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Propuesta para la enseñanza de bioquímica en grado 11
ÁNGELA MARÍA GARCÍA OSORIO
Universidad Nacional de Colombia
Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Manizales, Colombia
2017
Propuesta para la enseñanza de bioquímica en grado 11
Ángela María García Osorio
Trabajo de investigación presentado como requisito parcial para optar al título de:
Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Director:
Dr. Sc. Héctor Jairo Osorio Zuluaga
Universidad Nacional de Colombia
Maestria en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Manizales, Colombia
2017
A mi Madre
Por su dedicación, amor y paciencia.
A mi Padre
Que vela por mi desde el cielo.
A Dios
Que hace perfecto mi camino.
Agradecimientos
Al Profesor Héctor Jairo Osorio Zuluaga docente de la Universidad Nacional de Colombia,
por su paciencia, por sus sonrisas, su valioso tiempo, por sus enseñanzas como profesor
y más importante como persona. Por los aportes dados durante el desarrollo de este
trabajo y por creer en mí. Gracias
A mi madre María Aracelly por su amor incondicional y su compañía.
Resumen y Abstract V
Resumen
La bioquímica es una ciencia que estudia la composición química de los seres vivos. El
presente trabajo permite observar la importancia de enseñar bioquímica como materia en
los colegios siendo esta un área integradora de conceptos biológicos y químicos. Como es
sabido se presenta una dificultad a la hora de relacionar estos conceptos en el aprendizaje
de la bioquímica, se propone enseñar como una materia electiva dentro de los programas
curriculares. Se realizó un proceso el cual se inició con una prueba diagnóstico a
estudiantes de los últimos grados sobre algunos conocimientos básicos de esta materia,
el resultado de la prueba permitió hacer un análisis cualitativo y descriptivo del tema y del
grupo con relación al mismo, con base a ello se planteó un programa curricular para
bioquímica en los colegios y se propuso enseñar uno de sus temas “las macromoléculas”
para el diseño de una unidad didáctica y su implementación en el aula. Uno de los logros
esperados y alcanzados con relación al uso de una unidad didáctica basada en enseñanza
para la comprensión, fue que esta estrategia ayudara a la construcción y la apropiación del
conocimiento por parte del alumno, ya que cuenta con una serie de actividades,
laboratorios y proyectos que serían evaluados durante y después de la implementación de
esta estrategia metodológica: La evaluación final y la comparación con la prueba de
indagación mostró que el desempeño de los estudiantes había mejorado, después de la
aplicación de la estrategia usada, aumentando los porcentajes de respuestas correctas
con relación al pretest con un porcentaje superior al 70% sobre los contenidos sobre
estructura y función de las macromoléculas, sus reacciones y el metabolismo en los
organismos.
Palabras Claves: EpC, Macromoléculas, carbohidratos, Lípidos, carbohidratos,
unidad didáctica.
Resumen y Abstract VI
Abstract
Proposal for the teaching of biochemistry in grade 11.
Biochemistry is a science that studies the chemical composition of living beings. This study
allows one to observe the importance of teaching biochemistry as a subject in schools and
the importance of integrating the area of biological and chemical concepts in the classroom.
As is known, there is difficulty relating these diverse concepts when learning biochemistry.
Therefore, the subject should be taught as an elective within curricular programs. To
ascertain the readiness of the students, a process was carried out which began with a
diagnostic test for students in the eleventh grade to observe their basic knowledge. The
result of the test provided data for qualitative and descriptive analysis of the subject matter
as well as the group being assessed. Based on these results, a curricular program for
biochemistry was implemented. A unit on "the macromolecules" was taught first. One of the
expected achievements in relation to the implementation of the unit was that this strategy
would help students learn and understand more material from the course. Student
performance was evaluated in various ways. Since this unit has a series of activities,
laboratories and projects that were to be evaluated during and after the implementation of
this strategy, and accurate evaluation of student learning was possible. The final evaluation,
and the comparison with the diagnostic test, showed that the students' performance had
indeed improved. After the application of the strategy, percentages of higher than 70% were
observed. It was observed that students could communicate ideas regards to the contents
of structure and function of macromolecules, their reactions and metabolism in organisms,
all of which was outlined by the curriculum.
Keywords: EpC, macromolecules, carbohydrates, lipids, carbohydrates, didactic
unit.
Contenido
VII
Contenido
Pág.
Resumen ………………………………………………………………………………………… V
Lista de figuras ………………………………………………………………………………...VII
Lista de tablas …………………………………………..………………………………………IX
Introducción ……………………………………………………………………………………...1
1. Planteamiento de la propuesta ………..…………………………..…………………….. 4
1.1 Planteamiento del problema ……...….…...…………………………..…………. 4
1.2 Justificación…………………………………………..……………………….……..6
1.3 Objetivos ……………….............……............……………………………………. 8
1.3.1 Objetivo general ……….…….....……………….……………………….…...8
1.3.2 Objetivos específicos …………………………………..…………………….…8
2. Referente teórico …………………………………………………………………………....9
2.1 Epistemología o referente histórico de la bioquímica ……………………………9
2.2 Ideas previas y obstáculos del tema …………..…………..…………………….13
2.3 Constructivismo de unidades didáctica…………………..……………………...16
2.3.1 Unidades didácticas según el modelo propuesto
por Mario Quintanilla…...………………………………………………..….22
2.3.2 Enseñanza para la comprensión…………....…..……………….………….23
3. Metodología ……………………………………………..………………………………….26
3.1 Enfoque del trabajo (cualitativo-descriptivo) …..….……………………….……26
3.2 Contexto del trabajo ………………………….……….……………………..…….26
3.3 Diseño de la unidad didáctica. ……………………….…………..……………….27
3.3.1 Diseño de software…………………………………...………………………28
3.4 Fases del trabajo …………………………….……………………………………..29
4. Análisis de resultados ……………..…………..……………………….….……………36
Contenido
VIII
Pág.
4.1 Análisis pretest ……………………………………………..………….…………....36
4.1.1Preguntas y análisis ……………………………………………………....…....36
4.2 Comparación pretest y postest …..……………………………….….…….…......... 53
4. . 3 Evaluación de competencias en ciencias naturales …….......….….……...…....58
5. Conclusiones y recomendación………………..……………………………..….....…61
5.1
.
Conclusiones …………………………………………………….…..…….........….61 5.2 Recomendaciones …………….…………………..………………….…...…...…..63
A. Anexo pretest …….……………………...…………………………………….…......…...64
B. Anexo plan curricular ………………………………………………….…..……….........69
C. Unidad didáctica ……………..……………………………………….………………...…70
Bibliografía………………..…...…………………………………..…….…….…….……127
Contenido
IX
Lista de figuras
Pág.
Figura 2-1. Primera estructura del azúcar establecido por Dalton a partir de las
estructuras del alcohol y del dióxido de carbono ...…………………….…........10
Figura 2-2. Elementos de una Unidad Didáctica ………….…..………………………......19
Figura 2-3. El ciclo de aprendizaje de acuerdo con con Jorba & Sanmartí……………..21
Figura 4-1. Reconocimiento e identificación de las macromoléculas. ………...……......37
Figura 4-2. Macromoléculas. compuestos bioenergéticos. ……………………..….….....38
Figura 4-3. Reconocimiento e identificación de las estructuras de los carbohidratos....39
Figura 4-4. Carbohidratos como fuente energética y de reserva en los animales… .....40
Figura 4-5. La glucosa en los procesos metabólicos. …………………………..........…..41
Figura 4-6. Estructuras de las proteínas y aminoácidos…………………………..….......43
Figura 4-7. Aminoácidos y procesos……………………...………………….…………......44
Figura 4-8. Aminoácidos participación en procesos y reacciones de ADN…...….…..…45
Figura 4-9. Enlaces de las proteínas. ……..……………...……………….…....….…...….46
Figura 4-10. Enlaces de las proteínas. …………………..………….………………..........47
Figura 4-11. Estructura de los ácidos grasos. ………………...……………….….…........49
Figura 4-12. Grasas insaturadas estructuras y características. ………...……...…...…..50
Figura 4-13. Funciones de las grasas y los lípidos. …………..……………….…..…......51
Figura 4-14. Funciones de las grasas y los lípidos. ………………………………..…..…52
Figura 4-15. Comparación porcentajes pretest y postest. …………..……………...…....57
Contenido
X
Pág.
Figura 4-16. Comparación porcentajes pretest y postest por grupos de preguntas …...58
Figura 4-17. Estructura de la prueba de ciencias naturales …………..……………….....59
Contenido
XI
Lista de tablas
Pág
Tabla 2-1. Algunos acontecimientos de las macromoléculas a través
de la Historia ……..……………………..……………………….……....….….…12
Tabla 2-1. (Continuación)…….…………………….……………………….……....……...…13
Tabla 2-2. Obstáculos en didáctica de bioquímica y los conceptos
de macromoléculas………………………………..……...…………...……….…14
Tabla 3-1. Actividades realizadas en la implementación de la unidad didactica.............32
Tabla 3-1. (Continuación) ……….…...………………..………………………………....…...33
Tabla 3-1. (Continuación).…………...……………………………………………..……....….34
Introducción
El presente trabajo de grado consistió en desarrollar una propuesta para la enseñanza de
bioquímica como una materia electiva, que incluyo diseñar un plan curricular, además se
propone la realización y aplicación de una unidad didáctica de uno de los temas tratados
en el programa curricular “las macromoléculas”.
Dentro de los programas curriculares a nivel nacional asignaturas como biología y química
son obligatorias en la educación media vocacional, sin embargo, se enseñan por separado
y en diferentes grados escolares, por tal motivo los estudiantes aprenden conceptos
propios de la biología y de la química orgánica que, aunque tiene mucho en común pocas
veces se enseña de manera integrada. No ocurre lo mismo con la asignatura de bioquímica
al no encontrarse dentro de los programas curriculares en los centros educativos de
Colombia, siendo esta; un área integradora de temáticas con conceptos, lenguajes y
símbolos propios que se trabajan por separado en diferentes materias como fisiología,
química orgánica, biología, además una relación con las matemáticas. Los temas
trabajados en diferentes grados (glucosa, carbohidratos, lípidos, transporte de membrana,
proteínas, reacciones metabólicas, pH) solo hacen parte de una unidad de biología o de
química en los programas curriculares, de igual manera se abordan en los libros de
ciencias, en grado 9° como una parte de una unidad, ya sea en el sistema digestivo o en
la alimentación, en química orgánica de grado 11° se enseña en la última unidad “las
macromoléculas” desde un enfoque solo químico, por tal motivo no se afianzan dichos
conceptos de una manera más integral y de una manera más amplia, es decir no se puede
hacer una relación más directa entre estas materias y no es tan evidente la
interdisciplinariedad y la transversalidad en el aprendizaje de los temas que se tratan en
las aulas de clase.
Introducción 2
Para ello se propuso desarrollar un programa curricular para la enseñanza de bioquímica
en los colegios, que facilitó el aprendizaje de los estudiantes, se tuvo en cuenta los
aspectos epistemológicos de la bioquímica y la aplicación de las matemáticas en esta
materia, dentro de este programa curricular se usó como recurso la elaboración e
implementación de una unidad didáctica para uno de los temas “macromoléculas” esta
unidad apoyada en los elementos de la enseñanza para la comprensión, contó con
diferentes estrategias didácticas y metodológicas permitieron integrar conceptos de
diferentes áreas como biología, química, fisiología, genética, matemáticas, entre otras,
haciendo una relación entre ellas para un aprendizaje más amplio de los procesos
bioquímicos, de su cuerpo y su entorno, también sirvió como base para una futura
formación profesional en los estudiantes que ingresarían a programas universitarios
relacionados con las ciencias de la salud, ciencias agropecuarias, ciencias exactas y
naturales dando las herramientas necesarias para la comprensión de temáticas más
profundas como Biología molecular, Fisiología, genética, bioquímica y matemáticas entre
otras.
La enseñanza de las ciencias se facilita por medio del uso de modelos constructivistas en
donde los estudiantes realizan una serie de actividades que les permita reestructurar los
conceptos, modificarlos y construir uno nuevo, su propio conocimiento. uno de los recursos
usados en los últimos años y que ha sido eficaz para la construcción y apropiación del
conocimiento son las unidades didácticas cuyo objetivo debe ser que lo aprendido sea
comprendido y perdure para el estudiante, no solo desde los conceptos y la memoria; sino
desde el entendimiento y la aplicación de los mismo, las relaciones que puedan hacer con
ellos, como los usan en su entorno, y en la solución de situaciones problemas. Se debe
partir de los conceptos o ideas previas que tengan los alumnos, en otras palabras, el
aprendizaje se facilita cuando se toman unas bases, ideas y conceptos ya existentes que
pueden ser modificados, citando a Ausubel (1988) quien llegó a afirmar: “Averígüese lo
que el alumno ya sabe y enséñese consecuentemente”.
La metodología de esta propuesta se elaboró en fases, la primera se basó en la
identificación de los conocimientos previos que tenían los estudiantes por medio de la
aplicación de un pretest, los resultados permitieron identificar que tanto sabían sobre las
macromoléculas, Identificar conceptos integradores, usados en biología y química,
posteriormente realizar un plan curricular. En la fase dos se eligió uno de los temas para
Introducción 3
hacer una herramienta metodológica, se desarrolló la unidad didáctica tomando como base
las ideas previas de los estudiantes así como también diferentes aspectos epistemológicos
de la bioquímica, las macromoléculas, y las unidades didácticas, la UD conformada por
tres guías, con actividades, laboratorios y proyectos, además de los conceptos que los
estudiantes debían conocer sobre las macromoléculas, en la etapa tres se realizó la
aplicación de la unidad didáctica por un periodo de 5 ciclos (3 clases por ciclo) y una última
etapa evaluativa en la cual se aplicó un postest, se hizo una recopilación de los resultados
que después fueron clasificados y categorizados, se analizaron y posteriormente se hizo
una comparación descriptiva que permitió a su vez dar resultados y conclusiones sobre los
conocimientos adquiridos por los estudiantes
El enfoque del presente trabajo es un estudio de carácter descriptivo, de análisis cualitativo
en el que se recopilo la información que se obtuvo a partir de los resultados de
evaluaciones (pretest y postest) además de una serie de actividades en las cuales se
relacionó conceptos bioquímicos con otras áreas. Su aplicación permitió analizar diferentes
aspectos y facilito dar una descripción de los procesos, las situaciones y las habilidades
del grupo de personas (población estudiada) que participaron en el análisis, también se
pudo ver el proceso de evolución del aprendizaje de los alumnos, dejando como resultado
una serie de observaciones.
Basándonos en los resultados se pudo concluir que se cumplieron los objetivos y se
lograron los aprendizajes esperados en la mayoría de los alumnos, demostrando que la
implementación de la unidad didáctica y la evaluación continua son factores influyentes en
el aprendizaje de los estudiantes y, por ende, se mejore el desempeño académico. Esto
se evidenció no solo con la evaluación final, también con todo el proceso evaluativo que
incluyo evaluaciones por rubricas, evaluaciones formativa y evaluación sumativa, además
de coevaluaciones y autoevaluaciones de los temas y las actividades, que
retroalimentaciones oportunas con las cuales se identificaban, los errores y/o vacíos que
quedaban en la clase o en las actividades, abordándolos hasta construir ese conocimiento.
