturales que nos rodean.

Para ello han elaborado modelos explicativos que dan

coherencia a estas interpretaciones y han sentado las

bases para un extraordinario avance científico y tecnológico

que ha significado una mejora pero también conlleva

riesgos para el equilibrio del planeta en el que se sustenta

la vida.

La materia de Biología y geología de la modalidad de

Ciencias y Tecnología amplía los conocimientos biológicos

y geológicos de la etapa anterior, lo que permite estudiar

con mayor profundidad la organización de los seres

vivos y comprender mejor la Tierra como planeta activo.

La geología ofrece una visión global y unitaria a una

serie de aspectos y fenómenos estudiados en la etapa

anterior, como son la existencia de distintos tipos de

rocas o el origen y formación del relieve, que se abordan

en esta materia de manera más integrada. Esta visión se

traslada también al estudio del sistema solar, a la formación

del planeta Tierra y su distribución en capas, así

como y a la interpretación de la estructura, organización y

elementos que forman el Universo a partir de los datos

obtenidos con los sistemas de observación actuales. Además,

la comprensión del dinamismo del planeta es necesaria

para entender estos y otros procesos, como son la

formación del suelo, la estratificación o la aparición de

volcanes y terremotos en determinadas zonas.

La geología se estructura alrededor de la teoría de la

tectónica de placas. En primer lugar, recogiendo los datos

necesarios para formular sus hipótesis (constitución,

estructura y dinámica del interior de la Tierra); en segundo

lugar, estudiando sus manifestaciones (origen de los

océanos y continentes, formación de cordilleras, magmatismo

y metamorfismo) y en tercer lugar examinando la

evolución de las placas y los agentes que las modifican,

esto es, los procesos de geología externa.

La Biología del presente curso estudia los seres vivos

ofreciendo una panorámica sobre su unidad y su diversidad.

Presenta las características comunes que tienen

todos los organismos: la célula, la capacidad de adaptación,

la evolución, la necesidad de obtener materia y energía,

los mecanismos de supervivencia, la relación con su

entorno, etc., situándolos en seres vivos concretos, que

sirven de organismo-tipo para caracterizar los principales

grupos taxonómicos.

Se trata de reflexionar sobre los principales problemas

que tiene un ser vivo para existir (tamaño, forma,

agresiones del entorno, etc.) y la diversidad de modos de

vida (organización interna, conductas, interdependencia

de su hábitat, etc.) como respuesta adaptativa a las condiciones

del ambiente. El estudio detenido, en el nivel

macroscópico, de los principales taxones de seres vivos

no se ha hecho en la enseñanza obligatoria y parece necesario

hacerlo ahora como base para una comprensión de

la evolución, mostrando las diferentes posibilidades de

solución a un mismo problema que explora la vida.

Así pues, los contenidos de la materia vinculados a la

biología, ofrecen una visión unitaria de los seres vivos, no

tanto por su composición, cuyo estudio se deja para el

curso siguiente, sino por los problemas que deben resolver

para su supervivencia. Las distintas formas de abordarlos

ofrecen los datos necesarios en los que sustentar

la teoría de la evolución, eje conductor de los contenidos,

proporcionando las bases necesarias para el estudio de la

biología moderna y de las ciencias de la Tierra y medioambientales.

Tanto la biología como la geología ayudan a reflexionar

sobre las relaciones de la ciencia y la tecnología con la

sociedad y a valorar, desde un punto de vista individual y

colectivo, las implicaciones éticas de la investigación.

Incluso el enfoque conceptual con el que se pueden abordar

sus contenidos ha de significar precisamente una

mayor relación con otras materias y con problemas sociales,

éticos y personales. Todo ello, unido al planteamiento

de pequeñas investigaciones, al trabajo en grupo, a las

salidas al campo, al trabajo en el laboratorio, etc., favorecerá

actitudes positivas hacia la ciencia y su aprendizaje,

necesarias para la participación en la sociedad como ciudadanos

críticos y responsables.

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