Programa de biologíA 2010




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ST. MATTHEW´S COLLEGE NORTH

4° AÑO SECUNDARIO
EX PRIMER AÑO POLIMODAL
MATERIA: BIOLOGÍA

DOCENTE: Dra. Marina VEGA


CICLO LECTIVO: 2010


PROGRAMA DE BIOLOGÍA – 2010

4° SECUNDARIO

AÑO: PRIMERO POLIMODAL

Nutrición y alimentación




Nutrición



Las leyes de termodinámica. Energía: procesos endotérmicos y exotérmicos. Enlaces químicos. El agua. Nutrientes: definición, destino, tipos y función. Macronutrientes: hidratos de carbono, proteínas, grasas. Micronutrientes: sales, vitaminas y minerales. Definición de calorías. Consumo energético: metabolismo basal. Combustión de oxígeno en la respiración. Gasto metabólico durante el la actividad física. Requerimientos energéticos. Ruta metabólica de las grasas, lípidos y proteínas. Colesterol: diferentes tipos.

Diabetes. Componentes de la dieta humana: Macro, micronutrientes, agua, fibras. Energía en las dietas humanas. Los seres vivos como sistemas abiertos. Las funciones básicas de la nutrición: captación de nutrientes, degradación, transporte y eliminación de desechos. Principales estructuras que la cumplen en diferentes grupos de organismos.
El organismo humano como sistema abierto, complejo y coordinado. Concepto de Homeostasis o equilibrio interno. Las funciones de nutrición humana y las estructuras asociadas: sistemas digestivo, respiratorio, circulatorio y excretor. Cálculo de IMC. Dietas saludables: efecto de dietas ricas en glúcidos, grasas y proteínas. Aumento de obesidad. Otras enfermedades nutricionales: anorexia, bulimia, desnutrición, raquitismo.

Alimentación


Conceptos y diferencias entre alimentos, alimentación y nutrición. Productos alimenticios. Productos dietéticos. Alimentos funcionales. Particularidades y ejemplos. Clasificación de los alimentos por su naturaleza, composición química, función, procedencia y conservación.
Principales procesos de obtención y aprovechamiento de la energía química:

Alimentación, fotosíntesis y respiración. Estructuras celulares implicadas. Procesos alternativos del metabolismo energético: quimiosíntesis y fermentación
Biotecnologías aplicadas: Biotecnología tradicional y modificación genética microbiana.

Aprovechamiento del conocimiento de las vías metabólicas bacterianas y de las técnicas de bioingeniería aplicado en la elaboración de alimentos, fármacos, enzimas, combustibles y en la biorremediación ambiental. Concepto de biodegradación y su vinculación con el metabolismo microbiano


Trabajos Prácticos



  1. Análisis de la composición de la dieta individual de cada alumno (cuatro días de muestreo). Elaboración de Informe (introducción, Materiales y Métodos, Resultados, Discusión, Bibliografía). Cálculo de Kcal. ingeridas, metabolismo basal y gasto energético diario.




  1. Calorimetría: Montar un calorímetro casero para investigar la energía contenida en diferentes alimentos.




  1. Determinación de biomoléculas


El objetivo planteado para estas unidades es introducir al alumno en los conceptos de nutrición, alimentación y metabolismo. Analizar en profundidad la importancia de la dieta en el desarrollo saludable y armonioso del cuerpo. Evaluar y conocer el contenido nutritivo de los alimentos que ingiere. Concientizar al alumno en la importancia del realizar una dieta equilibrada y los diferentes trastornos que generan una la mala nutrición. Analizar la problemática de la nutrición dentro del colegio y en el barrio. Investigar si existen patrones diferentes en el comportamiento alimentario de los adolescentes dentro del colegio y fuera de él. Analizar el sistema publicitario actual y sus pautas dentro de la sociedad consumidora.
Con el práctico de calorimetría se introducirá al alumno en la obtención de datos experimentales y su posterior análisis y discusión de los resultados y con la determinación de biomoléculas se pretende introducir a los alumnos en técnicas químicas de identificaicón de proteínas, glúcidos y lípidos.
Actividades sujetas a evaluación: Trabajos Prácticos, evaluaciones orales y escritas.