La evaluación final y la comparación con la prueba de indagación mostró que el
desempeño de los estudiantes había mejorado, aumentando los porcentajes de respuestas
correctas con relación al pretest con un porcentaje superior al 70% sobre los contenidos
sobre estructura y función de las macromoléculas, sus reacciones y el metabolismo en los
organismos.
1. Planteamiento de la propuesta
1.1 Planteamiento del problema.
La enseñanza de la bioquímica no está estipulada como una materia en la educación
media vocacional. Los conceptos biológicos y químicos se enseñan por separados,
perdiéndose algunas de estas ideas con el tiempo, al no ser bioquímica una asignatura de
carácter obligatorio, no se da continuidad a la temática, así como tampoco se integra
dichos conceptos, de modo que se generan vacíos conceptuales en los estudiantes,
adicionando a esto la poca capacidad que tienen de relacionar contenidos científicos y
académicos con su vida cotidiana y con los procesos que ocurren en su cuerpo y el
universo hace que se desvanezcan los conceptos tratados en las aulas, adicional a lo
mencionado anteriormente se ve reflejado también en los bajos promedios en estas áreas
específicas en pruebas de estado, en los exámenes de admisión a universidades públicas
en carreras de ciencias, al igual que en los bajos niveles de los estudiantes primeros
semestres de universidad para quienes logran ingresar a estas carreras relacionadas con
las ciencias, se propone enseñar bioquímica como un área integradora de conceptos que
a su vez pueden ser relacionados con otras áreas como las matemáticas haciendo así del
proceso de enseñanza aprendizaje un proceso interdisciplinar.
El estudio de la bioquímica y específicamente de las macromoléculas reúne los conceptos
diversos como metabolismos, energía, células, los ácidos nucleicos carbohidratos, las
proteínas y lípidos entre otros conceptos de los cuales los tres últimos se presentan como
ejes temáticos a trabajar en la unidad didáctica desde los referentes conceptuales
biológicos y químicos, haciendo uso de la unidad didáctica como un recurso que permite a
los estudiantes la apropiación de conceptos y al docente organizar los conocimientos, las
actividades, en un tiempo determinado en el cual se facilite el aprendizaje de los
estudiantes y una mayor conciencia al docente de lo que enseña y cómo se enseña para
Planteamiento del Problema 5
un mejor aprendizaje. “Si queremos cambiar la forma de aprender de nuestro alumnado,
debemos modificar también la forma en la que les enseñamos”. (J. I. Pozo Municio, 2006)
Este trabajo cuenta con diferentes actividades, laboratorios, reales y virtuales, como
también proyectos de aula, que generen en el estudiante una capacidad de análisis y
pensamiento científico en el cual relacionen contenidos de manera interdisciplinar que les
permita tener un aprendizaje bajo los parámetros de la enseñanza para la comprensión de
la bioquímica y en especial del tema que trabajaremos en ella “las macromoléculas” el no
usar estrategias memorísticas y modelos obsoletos, da la posibilidad al estudiante de llevar
sus conocimientos a la realidad, acercándolos cada vez más a obtener un pensamiento
más crítico, a una mejor capacidad de análisis, observación, además le ayudara a hacer
una relación interdisciplinar de estos contenidos, estas metodologías constructivistas
amplían el panorama científico a los alumnos y el de enseñanza a los docentes
Todo lo mencionado anteriormente permite plantear el problema a tratar para el presente
trabajo: ¿Se pueden profundizar en los conceptos biológicos y químicos en los estudiantes
de grado 12 por medio de la unidad didáctica de macromoléculas para la enseñanza de
bioquímica?
Planteamiento del Problema 6
1.2 Justificación
Es común que los estudiantes al presentar el examen de estado (Pruebas saber) y los
exámenes de ingreso a la universidad obtengan bajos promedios en las áreas de
matemáticas y ciencias, problema cuyas causas pueden ser múltiples, algunas pueden ser
la mala comprensión lectora de los estudiantes, no conocer el lenguaje propio del área, n
el no tener conceptos claros que les permita hacer relaciones y solucionar problemas, la
mala aplicación de las matemáticas, la mala preparación en sus colegios y bajos niveles
conceptuales hacen que sus resultados no sean los mejores impidiendo el ingreso a las
universidades públicas por los promedios del ICFES o de las pruebas de admisión. Según
el informe de la OCDE en el año 2016 hay un bajo rendimiento en las escuelas poniendo
a Colombia en un lugar no muy destacado y se posiciona entre los países latinoamericanos
con más bajo nivel académico, tomando como base de 64 países analizados con los cuales
se hizo el estudio. Colombia se encuentra entre los países latinoamericanos con más bajos
promedio indicando bajos niveles académicos en áreas como lectura, matemáticas y
ciencias, otros países son Perú, Brasil y Argentina.
De igual manera para los estudiantes en sus primeros semestres de universidad en
carreras de ciencias de la salud materias como bioquímica son de dificultad por su grado
de complejidad, y esto demuestra que temas como metabolismos de las macromoléculas,
glucolisis, ciclo de Krebs, bioenergética, rutas metabólicas generan mucha angustia en los
estudiantes llevándolos a tener bajas notas o perder la materia, esto se debe en parte a la
mala preparación que tiene algunos estudiantes, o las insuficientes bases con las que
llegan del colegio a la universidad.
El presente trabajo tiene como objetivo principal Integrar el conocimiento de los procesos
biológicos y químicos de manera significativa por medio de enseñanza de la bioquímica,
que genere un aprendizaje en profundidad, es decir que usen el conocimiento para la
solución de problemas y relaciones del estudiante con el mismo y con su entorno, además
de servir como una base más sólida en sus primeros semestres de universidad.
La importancia de este trabajo debe generar un impacto en la institución en la cual laboro
y en los estudiantes a quienes enseño bioquímica como una materia electiva en grado 12,
mejorando sus promedios en las pruebas de estado en ciencias, aumentando el número
Planteamiento del Problema 7
de estudiantes que ingresen a medicina en universidades públicas por medio de exámenes
de admisión y mejorando el rendimiento académico de ellos en los primeros semestres en
el área de bioquímica en la universidad.
El estudio de la bioquímica es de gran importancia para los estudiantes que aspiran
ingresar a programas universitarios relacionados en el campo de la ciencias y la salud,
ciencias agropecuarias, ingenierías biomédicas entre otras y termina siendo en la mayoría
de los casos una materia de gran dificultad en su vida universitaria al no contar con unas
bases sólidas de biología y/o química y por ende bioquímica, ya que el estudiante no
dimensiona la relación tan estrecha que hay no solo entre los conceptos, sino entre estas
áreas, ya que al ser trabajados en las aulas de clase en grados diferentes y en años
diferentes (Biología en 8 y 9, química en 10 y 11) por tal motivo no se da un engranaje de
los temas vistos convirtiéndose en asignaturas separadas, con conceptos separados sin
importar que sean los mismos, por tal motivo estos conceptos se pierden en los estudiantes
al pasar de un grado a otro.
Puede ser útil a las instituciones educativas que tengan un bachillerato con énfasis en
ciencias, como una forma dar apoyo a los estudiantes que se enfocaran como futuros
universitarios y profesionales en el campo de las ciencias de la salud, química, la biología,
ciencias agropecuarias, ingenierías biomédicas, entre otras, la pregunta que surge es
ahora es ¿Cómo va a ser útil? ayudando a los estudiantes a su futuro académico ya que
se espera mejores resultados en pruebas de ICFES, pruebas de admisión a la universidad,
y ya es sus primeros semestres con unas bases más fuertes y conceptos más sólidos de
los temas, además se espera que permita a cada estudiante a adquirir un pensamiento
más crítico sobre este tema y llevándolo a que relacione sus conocimientos de una manera
interdisciplinar.
Planteamiento del Problema 8
1.3 Objetivo
1.3.1. Objetivo general
Integrar el conocimiento de los procesos biológicos y químicos de una manera más
profunda por medio de enseñanza de la bioquímica.
1.3.2 Objetivos específicos
Diseñar un programa curricular de bioquímica para enseñanza en los colegios.
Identificar los conceptos que estén relacionados de una manera interdisciplinar.
Diseñar una unidad didáctica del tema macromoléculas orientada a estudiantes de
grado 11 para la enseñanza de la bioquímica
Relacionar aspectos matemáticos y bioquímicos usando los conocimientos en la
solución de problemas y situaciones.
2. Referente teórico
2.1 Epistemología o referente histórico de la bioquímica
El desarrollo conceptual del término bioquímica fue relacionado en sus orígenes al estudio
de la composición química de los seres vivos y al desarrollo de los conceptos propios
química orgánica, ya que los seres vivos están constituidos por moléculas de carácter
inorgánico muy pequeñas en tamaño y compuestos más estructurados de mayor peso
molecular a los cuales se les dio el nombre de macromoléculas, el nacimiento de la
bioquímica como disciplina presenta dos momentos que han generado confusión con el
origen de la misma, el descubrimiento de la Diatasa hoy conocida como amilasa por
Anselme Payen y el proceso de la fermentación alcohólica por Eduard Buchner, surge
entonces como una nueva disciplina científica el estudio de la bioquímica a principios del
siglo XIX.
Aunque el termino bioquímica fue utilizado por primera vez en 1848 mucho antes se
hicieron una serie de estudios que llevaron a catalogar la bioquímica como una disciplina,
algunos de esos acontecimientos se mencionan a continuación, en sus inicios se pudo
establecer que en los seres vivos se daban ciertos procesos químicos como la digestión
de los alimentos que se suponía en un principio como un proceso meramente mecánico.
Fueron entonces Réaumur en 1752 y Spallanzani en 1783 quienes con sus experimentos
determinan el jugo gástrico como un disolvente muy potente, Reaumur concluye que el
jugo gástrico de las aves tiene un poder alto de acción química sobre los alimentos,
Spallanzani determina que esta sustancia (Jugo gástrico) se encuentra presente en otros
animales incluyendo el hombre se encuentra en una vez se reconoce que hay química en
los organismos vivos se busca estudiar la composición química de estos. (Acerenza, 1999)
Referente teórico 10
Entre los años 1770 y 1786 se logran aislar algunos ácidos a partir de ciertas sustancias
entre ellos se pudo sintetizar urea a partir de la orina. También por este tiempo los estudios
de respiración dieron aportes a los estudios realizados por Lavoisier sobre la oxidación
(1778), con los cuales llego a la conclusión que la respiración era un proceso de
combustión quien concluye además que no es diferente a la combustión de carbón (1780).
(Acerenza, 1999)
Ddurante algún tiempo se hablaba de los procesos bioquímicos como procesos de química
orgánica, fue Berzelius entonces en 1806, quien dio una definición a la química orgánica,
dicho con sus propias palabras como: “la parte de la fisiología que describe la composición
de los organismos vivos y los procesos químicos que en ellos acontecen, se denomina,
química orgánica” (Citado por Acerenza,1999)
El mundo de la química estaba dividido en dos, la química de los compuestos inorgánicos
y la de los orgánicos, que se creía solo se podían obtener por medio de síntesis de
organismos vivos, abriendo una brecha entre la química orgánica y la química inorgánica.
(Acerenza, 1999)
En 1808. aunque se hablaba de los azúcares y se conocía la existencia de ellos no había
una estructura con la cual se representara J. Dalton estableció una estructura tomando
como base la estructura del alcohol y dióxido de carbono productos del proceso de
fermentación. (Farber, 1969).
Figura 2-1: Primera estructura del azúcar establecido por Dalton a partir de las estructuras del alcohol y del dióxido de carbono
Tomada de: The Evolution of Chemistry. (Farber, 1969).
Desde 1812 ya se estaban realizando experimentos de catálisis y fue Berzelius quien
definió que era un catalizador, estos estudios fueron usados en estudios posteriores sobre
la respiración por Priestley (1733-1804) y la fermentación. (Acerenza, 1999)
Referente teórico 11
El primer compuesto orgánico sintetizo Friedrich Wohler en 1828 a partir de dos
sustancias inorgánicas dicho compuesto fue urea, siendo este un logro que permitió
avanzar en el área y años después determinar que la química orgánica y la inorgánica
no estaban tan distantes una de la otra, Wohler observó que el cianato de plata
(AgOCN) tenía una composición química era idéntica a la del fulminato de plata aunque
sus comportamientos químicos cambiaban es entonces cuando Berzelius en 1830
introduce el término “isómero” con el cual explicaba este fenómeno, nace así el
término “isomería” (del griego, “compuestos por partes iguales”) (Leicester1967,p.
211).
Luis Pasteur en el año 1847 al estudiar los isómeros del ácido tartárico se dio cuenta que
estas sales podían estar es dos formas levógira y dextrógira de acuerdo al giro que
tomara la luz polarizada y que ellas entre si era como un objeto cualquiera y su imagen
especular. (Leicester1967). En 1860 Marcellin Berthelot adelantaba trabajos de
síntesis de compuestos orgánicos a partir de algunos elementos como el
nitrógeno, hidrógeno, carbono y oxigeno (Leicester, 1967, p. 209).
En el mismo año Luis Pasteur afirmo después al realizar estudios que la fermentación de
originaba a partir de la organización, desarrollo y división de células siendo este un
proceso relacionado con la vida, Pasteur no solo estudio el proceso de fermentación
demostrando que había levaduras especificas en este proceso y desarrollo un método al
cual se le dio nombre de pasterización con este se esterilizaba la leche el vino y la
cerveza. (Acerenza, 1999)
Eduard Buchner en (1897) determinó que el azúcar se podía fermentar incluso cuando se
retiraban las células de un extracto de levadura dándose la fermentación y obteniendo
como resultado dióxido de carbono y alcohol, aparece entonces una enzima conocida
como “zimasa” y se idéntica que la célula de la levadura no es necesaria para que se dé
el proceso de fermentación, ya para el año 1900 estaba bien establecida la química
orgánica moderna, en los trabajos realizados de catálisis hasta el momento no fueron
realzados teniendo en cuenta como el pH y la mutorrotación podían afectar estos
procesos. En 1909 se determinó que era el pH y se demostró como este afectaba
la actividad enzimática.
Gustav Embden y Otto Meyerhof realizan sus estudios sobre el glucólisis en1915, pero
solo hasta 1929 se explica y describe este proceso, por esa misma década en 1920
Hermann Staudinger incursiona el termino macromoléculas como “compuestos de alto
Referente teórico 12
peso molecular” este término variaba de acuerdo al enfoque si el área era biología las
relacionaba con las moléculas que conforman los seres vivos, en el área de química eran
dos o más moléculas unidas por medio de enlaces cuyo grado de disociación era bajo.
Hacia el año 1937 Krebs tomando las secuencias de ácidos producidos por Szent-Gyorgyi
en 1935 y por Martius y Sknoop postula el ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs que
posteriormente se demuestra que este proceso se da en las mitocondrias en 1948
(Kennedy-Lehninger)
En James Dewey Watson y Francis deducen la estructura de doble hélice del ADN en el
año de 1953. Mitchell en 1961 propone el mecanismo por el cual se explica el transporte
de electrones de la cadena respiratoria desde 1950 a 1975 se conocen y profundizan
procesos como (ciclo de la urea, ciclo de Krebs, fosforilación oxidativa y otras rutas
metabólicas) se estudia los genes y su código genético y a partir de 1975 hasta principios
del siglo XXI, comienza a secuenciarse el ADN.
