Libro de Competencias Biologia

7/27/2019 Libro de Competencias Biologia

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Biologa I

Enfoque por competencias


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Enoque por competencias

Margarita Salom Petrich Moreno

Elizabeth Leon Aguilar

Biologa I


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El libro Biologa I ue elaborado en Editorial Santillana por el siguiente equipo:

La presentacin y disposicin en conjunto y de cada pgina de Biologa I son propiedad del editor.

Queda estrictamente prohibida la reproduccin parcial o total de esta obra por cualquier sistema o mtodo electrnico, incluso

el otocopiado, sin autorizacin escrita del editor.

D. R. 2010 por EDITORIAL SANTILLANA, S. A. de C. V.

Av. Universidad 767, Colonia del Valle. C. P. 03100, Mxico, D. F.

ISBN: 978-607-01-0521-0

Primera edicin: mayo de 2010

Miembro de la Cmara Nacional de la Industria Editorial Mexicana.Reg. Nm. 802

Impreso en Mxico/Printed in Mexico

Direccin de Investigacin y Proyectos

Antonio Moreno Paniagua

Direccin de Contenidos y Mtodos

Lino Contreras Becerril

Direccin de Procesos Editoriales

Wilebaldo Nava Reyes

Gerencia de Bachillerato

Armando Snchez Martnez

Gerencia de Arte y Diseo

Humberto Ayala Santiago

Coordinacin de Diseo

Carlos A. Vela Turcott

Coordinacin Iconogrica

Nadira Nizametdinova Malekovna

Coordinacin de Realizacin

Alejo Njera Hernndez

Autoras

Margarita Salom Petrich Moreno

Elizabeth Leon Aguilar

Colaboracin especial

Raymundo Enrique Ortega Dvila

Edicin y revisin tcnica

Adrin Romero Rodrguez

Correccin de estilo

Oelia Arruti y Hernndez

Diseo de portada e interiores

Beatriz Alatriste del Castillo

Diagramacin

Eduardo Sevilla Gonzlez y Ana Laura Sainz Hernndez

Iconograa

Ruth Torres y Juan Miguel BucioIlustracin

Digital Stu/Hctor Medina/Trazo Magenta

Fotograa

Archivo Santillana (pginas 8, 9, 11, 13-15, 19, 22, 30, 31, 33, 34,

42-44, 53-58, 60, 62, 78-80, 82-84, 92, 95-98, 100-104, 107, 111, 112,

122, 123, 129, 147, 148, 152, 150, 153, 158, 160-162, 164, 170, 171,

173, 174, 178-180, 187, 192-195).

ThinkStock (pginas 10, 15, 32, 35, 56, 59, 61, 109, 118, 119, 149,

155, 169, 184, 188, 194)

Archivo digital (pgina 82)

PhotostoGo (pginas 36, 119, 172, 176, 184)

wikipedia (pginas 49, 184, 186, 188, 194)

PhotoSipn (pginas 119, 159, 188)

LatinStock (pginas 177, 189)

Fotograa de portada

Archivo Digital


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Presentacin

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Biologa I, de la nueva serie Santillana Bachillerato, se desarroll de acuerdo con el programa de estudio de la Reor-ma Integral de la Educacin Media Superior (RIEMS), la cual se basa en el enoque por competencias, entendidasstas como el conjunto de conocimientos, habilidades, actitudes y valores que debes poner en prctica para enren-tar los retos planteados por tu entorno social y amiliar, y en especial para incorporarte a la educacin superior oal mundo laboral.

En esta obra se presenta un modelo didctico claro que contribuir a que desarrolles las competencias propuestasen el programa de estudio de la asignatura. Te orece oportunidades para construir diversos saberes, as como paraque apliques y uses los recursos tecnolgicos disponibles como medios e instrumentos de comunicacin.

Biologa I est organizado en cinco bloques; en el primero se reconoce la biologa como la ciencia de la vida. Alprincipio se analiza la integracin de esta ciencia, sus ramas y disciplinas principales y su interrelacin con otras cien-cias, disciplinas y reas del conocimiento. Al fnal se analizan los procedimientos de la investigacin cientfca, comoherramientas poderosas en la construccin del conocimiento de los seres vivos.

En el segundo bloque se identifcan las principales caractersticas y componentes de los seres vivos a partir de losniveles de organizacin biolgica, en los que se detallan las propiedades ms relevantes de los bioelementos y lasbiomolculas como los principales componentes de la vida. Tambin se describen los procesos de replicacin y sn-tesis proteica para que, en conjunto, se analicen las caractersticas distintivas de los seres vivos, como su estructuray uncin, metabolismo, reproduccin y crecimiento, por mencionar algunas.

En el tercer bloque se estudia la clula como unidad undamental de la vida. Se parte de sus caractersticas bsicasy clasifcacin para culminar con el estudio de su origen y evolucin. Por ltimo, se analiza la estructura y uncin

de los principales componentes celulares.

El cuarto bloque est dedicado a describir el metabolismo de los seres vivos. Para empezar, se analizan los dierentesprocesos de transormacin de energa para, posteriormente, estudiar con detalle los procesos metablicos, repro-ductivos y de nutricin de los organismos, los cuales permiten entender la extensa biodiversidad del planeta.Finalmente, el quinto bloque se destina al estudio de la biodiversidad con un especial enoque hacia cmo preser-varla. Inicia con el estudio de los virus y el anlisis sobre su consideracin como seres vivos o entes relacionadoscon la vida. Se analizan tambin las principales caractersticas de clasifcacin de los seres vivos, a partir de lostres dominios de Woese, aunque se estudian tambin otros sistemas de clasifcacin que se han utilizado en la his-toria de la biologa. Para concluir, se revisan las caractersticas distintivas del dominio Eukarya, donde se incluye el

ser humano.

Este libro, que se centra en el desarrollo de las competencias, no descuida el rigor de los conceptos biolgicos, aun-que hemos procurado presentarlos con un lenguaje claro, sencillo y directo, de tal manera que sea comprensiblepara ti. La nueva estructura del libro y la orma de abordar los temas estn orientadas a lograr que obtengas uncabal conocimiento de la biologa, as como que desarrolles las competencias que se indican en el programa deestudio. Para cumplir con estos propsitos, siempre se tuvo presente que el conocimiento y la comprensin no sonsufcientes, pues la biologa no constituye una asignatura ms que debas cursar para obtener un certifcado, sinotambin una prctica destinada a transormar y mejorar tu vida y el entorno social, econmico y ambiental.


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Contenido

4

Presentacin 3

Contenido 4

Tu libro 6

Bloque I. La Biologa como cienciade la vida 8

1.1 La Biologa: una ciencia

integradora e interdisciplinaria 9

Una invitacin al estudio

de la biologa 10

Breve resea sobre la historia

de la biologa 11El campo de accin de la biologa

y sus principales divisiones 11

La relacin de la biologa

con otras ciencias 13

Los niveles de organizacin

de la vida 14

La biologa y la biotica 16

Logros 17

1.2. El pensamiento cientfco 18

Qu es la ciencia? 19

Logros 25

Integracin 26

Bloque II. Caractersticas ycomponentes de los seres vivos 28

2.1. Caractersticas distintivas

de los seres vivos 29

Qu es la vida? 30

Homeostasis 33

Logros 39

2.2. Bioelementos que conorman

a los seres vivos 40

El origen de los elementos 41

Los bioelementos 43El agua 46

Logros 51

2.3. Biomolculas orgnicas 52

Las molculas de

los seres vivos 53

Carbohidratos 55

Lpidos 58

Protenas 60

cidos nucleicos 62Logros 63

2.4. Replicacin del ADN

y sntesis de protenas 64

cido desoxirribonucleico

(ADN) 65

Sntesis de protenas y ARN 69

El cdigo gentico, la

biologa molecular y la

ingeniera gentica 71

Logros 73

Integracin 74

Bloque III. La clula: unidad undamentalde la vida 76

3.1 Teora celular 77

La clula, el componente bsico

y undamental de todos

los seres vivos 78

Postulados bsicos de la


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teora celular: unidad de uncin

y unidad de origen 80

Teoras actuales que explican

el origen de las primeras clulas 82

Logros 89

3.2. Tipos celulares 90Clulas procariticas

y eucariticas 91

Evolucin celular 94

Clulas vegetal y animal 96

Logros 99

3.3 Estructura y uncin

de los principales componentes

celulares 100

Membrana celular: estructura,

uncin y transporte 102Citoplasma celular 107

Organelos relacionados con

la elaboracin y transporte

de insulina 108

Mitocondrias 109

Organelos de almacenamiento

y degradacin celular 110

Estructuras de movimiento

celular 111

Logros 113

Integracin 114

Bloque IV. Metabolismo 1164.1 Los procesos de transormacin de

energa 117

Los tipos de energa en los

seres vivos 118

Reacciones exotrmicas

y endotrmicas 122

Estructura y uncin del ATP 124

Logros 125

4.2. Metabolismo 126

Anabolismo y catabolismo 127

Enzimas 129

Logros 133

4.3. Nutricin 134

La nutricin en los organismos

auttroos 135

La nutricin en los organismoshetertroos 143

Logros 145

4.4. Respiracin 134

Respiracin aerobia 147

Respiracin anaerobia 152

Logros 155

Integracin 156

Bloque V. Biodiversidad 1585.1 Los virus 159

Caractersticas de los virus 160

Clasifcacin de los virus 165

Enermedades virales 166

Logros 167

5.2. Clasifcacin de los

seres vivos 168

Historia de la clasifcacin

de los seres vivos 169

Logros 1755.3. Las bacterias 176

Los procariontes 177

Las dierencias entre el

dominio Bacteria y Archaea 182

Logros 183

5.4. Dominio Eukarya 184

Los cuatro reinos del

dominio Eukarya 184

Logros 197Integracin 198

Bibliograa 200


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Tu libro

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Entrada debloque

Al principio de cada bloque encontrars las unidades de competencia y los contenidos porestudiar: conocimientos (saber), habilidades que debes poner en prctica para desarrollartus competencias (saber hacer) y las actitudes que has de adoptar (saber ser).