DIVISIÓN CELULAR, GENÉTICA Y SALUD REPRODUCTIVA




División celular


División celular. ADN. Duplicación y recombinación. Cromosomas: función, número. Concepto de núcleo, haploide, diploide y poliploide. Mitosis. Meiosis. Entrecruzamiento. Ciclos de reproducción: haploide, diploide y haplodiploide. Gametogénesis: ovogénesis y espermatogénesis. Genes. La estructura del gen.

Salud Reproductiva



Estructuras reproductoras femeninas y masculinas. Características fisiológicas. Cambios físicos durante la pubertad y la adolescencia. Ciclo ovulatorio. Fecundación Tipos de Fecundación. Embarazo y Nacimiento. Problemas genéticos. Mutaciones.

Maternidad y Paternidad responsables. Planificación de la maternidad y la paternidad. Limitación de la Fertilidad. Abstinencia. Métodos de Barrera. Métodos mecánicos. Métodos químicos. Métodos hormonales. Discusión en cada caso de su origen, funcionamiento, efectos secundarios, riesgos y confiabilidad. Enfermedades de Transmisión Sexual. Tipos: Causadas por virus, bacterias, protistas y artrópodos. Transmisión y contagio, desarrollo de la enfermedad, tratamientos, métodos de protección.

Trabajos Prácticos


Actividades sujetas a evaluación: Trabajos Prácticos, clases especiales, desarrollo de encuestas y/o gacetillas informativas, ciclos de debate


Genética


Introducción biológica: Genética. Leyes de la herencia. Excepciones a las Leyes de Mendel. Mutaciones. Enfermedades provocadas por mutaciones genéticas y mutaciones cromosómicas en el par sexual y en cromosomas autosómicos. Enfermedades hereditarias.

Aplicaciones de la genética. Biotecnología. Ingeniería genética. Cruzamiento selectivo. Terapia genética. Clonación. Proyecto genoma humano.

Trabajo Práctico

  1. Realización de problemas de genética. Investigación de enfermedades de transmisión genética: hemofilia, Síndrome de Down, Deleciones,

Actividades sujetas a evaluación: Trabajos Prácticos, clases especiales, desarrollo de encuestas y/o gacetillas informativas, ciclos de debate

  1. Cariotipos: Análisis de cariotipos humanos.

  2. Polimorfismo humano.

  3. Enzimas: Efecto de la catalasa.


ECOLOGÍA



A-Comunidades y ecosistemas: Concepto de especie, hábitat, población, comunidad, ecosistema, y ecología. Autótrofos y heterótrofos. Consumidores, detritívoros y saprótrofos. Cadena, red y nivel trófico. Flujo de energía y transformaciones energéticas. Pirámides. Papel de los descomponedores. B-El efecto invernadero. Ciclo del carbono. Papel del CO2, metano y óxidos de N en el aumento del efecto invernadero. Principio de precaución, evaluación e interpretación. Consecuencias del aumento de temperatura global. C-C- Poblaciones: Dinámica de las poblaciones: natalidad, mortalidad, inmigración y emigración. Gráficas de crecimientos de población: crecimiento exponencial, fase asintótica y de transición entre fases. Factores limitantes del crecimiento.