Las macromoléculas
Algunos de los trabajos realizados con relación a las macromoléculas por algunos
científicos desde 1800 a la actualidad se pueden ver en la siguiente tabla
Tabla 2-1 Algunos acontecimientos de las macromoléculas a través de la historia
Año Acontecimiento
1808 Jhon Dalton propone la estructura molecular del azúcar
1810 Se descubrió la cistina, extraída de un cálculo urinario por Wallaston en Inglaterra este
es el primer aminoácido, en 1935 se descubre la treonina.
1886 se inventa el celuloide plástico sintético a partir de nitrato de celulosa, alcanfor y alcohol.
John Hyatt.
1830 Berzelius establece el concepto de “Isómero”.
1938 Berzelius sugirió a Mulder el nombre de proteínas.
1839 Se propuso las sustancias como celulosa, almidón y azúcar que eran similares Carl
Schmidt. (Farber, 1969).
1940 Se determina el metabolismo de los carbohidratos (glucólisis, ciclo de Krebs y
fosforilación oxidativa)
1951 Linus Pauling, Herman Branson y Robert Corey, proponen una serie de estructuras
secundarias posibles en las proteínas a partir de estudios en polipéptidos sintéticos.
(Battaner, 2000).
1857 Se reconoce el funcionamiento del hígado como fuente del azúcar en la sangre.
Referente teórico 13
Tabla 2-1: (continuación)
Año Acontecimiento
1883 A finales del siglo, se establecen las exigencias energéticas del organismo humano,
reconociendo la importancia de los tres tipos de alimentos: carbohidratos, Max Rubner.
1864 Hoppe-Seyler purificó la hemoglobina hasta su estado cristalino, la hemoglobina es la
proteína de la sangre.
1920 Se aísla insulina por Charles Herbert Best
1920 Se determinan que los polímeros son moléculas de gran tamaño formadas por unidades
que se repiten. Hermann Staudinger
A finales del siglo XX se dieron grandes avances a nivel de investigación en bioquímica,
se identifican y estudian los procesos metabólicos a profundidad, alteraciones genéticas,
mutaciones, enzimas, las propiedades de las proteínas y sus modificaciones, acciones
enzimáticas; gracias a los estudios e investigaciones desarrolladas en los años anteriores
se ha llegado a una evolución de los conceptos, teorías y experimentos, llevando a un
avance en las ciencias beneficiando a la humanidad ya sea en la detección y tratamiento
de enfermedades, en el desarrollo de nuevos medicamentos, en la aplicación de la biología
molecular dentro de los procesos bioquímicos y en el uso de nuevas tecnologías que
permiten conocer más a fondo los procesos bioquímicos que se dan en los organismos
vivos.
2.2 Ideas previas y obstáculos del tema
Las ideas previas que presentan los estudiantes sobre un tema que en muchos casos son
erradas no deben ser cambiadas por otras (a nivel conceptual) deben ir más allá, tiene que
haber una comprensión y un entendimiento genuino del concepto, es decir; que dichas
ideas sean transformadas y asimiladas a través de vivencias, para luego llevarlas a su
cotidianidad, sin embargo uno de los obstáculos a los que un docente se ve enfrentado en
la enseñanza de la bioquímica a nivel universitario o de la educación media vocacional es
que falta material didáctico y esto incluye también la falta de creatividad del docente a la
hora de preparar sus clases para enseñar temas como transporte de membrana,
mecanismos de bomba Na-K, bomba calcio, macromoléculas y metabolismo entre otros
temas, así como también hay poco conocimiento por parte de los docentes sobre la didáctica de las ciencias y en este caso de bioquímica.
Referente teórico 14
En el tema de las macromoléculas los alumnos presentan dificultades a nivel conceptual,
ya sea porque no recuerdan el concepto, son erróneos, o simplemente no los conocen.
La dificultad que presentan los estudiantes de carreras como Biología, Química, Medicina
y Nutrición en el aprendizaje de los procesos metabólicos de las macromoléculas en los
primeros semestres de sus vidas universitarias es evidente. Un estudio realizado en el
Departamento de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de
Buenos Aires, permitió identificar algunos errores u obstáculos conceptuales a la hora de
aprender los procesos metabólicos de carbohidratos, dichos errores fueron categorizados
en alguna de las dos categorías: la primera relacionada con la falta de construcción de
modelos mentales, la segunda en las ideas cerradas y erróneas que tenían los estudiantes.
Una vez identificados los obstáculos y analizados dejaron abierta la posibilidad de hacer
una selección más correcta de los contenidos y metodologías implementadas en cada una
de las asignaturas. (Sofía J. Garófalo, 2014)
Tabla 2-2: Obstáculos en didáctica de bioquímica y los conceptos de macromoléculas
Categoría Antecedentes
Dificultad del
concepto
Los estudiantes confunden frecuentemente las estructuras de azúcares.
Errores conceptuales en los procesos metabólicos.
Dificultad en los nombres y procesos que sufren las macromoléculas
La gran exigencia cognoscitiva de un problema bioquímico que supera la
capacidad del estudiante
Ideas previas erróneas y arraigadas
Etimología
El nuevo vocabulario.
Fonéticas similares: glucosa, sacarosa, lactosa, isómeros, monómeros,
nucleótidos, nucleótidos, Hidrolisis, glucolisis, etc.
Enseñanza
Insuficiencia en el nivel conceptual del profesorado.
Poca formación didáctica y metodológica del profesorado.
Definiciones incorrectas de los términos.
Confusión en las estructuras moleculares.
Incoherencia entre el libro guía, la instrucción dada.
Poco material didáctico.
La estrategia metodológica usada por del maestro, puede ser no muy eficaz.
Inconsistencias entre maestro, libro de texto y definición científica.
Poco conocimiento epistemológico
Referente teórico 15
El desconocimiento de un concepto desde su epistemología, su historia, hace que no se
comprenda su esencia, por consiguiente, no se dé importancia a su evolución, generando
ideas erradas con relación a un concepto, un tema o las ciencias en general.
Al presentar los contenidos de química, hay una falta de atención a la historia y naturaleza
de la ciencia… cuales fueron las dificultades, los obstáculos que hubo que superar y, por la
misma razón, nos impide comprender y resolver muchas de las dificultades que se les
presentará a los estudiantes (Furió, 2005).
Los conocimientos previos en algunas ocasiones terminan siendo un obstáculo a la hora
de adquirir nuevos conocimientos, en algunos casos estas son ideas arraigadas, es decir
terminan por convertirse en representaciones mentales, que se resisten y permanecen
ante el cambio, generando shock en la mente de los estudiantes ante la diferencia del
concepto ya establecido y del nuevo, que conlleva a una oposición o poca aceptación del
nuevo concepto. (Bello, 2004)
Desde la década de los 70 se ha presentado un mayor interés a las “preconcepciones”
llamadas anteriormente “errores conceptuales”, dado que en ciencias hay muchas
preguntas que se pueden plantear, también hay respuestas que en la mayoría de los casos
son erróneas ya que al ser ideas naturales o espontaneas que surgen de la mente del
estudiante, dan solución a las preguntas que se hacen sin importar si la respuesta es
correcta o no. El aprendizajes de las ciencias no era ajeno a este tipo de errores, que una
vez se identificaban los errores y la posibles causas, se debía buscar las estrategias
necesarias, con relación a estos errores Piaget por ejemplo en 1971 (citado en Gil y
Guzmán, 2001) planteo el rastreo del origen psicológico de las nociones hasta sus estadios
precientíficos, o" del aprendizaje" o Vigotsky en 1973 que habla sobre "prehistoria del
aprendizaje" (citado en Gil y Guzmán, 2001) y Ausubel (1978), quien llega hasta afirmar:
"si yo tuviera que reducir toda la psicología educativa a un sólo principio, enunciaría este:
averígüese lo que el alumno ya sabe y enséñese consecuentemente".
Los conocimientos previos a los que Ausubel llamo “anclajes” son las ideas o la información
que el estudiante tiene sobre determinado tema a partir de sus vivencias o sus relaciones
con la vida cotidiana (medios, televisión, internet) y no necesariamente como un acto
académico, las ideas o preconceptos pueden ser modificadas por medio de la recepción
de otros nuevos conocimientos, reestructurando los ya existentes, aunque cabe resaltar
que es posible que estos conocimientos en algunos casos estén errados y arraigados
generando dificultad al momento de ser modificados o sustituidos por otros.
Referente teórico 16
Conocer lo que saben los estudiantes de un tema permite al docente identificar y
adelantarse a las dificultades conceptuales a las que se verá enfrentado, este
conocimiento le permitirá encontrar los métodos más óptimos y eficaces de acuerdo al
grupo, para la construcción del conocimiento, facilitara el diseño y la aplicación de nuevas
prácticas con actividades en las cuales el conocimiento se construya a partir de una nueva
óptica, es necesario diseñar nuevas prácticas y no basarse únicamente en el concepto
“Enseñar ciencias es algo más que enseñar conceptos y teorías, se requiere de investigar
procesos didácticos que permitan seleccionar adecuadamente qué, porque y cómo se
enseña” Sanmartí (2000).
El Identificar los conocimientos previos de los estudiantes acerca de un tema le proveen
cierta información sobre el grupo con respecto a ese tema, además de servir como un
punto de inicio para la elaboración de nuevas y diferentes estrategias y metodologías en
el proceso de enseñanza y aprendizaje, estas ideas son de gran apoyo en el momento de
desarrollar propuestas metodológicas en las que el estudiante tiene un papel activo y no
pasivo, considerando que la forma en que se aprende ha evolucionado también se deben
hacer nuevas las formas de enseñar en las cuales se tenga en cuenta, el interés y la
motivación del alumno, así como que sabe y que lo limita.
2.3 Constructivismo de unidades didácticas
El proceso de enseñanza y aprendizaje sin importar cuál sea el área tiene como finalidad
que los estudiantes aprendan y comprendan lo aprendido por metodologías diversas que
le permiten jugar un papel más activo en su proceso de aprendizaje y el profesor sea un
facilitador de dicho proceso. En los últimos años se habla de enseñanza para la
comprensión en otras palabras es que el estudiante desarrolle la habilidad de usar los
conocimientos que tiene para actuar, pensar, solucionar problemas, además de crear
conocimientos. entendiendo que estos conocimientos no son el fin único de este proceso.
Según el modelo de Enseñanza para la Comprensión (EpC) el objetivo es que los procesos
de comprensión cada vez sean mejores.
En los procesos de enseñanza y aprendizaje es necesario como docentes dejar atrás los
métodos tradicionales y memorísticos y buscar estrategias metodológicas que permitan
a los estudiantes desarrollar destrezas de carácter cognitivo, de carácter lingüístico,
interpretativo y argumentativo más en las áreas que tienen un lenguaje propio, como
Referente teórico 17
ciencias que cuentan con una serie de números, fórmulas, símbolos y reacciones; que
deben ser interpretadas para que un concepto sea entendido, y a su vez los estudiantes
desarrollen habilidades de pensamiento científico y social.
Cabe destacar que todos somos constructores de conocimiento pero no siempre no
usamos ese conocimiento, y esto sucede desde el mismo momento en que surgen
preguntas, ya sea desde la etapa de la niñez, juventud o adultez; a partir de lo que observa
y de las relaciones con entorno, de esta manera surgen conceptos que en la mayoría de
los casos son asumidos como únicos y verdaderos, pero no todos son correctos y por tal
motivo en la educación deberían ser corregidos, sin embargo la forma de enseñar basada
en los modelos tradicionales y los modelos memorísticos hace que los errores
conceptuales permanezcan incluso hasta en la etapa de estudios universitarios y
tecnológicos, entonces se debe iniciar a “Desaprender” para aprender. (Jaramillo,
Escobedo & Bermúdez, 2005)
Es necesario diseñar nuevas estrategias por medio de las cuales se pueda instruir a los
estudiantes y que simultáneamente ellos: 1) puedan crear un nuevo conocimiento a partir
de experiencias previas y los conocimientos aprendidos en clase. 2) desarrollen una
capacidad de argumentar y comunicar ese conocimiento. 3) dar soluciones a problemas
planteados para el conocimiento estudiado. 4) extrapolar ese conocimiento, es decir;
llevarlo a contextos diferentes en su vida cotidiana ya sea para hacer una relación o para
hacer una aplicación del mismo.
El desarrollo e implementación de una unidad didáctica requiere planear una serie de
actividades que se desarrollan en un espacio y tiempo determinado basados en un objeto
de estudio “concepto” o “Conceptos” a partir de las ideas previas, que juegan un papel
importante en el diseño y a implementación de la unidad didáctica, siendo este un recurso
que permite una planificación de los contenidos y actividades en un tiempo establecido y
teniendo en cuenta los factores que participan y afectan en el proceso de enseñanza
aprendizaje, para Antúnez (1992), “la unidad didáctica es la interrelación de todos los
elementos que intervienen en el proceso de enseñanza-aprendizaje con una coherencia
metodológica de interna y por un periodo de tiempo” (pag. 104).
Se puede decir entonces que es necesario para una enseñanza más eficaz en ciencias y
un mejor aprendizaje de los alumnos, que hayan docentes capacitados y preparados sobre
diversas metodologías, para dar instrucciones diferenciadas a los miembros de un grupo
Referente teórico 18
específico de acuerdo a sus diferentes aprendizajes, así como diseñar y aplicar diversas
prácticas educativas, con las cuales los estudiantes identifiquen nuevas formas de
aprender, construyan conocimiento y den un sentido al mismo, sin quedarse en el simple
concepto. “Enseñar ciencias es algo más que enseñar conceptos y teorías, se requiere de
investigar 53 procesos didácticos que permitan seleccionar adecuadamente qué, porque y
cómo se enseña” (Sanmartí,2000).
Las actividades de aprendizaje como los procesos didácticos planteados por el profesor
dentro de su unidad didáctica, deben ser cuidadosamente seleccionadas de acuerdo a las
necesidades de aprendizaje del grupo, que los involucre con su proceso, permitiendo una
conexión entre el concepto y el material didáctico. Las metodologías didácticas empleadas
deben estar organizadas y con una secuencia lógica, en la que se lleve un hilo conductor
de la temática, para que el aprendizaje no genere vacíos conceptuales, afiance el concepto
y de sentido a los estudiantes y al docente del proceso de enseñanza y aprendizaje.