SecuenciadidcticaDe entrada

Expone los indicadores de tu desempeo, el producto (presentaciones, inormes, investi-gaciones, etctera) que debers obtener al fnalizar la secuencia y despus de realizar lasactividades y potenciar los atributos de las competencias genricas durante la secuencia.

Reactivacin Presenta preguntas de evaluacin diagnstica que te permiten recuperar la inormacinque ya conoces y la relacin que tiene con el tema por estudiar, de modo que te ayuda aexplorar tus conocimientos.

Desarrollo Apartado principal de la secuencia que contiene los conocimientos establecidos en el pro-grama de estudio y las actividades necesarias para que alcances las unidades de competen-cia. La inormacin y las actividades estn organizadas en torno a los ejes de trabajo que sepresentan en la siguiente pgina, los cuales pueden ser simultneos.

Tu libro Biologa I est conormado por cinco bloques, organizados con el propsito de apoyarteen la integracin de los saberes necesarios para alcanzar determinados niveles de desempeo.

Cada bloque contiene dos o ms secuencias didcticas y se organiz de la siguiente manera:

Integracin

Elementosdel bloque

Recuperacin deinormacin disponible

Conocimientos

Habilidades

Secuenciadidctica

De entrada

Desarrollo Actitudes

Reactivacin

Logros Producto

Entrada


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Desarrollo Qu necesito saber (conocimientos) para elaborar los productosQu necesito saber hacer (habilidades) de mi aprendizaje?

Adems de los elementos mencionados, cada secuencia incluye dierentes seccionesy cpsulas que te permitirn desarrollar o ejercitar tus habilidades, descubrir tus actitu-des y maniestarlas en los productos a partir de estrategias de aprendizaje. Entre ellos estn:

Actividad. Presenta una o varias estrategias de aprendizaje mediante las cuales aprende-rs diversas maneras de resolver problemas al mismo tiempo que desarrollas dierentescompetencias.Competencias genricas. Actividades para relacionar los saberes con el desarrollo de una

o varias competencias genricas.En el laboratorio. Te presenta actividades prcticas que podrs realizar mediante los pro-cedimientos y metodologas de la investigacin cientfca.Espacio tecnolgico. Incluye el uso de las tecnologas de inormacin y comunicacin quehabrs de consultar para investigar, extraer inormacin y relacionar datos. Propone el usoprctico de los recursos multimedia o computacionales con el fn de enriquecer los saberesde la secuencia, as como la reexin acerca de cuestionamientos ticos y ambientales.Conexiones. Presenta los vnculos con otras asignaturas, con tu vida cotidiana en amiliay en tu comunidad.Datos a la mano. Brinda inormacin interesante en ciras, grfcas y cuadros.Glosario. Contiene defniciones de los vocablos tcnicos ms relevantes o poco usuales.

Palabras en el tiempo. Te permite conocer la evolucin de las palabras y las variantes desu empleo. Puede incluir su raz etimolgica y su uso contextual.Bajo el microscopio. Orece inormacin para proundizar y ampliar tus saberes.Portaolio de evidencias. Sugiere los productos parciales que debers incluir en tu porta-olio de evidencias, el cual integrars y utilizars durante el curso. Recuerda que t debescrear este portaolio para evidenciar tu aprendizaje.

Las pginas de Internet en algunas de las secciones o cpsulas estn reeridas como enlacecon un nmero. Para acceder a l hay que entrar en la pginawww.bachilleratoenred.com.mx/enlaces/bio1y dar clic en el nmeroque corresponde.

Logros Espacio para revisar tus aprendizajes con base en lo que reuniste en tu Portafolio de eviden-cias y elaborar un producto fnal que te servir para alcanzar la unidad de competencia,as como reexionar sobre lo que aprendiste y/o lo que te alta conseguir. Es un momentooportuno para demostrar lo que aprendiste resolviendo diversos ejercicios que presen-tan un mayor grado de complejidad.

Integracindel bloque

Para cerrar el bloque, despus de las secuencias encontrars actividades que te ayudarna integrar tus saberes y evaluar tu desempeo para alcanzar la unidad de competenciaplanteada en la entrada del bloque. En esa parte hallars:Sntesis con ejercicios para resumir y recapitular los saberes del bloque, ySinergia con preguntas y actividades para recordar, explicar, aplicar, analizar, opinar, creary reexionar, de manera que te des cuenta de los saberes que adquiriste.

Adems, se incluyen ejercicios de autoevaluacin, coevaluacin y evaluacin.


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SABER

SABERHACER

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La biologa: una cienciaintegradorae interdisciplinaria

1.1

sta podra ser la imagen quela mayora de las personastiene de un bilogo, cientfcoo investigador de las cienciasbiolgicas, sin embargo, seratinada esta percepcin?Durante esta secuencia podrsanalizarlo.

entradaDeIndicadores de desempeoAl concluir esta secuencia, sers capaz de ormarte un concepto propiosobre esta ciencia, a partir de tu aprendizaje sobre su campo de estudio,las relaciones que mantiene con otras ciencias y las disciplinas que de ellase han generado. Adems, describirs cmo ha contribuido esta ciencia aldesarrollo biotecnolgico de la humanidad y, por tanto, a tu vida cotidianaa partir de la comprensin de los niveles de organizacin de la materia.

ProductoPeridico mural sobre el papel de la biologa en tu vida cotidiana.

Competencias genricasLas actividades presentadas en esta secuencia te ayudarn a desarrollar lossiguientes atributos de las competencias genricas:

4.1. Expresar ideas y conceptos mediante representaciones lingsticas,matemticas o grfcas.4.3. Identifcar las ideas clave en un texto o discurso oral e inerir conclu-

siones a partir de ellas.5.2. Ordenar inormacin de acuerdo con categoras, jerarquas yrelaciones.5.6. Utilizar las tecnologas de la inorma-cin y comunicacin para procesar e inter-pretar inormacin.6.1. Elegir las uentes de inormacin msrelevantes para un propsito especfco ydiscriminar entre ellas de acuerdo con su re-levancia y confabilidad.7.3. Articular saberes de diversos campos yestablecer relaciones entre ellos y tu vida co-tidiana.8.2. Aportar puntos de vista con apertura yconsiderar los de otras personas de manera re-exiva.

Competencias disciplinares bsicasEl contenido de esta secuencia est estructurado para ayudarte a desarro-llar las siguientes competencias disciplinares bsicas:

Establecer la interrelacin entre la ciencia, la tecnologa, la sociedad y elambiente en contextos histricos y sociales especfcos.

Relacionar los niveles de organizacin qumica, biolgica, sica y ecol-gica de los sistemas vivos.


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Una invitacin al estudio de la biologa

Todos los das, median-

te un breve ejercicio deobservacin de tu en-torno, podrs planteartepreguntas relacionadascon el conocimiento queaporta el estudio de labiologa. Cmo explicarel origen de los alimen-tos y el crecimiento detus uas?, la aparicinde una molesta gripe y la

accin de las vitaminasque reuerzan tu sistema inmunitario?, la cada de las hojas de los rboles enel otoo y su orecimiento en la primavera?

Si lees el peridico, encontrars artculos que inorman sobre el descubrimientode nuevos tratamientos contra el cncer, el cultivo de organismos modifcadosgenticamente o acerca de cmo se producen tejidos humanos en el laborato-rio. En relacin con los diversos acontecimientos cientfcos que aectan tu viday la de la sociedad, leers sobre algunas polmicas relacionadas con los eectosde los cultivos transgnicos, la clonacin, las epidemias o el bioterrorismo. Enfn, sera una larga lista de hechos cotidianos que tienen que ver con el cono-cimiento de la biologa y, en la actualidad, es necesario estar inormado sobresus principios, pues de ello depender que, en un uturo, tomes decisiones yposiciones en relacin con la salud y el ambiente y, de esa manera, participesactivamente con la sociedad.