Ecología de las comunidades. Tamaño de las poblaciones. Transectas y distribución de especies. Nicho Ecológico y Hábitat. Nicho fundamental y nicho realizado. Interacciones entre Poblaciones. Principio de excusión competitiva. Biomasa. : Ecosistemas y Biomas. Producción bruta, neta y biomasa. Clasificación de los organismos en niveles tróficos. Medición del flujo de energía en ecosistemas. Pirámides de energía. Sucesión ecológica. Sucesión primaria y secundaria. Bioma y biosfera. Efecto de las precipitaciones y temperatura. Impacto humano en los ecosistemas: Biodiversidad. Índice de Simpson. Razones para la conservación de la biodiversidad. Introducción de especies alóctonas. Control biológico de especies invasoras. Biomagnificación. Efecto de la radiación UV. Efecto de los clorofluorocarbonos. Importancia de la capa de ozono.



Nicho Ecológico y Hábitat: Explicación del concepto de nicho ecológico, incluyendo el hábitat espacial de un organismo, sus actividades de alimentación y sus interacciones con otras especies. Distinción entre nicho fundamental y nicho realizado.
Interacciones entre Poblaciones: Resumen de las siguientes interacciones entre especies, dando dos ejemplos de cada una: competencia herbivorismo, depredación, parasitismo y mutualismo. Explicación del principio de exclusión competitiva. Definición de biomasa. Descripción de un método para medir la biomasa de diferentes niveles tróficos. : Ecosistemas y Biomas. Comparación entre producción bruta, neta y biomasa. Cálculo de los valores de producción bruta y neta usando la siguiente ecuación: producción bruta-respiración = producción neta. Discusión acerca de las dificultades de clasificar los organismos en niveles tróficos. Razones por las que los números pequeños de individuos y la baja biomasa ocurren en los niveles tróficos mayores. Construcción de pirámides de energía a partir de información dada. Diferencias entre sucesión primaria y secundaria, ejemplos de cada una. Explicación de los efectos de los organismos vivos sobre el ambiente abiótico, haciendo referencia a los cambios que tienen lugar durante la sucesión primaria- distinción entre bioma y biosfera. Explicación del efecto de las lluvias y las temperaturas en la distribución de los biomas. Resumen de las características de los siguientes biomas: Desierto, pradera, arbustos, bosques templados caducifolios, selva pluvial, tundra. Descripción de la temperatura, humedad y características de la vegetación.

Impacto humano en los ecosistemas. Cálculo del índice de diversidad de Simpson para dos comunidades locales. Obtención de datos reales. Análisis de la biodiversidad de las dos comunidades locales elegidas usando el índice de Simpson, Discusión de las razones para la conservación de la biodiversidad empleando las selvas pluviales como ejemplo. Introducción de especies alóctonas; rosa mosqueta, jabalí, ciervo colorado, ciervo axis, castor, y visón. Discusión de los efectos de las especies alóctonas sobre los ecosistemas, Resumen de un ejemplo de control biológico de las especies invasoras. Efecto de los pesticidas y la biomagnificación, ejemplos causas y consecuencias. Ejemplos del uso del DDT, mercurio y pesticidas organofosforados. Explicación del espectro de luz, longitud de onda y energía asociada. Espectros de emisión de radiación ultravioleta (A, B, C), efectos sobre los tejidos biológicos y la productividad. Absorción de los rayos ultravioletas por la capa de ozono. Efecto de los clorofluorocarbonos sobre la capa de ozono.
TRABAJOS PRÁCTICOS


  1. Cálculo del índice de diversidad en dos comunidades locales.

  2. Correlación de variables ambientales en una transecta.

  • Bibliografía del docente:

  • 1.T. Audesirk, Audesirk, G., Byers, E. Biología. La vida en la tierra. 2003. México. Ed. Pearson Educación, 889 pp.

  • 2. C. Starr y R. Taggart. Biología. La unidad y la diversidad de la vida. 2008- Ed. Thomson Learning. 916 pp.

  • 3. H. Curtis, y N. Barnes. Biología. 2004. Ed. Panamericana. 1496 pp.

  • 4. R. Chang. Química. Ed. McGraw Hill. 995 pp.