Una unidad didáctica está fundamentada en la corriente constructivista que plantea que el
conocimiento se construye a partir de experiencias dinámicas e interactivas y conceptos
previos y no por medio de la acumulación de datos ya que el conocimiento evoluciona y
no es una copia de la realidad, permitiendo a los estudiantes generar modelos explicativos
que permiten dar un nivel de comprensión a su cotidianidad, de acuerdo a los diversos
autores las unidades didácticas deben ir paralelas a los propósitos de aprendizaje, dichos
propósitos se deben ver reflejados desde los objetivos planteados en la unidad hasta la
evaluación de la misma para que el aprendizaje sea profundo es decir hasta que se
observe que se ha alcanzado el logro de aprendizaje, en ello juega un papel importante
los objetivos de aprendizaje y los elementos que intervienen la unidad didáctica se deben
tener en cuenta en la elaboración de las actividades y experiencias de aprendizaje que
se realizaran en el aula, para García una unidad didáctica es:
Sistema que interrelaciona los elementos que intervienen en el proceso de enseñanza-
aprendizaje, con una alta coherencia metodológica interna, empleándose como instrumento
de programación y orientación de la práctica docente. Se estructura mediante un conjunto
de actividades que se desarrollan en un espacio y tiempo determinado para promover el
aprendizaje de los estudiantes (García 2004).
El seguimiento con retroalimentación, la coherencia entre los objetivos y los contenidos,
la estructura de la unidad didáctica y el trabajo cooperativo deben ser enfocados en
Referente teórico 19
el aprendizaje de los estudiantes y preguntas como ¿qué', ¿para qué? Y ¿cómo se enseña?
Toman un verdadero significado.
Figura 2-2: Elementos de una Unidad Didáctica
Tomado de García, 2004
Las unidades didácticas pueden tener estructuras diversas, temporalidades diferentes,
especificaciones de acuerdo al campo temático, siempre y cuando estén diseñadas para
orientar al alumno en su aprendizaje y generar en el estudiante un pensamiento crítico,
analítico científico promoviendo así competencias de pensamiento científico, sin embargo,
tienen elementos en común de carácter curricular (objetivos, contenidos, actividades,
criterios metodológicos y de evaluación, etc.) En los últimos años se ha ido implementando
como instrumento en los salones de clase las unidades didácticas pues estas tienen un
carácter flexible y dinámico, como una muy buena opción para organizar los conocimientos
y de igual manera que una serie de actividades coherentes que permitan al estudiante
hacer relaciones entre el conocimiento y su contexto, aunque estas relaciones en algunos
de los casos no necesariamente sean de carácter disciplinar.
Algunos de los beneficios del uso de las unidades didácticas en el aula de clase para
alumnos y profesores; es que sirven como una guía de procesos participativos en la
Referente teórico 20
enseñanza y aprendizaje, permite un aprendizaje basado en la comprensión, favorece
espacios de reflexión, proyectos de aula, disminuye la dependencia del estudiante al
profesor, da un mejor uso del tiempo, permite a los profesores adaptar su trabajo de
acuerdo al grupo, brinda diversas alternativas a los docentes de que enseñar, como
enseñar y como evaluar lo enseñado, por esta razón las unidades didácticas
son entendidas como un engranaje de todos los elementos del aprendizaje, así:
Unidades de programación y actuación docente, que da respuesta al qué enseñar (objetivos
y contenidos), cómo enseñar (actividades, herramientas de enseñanza, organización del
espacio y del tiempo, materiales y recursos didácticos) y cómo evaluar (criterios e
instrumentos para la evaluación), se convierten en una herramienta que posibilita hacer de
la investigación una acción posible dentro del currículo escolar (MEC, 1992, 87 o 91).
Sanmartí (2000) Afirma: “No hay recetas para algo tan complejo como es enseñar,
aprender y evaluar”. Los profesores son autónomos en el momento de elaborar una unidad
didáctica, y esta puede variar de acuerdo a la temática, al grupo, al contexto, es decir no
tiene unos pasos específicos a seguir, pueden elegir como hacerla, implementarla y
evaluarla, pero sugiere que las unidades didácticas sean trabajadas en periodos de tiempo
en los cuales se realicen actividades didácticas y actividades de enseñanza que deben
tener como objetivo el aprendizaje de los alumnos.
Las etapas que se deben tener en cuenta en una unidad didáctica para Jorba y Sanmartí
son:
La etapa de exploración por medio de elementos de evaluación permite al profesor realizar
un diagnóstico de los conocimientos o ideas previas que tienen los estudiantes,
permitiéndole analizar las dificultades a las que se enfrenta.
En la etapa de introducción de nuevos conocimientos, permite a los estudiantes la
asimilación a los conocimientos previos y los adquiridos, identificación de estructuras,
símbolos o en este caso reacciones, el objetivo en la introducción de otros puntos de vista
tanto del concepto como de la forma en que se enseña este.
En la etapa de estructuración del aprendizaje el estudiante relaciona símbolos y conceptos
y los sistematiza.
Referente teórico 21
En la etapa de aplicación, se ponen en práctica los nuevos conceptos por medio de
relaciones o en la solución de problemáticas esta etapa le permitirá al profesor saber si el
estudiante entiende el concepto y se está aprendiendo con el nuevo modelo de enseñanza.
Figura 2-3: El ciclo de aprendizaje de acuerdo con Sanmartí (1995) y con Jorba & Sanmartí (1996)
Extraído de Aprender a enseñar ciencias: análisis de una propuesta para la formación inicial del profesorado de secundaria basado en la metacognición (pág 103)
Cada etapa debe estar acompañada de actividades de enseñanza y aprendizaje-
evaluación, en donde él estudiante puede explorar, descubrir y relacionar lo estudiado para
dar un mayor significado a un aprendizaje y una mejor comprensión del mismo, deben
llevar al estudiante a integran las ideas previas con los nuevos conocimientos,
permitiéndole explicar un suceso cotidiano, en los ciclos de aprendizaje se relacionan
estrechamente las ideas previas, las actividades, la evaluación que debe ser continua, el
reconocimiento de nuevos modelos de enseñanza, como resultado se da la restructuración
de un concepto construyendo así un nuevo conocimiento, que podrá ser aplicarlo a dientes
contextos.
Referente teórico 22
2.3.1 Unidades didácticas según el modelo propuesto por Mario
Quintanilla.
“Los estudiantes en su proceso de aprendizaje van generando modelos teóricos que no
son iguales a los cotidianos ni a los científicos, pero les posibilitan razonar sobre la
interpretación de fenómenos que son relevantes para ellos” (Sanmartí, 2002).
Las unidades didácticas son herramientas que pueden ser usadas por los alumnos como
una guía a seguir a fin de desarrollar competencias cognitivas, lingüísticas y científicas,
además de vincular de una manera coherente y lógica los distintos conceptos y
conocimientos que permitirán al estudiante argumentar e interpretar situaciones desde un
punto de vista científico. Las unidades didácticas son también medio por el cual los
profesores mejoren los procesos dentro del aula además de ser un recurso que servirá de
guía para potencializar su creatividad generando una “nueva cultura docente en la
enseñanza de las ciencias” (Quintanilla 2010).
Para quintanilla quien toma como base a Jorba y Sanmartí, sugiere que la estructura de
una unidad didáctica debe contener:
1. Presentación: introducción del campo temático.
2. Planificación docente: describe el trabajo que se realizara en la unidad didáctica dando
a conocer el objetivo, los aprendizajes esperados, el campo temático y la temporalidad.
3. El desarrollo de la unidad didáctica: Para el desarrollo de la unidad didáctica Mario
quintanilla tiene en cuenta las fases sugeridas que proponen Jorba y Sanmartí, (1996).
Exploración: En esta fase se identifican las nociones que tiene el estudiante del tema,
los preconceptos o preguntas, permitiendo dar un diagnóstico sobre el tema se sugiere
realizar actividades que contribuyan a que los estudiantes realicen preguntas desde
sus intereses y vivencias
Introducción de nuevos conceptos: La intencionalidad de esta fase es que se construya
conocimiento por medio de relaciones, comparaciones, observaciones que a su vez
deben de relacionar con el material de estudio, a fin de desarrollar conceptos mejor
fundamentados, más sólidos y tener una mayor comprensión de los mismos
Sistematización: En esta fase se organizan los contenidos vistos y trabajados para
construir un conocimiento de una manera más sólida, como resultado de la
Referente teórico 23
intercomunicación con sus compañeros y docente posterior al uso de los conceptos en
la solución de problemas
Aplicación: En esta fase tiene como objetivo que los estudiantes moldeen, apliquen,
experimenten para la comprensión del concepto o conceptos aplicándolo a otras
situaciones en las cuales puedan observar, explicar, justificar los diferentes
2.3.2 Enseñanza para la comprensión
El modelo de Enseñanza para la Comprensión (EpC) está relacionado con la teoría
constructivista en pro de construir conocimiento en donde el estudiante tiene un papel más
activo y el del docente es facilitador en el proceso y no solamente la de un transmisor de
conocimientos, así el profesor “crear escenarios que posibiliten los cambios y direccionan
el aprendizaje para que se oriente a la construcción de significados más potentes,
adecuados y complejos” (Tamayo Valencia, 2007).
En este modelo la enseñanza y aprendizaje se basa en desempeños y competencias que
tienen en cuenta elementos como:
1. Tópicos Generativos entendidos como las ideas principales y la manera como estas
se abordarán se enfoca en la pregunta ¿qué debemos enseñar?
2. Metas de Comprensión son las acciones a realizar que deben estar basadas en ¿qué
vale la pena comprender? ¿Qué quiero que los estudiantes comprendan?
3. Desempeños de Comprensión son las actividades que llevan a la comprensión del
tema el docente debe tener en cuenta la siguiente pregunta ¿cómo debemos enseñar para
que un estudiante comprenda?
4.Valoración Continua que permite conocer lo que pueden saber los estudiantes, y lo que
sabemos cómo maestros, así como lo que comprenden y como pueden desarrollar una
comprensión más profunda. pues la evaluación continua debe estar acompañados de una
retroalimentación. “feedback” estos elementos serán analizados de una manera detallada
más adelante.
Esta propuesta pedagógica adopta diferentes estrategias para generar bases más sólidas
en los alumnos y en sus capacidades no solo de aprender también de comprender algo,
es un objetivo que el estudiante haya elaborado una o varias experiencias o actividades
sobre el tema, que le permitirá desarrollar un aprendizaje colaborativo y un enfoque más
Referente teórico 24
amplio llevándolo a entender la naturaleza del concepto o del conocimiento promoviendo
el aprendizaje desde la situación real del alumno, como señala Pozo (2006): “Si queremos
cambiar la forma de aprender de nuestro alumnado, debemos modificar también la forma
en la que les enseñamos”.
Los elementos de la EpC
Los Tópicos generativos: Cada grado dependiendo el área tiene un currículo con unidades
y temáticas específicas, sin embargo, hay algunas ideas centrales y conceptos sobre los
que hay más interés por parte del docente que los estudiantes no solo comprendan, sino
también que usen ese conocimiento en la toma de decisiones en sus vidas. A partir de los
tópicos generativos se pueden establecer relaciones no solo de temas, también de
disciplinas, permitiendo a los estudiantes indagar y conectar los temas con los intereses
propios, las vivencias (de alumnos como docentes). Los tópicos generativos son entonces
“ideas y preguntas centrales, que establecen múltiples relaciones entre estos temas y la
vida de los estudiantes, por lo cual genera un auténtico interés por conocer acerca de ellos”
(Jaramillo et.al, 2004, p. 532).
Metas de comprensión: Al tener clara la temática (tópicos generativos) se deben tener
claros los conceptos más relevantes y establecer una serie de acciones a realizar (metas
de comprensión) que permiten al estudiante entender el ¿qué? y el ¿por qué? se hace una
actividad, así como ¿qué? y el ¿por qué? se enseña un concepto. Las metas deben ser
puntuales, ser observables, dar sentido a lo enseñado y alcanzables en un tiempo
establecido, dicho de otro modo, son los objetivos propuestos para abordar un tema en
específico, Las metas deben ser puntuales, ser observables, dar sentido a lo enseñado y
alcanzables en un tiempo establecido, dicho de otro modo, son los objetivos propuestos
para abordar un tema en específico, teniendo en cuenta las metas de comprensión se debe
generar en los estudiantes un interés autentico . “no importa que se estudie menos temas
porque se comprenderán más” (Jaramillo et.al, 2004, p. 532).
Desempeños de comprensión son una serie de acciones que llevan a la comprensión del
tema, pero deben estar acompañada de reflexiones además se sugieren tres etapas, una
de exploración, una de investigación guiada y una etapa en la que se hace un proyecto
final. Es claro que el docente se haga la siguiente pregunta ¿Qué es lo que quiero que
entiendan de éste tema?
Referente teórico 25
Valoración continua: permite dar un orden a los demás elementos de la EpC, así como
integrarlos de una manera más coherente, que le facilite en el proceso a los estudiantes y
docentes a determinar si se está logrando la comprensión del tema de inicio a fin. Entonces
debe estar latente la siguiente pregunta ¿Qué criterios me ayudarán a mí y a los
estudiantes a definir qué fue lo que comprendieron? Esta valoración debe ser continua y
es de gran importancia en la enseñanza y aprendizaje, si se mira como una forma de
mejorar el trabajo por medio de estrategias y herramientas variadas que se realizan para
una mejor comprensión, para ello los objetivos y las metas deben ser claros desde el inicio.
3. Metodología
3.1 Enfoque del trabajo
El enfoque del presente trabajo es de carácter cualitativo ya que reúne, relaciona y analiza
aspectos cualitativos a los cuales se les hace una descripción de los procesos, las
situaciones, y las habilidades del grupo de personas que participaron en el análisis, viendo
su proceso de evolución en el aprendizaje, esto que permite obtener como resultado una
serie de observaciones que se tendrán en cuenta en el proceso de enseñanza de la materia
bioquímica como una materia electiva , por tal motivo da una especificación de lo que se
va a medir, como de la población que participará en el proceso, es importante resaltar que
al trabajar con una población de personas jóvenes en donde las motivaciones son
diferentes al igual que sus emocionalidades e intereses, las variables puedes ser
sometidas a cambios.
3.2 Contexto del trabajo
El trabajo se realizó con un único grupo de 12 estudiantes de grado 11-12 cuyas edades
están entre los 17 y 19 años, de un estrato alto de Manizales, el colegio se encuentra
ubicado en el corregimiento de la Florida que pertenece al municipio de Villamaria (Caldas).
La institución educativa es de carácter privado que cuenta con instalaciones campestres,
laboratorios modernos, salas de sistemas, aulas adaptadas y con nuevas tecnologías
como tableros interactivos, internet de conectividad constante según el tipo de contrato. El
estudiante de la institución tiene alto nivel académico reflejados en los resultados de las
pruebas saber, en el examen Michigan y obtienen dos titulaciones la colombiana y la
americana.
Metodología 27
3.3 Diseño de la unidad didáctica
El diseño de la unidad didáctica “Las macromoléculas” es basada en el aprendizaje
constructivista, se tiene en cuenta las siguientes fases: 1. Exploración, 2. Introducción de
nuevos conceptos, 3. Sistematización y 4. Aplicación, Por último, se propone hacer una
quita fase que corresponde a la evaluación mediante proyectos de aula que permiten un
aprendizaje más amplio y profundo, es decir mejorar los niveles de comprensión del tema.