La biologa es una ciencia relativamente nueva, aunque el estudio de los seresvivos ha acompaado a la humanidad desde las primeras sociedades, pues,como especie, hemos dependido del conocimiento de la Naturaleza.

El campo de estudio de la biologa es precisamente el conocimiento de nues-tro entorno natural: cada uno de sus componentes vivos, sus caractersticas,las interrelaciones entre stos, su origen y desarrollo, las transormaciones que

ocurren ante determinados eectos y a lo largo del tiempo, su utilidad para elbienestar humano y su incidencia en la salud.

Reactivacin.

1. La vida es maravillosa! Sin embargo, para el flsoo, el poeta y el bilogo, esta rase tiene signifca-dos distintos. Elabora un escrito donde expliques tu nocin de lo que es y representa la vida para tiy cmo la valoras desde los puntos de vista flosfco, biolgico e incluso potico.

2. Contesta las siguientes preguntas en tu cuaderno:

a) Cmo defniras la biologa?b) Tienes alguna relacin con los resultados del trabajo de los bilogos?c) Desde cundo crees que existe la biologa?d) Cules crees que son las herramientas e instrumentos bsicos de un bilogo moderno?e) Cmo y en qu trabaja un bilogo?

La biologa estudia todos los proce-sos que llevan a cabo las diversas

ormas de vida, tanto interna comoexternamente.

El trminobiologaproviene dellatn bios, que signifca vida y

logos razonamiento, conoci-

miento o estudio. Treviranus,

en 1802, escribi en uno de sus

escritos: la biologa estudiar las

distintas formas de vida, las con-

diciones y las leyes que rigen su

existencia y las causas que deter-

minan su actividad. En la actua-

lidad, muchos investigadores

coinciden en que la biologa es

la ciencia que estudia la vida,

aunque ese conocimiento debe

servir para benefcio del ser hu-

mano, el ambiente, el planeta yla propia vida.

palabrasen el


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Breve resea sobre la historia de la biologa

El acercamiento del ser humano con el conocimiento del mundo vivo inici,quiz, con la observacin y el reconocimiento de los ciclos de vida, as como delos propios procesos de nacimiento, crecimiento, muerte, salud y enermedadde plantas y animales que usaba de manera cotidiana. Los primeros escritosconocidos relacionados con el estudio de plantas y animales los realizaron las

civilizaciones chinas varios milenios antes de nuestra era y describen, entreotros aspectos, el cultivo del gusano de seda, el reconocimiento y uso de plantasmedicinales, as como tcnicas de acupuntura.

Otras culturas, como la hind, la egipcia y las mesopotmicas, tambin tuvie-ron avances importantes en el conocimiento de los seres vivos. En Egipto, porejemplo, se construyeron jardines botnicos y zoolgicos, mientras que en laantigua Grecia se estudiaron los seres vivos desde un enoque ms cientfco.Anaximandro, en el siglo VI a. de C., hablaba de adaptacin y del origen acuticode la vida, y Aristteles, en el siglo III a. de C., realiz la primera clasifcacincientfca de los seres vivos y estableci un mtodo de estudio.

Durante la Edad Media hubo un declive en los aportes cientfcos, pues la activi-dad intelectual se concentr en la religin. No ue sino hasta el siglo XV, duranteel Renacimiento, cuando se volvieron a retomar las investigaciones sobre losenmenos naturales, con mtodos de estudio basados en la experimentaciny la medicin.

En el siglo XVII, el invento del microscopio ue el gran trampoln que permiti eldespegue de la biologa como la ciencia que hoy conocemos. Desde entonces, yhasta el siglo XIX, muchos naturalistas y mdicos se dedicaron a conocer por se-parado las caractersticas de plantas y animales. Sin embargo, la biologa, como la

ciencia que integra los diversos estudios acerca de los seres vivos, nace en la pocade la Ilustracin (siglo XIX), cuando Jean-Baptiste Lamarck y Gottried Treviranusutilizan por primera vez, en 1802, el trmino biologa al reerirse al estudio cien-tfco que integra los dierentes aspectos relacionados con los seres vivos.

El campo de accin de la biologa y sus principalesdivisiones

De manera general, la biologa se entiende como el estudio de todos los seresvivos, por tanto, defnir su campo de estudio resulta bastante obvio: todo lo queest vivo o tenga relacin con la vida ser objeto de inters para los actualesbilogos. Sin embargo, en los ltimos dos siglos, los estudios biolgicos se hantenido que ubicar en dierentes campos particulares debido a la gran cantidadde conocimientos generados y de tan diversa ndole, aunque esto no ha hechoque se pierda de vista el marco integrador de la biologa. Adems, es necesarioconsiderar que se pueden encontrar interrelaciones entre las divisiones de labiologa, a pesar de su especializacin.

Por ejemplo, en un principio slo se reconocandos grandes campos: la botnica, dedicada alestudio de las plantas, y la zoologa, al de losanimales. Ms tarde, surgen de estas ciencias es-pecialidades como la micologa, que es el estu-

dio de los hongos, y la ictiologa o estudio de lospeces, entre muchas otras ramas y disciplinas.

Las culturas mesoamericanas

desarrollaron tambin impor-

tantes conocimientos sobre los

seres vivos y sus ciclos de vida;prueba de ello es la domes-

ticacin de diversas especies

de plantas, como el maz, la

calabaza, el chile y el tomate;

adems, contribuyeron con am-

plios conocimientos para el tra-

tamiento de distintas enerme-

dades mediante la herbolaria.

bajOmi croscopioel

EspacioTecnolgico

Si quieres conocer ms acerca

de la historia de la biologa,

visita la pgina http://www.ba-

chilleratoenred.com.mx/enla-

ces/bio1 y da clic en el enlace 1.

La cantidad y diversidad de cono-cimientos acerca de los seres vivosha conducido, necesariamente,a la especializacin en dierentescampos de estudio.


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Con la invencin del microscopio y el descubrimiento de los microorganismos,surge la disciplina conocida como microbiologa, en la que se incluyen las ra-mas de la protozoologa (estudio de los protozoarios) y la bacteriologa (estu-dio de las bacterias). De igual manera, gracias al microscopio, se inicia el estudiodetallado del uncionamiento celular, con lo que nace la disciplina llamada ci-tologa o biologa celular, en la que se estudian los tejidos en su rama cono-cida como histologa.

Con las nuevas tecnologas y mtodos de investigacin cientfca, se enriquecie-ron los conocimientos que ya se tenan acerca de las estructuras de plantas yanimales, incluido el cuerpo humano; es decir, se redefni la disciplina de laanatoma, aunque desde el punto de vista biolgico entendido como el estudiode las unciones de cada clula, tejido, rgano y sistema de las plantas y anima-les, lo cual tambin redefni las ramas de la fsiologa animal y vegetal. Lasinvestigaciones sobre la composicin qumica de los seres vivos y las transor-maciones en la materia que los conorma dieron lugar a la disciplina conocidacomo bioqumica.

La herencia biolgica y la manera como se transmiten caractersticas de padresa hijos son estudiadas por la gentica, y la genmica se apoya en la biologamolecular para el conocimiento de la composicin qumica particular de cadauna de las unidades de transmisin de los caracteres hereditarios, los genes,conormados por molculas de ADN. Aunado a esto, los cambios que han ocu-rrido a lo largo de la historia de la Tierra y de las especies son explicados por laevolucin, que se relaciona estrechamente con la paleontologa.

Actividad

Hasta aqu se ha explicado el objeto de estudio slo de algunas de las divisio-

nes de la biologa, sin embargo, existen muchas ms. Por esta razn, es mo-mento de que investigues e identifques qu es la biologa, cul es su campo deestudio y cules son sus principales divisiones.

1. Con el apoyo de su proesor o proesora, elaboren entre todos una lista conpor lo menos diez uentes de inormacin que consideren las ms confa-bles para realizar investigaciones para este curso, las cuales pueden ser librosuniversitarios o especializados en alguna disciplina, revistas cientfcas o dedivulgacin, pginas de Internet sobre educacin biolgica, entre otras. Re-cuerden guardar esta lista, pues les ser til para todo el curso.

2. Una vez elaborada la lista con el debido consenso, realiza una investigacin

sobre el concepto de biologa y su campo de accin.3. Una manera de analizar las divisiones del campo de accin de la biologa esa partir del anlisis de sus cuatro paradigmas undamentales y el paradigmaunifcador de la biologa. Investiga en las uentes seleccionadas esta manerade dividir la biologa.

4. Una vez reunida tu inormacin, elabora un inorme en el que analices, dis-cutas y expongas los dierentes conceptos de la biologa y los campos de es-tudio que cada autor te refri. Adems, debes incluir un cuadro comparativosobre las divisiones de esta ciencia que encontraste en cada uente.