  • 5. M. Alvarengo, Física General. 1997. Ed. Oxford. 1221 pp

  • 6. A. Pisanó y F. Barbieri. Atlas de anatomía comparada de los vertebrados. 1985. Ed. Eudeba.232 pp

  • Attenborough, D. El planeta viviente. Los ecosistemas de la tierra. 1993. Barcelona. Ed. Biblioteca Salvat.

  • M. Begon, J. Harper, C. Townsend. Ecology: individual, populations and communities. 1996. Ed. Oxford: Blackwell Scientific Publications.

  • J. Llevot, El cambio climático. 1998. Barcelona: Rubens.

  • Elementos de política ambiental. Ed. F Goñi y R. Goñi. Honorable Cámara de Diputados de la Provincia de buenos Aires. 1996.

  • A. Lehninger, D. Nelson, M. Cox. Principios de bioquímica. 1993. Ed. Barcelona

  • M. Alvarengo, Física General. 1997. Ed. Oxford. 1221 pp

  • R. Margalef, Limnología. 1983. Ed. Omega, Barcelona.

  • A- Strahler, Strahler, A. Elements of physical geography. 1989. Ed- J. Wiley & Sons.

  • Vega, M. P. and R. A.Pizarro. 2000. “Oxidative stress and defense mechanism of the freshwater cladoceran Daphnia longispina exposed to UV radiation. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 54: 121-125. (U.S.A)

  • Vega, M. P. and R. A. Pizarro. 2000. “Lethal Effect Induced by Ultraviolet-B in a Planktonic Copepod: Role of the Post-irradiation Time on Mortality Measurements. J. Of Freshwater Ecology 15: 1-5. (USA.)

  • Vega, M. and A. Clausse. 2000 “Morphometry and Cyclomorphosis in Daphnia middendorffiana from a fishless pond of the Southern Andes”. J. Of Freshwater Ecology 15: 329-338. (U.S.A.)

  • Vega, M. 1999. “Life -Stage differences in the diets of Parabroteas sarsi (Copepoda, Calanoida): A field study. Limnologica 29: 186-190 (Alemania)

  • Vega, M. 1998. “Impact of Parabroteas sarsi (Copepoda: Calanoida) Predation on Planktonic Cladocerans in a Pond of the Southern Andes. J. Of Freshwater Ecology 13: 383-390. (U.S.A.)

  • Vega, M. and A. Clausse. 1998. “Hydrodynamic Characteristics of Daphnia middendorffiana. International Review of Hydrobiology 83: 267-277. (Alemania)





Bibliografía Obligatoria del Alumno



  • C. Starr y R. Taggart. Biología. La unidad y la diversidad de la vida. 2008- Ed. Thomson Learning. 916 pp.


Otra Bibliografía de consulta
Audesirk, T, G. Audesirk y B. Byers, 2003. Biología. La Vida en la Tierra. Ed. Pearson Educación. México. 889 pp.
Bombara, N., N. Carreras, E. Cittadino, 2001. Biología Activa. Ed. Puerto de Palos, 399 pp.

Curtis, H. y S. Barnes, 2000. Biología. Ed. Panamericana. 1491 pp.

De Vattuone, L.F., 1995. Educación para la salud y preservación del medio ambiente. Ed. El Ateneo, 379 pp.

Dorling Kindesley, 1999. Enciclopedia de la Naturaleza. The Natural History Museum. Ed. El Ateneo. 304 pp.

Mackean, D. G., 2002. IGCSE Biology. Ed. Hodder Murray. 374 pp.

Wilford E. And L. D. R. Wilford, IGCSE Chemistry. Ed. Cambridge. 289 pp.

PROGRAMA SINTÉTICO DE BIOLOGÍA

CICLO LECTIVO 2010

4° SECUNDARIO

AÑO: PRIMERO POLIMODAL

UNIDAD 1
NUTRICIÓN

Nutrición



Enlaces químicos. Hidrólisis y condensación en hidratos de carbono, proteínas y lípidos, formulas químicas, ejemplos y funciones de tres monosacáridos, tres disacáridos, tres polisacáridos. Ejemplos de tres aminoácidos esenciales, funciones, ejemplos de de tres ácidos grasos esenciales, funciones. Funciones de proteínas, lípidos e hidratos de carbonos, en platas, animales y bacterias.