Cada una de las etapas se hará una breve descripción de los objetivos y las actividades
que se realizarán durante los ciclos, además de una serie de indicaciones que se darán a
los profesores
Con el uso de la (UD) se pretende ser más consiente sobre como los alumnos aprenden,
qué se enseña y como se enseña, con el fin de mejorar el proceso enseñanza y aprendizaje
y los niveles de comprensión de “Las macromoléculas” La unidad didáctica cuenta con:
1. Presentación Una introducción del eje temático.
2. Planificación docente: corresponde al trabajo del docente para preparar de forma
más organizada y detallada que permite organizar la secuencia de aprendizaje dentro
de una sesión, en distintas etapas que permitirán al docente y a los alumnos tener un
mejor uso del tiempo.
a) Objetivos: acciones a realizar con una finalidad clara.
b) Aprendizajes esperados: los logros que se pretende que el estudiante adquiera.
c) Campo temático: Macromoléculas (carbohidratos, lípidos y proteínas)
d) Temporalidad: número de sesiones o de minutos en cada clase.
3. Desarrollo de la unidad didáctica
a. Exploración: Se identifican los preconceptos de estudiantiles con respecto a la
temática a estudiar, por medio de la aplicación de un pretest.
b. Introducción a nuevos conocimientos: Construcción del conocimiento por parte del
estudiante y algunos factores que puedan influir en la temática que se estudia, por
medio del uso de guías.
c. Sistematización: un trabajo practico por medio de proyectos.
d. Aplicación (Laboratorios reales y virtuales-actividades.
4. Evaluación
Metodología 28
La unidad didáctica debe tener criterios de evaluación que nos servirán como indicadores
de los logros de aprendizaje de los estudiantes, así como también nos darán información
sobre el desarrollo de habilidades y competencias en estos.
3.3.1 Software de la unidad didáctica (Laboratorios
virtuales)
La investigación titulada “Propuesta para la enseñanza de la bioquímica en grado 11”
cuenta con un laboratorio interactivo de análisis de macromoléculas” que surge a partir de
una unidad didáctica, para la enseñanza y aprendizaje de las macromoléculas
(Carbohidratos, lípidos y proteínas), que contiene con una fase introductoria a las
macromoléculas con una biblioteca con 5 artículos en línea relacionados al tema, tres
actividades. Prácticas de laboratorio virtuales: Introducción, guía de laboratorio, tablas
de resultados y prácticas. Actividades evaluativas. cabe resaltar que esta herramienta
virtual estaba en construcción mientras se implementaba la unidad didáctica, en un inicio
fue planteada solo como laboratorios, pero al socializar el trabajo con los alumnos surge
la idea de adicionarle algunas actividades introductorias además de una biblioteca con
artículos que fue sugerida por la pedagoga y el asesor.
Se acude a lenguajes específicos de programación que permiten abordar el proceso de
diseño de manera apropiada para los solicitado por el proyecto y el contexto de la
Educación Nacional en tanto tecnología disponible, de esta manera se usa HTML5, CSS3,
JAVA SCRIP, estos lenguajes de programación permiten, animar, dar movimiento y
generar interactividad dentro de la unidad didáctica con un laboratorio virtual propuesto en
el proyecto, los lenguajes de programación enunciados con anterioridad son libres y
permiten que lo diseñado sea adaptable a diversos sistemas operativos.
Este laboratorio interactivo solo es uno de los proyectos seleccionados y promovido por la
Dirección Nacional de innovación académica de la Universidad Nacional de Colombia que
ejecuta acciones en un proyecto de investigación para desarrollo e implementación de
recursos educativos digitales (red) que permitan el a poyo al desarrollo de innovaciones
pedagógicas en la Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales, como en
la maestría en educación.
Metodología 29
Para el diseño de interfaces graficas (laboratorio virtual) se utilizó el programa illustrator
un recurso de adobe, que permite diseñar y graficar espacios y la ambientación del mismo
dentro de la unidad didáctica, en este caso una práctica de laboratorio que permite
identificar azucares reductores y una prueba de que permite identificarla presencia de
almidón e en carbohidratos. El software fue desarrollarlo y estructurado por un grupo de
profesionales multidisciplinario en pedagogía, como diseñadores gráficos, programadores
y pedagogos, este trabajo se realizó en etapas:
Etapa 1: Se realizó una serie de reuniones y video llamadas con las instrucciones para
hacer una herramienta didáctica como esta, posterior a las reuniones, se inició la
elaboración de un guion que describiera uno a uno los pasos a seguir por el equipo de
diseño, con las indicaciones, la información conceptual, actividades y laboratorios que se
presentarían a los alumnos en la herramienta virtual.
Etapa 2: Se hizo la revisión de conceptos, actividades y redacción, además de analizar la
secuencialidad de los temas, con el fin de hacer una retroalimentación y correcciones
necesarias por el equipo pedagógico del grupo conformado por asesor docente y
pedagogos.
Etapa 3: El equipo de diseño visual-gráfico realizo la ambientación según la estructura
visual que se planteaba en el laboratorio, por último, entró el equipo de y programadores
para generar en sí la herramienta virtual hecha bajo los parámetros establecidos por la
universidad y se hacían reuniones constantes para ver los avances del trabajo y las
correcciones o cambios que podían darse durante esta etapa.
3.4 Fases del trabajo
Fase 1: Exploración “Diagnóstico de los conocimientos previos”
En esta fase se hicieron dos actividades que permiten identificar los conocimientos del
alumno, una de ellas es el desarrollo y aplicación un pretest para examinar las ideas
previas de los estudiantes y los obstáculos epistemológicos de los mismos. El pretest tiene
14 presuntas de selección múltiple con única respuesta (anexo 1) estas preguntas surgen
debido a que las macromoléculas se han trabajado como conceptos básicos y
fundamentales en ciencias naturales, biología y química durante los años de bachillerato.
La forma en que está elaborada las preguntas permitirán también mirar la comprensión
Metodología 30
lectora ya que una buena lectura de la pregunta, facilitara la solución adecuada de las
mismas, las preguntas se clasificaron de la siguiente manera:
Preguntas 1 y 2: Pretenden determinar los saberes previos que permitirá hacer un análisis
sobre que tanto identifican las macromoléculas los estudiantes y las reconocen como
compuestos biológicos y energéticos, estas preguntas también permitirán analizar si los
estudiantes identifican los compuestos bio-orgánicos o bio-inorgánicos, los estudiantes de
grado 12 deberían tener nociones sobre las macromoléculas, si bien este concepto es
amplio, también se debe tener en cuenta que es básico en la biología y es enseñado
desde los primeros años de bachillerato cuando se trabaja sistema digestivo.
Preguntas 3, 4 y 5: Conocimientos de carbohidratos. La indagación de ideas previas sobre
la estructura y función de los hidratos de carbono permiten determinar el conocimiento de
los estudiantes sobre la función biológica de los carbohidratos en los seres vivos, ya que
como tema se enseña en lo grado, además de indagar que tanto conocen de los
carbohidratos como estructura química y la clasificación de estos compuestos, como están
conformados químicamente (estructuras) y en que procesos bioquímicos se pueden
identificar, las estructuras y clasificación de los carbohidratos se enseña en química
orgánica grado once, de acuerdo a esto los estudiantes deberían tener una noción sobre
este tema.
Preguntas 6, 7, 8, 9 y 10: Conocimientos sobre proteínas. Estas preguntas permitirán la
indagación de ideas previas sobre las proteínas, estas preguntas se hicieron teniendo en
cuenta que los estudiantes deben tener conocimientos mínimos del tema por ya que en
ciencias y biología se enseñan cómo conceptos en nutrición y en genética.
Preguntas 11, 12, 13 y 14: Conocimientos sobre lípidos. Con estas preguntas se pretende
analizar la capacidad de interpretación de textos teniendo en cuenta que es mínima la
información tanto de ciencias, como de biología y química que se enseñan en bachillerato.
Con la aplicación del pretest se busca conseguir mediciones cuantitativas y conocer las
nociones y conocimientos previos de los estudiantes sobre los conocimientos sobre las
macromoléculas.
Posteriormente, se hará el estudio de las respuestas obtenidas de manera individual y por
grupos de preguntas, el análisis de resultados se hizo fue graficado tabulado y graficado
en barras en donde se podrá observar los conocimientos del grupo sobre este tema.
Metodología 31
Fase 2: Elaboración de la unidad didáctica.
La aplicación del pretest permitió identificar las dificultades, fortalezas y obstáculos
presentadas por los estudiantes sobre el tema “las macromoléculas” y con base a estos
datos se elaboró una unidad didáctica que consta de tres guías una para carbohidratos,
una para lípidos y una para proteínas cada una con objetivos, actividades, laboratorios y
un proyecto de aula, también se elabora un software (laboratorio virtual).
Guía 1: Carbohidratos
Guía 2: Lípidos
Guía 3: Proteínas
Cada guía se hace con la siguiente estructura:
1. Presentación: Titulo especifico de cada macromolécula.
2. Objetivos: Lo que se pretende alcanzar al final de las actividades y la guía.
3. Enfoque disciplinar: Es el conjunto de conocimientos que son específicos y que se
pretenden enseñar del tema. Dichos contenidos serán incluidos dentro de cada guía,
escogidos de acuerdo al criterio del profesor y a las especificaciones del curso que se
ofrece.
4. Actividad: Actividades que pueden ser grupales o individuales con las cuales se
desarrollen habilidades de pensamiento científico, estas actividades de construcción
del conocimiento, de aplicación o elaboración de conclusiones, y actividades
transversales con otras áreas (Matemáticas, emprendimiento)
5. Proyecto: En cada guía se realiza un producto empresarial que tenga como base la
macromolécula usada (Carbohidrato, lípido o proteína).
Cada guía va acompañada por una práctica de laboratorio que permitirá hacer la
experimentación del tema trabajado, será evaluado con un informe de laboratorio que
deben entregar tres días después de cada práctica.
LABORATORIO No. 1 CARBOHIDRATOS
Solubilidad de carbohidratos
El carácter reductor de los azúcares
Identificación del almidón
Metodología 32
LABORATORIO No. 2 LIPIDOS
Identificación de lípidos
LABORATORIO No. 3 PROTEÍNAS
Punto de coagulación de una proteína por temperatura y por ácidos
Precipitados de proteínas con ácidos
Con la aplicación de esta unidad se pretende resolver algunos de los obstáculos del
proceso de enseñanza y el enriquecimiento del mismo, tomando como base el modelo
propuesto por Mario Quintanilla, (2010).
Fase 3: Aplicación en el aula de la unidad didáctica y evaluación.
La implementación de la unidad didáctica se realizó en 5 ciclos académicos de tres
sesiones (cada una de 85 minutos). En total 14 sesiones. Como se
mencionó anteriormente se toma como base el modelo de unidad didáctica planteado
por Quintanilla, 2010. Al inicio de cada ciclo cada estudiante tenía una copia de la
guía física, o en su tablet. La actividad 1 de la unidad didáctica es el pretest que se
usa para identificar los preconceptos de los alumnos ha sido explicado en la sesión
3.3 (fase uno) además las preguntas realizadas en el postest se adjuntan al presente
trabajo como un anexo (anexo 1). A continuación, se presenta una descripción de
actividades que se desarrollaron en el salón de clase. (Tabla 3-1).
Tabla 3-1: Actividades realizadas en la implementación de la unidad didáctica.
Sesión Temas Tiempo
(85m)
Actividad
1 NA
Macromoléculas
30’
35’
20’
Se socializa con los estudiantes que es una unidad didáctica, los propósitos y objetivos de la unidad didáctica, se concretan las responsabilidades individuales y grupales. Se comunicó la metodología de trabajo y cómo se evaluarían estas actividades dentro del curso, por último, organización de grupos para laboratorios y proyectos, por último, se entregan las guías.
Actividad 3° Introducción de nuevos conocimientos: Lectura: “La importancia de una alimentación balanceada” del libro “Química orgánica 2” de La editorial Santillana. Solución del taller
Actividad 4° Estructuración y síntesis: Explicación a los estudiantes acerca de la alimentación balanceada y la función de las sustancias nutritivas por medio de la socialización de las respuestas del taller anterior.
Metodología 33
Tabla 3-1: (Continuación)
Sesión Temas Tiempo
(85m)
Actividad
2 Carbohidratos
30’
40’
10’
Actividad de introducción de nuevos conocimientos: Se hizo una lectura de la 1° parte de la guía “carbohidratos” ¿qué son?, las funciones, clasificación y actividad óptica de los carbohidratos.
Actividad 5 Con el propósito de una identificación de estas moléculas se hizo entrega de una hoja con diferentes estructuras de azúcares para clasificarlas como como monosacáridos, disacáridos, polisacáridos, hexosas, cetosas, triosas, pentosas, hexosas, luego las mismas estructuras se pegaron en el tablero, se explicaba, las respuestas correctas de cada una. Una vez finalizada deben hacer las estructuras propuestas de la hoja con los modelos tridimensionales.
Actividad estructuración, síntesis y elaboración de conocimiento:
Actividad. Cada estudiante hace un mapa conceptual sobre los carbohidratos.
Actividad de aplicación: actividad # 6 de la guía (para la casa).
3 Carbohidratos
Metabolismo 85’
Actividad de introducción de nuevos conocimientos: Se hizo la lectura de la 2° parte de la guía “digestión y metabolismo de los carbohidratos” glucolisis y ciclo de Krebs estas reacciones se proyectarán en el tablero.
Actividad estructuración, síntesis y elaboración de conocimiento:
Cada estudiante realizó un ensayo sobre la importancia de los carbohidratos y su metabolismo en el cuerpo.
4 Carbohidratos en la industria
alimenticia
50’
35’
Actividad de introducción de nuevos conocimientos: En los 35 minutos iniciales de la clase los estudiantes consultan y socializan sobre el uso de los carbohidratos en la industria alimenticia.
5
Carbohidratos en la industria
alimenticia 85’
Actividad de aplicación:
Proyecto de clase: Hagamos una conserva. Hagamos arequipe
Lab Carbohidratos 85’
Actividad de introducción de nuevos conocimientos
Actividad estructuración, síntesis y elaboración de conocimiento
Actividad de aplicación
6 Lípidos 85’
Actividad de introducción de nuevos conocimientos Se hizo una lectura de la guía “Lípidos” ¿Qué son? Funciones y clasificación. Actividad estructuración, síntesis y elaboración de conocimiento: Explicación a los estudiantes acerca de los temas leídos en la guía de lípidos. Actividades de aplicación Con el propósito de reforzarlos conceptos aprendidos a través de la guía se realiza la actividad 7 de la guía de lípidos.
Metodología 34
Tabla 3-1: (Continuación)
Sesión Temas Tiempo
(85m)
Actividad
7 Lípidos Reacciones
60’
25
Actividad de introducción de nuevos conocimientos Se continua con la guía mediante una clase magistral reacciones (saponificación, emulsificacion, digestión y metabolismo de lípidos).
Actividad estructuración, síntesis y elaboración de conocimiento: Actividad 8 de la guía “el efecto lavador del jabón u
detergentes”.
8 Lípidos en la
industria
85’ Actividad de aplicación: Proyecto de clase: Hagamos jabón.