5. Para fnalizar, incluye en tu inorme, a manera de conclusin, tu propio con-cepto de biologa, el campo de estudio general que consideres ms adecua-

do para sta y un mapa conceptual sobre las principales divisiones de estaciencia.

portaolio

Guarda tu inormedeinvestigacin.

D E E V I D E N C I A S


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La relacin de la biologa con otras ciencias

Como ya lo hemos mencionado, los bilogos estudian todos los aspectos de los se-res vivos. Entre ellos, podemos mencionar los compuestos qumicos que los con-orman y la manera como los obtienen del medio y los transorman. Todo estose ha sabido a partir de los conocimientos que aporta la qumica.

La biologa se vincula con la sica para explicar la manera en que los organis-mos obtienen y transorman la energa, sus relaciones y dependencias, comola humedad, salinidad, temperatura, composicin del suelo y de la atmsera,entre otras. Los mecanismos de transporte de sustancias desde las races de unrbol hasta sus hojas ms altas (capilaridad), la manera en que unciona el cora-zn de una jiraa para enviar sangre hasta su cerebro (hidrulica) o los procesospor los que entran y salen sustancias de una clula (smosis), son slo algunosde los ejemplos ms comunes entre los conocimientos biolgicos y sicos. Labiologa, como toda ciencia, requiere para muchos enmenos medir y obtenerdatos precisos que le permitan comparar y verifcar cambios; adems, necesitaubicar acontecimientos en el tiempo y espacio geogrfco, de all su relacin

estrecha con las matemticas y la geograa.

En la actualidad, los avances tecnolgicos, como las computadoras e Internet,permiten realizar modelos y simulaciones con los que se pueden predecir even-tos, como el crecimiento de las poblaciones, las respuestas de los ecosistemas aciertas condiciones climticas, etctera. Por lo mismo, la inormtica tambinse considera como una de las disciplinas con las que la biologa mantiene rela-ciones estrechas.

Con esto, podrs darte cuenta de que la biologa no slo tiene relaciones entre suspropias disciplinas, ramas o campos de estudio, sino que tambin integra conoci-

mientos y procedimientos que se desarrollan en otras ciencias, reas y disciplinas,como pueden ser la qumica, la sica, las matemticas, la inormtica y la geograa.Finalmente, estas ciencias se ocupan tambin de explicar aspectos generales de laNaturaleza que la biologa utiliza y aplica en el estudio de los seres vivos.

Actividad

La biologa no slo tiene relacin con otras ciencias exactas o experimentales,sino que tambin utiliza los conocimientos y mtodos de las ciencias socialesy administrativas. Un ejemplo de esto son las Maniestaciones de Impacto Am-biental (MIA) que se elaboran con el apoyo de muchos expertos, entre ellos los

bilogos, y que tienen como fnalidad estudiar la viabilidad de un proyecto deinraestructura sin repercusiones hacia el ambiente.

1. Formen equipos de cinco integrantes para realizar la siguiente actividad.2. Entren en la pgina http://www.bachilleratoenred.com.mx/enlaces/bio1 y

den clic en el enlace 2, donde podrn elegir y descargar las MIA que se hanpresentado ante la Semarnat en los ltimos aos; slo tienen que seguir lospasos sencillos que ah se indican para lo-grarlo.

3. Lean una de las maniestaciones y elabo-ren un mapa conceptual sobre las relacio-nes que mantienen las dierentes ciencias,disciplinas, reas y campos de estudio in-volucradas en ella.

Los conocimientos cientfcos

generados en el campo de la

sica y la qumica se aplicanen el desarrollo de herramien-

tas e instrumentos que avo-

recen la investigacin en los

diversos campos de la biolo-

ga. Por ejemplo, el desarrollo

del microscopio electrnico,

una herramienta muy til en

la microbiologa, no hubiera

sido posible sin la integracin

de los conocimientos de la p-

tica y de las propiedades delos metales, como el oro, ya

que la mezcla de estos cono-

cimientos ha podido generar

imgenes inimaginables del

mundo microscpico.

bajOmi croscopioel

Los microscopios electrnicosrequieren de computadoras quecoordinen su uncionamiento,registren y procesen las imgenesque obtienen.

portaolio

Guarden su imapa conceptual.



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4

Biologa y tecnologa

Las ciencias biolgicas, por medio del estudio y conocimiento de los seres vivos,han permitido el desarrollo de tecnologas que acilitan muchas de nuestrasactividades diarias. Por ejemplo, con los aportes de la anatoma y la fsiologahumanas y el conocimiento del origen, sntomas y evolucin de un sinnmerode enermedades, se han desarrollado medidas para prevenirlas, tratarlas y cu-

rarlas, tal es el caso de la elaboracin de antibiticos, analgsicos, antiinama-torios, antivirales, vacunas, as como mtodos quirrgicos, de anlisis clnicos,etctera.

Las mejoras en las ormas de produccin de alimentos de origen vegetal y ani-mal se basan en el conocimiento de sus ciclos de vida, uncionamiento y re-querimientos. As, se han producido no slo ertilizantes y semillas mejoradas,sino tambin plaguicidas, sistemas de cultivo hidropnico y de riego, alimentosbalanceados y diversas maneras de madurar y conservar nuestros recursos ali-mentarios. La produccin pesquera tambin se basa en el conocimiento de lospeces, moluscos y crustceos que solemos incluir en nuestros alimentos, el cual

ha permitido desarrollar tcnicas de cultivo acucola o acuicultura y mtodosadecuados de captura y conservacin de productos.

Por otro lado, la investigacin biolgica ha requerido el desarrollo de mtodos,tcnicas y herramientas que permiten el estudio de la vida. Los inventos, comoel microscopio electrnico, diversas tcnicas de tincin de tejidos y clulas, di-erentes tipos de cultivos para bacterias, la conservacin de ejemplares, anlisisbioqumico, entre muchas otras, han contribuido al conocimiento proundo dela vida, de la cual todava alta mucho por conocer.

Los niveles de organizacin de la vida

La materia que conorma el Universo se encuentra orga-nizada en dierentes estructuras, desde las ms simples,como son las partculas subatmicas, hasta las ms com-plejas, que es la biosera. Reconocer esta organizacin endistintos niveles acilita la comprensin de nuestro objetode estudio: la vida.

Cada nivel de organizacin incluye los niveles ineriores y, asu vez, orma parte de los niveles superiores. Sin embargo,lo ms importante es que cada nuevo conjunto se caracte-riza por ser ms que la suma de sus partes, ya que en cadanivel de organizacin sucesivo aparecen propiedades queno se encontraban en ninguno de los niveles previos. Lo

anterior se conoce como propiedades emergentes. Por ejemplo, una molculade cloruro de sodio tiene propiedades dierentes de la suma de las propiedadesde los tomos que la conorman (sodio y cloro). De la misma manera, una clulacualquiera tiene propiedades dierentes de las de las protenas, lpidos, carbohi-dratos, agua y sales minerales que la orman, y un organismo multicelular tienepropiedades nuevas y dierentes de las clulas que lo constituyen.

De todas las propiedades emergentes, sin duda, la ms maravillosa es la quesurge en el nivel de una clula individual, y es nada menos que la vida. El con-

junto de las interacciones que ocurren entre los componentes de cada nivel deorganizacin determina sus propiedades.

EspacioTecnolgico

Da clic en el enlace 3, donde en-

contrars un artculo de divul-

gacin sobre la relacin entre

las ciencias biolgicas y la tec-nologa. Lee el artculo, iden-

tifca sus ideas clave y elabora

un ensayo en el que expliques

esta relacin. Guarda tu ensayo

y envalo como archivo adjun-

to al menos a tres compaeros,

pidindoles que te retroalimen-

ten con comentarios. Modifca

tu ensayo a partir de las obser-

vaciones y, fnalmente, entrga-

lo a tu proesor.

Desde el primer nivel de organiza-cin, que es subatmico, hasta elnivel de la biosera, se producen

interacciones permanentes.


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Actividad

De manera general, los niveles de organizacin de la materia son diez y se en-listan a continuacin:

a) tomos y molculas. Partculas muy pequeas que constituyen la materiatal como la conocemos en la Tierra.

b) Clula. Unidad undamental de la vida.c) Tejido. Conjunto organizado de clulas del mismo tipo que llevan a cabo

una determinada uncin.d) rgano. Unidad estructural ormada por ms de dos tejidos que lleva a cabo

alguna uncin especfca dentro de otro sistema.e) Sistema. Dos o ms rganos que interactan entre s.) Organismo. Individuo ormado por diversos tipos de clulas, organizadas en

tejidos, rganos y sistemas que interactan de manera especfca y dieren-ciada.

g) Poblacin. Conjunto de organismos de la misma especie que viven en unlugar determinado.

h) Comunidad. Conjunto de poblaciones en un lugar determinado.i) Ecosistema. Comunidades que interactan con su ambiente sico, dondeocurren entradas y salidas de materia y energa.

j) Biosera. Todas las regiones del planeta donde se desarrolla la vida.