El agua: puentes de hidrógeno, capacidad calorífica, térmica, propiedades físicas y químicas: evaporación, congelación, ebullición, transparencia, importancia en los organismos vivos.
Micronutrientes: sales, vitaminas y minerales. Diferencia y clasificación. Vitaminas: A, B, C, y D. funciones, ingesta excesiva y deficiencia. Alimentos que las contienen. Minerales: clasificación. Funciones y deficiencia de: calcio, fosforo, carbono, nitrógeno, hidrógeno, oxígeno, hierro, potasio, sodio, magnesio, azufre.
Definición de calorías. Consumo energético: metabolismo basal. Combustión de oxígeno en la respiración. Gasto metabólico durante la actividad física. Requerimientos energéticos. Ruta metabólica de las grasas, lípidos y proteínas. Colesterol: diferentes tipos.
Diabetes I y II, origen, síntomas y tratamiento. Componentes de la dieta humana: Macro, micronutrientes, agua, fibras. Energía en las dietas humanas. Los seres vivos como sistemas abiertos. Las funciones básicas de la nutrición: captación de nutrientes, degradación, transporte y eliminación de desechos. Enzimas y funciones en la digestión. pH y temperatura óptimos.
Concepto de Homeostasis o equilibrio interno. Las funciones de nutrición humana y las estructuras asociadas: sistemas digestivo, respiratorio, circulatorio y excretor. Cálculo de IMC. Dietas saludables: efecto de dietas ricas en glúcidos, grasas y proteínas. Aumento de obesidad. Otras enfermedades nutricionales: anorexia, bulimia, desnutrición, raquitismo.


Conceptos y diferencias entre alimentos, alimentación y nutrición. Productos alimenticios. Productos dietéticos. Alimentos funcionales. Particularidades y ejemplos. Clasificación de los alimentos por su naturaleza, composición química, función, procedencia y conservación.

UNIDAD 2

DIVISIÓN CELULAR, GENÉTICA Y SALUD REPRODUCTIVA



División celular


Ácidos nucleicos: característica y diferencias entre ADN y ARN. Composición: nucleótidos Diagrama de ADN tres pares de nucleótidos con sus complementarios, rótulo y funciones de cada parte. Sitio en la célula. ARN: características de los tres tipos de ARN, sitio de cada uno en la célula. Código genético: características. Transcripción y traducción. Síntesis de proteínas. Enzimas que controlan cada paso.

División celular. ADN. Duplicación y recombinación. Cromosomas: función, número. Concepto de núcleo, haploide, diploide y poliploide. Ciclo de vida celular, fases y duración. Mitosis. Fases. No disyunción. Meiosis. Fases. Entrecruzamiento. Caracterización con diagramas de cada fase. Gametogénesis: ovogénesis y espermatogénesis. Hormonas involucradas. Genes. La estructura del gen.

Salud Reproductiva



Estructuras reproductoras femeninas y masculinas. Diagrama con rótulos y funciones de todos los órganos involucrados. Retroalimentación negativa. Hormonas: hipofisarias: funciones en varones y mujeres, hormonas gonadales en ambos sexos, células diana y células productoras de cada hormona gonadal. Otras hormonas: función de la tiroxina, oxitocina, adrenalina. Características fisiológicas. Cambios físicos durante la pubertad y la adolescencia. Ciclo ovulatorio, diagrama, rótulo y funciones de las hormonas involucradas. Fecundación Tipos de Fecundación. Embarazo y Nacimiento. Problemas genéticos. Mutaciones genética y cromosómicas: análisis de cariotipos.