9 Lab Lípidos 85 Actividad de introducción de nuevos conocimientos Actividad estructuración, síntesis y elaboración de conocimiento: Actividad de aplicación
10 Proteínas
45’
40’
Actividad de introducción de nuevos conocimientos Se hizo una lectura de la guía “Proteínas” ¿Qué son? Funciones, clasificación, digestión de proteínas. Actividad estructuración, síntesis y elaboración de conocimiento. Socialización de la guía y aclaración de dudas por parte de la docente
11 Proteínas 85’ Actividad estructuración, síntesis y elaboración de conocimiento actividades 8 y 9 de la guía
12 Lab proteínas 85’
Actividad de introducción de nuevos conocimientos Actividad estructuración, síntesis y elaboración de conocimiento: Actividad de aplicación
13 y 14 Proyectos 85’
Actividades de evaluación Entrega de proyectos (producto, videos, carpeta) Aplicación de postest Aplicación se software (no se alcanza a aplicar)
Evaluación.
Las unidades didácticas requieren una evaluación de las experiencias de aprendizaje
antes, durante y después de la implementación, es necesario identificar los tipos de
evaluaciones que se dan en el ciclo de aprendizaje como lo son la evaluación inicial, la
evaluación formativa, la autoevaluación, evaluación sumativa.
La evaluación en la clase y durante la implementación de la unidad didáctica fue continua,
objetiva y basada en competencias en ciencias naturales en donde se buscaba que el
estudiante comprendiera el conocimiento científico, explicara fenómenos e indagara sobre
Metodología 35
el conocimiento adquirido. Durante y después de las actividades de aprendizaje,
laboratorios y proyectos se hacía una evaluación y una retro alimentación de la misma.
El pretest permitió conocer las ideas previas que tenían los estudiantes y en este caso se
aplicó la misma prueba para evaluar los aprendizajes que lograron los estudiantes después
de la implantación de la estrategia metodológica. Teniendo en cuenta los mismos patrones
a evaluar, conocimientos generales de las macromoléculas, conocimientos sobre
carbohidratos, conocimientos sobre lípidos y conocimientos sobre proteínas cuya finalidad
es hacer una comparación descriptiva y cuantitativa en dos etapas, la inicial de
conocimientos previos y la final con los nuevos aprendizajes y conocimientos construidos.
Una actividad que permitió la construcción del conocimiento a partir de experiencias fue la
elaboración proyectos en el aula en los cuales se realizaron de productos químicos que
tuvieran como base carbohidratos, lípidos o proteínas con las cuales se buscaba no solo
ver las macromoléculas desde la bioquímica y desde las reacciones metabólicas; sino a
nivel industrial por tal motivo al iniciar la unida se dio un producto por parejas, al cual le
debían hacer un análisis desde su parte química, industrial, efectos buenos o malos en el
cuerpo, y en el medio ambiente, dependiendo de su ingestión o aplicación según fuera el
caso, realizando a su vez un proceso transversal con emprendimiento.
Cada producto fue calificado, como producto industrial, además de estar acompañado de
un video realizado por los estudiantes en donde se debía ver el proceso y los materiales
que se usaron. Para un aprendizaje en profundidad por producto debían entregar una
carpeta en la cual se encontraba el análisis del producto con su materia prima
(carbohidrato, lípido o proteína).
4. Análisis y resultados
4.1 Análisis de pretest
La aplicación del pretest permitió hacer un análisis de acuerdo a la valoración, se inició
construcción de una unidad didáctica sobre las macromoléculas, dando resultados que
fueron analizados de manera individual y por grupo de preguntas (en negrilla, al final de
cada grupo).
Con la aplicación del pretest se busca conseguir mediciones cuantitativas y conocer las
nociones y conocimientos previos de los estudiantes sobre los conocimientos sobre las
macromoléculas, lo que conocen desconocen.
Grupo 1: Preguntas 1 y 2 pretenden determinar los saberes previos identificación de
macromoléculas como compuestos biológicos y energéticos. Las respuestas correctas se
resaltan en negrilla.
4.1.1 Preguntas y análisis.
PREGUNTA 1. Las biomoléculas en la célula se clasifican como compuestos bio-orgánicos
y compuestos bio-inorgánicos, entendiéndose por bio-orgánicos como:
a) Agua, sales minerales, lípidos y proteínas.
b) Aldehídos, cetonas carbohidratos y proteínas.
c) Carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.d) Hidrocarburos, carbohidratos, proteínas y lípidos.
Análisis y Resultados 37
De 12 estudiantes, solo 5 tiene la repuesta correcta indicando que 7 es decir más de la
mitad que equivale al 41.6% presentan confusión o desconocimiento del tema ya que no
reconocen las macromoléculas (Carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) como
biomoléculas y compuestos bio-organicos. Las macromoléculas como grupo alimenticio se
trabajan en los currículos de grado 9, esto indica que hay bajo nivel conceptual del tema,
por falta de explicaciones claras y desatención que generaron vacíos conceptuales.
Figura 4-1: Reconocimiento e identificación de las macromoléculas.
Tomado de: Fuente propia
PREGUNTA 2. Los alimentos contienen energía en los enlaces químicos que mantienen
unidas a las moléculas (grupos de átomos). El sistema digestivo rompe estos enlaces
liberando la energía química de tal manera que se convierte en otras formas de energía,
algunos de estos compuestos contienen más niveles de energía que otros, los lípidos son
energía de reserva, los carbohidratos energía para ser utilizada de consumo inmediato.
Los compuestos orgánicos con mayor contenido de energía son:
a) Proteínas
b) Lípidos
c) Glúcidos o carbohidratos
d) Esteroides
Análisis y Resultados 38
De los estudiantes de la población, 2 escogieron la respuesta correcta (b), 8 estudiantes
seleccionaron la opción (c) la como respuesta correcta que indica que son los
carbohidratos son los compuestos con mayor energía de reserva y no los lípidos, se
evidencia errores conceptuales, o desconocimiento de las funciones de los grupos
alimenticios, además de una mala lectura del texto, la pregunta menciona de una manera
muy general las funciones de estos compuestos químicos.
Figura 4-2: Macromoléculas. Compuestos bioenergéticos.
Tomado de: Fuente propia
El análisis para el grupo de preguntas generales 1 y 2 da como resultado un
desconocimiento del tema por parte de los alumnos evidenciado que una gran
cantidad de estudiantes no supera el 50 % de respuestas buenas por el contrario se
encuentran muy por debajo de este indicando que no tiene los conocimientos del
tema.
GRUPO 2: Las preguntas 3, 4 y 5 sobre conocimientos de carbohidratos, estructura y
función de los hidratos de carbono, función biológica de los carbohidratos en los seres
vivos, estructura química y la clasificación de estos compuestos, así como están
conformados.
Análisis y Resultados 39
PREGUNTA 3. Los compuestos orgánicos formados por dos moléculas de monosacáridos
como la lactosa (glucosa + galactosa), sacarosa (glucosa + fructuosa), maltosa (glucosa +
glucosa) se les conoce como:
a) Disacárido
b) Polisacárido
c) Monosacárido
d) Oligosacárido
De los 12 estudiantes, 6 seleccionan la respuesta correcta equivalente a un 50% de
aciertos, los otros 6 no tienen conocimiento del tema pues no identifican las moléculas
como disacáridos, no reconocen la estructura química de los azúcares o su clasificación,
se evidencia que no hay buenas bases de compuestos químicos de carácter orgánico. La
mitad de la población selecciona la respuesta correcta a la pregunta, sin embargo, esto no
es un indicador del conocimiento del tema pues cabe decir que también está la posibilidad
que hayan respondido al azar por desconocimiento.
Figura 4-3: Reconocimiento e identificación de las estructuras de los carbohidratos
Tomado de: Fuente propia
PREGUNTA 4. Es la forma principal de almacenamiento de carbohidratos (reserva
energética) en los animales, se encuentra en proporción mayor en el hígado (hasta 6%) y
Análisis y Resultados 40
en el músculo, donde rara vez excede de 1%. Sin embargo, debido a su masa mayor, el
músculo almacena tres a cuatro veces la cantidad que tiene el hígado como reserva. Es
un polímero ramificado de alfa-glucosa.
a) Glucógeno
b) Almidón
c) Celulosa
d) Sacarosa común
De 12 estudiantes, solo 5 identifican el glucógeno como la fuente de almacenamiento de
reserva energética en los animales escogiendo la respuesta (a),7, equivalente a un
porcentaje de 41.66% de la población, 6 estudiantes presentan dificultad y dan otras
opciones como la glucosa o la celulosa en una mayor proporción como la respuesta
correcta.
Figura 4.4: Carbohidratos como fuente energética y de reserva en los animales.
Tomado de: Fuente propia
PREGUNTA 5. El conjunto de reacciones bioquímicas por las cuales determinados
compuestos orgánicos (azúcares) son degradados completamente, por oxidación, hasta
convertirse en sustancias inorgánicas, proceso que proporciona energía aprovechable por
la célula (principalmente en forma de ATP). Se da alternamente con el proceso de
Análisis y Resultados 41
intercambio gaseoso a nivel celular. La producción y utilización de la glucosa están
directamente relacionados con los procesos de:
a) Fotosíntesis y respiración celular
b) Respiración y digestión
c) Fotosíntesis y respiración
d) Respiración y excreción
Solo 6 estudiantes de los 12, es decir el 50% del grupo que aplicaron la prueba identifican
la glucosa en procesos metabólicos de los organismos vivos ya sea para la producción o
la utilización de la glucosa como la respiración celular (opción c), la mitad de los
estudiantes señalan respuestas incorrectas, demostrando poco conocimiento del proceso
en el cual el cuerpo y las plantas usan y obtiene la energía para realizar sus procesos
biológicos. 3 estudiantes responden respiración y digestión, 2 estudiantes responden que
la respuesta es fotosíntesis y respiración celular y un estudiante respiración y excreción.
El 50 % del grupo no tiene conocimiento del tema.
Figura 4-5: La glucosa en los procesos metabólicos.
Tomado de: Fuente propia
El análisis del grupo 2, para las preguntas 3, 4 y 5 sobre carbohidratos, da un
porcentaje por debajo por 50 % para las respuestas correctas que aunque el
porcentaje no es tan bajo con relación al grupo uno, sigue habiendo
desconocimiento del tema, estructuras de los carbohidratos, reacciones que sufren,
Análisis y Resultados 42
funciones, clasificación, formas de energía en el cuerpo y los procesos metabólicos
en el que se usa o se produce energía, aunque en un análisis más general con
relación a los otros grupos de preguntas este es del que más nociones tiene
GRUPO 3: Preguntas 6, 7, 8, 9 y 10 sobre conocimientos en proteínas. Estas preguntas
permitirán la indagación de ideas previas sobre las proteínas, estructuras, aminoácidos,
síntesis de proteínas, que se ha trabajado desde la biología en grado 9 cuando se abordan
conceptos básicos de genética, ácidos nucleicos y química orgánica de una manera no
muy profunda ya que es un tema que se enseña en los últimos días del cuarto periodo
académico en grado 11.
PREGUNTA 6. Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los
seis elementos químicos o bioelementos más abundantes en los seres vivos son el
carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (C, H, O, N, P, S), los cuales
constituyen las biomoléculas. Las macromoléculas son proteínas, carbohidratos, lípidos y
ácidos nucleicos, se componen de cadenas de monómeros llamados nucleótidos, que son
estructuras químicas que incluyen un anillo de azúcar de 5 carbonos, un grupo fosfato y
una de cuatro bases que contienen nitrógeno. Una de las biomoléculas que contienen en
su estructura nitrógeno (N) y azufre (S) es:
a) Lípidos
b) Glúcidos
c) Minerales
d) Aminoácidos
De los 12 estudiantes que respondieron la pregunta solo 5 es decir menos de la mitad
identifican al nitrógeno y azufre como otros los elementos que pueden hacer parte de las
estructuras de los aminoácidos seleccionan la respuesta correcta (opción d), Este es un
tema que se trabaja en grados 9 desde la biología, y propiamente en genética cuando se
habla de los aminoácidos como los componentes básicos del material genético y de todos
los procesos que sufre el ADN, eso evidencia que desconocen las estructuras de las bases
nitrogenadas y las proteínas musculares entre otras.
Análisis y Resultados 43
Figura 4-6: Estructuras de las proteínas y aminoácidos.
Tomado de: Fuente propia
PREGUNTA 7. Los aminoácidos son elementos esenciales en la transducción del ADN.
La mayoría de ellos son obtenidos a partir de los alimentos teniendo en cuenta esta
información, la biomolécula cuya carencia en la dieta podría entorpecer en mayor medida
el proceso de tranasducción es:
a) Lípidos
b) Vitaminas
c) Proteínas
d) Carbohidratos
Solo 5 estudiantes señalan las proteínas como los alimentos (biomoléculas) que proveen
los aminoácidos son elementos esenciales en la traducción del ADN (la opción correcta b)
pero más de la mitad del grupo no los identifican como alimentos necesarios con los cuales
a partir de sus reacciones químicas (procesos metabólicos) de degradación de proteínas
se obtengan los aminoácidos necesarios que participan en los procesos del ADN, se
evidencia desconocimiento del tema, falta de sentido común, sobre las proteínas y
específicamente sobre los aminoácidos que las conforman. Quienes no respondieron bien
(4 estudiantes) señalan a los carbohidratos, 2 señalan a las vitaminas, y 1 estudiante a los
lípidos.
Análisis y Resultados 44
Figura 4-7: Aminoácidos y procesos.
Tomado de: Fuente propia
PREGUNTA 8. El ser vivo está formado por macromoléculas que generalmente son
polímeros, esto es moléculas formadas por la unión de varias moléculas pequeñas
similares. Así los ácidos nucleicos son cadenas de nucleótidos, las proteínas cadenas de
aminoácidos y los polisacáridos cadenas de azúcares simples. Cuando la célula va a iniciar
el proceso de división debe primero replicar su ADN para lo cual se necesita abundancia
de:
a) Aminoácidos
b) Ácidos Grasos
c) Nucleótidos
d) Monosacáridos
Para esta pregunta, 5 estudiantes que equivalen a menos del 50 % seleccionan los
nucleótidos como los compuestos necesarios cuando la célula va a iniciar el proceso de
replicación y división del ADN 7 de 12 estudiantes seleccionan respuestas incorrectas, 4
estudiantes seleccionan la opción (a), 1 estudiante la opción (b) y 2 la opción (d). en
general todo el grupo está por debajo del 50 %. No hay un conocimiento la secuencia de
una hebra de ADN formada por nucleótidos que se obtienen a partir de la degradación de
las proteínas en el cuerpo para una síntesis posterior.
Análisis y Resultados 45
Figura 4-8: Aminoácidos y participación en procesos y reacciones de ADN
Tomado de: Fuente propia
PREGUNTA 9. Los péptidos (formado por la unión de un número reducido de
aminoácidos.) las proteínas están formados por la unión de aminoácidos, estas uniones se
dan mediante enlaces entre el grupo amino (–NH2) de un aminoácido y el grupo carboxilo
(–COOH) de otro aminoácido. El enlace que caracteriza a las proteínas es un:
a) Enlace -O-glucosídico
b) Enlace peptídico
c) Enlace éster
d) Enlace fosfodiéster
Solo 6 estudiantes de los 12 que aplicaron la prueba identifican el enlace peptídico como
el enlace característico de las proteínas (opción b), la mitad de los estudiantes señalan
respuestas incorrectas, demostrando poco conocimiento del tema, no identifican que la
reacción entre aminoácidos genera péptidos, que se unen por enlaces peptídicos, en
donde el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino de otro se unen, y la unión de
muchos aminoácidos forman una proteína. Por tal motivo se evidencia un desconocimiento
no solo en lo relacionado a aminoácidos, sino también de proteínas. 3 estudiantes
seleccionron la opción (a) enlace -O-glucosídico, 2 estudiantes la opción (b), el enlace éster
y 1 estudiante señala la opción (d) enlace fosfodiéster. El 50 % del grupo no saben mucho
del tema.