1. Relaciona cada una de las imgenes escribiendo en el parntesis el inciso dela descripcin que le corresponde.

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La biologa y la biotica

Los avances de la biologa desarrollados en los ltimos aos, junto con todassus contribuciones al bienestar humano, han conducido a diversos cambios encuestiones undamentales en el pensamiento, valores y conducta con respectoa la Naturaleza, en las relaciones entre las personas y en la propia percepcinde salud y enermedad.

El desarrollo cientfco y tecnolgico plantea, desde hace algunas decenas de aos,la necesidad de hacerse nuevas preguntas y enrentar desaos inimaginables. Enla actualidad, este desarrollo impacta en las personas, amilias y grupos socialesde dierente manera, aunque podemos decir que, en trminos generales, estasnuevas situaciones nos obligan a tomar determinadas decisiones y elegir entredistintas opciones. Por ejemplo, el conocimiento de las interrelaciones entre losactores biticos y sicos de la biosera explica cmo han contribuido las activi-dades humanas a la generacin de graves problemas ambientales, por lo que esundamental promover nuevas ormas de consumo de bienes que provienen dela Naturaleza, as como nuevas ormas de eliminacin de desechos. Asimismo, la

posibilidad de donar o recibir sangre u rganos en trasplantes, la inseminacinartifcial en humanos, el conocimiento del sexo y estado de salud de un eto, ladecisin de prolongar o no la vida de una persona en estado de coma, la acultadde decidir el cambio de sexo, la experimentacin mdica y cientfca en animalesy humanos, tan slo son algunos de los ejemplos en los que ponemos en tela dejuicio los principios ticos aprendidos en nuestro contexto cultural y social.

La reexin sobre todas estas cuestiones ha dado como resultado la creacinde una nueva disciplina biolgica denominada biotica. Existen diversas or-ganizaciones, tanto civiles como gubernamentales, que se encargan de otorgarjuicios de accin ante dierentes situaciones en las que se vean perjudicadas la

salud, el bienestar humano o el ambiente y donde la biotica desempea unpapel muy importante.

Participas y colaboras de manera eectiva en equipos diversos.

1. Renete con tres o cuatro compaeros ms y ormen un equipo de trabajo.2. Elijan uno de los temas que puedan generar controversia y donde la biotica tenga un papel undamen-

tal en la toma de decisiones con repercusiones sociales, por ejemplo, la eutanasia, el aborto, la experimenta-

cin cientfca en animales, etctera.3. Investiguen los ltimos avances cientfcos y tecnolgicos relacionados con el tema que eligieron, as como las

decisiones sociales que han tomado algunas naciones al respecto, tanto en avor como en contra.4. Lleven a cabo un breve debate entre los integrantes del equipo que estn en avor y en contra de estas prc-

ticas y, de manera colaborativa, lleguen a una conclusin, suponiendo que sta deber encausar el curso deuna accin gubernamental con repercusiones sociales inmediatas.

5. Expongan su conclusin ante el resto de los equipos y denles oportunidad de contraargumentar su conclusin.Al fnal, hagan una votacin para saber si su conclusin ue aceptada por la poblacin, es decir, por todo el

grupo.

Como podrs darte cuenta, las decisiones en las que la biotica tiene un papel impor-tante no son ciles de tomar y siempre sern motivo de polmica en las sociedades.

Qu acciones llevas a cabo para contribuir en las decisiones sociales de tu comunidad,estado o pas?

competenciasgenricas

t

portaolio

Guarden su propuesta de ley.



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Con lo que hasta ahora has aprendido y el contenido de tu portaolio, realiza el producto fnal deesta secuencia, contesta las preguntas de reexin y demuestra lo que aprendiste.

Producto

Renete con tu equipo de trabajo y elaboren un peridico mural donde expongan situa-ciones cotidianas en las que aprecien la importancia del conocimiento que la biologa haaportado a las sociedades. Pueden ilustrar con imgenes de Internet, recortes de peridicosy revistas, dibujos, pinturas,graftiy dems herramientas grfcas.

Coloca, para cada ejemplo que ilustres en tu mural, una breve explicacin sobre las reas odisciplinas involucradas, las ciencias con las que la biologa tuvo que relacionarse para lo-grar ese conocimiento, as como el nivel o niveles de materia en que acta esa situacin.

Organicen, con la ayuda de su proesor o proesora, una exposicin de murales dondepuedan apreciar su creatividad y retroalimentar su inormacin sobre el campo de estudiode la biologa, su interrelacin e interdisciplinaridad. En esta exposicin, un integrante decada equipo se quedar al lado de su mural, mientras los dems visitan los murales de losotros equipos, este turno de exposicin se alternar entre los integrantes del equipo duran-te el tiempo que establezca el proesor o proesora.

Refexiona

Cmo te imaginas la calidad de vida en el planeta si no tuviramos la capacidad de crearvacunas o medicamentos derivados del conocimiento biolgico?

Podras mencionar alguna ciencia o disciplina que no tenga nada que ver con la biologa,considerando que todas stas ueron creadas y son llevadas a cabo por seres humanos quecompartimos un mismo ambiente?

Conoces la legislacin ambiental de nuestro pas? Respetas lo que conoces de ella?

Demuestra lo que aprendiste

1. Escribe el concepto de biologa.

2. Cul es el campo de estudio de la biologa?

3. Menciona al menos cinco disciplinas biolgicas y su campo de estudio.

4. Indica dos aportes a la biologa de la qumica, la sica, las matemticas y la geograa.

5. Escribe, de manera ordenada, los niveles de organizacin de la materia.

Logros


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Reactivacin

1. Con lo que sabes sobre las ciencias experimentales y lo que aprendiste sobre la biologa como cien-cia, su campo de estudio y las relaciones intrnsecas y con otras ciencias en la secuencia anterior, sinduda tendrs una idea de las caractersticas bsicas de estas ciencias y cmo se estructuran. Elaboraun mapa conceptual que sistematice esta estructura a partir de los siguientes trminos: conoci-miento, ciencia, hiptesis, experimentacin, modelo, sistema, objetivo, verifcable y comprobable.

2. Lee la siguiente cita y reexiona a partir de su lectura para que, ms adelante, escribas un ensayode media cuartilla cuyo ttulo sea La metodologa cientfca, en el cual quede implcito tu nocinsobre el pensamiento cientfco.

1.2 El pensamiento cientco

entradaDe

Indicadores de desempeoCon lo que aprendas en esta secuencia, sers capaz de ubicar la biologacomo una ciencia experimental, ya que podrs distinguir sus caractersticasundamentales como ciencia. Adems, elaborars y comprobars hiptesisutilizando un criterio cientfco, el cual te permitir analizar los benefciosque ha aportado la biologa a la sociedad.

Producto

Artculo cientfco sobre un tema biolgico de tu inters.

Competencias genricas

En esta secuencia, desarrollars los siguientes atributos de las competen-cias genricas en el momento de realizar las actividades que en ella sepresentan.

3.3. Cultivar relaciones interpersonales que contribuyen a tu desarrollohumano y el de quienes te rodean.5.4. Construir hiptesis y disear y aplicar modelos para probar su validez.5.5. Sintetizar evidencias obtenidas mediante la experimentacin paraproducir conclusiones y ormular nuevas preguntas.8.1. Proponer maneras de solucionar un problema o desarrollar un pro-yecto en equipo, defniendo un curso de accin con pasos especfcos.

Competencias disciplinares bsicas

Identifcar problemas, ormular preguntas de carcter cientfco y plan-tear las hiptesis necesarias para responderlas.

Llegar la poca en que la investigacin diligente y prolongada sacar a la luz cosas que hoy estn ocul-tas. La vida de una sola persona, aunque estuviera dedicada por completo al cielo, sera insufciente parainvestigar una materia tan vasta por tanto, ese conocimiento slo se podr desarrollar a lo largo de

sucesivas edades muchos son los descubrimientos reservados para las generaciones uturas cuando sehaya borrado el recuerdo de nosotrosSneca (siglo I). Cuestiones naturales, en Carl Sagan, Cosmos.


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Qu es la ciencia?

Cada uno de los seres humanos que poblamos este planeta hemos aprendidoa ver e interpretar su uncionamiento natural. Las preguntas que nos hacemoscuando observamos algunos hechos o cambios en la Naturaleza, las contes-tamos por lo general con base en los conocimientos,creencias e ideas que constituyen nuestra particular ma-

nera de pensar, conormada por los aprendizajes quehemos adquirido en la sociedad y la cultura a la quepertenecemos. Por tanto, podrs comprender que, ascomo hay gran diversidad de culturas, tambin la hayde maneras de ver y conocer el mundo.