Maternidad y Paternidad responsables. Planificación de la maternidad y la paternidad. Limitación de la Fertilidad. Abstinencia. Métodos de Barrera. Métodos mecánicos. Métodos químicos. Métodos hormonales. Discusión en cada caso de su origen, funcionamiento, efectos secundarios, riesgos y confiabilidad.

Genética


Introducción biológica: Genética. Definiciones: gen alelo, cromosoma homólogo, heterocigoto, homocigoto, híbrido, alelo dominante, recesivo, fenotipo, genotipo, cruzamiento prueba. Leyes de la herencia. Excepciones a las Leyes de Mendel. Codominancia, alelos múltiples, herencia ligada al sexo. Resolución de problemas: Grupo sanguíneos hemofilia, daltonismo, albinismo, PKU. Explicación de la enfermedad, características de la mutación. Mutaciones. Enfermedades provocadas por mutaciones genéticas y mutaciones cromosómicas en el par sexual y en cromosomas autosómicos. Enfermedades hereditarias. Anemia falciforme: características explicación como ejemplo de mutación por sustitución de bases. Resolución de problemas.


Unidad 3: ECOLOGÍA



Clasificación de los organismos. Nomenclatura binomial. Características de los 5 reinos. Jerarquía sistemática. Características de los Phylum: Porífera, Cnidaria, Platyhelminthes (Clases), Annelida (Clases: Oligochaeta, Polychaeta, Hirudinea) , Mollusca (Gasteropoda, cefalópoda, pelecípoda) , Artrópoda (Insecta, crustacea, arácnida, miriapoda), Chordata: SPh: Vertebrata (Pces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos). Reino Plantae: Briofita, filicinofitas, coniferofitas, angiospermofitas. Construcción de claves dicotómicas y utilización de las mismas.
A-Comunidades y ecosistemas: Concepto de especie, hábitat, población, comunidad, ecosistema, y ecología. Autótrofos y heterótrofos. Consumidores, detritívoros y saprótrofos. Cadena, red y nivel trófico. Construcción de redes tróficas con ejemplos concretos (10 componentes como mínimo) Flujo de energía y transformaciones energéticas. Pirámides. Papel de los descomponedores. B-El efecto invernadero. Ciclo del carbono. Papel del CO2, metano y óxidos de N en el aumento del efecto invernadero. Principio de precaución. Consecuencias del aumento de temperatura global. C-C- Poblaciones: Dinámica de las poblaciones: natalidad, mortalidad, inmigración y emigración. Gráficas de crecimientos de población: crecimiento exponencial, curva sigmoidea, fase asintótica y de transición entre fases. Factores limitantes del crecimiento.

Ecosistemas y Biomas. Producción bruta, neta. Clasificación de los organismos en niveles tróficos. Medición del flujo de energía en ecosistemas. Pirámides de energía. Impacto humano en los ecosistemas: Biodiversidad. Introducción de especies alóctonas. Control biológico de especies invasoras. Biomagnificación. Efecto de la radiación UV. Efecto de los clorofluorocarbonos. Importancia de la capa de ozono.




Ecosistemas y Biomas. Comparación entre producción bruta, neta y biomasa. Cálculo de los valores de producción bruta y neta usando la siguiente ecuación: producción bruta-respiración = producción neta. Discusión acerca de las dificultades de clasificar los organismos en niveles tróficos. Razones por las que los números pequeños de individuos y la baja biomasa ocurren en los niveles tróficos mayores. Construcción de pirámides de energía a partir de información dada.

Impacto humano en los ecosistemas. Efecto de los pesticidas y la biomagnificación, ejemplos causas y consecuencias. Ejemplos del uso del DDT, mercurio y pesticidas organofosforados. Explicación del espectro de luz, longitud de onda y energía asociada. Espectros de emisión de radiación ultravioleta (A, B, C), efectos sobre los tejidos biológicos y la productividad. Absorción de los rayos ultravioletas por la capa de ozono. Efecto de los clorofluorocarbonos sobre la capa de ozono.

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