Análisis y Resultados 46
Figura 4-9: Enlaces de las proteínas
Tomado de: Fuente propia
PREGUNTA 10. Se llama desnaturalización de las proteínas a la pérdida de las estructuras
de orden superior (secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la cadena polipeptídica
reducida a un polímero estadístico sin ninguna estructura tridimensional Cualquier factor
que modifique la interacción de la proteína con el disolvente disminuirá su estabilidad en
disolución y provocará la precipitación. Así, la desaparición total o parcial de la envoltura
acuosa, la neutralización de las cargas eléctricas de tipo repulsivo o la ruptura de los
puentes de hidrógeno facilitará la agregación intermolecular y provocará la precipitación.
La precipitación suele ser consecuencia del fenómeno llamado desnaturalización y se dice
entonces que la proteína se encuentra desnaturalizada fija. Una proteína se desnaturaliza
cuando:
a) Se rompen todos los enlaces que mantienen la estructura a excepción de los peptídicos
b) Se rompen todos los enlaces
c) Se rompen sólo los puentes de H
d) Se disuelve en agua
Se evidencia que no hay un conocimiento de los enlaces y las reacciones que sufren las
proteínas y el proceso de desnaturalización, ya que con relación las respuestas el grupo
están por debajo del 50%, 4 estudiantes señalaron la respuesta correcta opción (c), 4
estudiantes la opción (a), 2 estudiantes la opción (b) y dos estudiantes la opción (d) se
Análisis y Resultados 47
evidencia un bajo nivel con relación al conocimiento de los enlaces y las reacciones que
pueden tener las proteínas.
Figura 4-10: Enlaces de las proteínas
Tomado de: Fuente propia
El análisis para el grupo 3 que corresponde a las preguntas 6, 7, 8, 9 y 10 sobre
proteínas indica que los estudiantes no tiene conocimientos generales sobre las
proteínas, se evidencia que hay desconocimiento conceptual desde la biología y
desde la química, pues no conocen las estructuras, como están conformadas, que
tipos de enlaces forman y las reacciones que sufren da un porcentaje de inferior al
50 % para las respuestas buenas, es decir menos de la mitad del grupo llegan al
conocimiento mínimo para las respuestas incorrectas muy por debajo del 50 % por
ende no tiene los conocimientos aminoácidos, reacciones, y funciones de este
grupo de compuestos, ADN, algunos de estos conceptos trabajados en biología de
grado 9° presentan confusión, o no los relacionan con su entorno y su cuerpo,
además se interpreta una mala comprensión lectora.
GRUPO 4: Las preguntas 11, 12, 13 y 14 relacionadas con conocimientos sobre lípidos.
Con estas preguntas se pretende analizar la capacidad de interpretación de textos
Análisis y Resultados 48
teniendo en cuenta que es mínima la información tanto de ciencias, como de biología y
química que se enseñan en bachillerato.
PREGUNTA 11. Esta es una biomolécula de naturaleza lipídica formada por una larga
cadena hidrocarbonada lineal, con un extremo polar y uno apolar, pueden tener de
diferente longitud o número de átomos de carbono, en cuyo extremo hay un grupo carboxilo
(COOH) Los lípidos son ácidos orgánicos de cadena larga, cada átomo de carbono se une
al siguiente y al precedente por medio de un enlace covalente sencillo o doble se puede
formular un compuesto genérico como R-COOH, donde R es la cadena hidrocarbonada
que identifica al ácido en particular. La molécula que se representa a continuación CH3 –
(CH2)10 – COOH es:
a) Un esteroide
b) Una cera
c) Una manteca
d) Un ácido graso
De 12 estudiantes la mitad seleccionaron la opción correcta la opción de que permite la
identificación de los ácidos grasos de acuerdo a su estructura, este valor corresponde al
50%, 6 estudiantes en total seleccionaron respuestas incorrectas Esteroideos 3
estudiantes, ceras 2 estudiantes, mantecas 1 estudiante, no hay un conocimiento sobre
las estructuras de los lípidos o ácidos grasos, se evidencia una dificultad en el tema y una
mala comprensión lectora. Este tema se aborda en las temáticas de 9° grado como grupo
alimenticio, mas no desde un enfoque química orgánica como compuestos orgánicos que
desde un aspecto más química analiza cómo estas conformadas las moléculas de lípidos,
y cuáles son sus estructuras, que átomos las conforman, que es un grupo carboxilo entre
oros.
Tampoco es un indicador que el 60% de los estudiantes respondieran correctamente esta
pregunta por conocimiento, pues puede ser la selección de una respuesta al azar, o
simplemente una relación de algún preconcepto.
Análisis y Resultados 49
Figura 4-11: Estructura de los ácidos grasos.
Tomado de: Fuente propia
PREGUNTA 12. Las grasas insaturadas son aquellas que poseen dobles enlaces es su
configuración molecular, son fácilmente identificables, puesto que estos dobles enlaces en
sus cadenas de carbono, hacen que su punto de fusión sea menor que el del resto de las
grasas, por lo que se presentan ante nosotros como aceites. En los mamíferos, incluido el
ser humano, la mayoría de los ácidos grasos se encuentran en forma de triglicéridos y el
organismo no puede sintetizarlos, por lo que deben obtenerse por medio de la dieta. Con
relación a las grasas instauradas podemos decir:
a) El más abundante en la membrana de las células animales son el Ac. oleico. y el Ac.
Palmítico
b) El número de dobles enlaces siempre es un número par.
c) Son líquidos a temperatura ambiente.
d) Pueden ser sintetizados por los mamíferos, pero no por otros animales.
Para esta pregunta solo 2 estudiantes de 12, es decir el 17 % de la población escogieron
la opción correcta (c), es claro que no leen y analizan la pregunta, también se evidencia
falta de conocimiento por parte de los estudiantes ya que 10 estudiantes equivalentes al
83.% escogen respuestas erróneas, indicando que se encuentran en un nivel bajo de
conocimiento del tema, no identifican características de las grasas insaturadas; 3
Análisis y Resultados 50
estudiantes seleccionaron la respuesta (a), 3 seleccionaron la respuesta (b), 3 estudiantes
la respuesta (d) y 1 selecciono la respuesta (e).
Figura 4-12: Grasas insaturadas estructuras y características.
Tomado de: Fuente propia
PREGUNTA 13. Las grasas tienen un papel muy relevante en la alimentación y son
esenciales para un buen crecimiento y desarrollo de nuestro organismo. Las principales
funciones de las grasas en el organismo son: Constituyen su principal fuente de energía.
Forman parte de la estructura celular, y son especialmente importantes en la membrana
celular. Tienen una función reguladora: algunos lípidos forman hormonas como las
sexuales o las suprarrenales. Vehiculizan vitaminas y nutrientes esenciales, por lo que son
imprescindibles para la absorción de las vitaminas liposolubles (A, D, E y K). Las grasas
insaturadas han demostrado ser claves en la reducción del colesterol-LDL y en la reducción
del riesgo de enfermedad coronaria y accidentes cerebrovasculares. Dan sabor y
palatabilidad a los alimentos. Otras funciones son típicas de las grasas en general son las
siguientes menos una:
a) Suponen un almacén de vitaminas, aminoácidos, proteínas y grasas
b) Actúan como suavizantes o lubricantes.
c) Realizan funciones de revestimiento y protección.
d) Son aislantes térmicos.
Análisis y Resultados 51
El 25% de los estudiantes que realizaron la prueba, es decir solo 3 de los 12 estudiantes
identifican que el almacenamiento de vitaminas, aminoácidos, proteínas y grasas no son
funciones de los lípidos (opción a) 9 estudiantes dan respuestas erróneas, el grupo en
general evidencia poco conocimiento en cuanto a las grasas, y sus funciones.
Figura 4.13: Funciones de las grasas y los lípidos
Tomado de: Fuente propia
PREGUNTA 14. Los triglicéridos o acilgliceroles son el principal tipo de grasa transportado
a todo el organismo para dar energía o para ser almacenados como grasas o lípidos, al
igual que el colesterol, son grasas que se encuentran y se transportan en la sangre. Una
vez que su cuerpo ha utilizado las calorías que necesita, almacena el resto en forma de
grasas. Luego de comer, el organismo digiere las grasas de los alimentos en el intestino
delgado en donde son trasportados al hígado por la sangre y después de una serie de
reacciones se producen los triglicéridos. Señale la opción que no es correcta sobre los
triglicéridos:
a) Los triglicéridos es la forma más eficiente que tiene el organismo de almacenar energía.
b) Los triglicéridos proceden de los ácidos grasos que absorbemos a través del intestino
procedente de los alimentos y de los que el hígado es capaz de elaborar.
c) Son las grasas que forman las hormonas.
d) Los triglicéridos pasan a la sangre del intestino y el hígado, siendo transportados por
unas proteínas especialmente diseñadas para ello, las lipoproteínas.
Análisis y Resultados 52
e) Se conocen también como triacilgliceroles.
Se evidencia desconocimiento con relación a la clasificación de los lípidos, cuales lípidos
se encuentran en el cuerpo que se encuentran en el cuerpo, las funciones de los
triailgliceroles. El grupo evaluado en general presenta bajo nivel las respuestas buenas no
alcanzan 50% solo 4 estudiantes (33 % Aproximadamente) de 12 dan la opción correcta
identificando que no es función de los triacilgliceroles formación y producción de hormonas
en el cuerpo, 9 estudiantes indican dificultad en el tema.
Figura 4-14: Funciones de las grasas y los lípidos.
Tomado de: Fuente propia
El análisis para el grupo 4 que corresponde a las preguntas 11, 12, 13, y 14 sobre
lípidos da un porcentaje muy inferior al 50 % para las repuestas buenas, el grupo en
general se encuentra en un nivel debajo de conocimiento mínimos o básicos sobre
lípidos, es decir, funciones, clasificación, sus estructuras, y reacciones que sufren
los lípidos, se evidencia desconocimiento o confusión sobre los el tema en general,
o no los relacionan con su entorno y su cuerpo, además se interpreta una mala
comprensión lectora.
Análisis y Resultados 53
Al comparar por grupos de preguntas todas las respuestas se encuentran por debajo
del 50%, 1° Grupo de preguntas (1 y 2) que corresponde a macromoléculas, es el
grupo que tiene un más vado resultados es decir es donde se presenta un mayor
desconocimiento del tema “macromoléculas”, el 2° grupo (preguntas 3, 4 y 5) que
corresponde a carbohidratos tiene un porcentaje que se aproxima al 50 % siendo
este el tema del cual tienen más nociones los estudiantes, aunque tampoco supera
la mitad de preguntas correctas esta debajo del 50%; el tercer grupo de preguntas
(6,7,8,9 y 10) que corresponde a proteínas tiene un porcentaje de 41.6% y por ultimo
las preguntas (11, 12, 13 y 14) de lípidos tienen un 31.24%. Como análisis de puede
decir que hay poco conocimiento de estos temas y poca comprensión lectora.
4.2 Comparación pretest y postest
La aplicación de este test permitió hacer un análisis que se tomó como base para el
desarrollo de una unidad didáctica del tema “Las macromoléculas”, además una
comparación de los conocimientos de los estudiantes con relación al tema antes y después
de la implementación de la estrategia metodológica, identificando el nivel de desempeño
individual de los estudiantes y del grupo. Los resultados de las preguntas tanto del pretest
y como postest, fueron analizados, esta comparación se limita a un aspecto más numérico
y porcentual, a diferencia del análisis realizado por grupos de preguntas de estas mismas
pruebas, se da una interpretación más amplia por grupos de preguntas fueron los siguiente:
Pregunta 1: Es evidente que un mayor número de estudiantes escogieron la opción (c)
como la respuesta correcta en donde identifican a los Carbohidratos, lípidos, proteínas y
ácidos nucleicos como biomoléculas y compuestos bio-orgánicos, que se encargan de
suplir al cuerpo de energía ya sea de reserva o energía para realizar las actividades diarias.
Identificas sus estructuras y funciones en comparación con el pretest en donde se dio un
porcentaje muy bajo de estudiantes con este conocimiento.
Pregunta 2: Los resultados demuestran que más estudiantes seleccionaron la respuesta
(b) como la correcta, seleccionando a los lípidos como los compuestos orgánicos con
mayor contenido de energía, identifican que es la principal reserva energética de un cuerpo
en el pretest solo dos estudiantes seleccionaron los lípidos como los compuestos
biológicos con más energía ya que la gran mayoría seleccionaron a los carbohidratos. Esta
Análisis y Resultados 54
pregunta en particular demuestra confusión del tema y aunque no es un incremento muy
grande supera el 50 %.
Pregunta 3: Se observa un incremento en el número de alumnos que identifican a los
disacáridos como compuestos orgánicos formados por dos moléculas de monosacáridos,
identifican estas estructuras como polimeritos donde su unidad más básica es en
monómero. identifican más estudiantes estructuras de monosacáridos, disacáridos,
oligosacáridos y polisacáridos, además identifican en estos su forma de reaccionar de
acuerdo la organización de sus átomos, en el pretest 5 estudiantes escogieron la opción
correcta, en el postest ya eran 9 estudiantes que la seleccionaron indicando que 3
personas salieron de su error conceptual o desconocimiento.
Pregunta 4: en el pretest 5 estudiantes seleccionaron al glucógeno como la forma en que
se almacena la energía y en que se encuentra en el hígado y en el músculo de animales,
se evidencia apropiación del concepto por parte de más estudiantes, aunque que se
aumentó el número de estudiantes que habían seleccionado esta respuesta en el pretest
aun tres personas seleccionan respuesta incorrecta indicando que no entendieron el
concepto o presentaron confusión.
Pregunta 5: Se evidencia un incremento en el número de estudiantes que identifican los
procesos de fotosíntesis y respiración directamente con la producción y utilización de la de
6 estudiantes en el pretest pasaron a ser 9 en el postest.
Pregunta 6: el número de estudiantes que selecciono la respuesta (d) como correcta en
donde identifican al nitrógeno y azufre como otros los elementos que pueden hacer parte
de las estructuras de los aminoácidos paso de 5 a 9 estudiantes. Uno de los errores más
notorios es que solo identificaban los elementos de carbono, hidrógeno y oxígeno como
los elementos que conforman las proteínas, después de la aplicación de la guía de las
proteínas identificaron que otros elementos como el nitrógeno y el azufre están dentro de
estas estructuras moleculares.
Pregunta 7: El 50% de los estudiantes eligieron la opción (c) que es la respuesta correcta
en donde señalan a las proteínas como los alimentos (biomoléculas) que proveen los
aminoácidos y son elementos esenciales en la traducción del ADN, esto demuestra que
aún hay estudiantes que tiene un equívoco o no muy establecido sobre las proteínas como
alimento y como de este grupo alimenticio se obtienen nutrientes como los aminoácidos
Análisis y Resultados 55
que además participan en otros procesos celulares, en comparación con el pretest
aumenta un estudiante el número de repuestas.