A lo largo de la historia tambin han surgido dierentesmaneras de explicar lo que sucede en la Naturaleza, unade ellas es la ciencia. sta es una construccin humanaque, segn Mario Bunge, se nos aparece como la msdeslumbrante y asombrosa de las estrellas de la cultura

cuando la consideramos un bien por s mismo, esto es,como un sistema de ideas establecidas provisionalmente (conocimiento cientf-co) y como una actividad productora de nuevas ideas (investigacin cientfca).

Las caractersticas bsicas de la ciencia

Los conocimientos que reconocemos cientfcamente pretenden explicar lo queocurre en el ambiente natural y, por tanto, son tiles en la medida en que per-miten predecir el acontecimiento de hechos en determinadas circunstanciasestudiadas. Diferen de otro tipo de conocimientos, sobre todo, por haberseconstruido con base en principios y mtodos que le otorgan confabilidad, ve-

racidad y certeza, por ser comprobables. Asimismo, para dierenciar las pro-puestas cientfcas de otro tipo de explicaciones, basta con describir sus carac-tersticas bsicas:

1. Las explicaciones proporcionadas por la ciencia deben ser verifcables, estoes, que se puedan reproduciry confrmarmediante distintos procedimientos, enmuchos casos experimentales, lo cual proporciona certeza y confabilidad. Estacaracterstica se debe a que la ciencia basa sus explicaciones en una manera par-ticular de estudio e investigacin que busca ser rigurosa. Adems, los cientfcosprocuran acumular la mayor cantidad posible de elementos de prueba que sus-tenten sus afrmaciones, aunque le dan especial importancia a la bsqueda decasos en los que no se cumplen sus suposiciones o hiptesis, pues parten delprincipio de que una sola conclusin que no concuerde con los hechos tiene mspeso que mil confrmaciones.

2. La ciencia es sistemtica. El simple hecho de que los conocimien-tos cientfcos ormen parte de un sistema coherente defne a laciencia como sistemtica. Sin embargo, es importante analizar quelos cientfcos trabajan con ideas, modelos o imgenes que puedencombinarse de acuerdo con ciertas reglas, a fn de producir nuevasideas que expresen conocimientos desconocidos hasta entonces.Adems, la ciencia es sistemtica, porque las ideas o conocimientosproducidos por la ciencia no se amontonan de manera catica ni

simplemente de manera cronolgica, sino que se organizan en siste-mas de ideas o conjuntos ordenados e interrelacionados.

Tras haber estudiado Fsica y

Matemticas, Mario Augusto

Bunge, investigador de na-cionalidad argentina, se ha

dedicado a la losoa de la

ciencia, disciplina que anali-

za la actividad cientca y la

naturaleza del conocimiento

cientco. Entre sus obras ms

destacadas, est La ciencia, su

mtodo y flosoa.

bajOmi croscopioel

Mario Augusto Bunge (21 de sep-

tiembre de 1919 - presente).

Hiptesis. Suposicin que se estableceprovisionalmente como base de una inves-tigacin y que ms tarde puede ser confr-mada o negada a partir del anlisis de losresultados.

Sistema. Conjunto de reglas o principiossobre una materia racionalmente enlaza-

dos entre s.


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3. La ciencia es racional y objetiva. Por racionalse entiende que est consti-tuida por conceptos, juicios y razonamientos, no por sensaciones, imgenes ogustos, pues pretende describir los hechos tal como son en la Naturaleza, inde-pendientemente de su valor emocional o comercial. Ser objetiva signifca quelas conclusiones ormuladas en relacin con una investigacin, corresponden alobjeto estudiado, es decir, busca describir y explicar hechos.

4. Otra caracterstica importante que se debe considerar es que el conocimientocientfco no es defnitivo sino provisional, es decir, es modifcable en cualquiermomento, siempre y cuando se compruebe que estaba equivocado o era par-cial. Esto es normal entre los cientfcos, ya que constantemente se encuentra enrevisin y reormulacin la mayora de las leyes, teoras, mtodos y conclusionesque plantean los estudios biolgicos, pues nuevas investigaciones siempre apor-tan datos que proundizan y modifcan las explicaciones anteriores. En este sen-tido, existe una rase que resume el principio de que la ciencia es modifcable:en la ciencia no hay verdades absolutas, sino certezas comprobables.

La biologa, al igual que otras ciencias experimentales, se apoya en ciertos su-

puestos validados y comprobados de manera exhaustiva, los cuales se recono-cen como principios cientfcos; stos son: la causalidad natural, la uniormi-dad en el espacio y el tiempo, y la percepcin comn.

La causalidad natural se refere a que todos los sucesos de la Naturaleza sepueden explicar a partir de sus causas naturales, cuyo conocimiento deriva deinvestigaciones que pueden comprobarse.

Los sucesos naturales ocurren con cierta uniormidad en el tiempo y espaciode tal modo que, mediante su estudio riguroso y sistemtico, puedan generali-zarse en enunciados conocidos como leyes naturales; por ejemplo, la ley de la

gravedad, ya que ocurre lo mismo en el lugar que ahora te encuentras que enotro pas del planeta. Otro ejemplo son las leyes de la herencia biolgica, lascuales se aplican tanto a los dinosaurios, que existieron hace millones de aos,como a tu propia amilia.

La percepcin comn se refere a que la mayor parte de las personas obtene-mos de manera similar inormacin confable acerca del mundo que nos rodea.Por ejemplo, la mayor parte de las personas vemos colores y escuchamos soni-dos del mismo modo, por lo que podemos reconocer los eventos naturales apartir de un patrn comn.

La importancia de estos principios reside en que, a partir de ellos, se crea unaserie de procedimientos de investigacin cientfca que comnmente se identi-fcan como el mtodo cientfco de cada ciencia o de alguna de sus reas.

Actividad

1. Vuelve a leer el tema sobre las caracters-ticas bsicas de la ciencia e identifca lasideas principales de este texto. Presta es-pecial atencin a los trminos y conceptosen negritas y cursivas.

2. Elabora un inorme escrito acerca de lascaractersticas bsicas de la ciencia, en es-pecial de las experimentales.

En trminos cientcos, una

teora es ms que una mera

especulacin, conjetura o su-posicin, contexto en el que

se usa cotidianamente. Una

teora cientfca es un modelo

intelectual o explicacin ge-

neral basada en evidencias;

sirve para interpretar obser-

vaciones y datos y est en

constante revisin por parte

de la comunidad cientca.

Jean Marie Pelt, presidente del

Instituto Europeo de Ecologa,explica qu es una teora para

la ciencia: Slo lo imaginamos.

Carecemos de certezas absolutas.

Reconstruimos con cierta lgica

tomando como base los elementos

de los que disponemos.

bajOmi croscopioel

portaolio

Guarden su inorme.



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El mtodo cientfco

En trminos generales, el mtodo cientfco experimental consiste en cinco proce-dimientos bsicos interrelacionados: la observacin, el planteamiento de hipte-sis, la experimentacin, la obtencin y anlisis de resultados, y la elaboracin deconclusiones que, a la larga, pueden conducir al planteamiento de una teora.

Cabe mencionar que los procedimientos de este mtodo pretenden garantizarque los resultados de las investigaciones proporcionen las mejores explicacio-nes de los hechos estudiados; sin embargo, no es una receta en la que se ten-gan que seguir paso a paso los procedimientos indicados. El mtodo cientfco,como lo apunta Bunge, es una brjula, una gua que ayuda a abrir el caminoen la selva de los enmenos naturales.

Los procedimientos de la investigacin cientfca

Con base en la observacin, que muchas veces provie-ne de investigaciones realizadas con anterioridad, sur-

gen preguntas que especifcan o acotan el enmenoque se va a estudiar. Teniendo en cuenta estos conoci-mientos, datos y experiencias previas, se ormula unaposible respuesta o hiptesis del problema planteadoy, con dicha suposicin, se podr establecer el caminopor seguir durante la investigacin, buscando compro-barla o reutarla. Este paso tiene una gran importan-cia, pues guiar el desarrollo de la investigacin.

La hiptesis, entonces, es un supuesto que debe con-ducir a predicciones sobre la solucin del problema y

debe poder comprobarse mediante la experimenta-cin y observacin controladas. Es usual que los cien-tfcos ormulen hiptesis alternativas, de tal maneraque se puedan prever varios caminos por seguir du-rante la investigacin. Esto sucede porque el procesode investigacin cientfca no es lineal, por lo que nollevar a soluciones inmediatas. En general, se tienenque realizar observaciones adicionales de manerarepetida, replantear el problema y ormular nuevashiptesis, algo as como volver a trazar el camino porrecorrer, por ejemplo, diseando nuevos experimen-tos, observaciones y mediciones adicionales.

Todo experimento trae consigo un determinado n-mero de resultados, los cuales ayudarn al investiga-dor a ormular su respuesta al problema que se plan-te en un principio, es decir, a aceptar o rechazar suhiptesis. Es importante mencionar que los resultadosno son por s mismos el producto de la investigacin, sino que stos deben serordenados, comprendidos y analizados para llegar a una concrecin. Por lti-mo, se elabora una conclusin que, muchas veces, slo es preliminar, ya quepara llegar a una conclusin defnitiva se vuelve a analizar todo el proceso, unay otra vez, corrigiendo y proundizando en cada paso. As es como puede surgir

una teora, siempre y cuando la investigacin y sus resultados apunten hacia lasmismas conclusiones de manera repetida.

Modelo simplifcado de las etapasdel mtodo cientfco experimental.

Realizar unapregunta

Realizar investi-gacin de ondo

Construir unahiptesis

Probar la

hiptesis conexperimentos

Analizar los resul-tados y planifcaruna conclusin

Realizar inorme

Hiptesis alsao parcialmente

alsa

Hiptesis cierta

Volver a pensare intentarlo de

nuevo


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2

La investigacin cientfca

Los procedimientos del mtodo cientfco experimental antes mencionados per-miten tener una idea general de cmo realizar un tipo de investigacin cientf-ca. A continuacin se presentan algunas pautas generales de cada ase del pro-ceso que la mayora de los cientfcos tienen en cuenta antes, durante y despusde cada una de sus investigaciones.

La observacin permite reconocer y examinar el problema que se va a investi-gar, tambin permite realizar una clasifcacin preliminar de los aspectos par-ticulares que lo conorman y seleccionar los ms relevantes. De esta manera,tambin se perfla el problema al ormular preguntas y, as, se reduce o acota lasituacin que se va a investigar.

Si bien la hiptesis es una posible respuesta, es necesario que se sustente enobservaciones y en inormacin cientfca previa, de tal manera que se acerquea las conclusiones o explicaciones que pudieran darse. Para plantear una o mshiptesis, es necesario inventar o aventurar suposiciones pertinentes que pue-

dan ser o que se acerquen a la solucin o respuesta.

El diseo de la ase experimental constituye la parte medular de lainvestigacin cientfca, ya que se disea con los elementos seleccio-nados desde la observacin, con la fnalidad de poder comprobar lahiptesis. Antes de iniciar el diseo experimental, mediante el cualse comprobar o reutar la hiptesis planteada, los cientfcos selec-cionan la manera ms adecuada (que puede ser la experimentacinen laboratorio, la observacin sistemtica en campo o la construccinde modelos) para determinar los datos o aspectos particulares queconsideren relevantes, buscando el modo de controlarlos y/o repro-

ducirlos.

La experimentacin no consiste slo en reproducir un enmeno ymodifcar variables en el laboratorio, sino que tambin se lleva a cabomediante la construccin de modelos o representaciones; en este sen-tido, en la actualidad se utilizan con recuencia tecnologas avanzadas,aunque tambin pueden ser modelos matemticos o estadsticos. Demanera especial, las investigaciones biolgicas se realizan medianteobservaciones sistemticas en campo, como cuando se estudian laspoblaciones de determinadas especies.

Cualquiera que sea la manera en que se aborde la experimentacin, su diseoinicia con la identifcacin de las variables pertinentes, es decir, situaciones que,de manera controlada, inciden en el objeto de estudio, a la vez que se debentener en cuenta otras situaciones del mismo hecho, de tal manera que se esta-blecen las llamadas variables y constantes. Un experimento simple trabaja porlo general con una sola variable, que es la causa de un solo actor observado;asimismo, es importante que, durante la experimentacin, slo cambie la va-riable seleccionada. Con la fnalidad de contar con puntos de comparacin du-rante la experimentacin, se realizan experiencias paralelas a los experimentos,las cuales sirven de controly reerencia. En general, los resultados de la aseexperimental de una investigacin cientfca se someten a anlisis y revisionesrigurosas con el propsito de que las conclusiones que se hagan sobre ellos

aporten explicaciones undamentadas que puedan ser validadas y aceptadaspor la comunidad cientfca.

EspacioTecnolgico

Para proundizar en el conoci-

miento del mtodo cientfco

experimental, ingresa a la pgi-na http://www.bachilleratoen-

red.com.mx/enlaces/bio1 y da

clic en el enlace 4, donde en-

contrars mltiples diagramas

explicativos acerca de las bases

de la investigacin en el cam-

po de la biologa.

Linus Pauling, investigador que ganel Premio Nobel de Qumica en 1954

y el de la Paz en 1962, ue pioneroen la investigacin de las molculasqumicas a partir de la elaboracin

de modelos y maquetas.


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23

Es importante mencionar que el mtodo cientfco experimental no es una rece-ta indispensable para llevar a cabo una investigacin cientfca, es simplementeuna gua que permite distinguir las etapas en el desarrollo de la investigacin.Estas etapas permiten un mejor anlisis de los resultados que pueda arrojar lainvestigacin, pero ser mejor que lo analices a partir del siguiente caso prcti-co, en el cual tomamos como modelo el experimento de Francesco Redi cuandodemostr que la teora de la generacin espontnea era absolutamente imposi-

ble, pues los seres vivos slo pueden originarse de otros seres vivos.

Caso prctico 1. Francesco Redi, en 1684, demostr que los gusanos que apare-can en la carne podrida no eran producto de la generacin espontnea, comose pensaba en esa poca, sino que provenan de las moscas que se posaban enella. Este descubrimiento tuvo especial importancia porque contribuy a sentarlas bases de una nueva manera de hacer ciencia, pero ante todo, demostr quela vida no se genera o produce a partir de materia inanimada, sino que provienede otros seres vivos semejantes. A continuacin se presenta la descripcin de losprocedimientos seguidos por Redi para este experimento.

Observacin Las moscas se posan sobre la carne descubierta, con lo que, pasados unos das, se ob-servan gusanos blancos.

Hiptesis Las moscas depositan huevecillos en la carne, de los cuales nacen los gusanos.

Diseo experimental

1) Colocar en un rasco unpedazo de carne resca y de-jarlo a la intemperie duranteuna semana.

2) Colocar en otro rasco un pedazo de carne resca ydejarlo a la intemperie durante una semana. Se impideel contacto con las moscas por medio de una gasacolocada en la boca del rasco.

Resultados y anlisis de resultadosLas moscas se posaron sobre la carne en el rasco abierto y a los pocos das aparecierongusanos. En el otro rasco las moscas no se posaron sobre la carne y transcurrido el

mismo tiempo no surgieron gusanos.

ConclusinLas moscas depositaron huevecillos en la carne sobre la que se posaron, de los quesalieron los gusanos, por tanto, stos no se producen directamente a partir de la carne.

Actividad

1. Forma un equipo con dos de tus compaeros y discutan lo siguien-te: Cmo demostraran que las moscas eectivamente depositanhuevecillos sobre la carne y que de stos nacen los gusanos? Dise-en y describan un protocolo de investigacin al respecto.

2. Seguramente en su entorno natural habrn observado situacionesque sean interesantes para investigar. Seleccionen una situacinen la que pongan en prctica los procedimientos bsicos del m-todo cientfco. Recuerden la importancia de describir y recabar todos losdatos involucrados en el problema para tener elementos de anlisis y ela-borar sus conclusiones. Utilicen un cuadro como el presentado en el ejem-plo anterior para organizar su diseo de investigacin. Tengan en cuentalas dierentes maneras en las que pueden realizar su ase experimental: la-boratorio, observaciones de campo o construccin de un modelo, tomandonota de todas las modifcaciones de las variables seleccionadas. Al fnalizar,

escriban un protocolo de investigacin completo y detallado del procedi-miento de investigacin.

Protocolo. Plan escrito y detallado de unexperimento cientfco.

portaolio

Guarden sus protocolos deinvestigacin.



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Comunicacin en la ciencia

La ciencia cuenta con una comunidad cuyos miembros se dedican por completoa investigar, con el fn de confrmar o modifcar explicaciones o conocimientosaceptados. Otras tareas que llevan a cabo los cientfcos se relacionan con laormacin de nuevas generaciones de investigadores y la divulgacin de los co-nocimientos cientfcos a la poblacin en general, adems de proveer de cono-

cimientos a quienes los aplican en el desarrollo de tcnicas o instrumentos quebenefcian la vida de las personas.

En el seno de la comunidad cientfca, es usual que se nombren comits or-mados por investigadores destacados para que discutan, evalen, acepten orechacen los resultados y conclusiones de las investigaciones que se llevan acabo en el mundo. En este sentido, los cientfcos se comunican por medio demuchos canales como: congresos, simposios y otro tipo de reuniones en lasque se presentan los avances o resultados de las investigaciones, los cualesse comparten y discuten y, en caso de tener puntos de vista en comn, colabo-ran conjuntamente en sus investigaciones.

La publicacin de las investigaciones, procesos, resultados y conclusiones esuna de las ormas ms importantes de comunicacin entre los miembros de lacomunidad cientfca, y se hace, sobre todo, por medio de boletines y revistasespecializadas que pueden circular como material impreso o de manera elec-trnica. Para que un artculo cientfco pueda ser publicado en una revista es-pecializada, tiene que ser validado por un comit de especialistas reconocidos.Este procedimiento se conoce como revisin entre pares, con el cual se garantizaque los trabajos publicados son producto de una investigacin seria que cumplecon las caractersticas y atributos cientfcos.

Si las investigaciones no se dan a conocer de manera detallada a la comunidadcientfca para que puedan repetirse, no ser posible verifcar las conclusiones,y los hallazgos cientfcos no podrn entonces ser utilizados con seguridad comobase de nuevas investigaciones o desarrollos tecnolgicos.

Escuchas, interpretas y emites mensajes pertinentes en distintos contextos

mediante la utilizacin de medios, cdigos y herramientas apropiados.

I. Existen tantas revistas cientfcas como disciplinas biolgicas, incluso ms, y cada

una de ellas mantiene dierente estilo y diseo editorial. Cada una est compues-

ta por diversos rganos que seleccionan las investigaciones que publicarn. Sin

embargo, existe algo en comn entre todas estas revistas cientfcas, los procedi-

mientos cientfcos utilizados en cada uno de los artculos. Realiza lo siguiente con

la gua de tu proesor:

1. Con base en la lista de reerencias que ela-

boraron de manera colaborativa al principio

de este bloque, consigue por lo menos cinco

artculos cientfcos de dierentes revistas, ya

sean nacionales o internacionales, e identif-

ca los procedimientos cientfcos en cada unode ellos. Elabora un cuadro comparativo.

competenciasgenricas

portaolio

Guarda tu cuadro comparativo.



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II. En Mxico existen dierentes comunidades cientfcas especializadas en gran diversi-

dad de disciplinas biolgicas, cuyos integrantes se encuentran dispersos a lo largo y

ancho del pas, por lo general trabajando para diversas instituciones de investigacin

cientfca o docencia, universidades o reas de investigacin de dierentes empresas

privadas. Es momento de que inicies una comunicacin con la comunidad cientfca

y comiences a involucrarte con la responsabilidad cientfca de nuestro pas; para

lograrlo, realiza lo siguiente:

1. Renete con el equipo con el que trabajaste el protocolo de investigacin de la activi-

dad de la pgina 23 y, con base en l, busquen a un investigador nacional, que trabaje

con la misma lnea cientfca de su proyecto.

2. Escrbanle un correo electrnico para presentarle su protocolo de investigacin y p-

danle su opinin al respecto, solicitndole apoyo acadmico y una gua de investiga-

ciones cientfcas que los ayude a mejorar los alcances de su investigacin.

3. Tengan en cuenta todas sus observaciones para mejorar su protocolo de investiga-

cin; de ser necesario, lean los artculos cientfcos que les sugiera e investiguen la

inormacin que les haga alta incluir.

4. Con el apoyo de su proesor, redacten nuevamente su protocolo y reenvenlo al inves-

tigador, agradeciendo su apoyo para obtener este avance en su investigacin.

Producto

Rene todas las evidencias de aprendizaje que obtuviste a lo largo de esta secuencia y contu equipo elaboren, de manera colaborativa, su producto fnal para esta secuencia, cuyodesarrollo podra extenderse durante el resto del curso, lo cual depender de los objetivos

de su investigacin. Pidan apoyo a su proesor o proesora para elaborar este producto. Con base en su protocolo de investigacin modifcado por un investigador experto delrea, diseen un cronograma de actividades para la ase experimental y llvenla a cabo.Recuerden que siempre debern contar con el apoyo de su proesor o proesora y realizarcualquier accin experimental bajo su supervisin.

Una vez obtenidos los datos, renanse para analizarlos y discutirlos, a fn de que, ms ade-lante, elaboren una conclusin.

Redacten toda esta inormacin con el ormato de un artculo cientfco y presntenlo a suproesor para recibir sugerencias y correcciones.

Renan todos los artculos del grupo e inclyanlos en la revista cientfca de investigacindel grupo. Elijan entre todos el diseo y la estructura de la revista y organcense para laimpresin y divulgacin de su revista cientfca.

Refexiona

Consideras que las revistas cientfcas son representativas del pensamiento cientfco delser humano? Explica tu respuesta.

Demuestra lo que aprendiste

Elabora un mapa mental que relacione todo lo que aprendiste en esta secuencia.

Logros

portaolio

Guarden su protocolo deinvestigacin mejorado.



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Sntesis

Revisa los productos de todas las actividades que realizaste a lo largo de este bloque, incluidas en las sec-cionesActividady Competencias genricas, as como las lecturas, investigaciones y consultas que realizaste

en las dems cpsulas. Apyate tambin en tus apuntes, anlisis y reexiones. Toma nota de los conceptos, conocimientos y descripciones relacionados con la concepcin de la biologa

como ciencia y el pensamiento cientfco, organzalos en un mapa conceptual de acuerdo con sus divisio-nes y temticas.

Identifca las habilidades, actitudes y valores que pusiste en prctica e incorpralas a tu mapa. Lo anterior te permitir identifcar tus dudas y preguntas, antalas y consulta diversas uentes de inorma-

cin, as como a tu proesor o proesora para lograr resolverlas.

Sinergia

Autoevaluacin

Identifca con una el nivel que ms se identifque con tu desempeo durante este bloque en la siguienterbrica:

Integracin

Rubro Desempeo Observaciones para mejorar

Inters

Investigu pormi cuenta todoslos temas porquetodos me intere-saron.

Investigu pormi cuenta sloalgunos temasporque no todosme interesaron.

No investiguningn temaporque ningunome interes.

Disposicin

Particip en todaslas actividades.

Particip slo enalgunas activi-dades.

No particip enninguna activi-dad.

Actitud

Siempre estuvedispuesto arealizar las activi-dades.

Algunas ocasio-nes no estuve dis-puesto a realizarlas actividades.

Nunca estuve dis-puesto a realizarlas actividades.

Trabajo colaborativo

Siempre respetla participacinde mis compa-eros.

Algunas vecesrespet la parti-cipacin de miscompaeros.

Nunca respet laparticipacin demis compaeros.


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Integracin

Buen trabajo3

Algo nos alt2

Debemos mejorar mucho1

Evaluacin

Nuestros productos ueronelaborados por todos los inte-grantes.

Nuestros productos ueronelaborados slo por algunosintegrantes.

No ueron elaborados los pro-ductos.

Nuestros productos incluyen laopinin de todos los integrantes.

Nuestros productos incluyen laopinin slo de algunos de losintegrantes.

Nuestros productos no incluyenla opinin de los integrantes.

Nuestros productos son reejodel trabajo de todos los inte-grantes.

Nuestros productos son reejodel trabajo de algunos de losintegrantes.

Nuestros productos son reejode que nadie trabaj.

Nuestros productos son evalua-dos como de gran calidad.

Nuestros productos son evalua-dos como de mediana calidad.

Nuestros productos son evalua-dos como de mala calidad.

TOTAL de 12

Evaluacin

Contesta las siguientes preguntas:

Revisa las respuestas que diste en la seccin de1. Reactivacin y vuelve a contestarlas, compara las respues-

tas iniciales con las que ahora eres capaz de dar. En qu son dierentes? Por qu?

Consideras que los conocimientos biolgicos pueden ser relevantes en tu vida cotidiana?, por qu?2.

Menciona al menos cinco avances en el campo de la biologa que han impactado tu vida cotidiana y escri-3.

be entre parntesis el rea especfca de estudio en que las ubicas (divisiones de la biologa).

Qu es la ciencia?4.

Cules son las bases con las que se construye el conocimiento cientfco?5.

En qu es dierente la biologa de otras ciencias que ya conoces?6.

Menciona al menos dos problemas sociales o bioticos que surgen con las nuevas tecnologas derivadas de7.

la investigacin biolgica.

Coevaluacin

Evala el desempeo general de tu equipo de trabajo durante este bloque por medio de la siguiente gua deevaluacin.


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t os e B o oga Iestn estructura os a o e en oque por competenc as -puest a Re orma Integra e a E ucac n Me a Super or RIEMS y prop c a e esar-

ro o a a es eto o cas, e pensa ento y e comun cac n, a re n so a

portanc ones y tu , m t po que r ge su p ap n za e,

n ma su cu tura c ent ta su capac a utoeva uarse.

C ase a r e za e e as c c , t c on

ct as q p v eg an a co m e mor zac n, stran que

iologa es una ciencia cotidiana viendo la adopci n del cono i i n cientco

para comprender y explicar la complejidad de los seres vivos.

Lo nter or se logra a partir de un vocabulari se cillo y ap , o carent ri e t co, la tidianidad de la ciencia, la nstrucci l m l desarro l de

m e en i iante actividades de dive os tip s, exp riencias e laboratorio y al s

plicaciones adecuadas con el nivel educativo y l s pr s tos de curso.

E , ems, una nv tac n pa ue stu ant a o t c -

a e nte as versas p t cas n part r cac n e ono-

c m ento c ent .

IS BN 978-607-01-0521-0

Documents

Libro de Competencias Biologia