Pregunta 8: El 50% de los estudiantes eligieron la opción (c) donde identifican que los
nucleótidos se requieren en abundancia en la célula cuando esta va a iniciar el proceso de
réplica de ADN, se evidencia aun una dificultad en lo relacionado a los aminoácidos pues
no hay un incremento muy grande en el número de estudiantes con relación a las repuestas
correctas y solo un estudiante cambio su idea previa, esta pregunta está directamente
relacionada con la pregunta número 8 en la cual se habla sobre como las proteínas que
son ingerimos son la fuente primaria por la cual entran los aminoácidos al cuerpo, aún hay
dificultad en este tema.
Pregunta 9: Se evidencia un incremento en el número de estudiantes que seleccionan la
repuesta correcta (b) identificando el enlace peptídico como el enlace que caracteriza a las
proteínas de 6 alumnos que seleccionaron esta respuesta en el pretest, el número de
estudiantes cambia a 9 estudiantes en el postest. Se evidencia que algunos jóvenes
reestructuraron sus conocimientos con relación a formación de proteínas y a las reacciones
que estas pueden sufrir como el hidrolisis.
Pregunta 10: De los 12 estudiantes que hicieron la prueba 10 escogen la repuesta (c) con
la cual ellos identifican que una proteína se desnaturaliza cuando se rompen sólo los
puentes de Hidrogeno que ellas forman, en el pretest solo 4 estudiantes seleccionaron la
respuesta correcta indicando muchos vacíos conceptuales o desconocimiento del tema.
La práctica de laboratorio de proteínas ayudo mucho en la construcción de este
conocimiento ya que realizaron reacciones en las cuales diferentes proteínas sufrieron
desnaturalización y experimentar da más claridad y cocimiento de algo, en este caso de
las proteínas.
Pregunta 11: El 100% de los estudiantes identificaron las estructuras de los ácidos grasos
como cadenas carbonadas muy grandes en cuyo extremo se encuentra ubicado un ácido
carboxílico, en el pretest solo 6 estudiantes es decir el 50% los reconocieron por sus
estructuras, se evidencia una asimilación de la estructura molecular de un lípido, se refleja
que estos son identificados por las cadenas carbonadas muy largas y un extremo o cabeza
carboxílica.
Pregunta 12: 8 estudiantes de los 12 seleccionan la respuesta (c) como la correcta,
evidenciando un mayor conocimiento sobre las grasas saturadas e insaturadas, son más
Análisis y Resultados 56
los estudiantes que identifican que las grasas insaturadas son líquidos a temperatura
ambiente con relación al pretest y esto depende de si tiene enlaces dobles o no, por tal
motivo se observa que los estudiantes reconocen a los lípidos por su estructura y como la
estructura define la los comportamientos o propiedades físicas y químicas de los lípidos,
en comparación con el pretest que solo 2 estudiantes sabían la respuesta puesta correcta
Pregunta 13: Se evidencia un incremento en el número de estudiantes que seleccionaron
la respuesta correcta con la cual analizan que el almacenamiento de vitaminas,
aminoácidos, proteínas y grasas no son funciones de los lípidos (opción a) en el pretest,
en el cual solo 3 estudiantes seleccionaron esta respuesta demostrando un alto nivel de
desconocimiento por parte del grupo con relación al conocimiento en las propiedades de
los aceite, grasas y lípidos en general.
Pregunta 14: Para esta pregunta 10 estudiantes seleccionaron la opción (c) como correcta
en el postest, en el pre test solo 4 estudiantes seleccionaron esta opción, con la cual
identifican que no es una función de los triglicéridos formar o producir hormonas una
mayoría de estudiantes reestructuraron su cocimiento sobre los lípidos que se encuentran
en el organismo y sus funciones, pues aseguraban que conocían o habían escuchado el
termino triglicéridos, más desconocían que era, donde estaban y las funciones que tenían.
Solo decían que era algo malo y que tenían familiares enfermos por eso
A continuación, se hace una comparación e interpretación de los resultados en porcentajes
que obtuvieron los alumnos del pretest y el postest, (Figura 4.15)
Antes y después de la implementación se aplicaron 14 preguntas relacionadas al tema de
los carbohidratos dicho análisis deja ver un incremento en los porcentajes de respuestas
correctas de cada pregunta ya que antes de la aplicación del pretest y la unidad didáctica
la mayoría de preguntas tenían un porcentaje inferior al 50%, a excepción de las preguntas
3, 5, 9 y 11 que obtuvieron el 50%, muy por debajo del nivel de conocimientos se
encontraban las preguntas 2 y 12 ambas con un porcentaje muy bajo y la pregunta 13 con
un porcentaje del 25 % se encontraban las preguntas, demostrando conocimientos
insuficientes acerca de las macromoléculas, desde un punto de vista bioquímico, también
se evidencio confusión y mala comprensión lectora.
Análisis y Resultados 57
Figura 4-15: Comparación porcentajes pretest y postest.
Tomado de: Fuente propia
Después de la aplicación de la estrategia metodológica en la cual se hicieron actividades,
proyectos y laboratorios, además de socializaciones de los temas, se deja ver que al
momento de la aplicación del postest los estudiantes tenían más manejo y comprensión;
esto se evidencia ya que los porcentajes de las preguntas todas superan el 50 % a
excepción de la pregunta 8 cuyo valor exacto es 50%, aunque su incremento fue mínimo
se dio ya que en la primera aplicación el porcentaje fue de 41%.
Por grupos de preguntas también se obtienen diferencias en los porcentajes, como se deja
ver en el siguiente análisis (figura 4 -16)
Grupo 1 que corresponde a dos preguntas generales sobre macromoléculas hubo un
aumento del 41%. Grupo 2 cuyas preguntas corresponde a los carbohidratos el incremento
fue de 28% aproximadamente. Grupo 3 preguntas acerca de proteínas presentaron un
aumento de 31%. Grupo 4 que corresponde a las preguntas sobre lípidos el incremento
fue de 52.%.
Análisis y Resultados 58
Figura 4-16: Comparación porcentajes pretest y postest por grupos de preguntas.
Tomado de: Fuente propia
En el pretest el grupo de preguntas que obtuvo mayor porcentaje a pesar de no superar el
50% fue el grupo 2 correspondiente a carbohidratos con un 47%, esto se puede explicar
ya que es el grupo alimenticio que se trabaja más en ciencias y en biología acercando a
los estudiantes un poco más al concepto después del postest las gráficas muestran que
este grupo aumenta aproximadamente en 75% y también el grupo de preguntas con el
porcentaje más alto fue el grupo 4 correspondiente a los lípidos con un porcentaje de 83%.
4.3 Evaluación de competencias en Ciencias Naturales
Evaluar en competencias permite al estudiante desarrollar habilidades, Se puede pensar
entonces que la competencia científica es “la aplicación del conocimiento científico al
contexto de las situaciones vitales” (OCDE, 2006).
El pensamiento científico es una prioridad para los profesores de ciencias al momento de
enseñar, más aún, ante un universo que está en constante cambio y un desarrollo
tecnológico que avanza a pasos agigantados, por tal motivo se debe preparar a los jóvenes
para afrontar la realidad y enfrentarse a los nuevos desafíos que día a día proponen la
Análisis y Resultados 59
ciencia y la tecnología. Para el año 2026 se espera que la educación en Colombia forme
individuos creativos, críticos, que analicen y éticos, que sepan vivir en sociedad con
respeto al otro y al mundo, “Se propenderá, además, por una formación integral del
ciudadano que promueva el emprendimiento, la convivencia, la innovación, la investigación
y el desarrollo de la ciencia” (Educación, 2017).
En los procesos de enseñanza y aprendizaje de la ciencia es necesario hablar en el
lenguaje apropiado, es de gran importancia conocer el lenguaje y la simbología de un tema
específico para entenderlo y de la ciencia en general para relacionarlo con otras disciplinas.
Entendiendo el lenguaje y los símbolos, los conceptos serán más exactos y claros, acordes
con el desarrollo del pensamiento crítico y científico, generando un cambio de modelos
pedagógicos y a su vez un cambio de paradigmas en la práctica docente con relación a la
manera de enseñar y en los estudiantes sobre cómo se aprende. Conocer el lenguaje de
las ciencias facilita la planeación y aplicación de una serie de actividades que construyan
el conocimiento y permita evaluarlo teniendo en cuenta competencias propias de las
ciencias como indagar, identificar y explicar.
Figura 4-17: Estructura de la prueba de ciencias naturales
Imagen tomada de: Guia de orientación Saber 11°
El identificar permite establecer relaciones entre los conceptos biológicos y químicos con
las ideas que tenia de estos, además hacer relaciones entre los conceptos teóricos que se
enseñan en el aula de clase y su entorno que faciliten una explicación o argumentación de
dichos conceptos y posteriormente aplicarlos a diferentes contextos; la indagación da
fuerza a los conceptos válidos y a desechar los conceptos erróneos.
Análisis y Resultados 60
Se pretende la formación de individuos que usen el conocimiento en la solución de
problemas, en la toma de decisiones, que lleven ese conocimiento a contextos diferentes
y que con el impacten en la sociedad, para ello las competencias en ciencias fueron
planteadas para que el estudiante: 1. Por medio de conceptos específicos y el análisis a
los fenómenos que observa en la cotidianidad, comprenda y aplique el conocimiento
adquirido, establezca relaciones no solo conceptuales, también entre procesos biológicos
y químicos, además de la relación que se puede establecer entre los conceptos y los
procesos. 2. Explique dichos fenómenos, como ocurren y sus procesos internos, mediante
el uso de estructuras, modelos propios de las ciencias. 3.Indague y modifique el
conocimiento, haga preguntas genere hipótesis. “Se debe tener presente, además, que
en las instituciones escolares no se trata de formar científicos en sentido estricto, se trata
más bien de formar personas capaces de reconstruir significativamente el conocimiento
existente” ((Icfes), 2017).
Las preguntas que se hicieron en el pretest fueron planeadas para analizar cómo estaba
el grupo con relación a las macromoléculas y específicamente con relación a los
conceptos, composiciones químicas de las macromoléculas, identificación de compuestos,
nociones sobre la composición y la función de los carbohidratos, lípidos y proteínas,
algunas de las reacciones y los procesos metabólicos que estos compuestos sufren, el
grupo alcanzó en el pretest un el nivel mínimo que hace relación a la competencia del uso
comprensivo del conocimiento científico, el nivel de desempeño fue bajo por tal motivo el
grupo de estudiantes no reconoce la información mínima y los conceptos básicos, por tal
motivo las competencias de explicación de fenómenos y de indagación es también
insuficiente.
5. Conclusiones y recomendaciones
5.1 Conclusiones
El conocimiento del referente epistemológico de la bioquímica otorgó un mayor significado
a los conceptos trabajados en las estrategias metodológicas utilizadas y permitió dar más
profundidad y sentido al tema desde un contexto histórico buscando así una mejor
comprensión del mismo.
El diseño de un plan curricular para la enseñanza de la bioquímica permitió establecer los
conceptos más importantes a trabajar en la implementación de esta asignatura como una
materia de carácter electivo para estudiantes que se visualizan como futuros estudiantes
y profesionales en ciencias de la salud, ciencias agropecuarias, biología y química,
además de relacionar y afianzar conceptos que les servirán también en sus pruebas de
estado y exámenes de ingreso a la universidad.
El trabajo del docente, así como el realizado por los alumnos se potencializa con el uso de
una unidad didáctica cuando los objetivos son claros y alcanzables, cuando tiene una
secuencia ordenada y coherente de temas, con una diversidad de actividades que generen
el interés y faciliten el desarrollo de los procesos de comprensión, potenciando las
capacidades y dando sentido al trabajo docente y al aprendizaje de los estudiantes en el
salón de clase.
La aplicación de la (UD) permitió la apropiación de contenidos por parte de los estudiantes
de una manera más crítica y reflexiva ya que se adaptaron los conceptos de carbohidratos,
lípidos y proteínas a su vida cotidiana, a su cuerpo y a los procesos industriales por medio
de actividades, experimentaciones y proyectos que se articularon y se socializaron
permitiendo la construcción del conocimiento.
Conclusiones y Recomendaciones 62
Se evidenció una mejor comprensión del tema después de la aplicación de la estrategia
metodológica, al hacer un análisis y comparación entre el pretest y el postest en el cual se
ve un mejor desempeño de los estudiantes sobre macromoléculas elevando el número de
respuestas correctas del postest y así el porcentaje de alumnos por encima del 70% en
comparación con la prueba diagnóstico.
La evaluación continua es un proceso fundamental para la enseñanza ya que este es un
instrumento para el mejoramiento, que permitió un aprendizaje más sólido, con ella se
evidenció el cumplimiento de los objetivos planteados y como los estudiantes llegaron a
los aprendizajes esperados, demostrando que la implementación de la unidad didáctica y
la evaluación continua son factores influyentes en el aprendizaje, entonces, se mejora el
desempeño académico de los mismos.
Las aplicaciones de las matemáticas en los procesos bioquímicos juegan un papel muy
importante a la hora relacionar conceptos bioquímicos con la vida, pues permiten
dimensionar de una manera, más real valores reales que indican las cantidades de
energía, que entran y salen a la célula, el gasto calórico, la energía que puede medir los
impulsos nerviosos, la producción de energía, entre otros procesos acercándolos más al
concepto y a la apropiación del mismo.
Conclusiones y Recomendaciones 63
5.2 Recomendaciones
A continuación, se da una serie de sugerencias, para una investigación futura.
En razón al l tiempo no se llevó a cabo la aplicación del software (laboratorio virtual) pues
se encontraba en la etapa de diseño por el equipo que lo desarrollo. Se sugiere usar
a futuro la aplicación para un posterior análisis y verificación de la eficacia de las
actividades planteadas como una herramienta que fortalece el proceso de aprendizaje y
los niveles de comprensión de los alumnos.
Se recomienda que en las instituciones en donde no se enseñe bioquímica como un
área se aborde el tema “macromoléculas” en cuarto periodo académico en el cual se
enseña desde la relación de conceptos biológicos y químicos como un eje integrador de
conceptos y no solamente desde la química con el fin que el aprendizaje sea
interdisciplinar y más profundo.
A. Anexo: Pretest
1. Las biomoléculas en la célula se clasifican como compuestos bio-orgánicos y
compuestos bio-inorgánicos, entendiéndose por bio-orgánicos como:
a) Agua, sales minerales, lípidos y proteínas.
b) Aldehídos, cetonas carbohidratos y proteínas
c) Carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos
d) Hidrocarburos, carbohidratos, proteínas y lípidos
2. Los alimentos contienen energía en las uniones químicas que mantienen unidas a las
moléculas (grupos de átomos). El sistema digestivo rompe estas uniones liberando la
energía química de tal manera que se convierte en otras formas de energía algunos de
estos compuestos contienen más niveles de energía que otros, los lípidos son energía
de reserva, los carbohidratos energía para ser utilizada de consumo inmediato. Los
compuestos orgánicos con mayor contenido de energía son:
a) Proteínas.
b) Lípidos
c) Glúcidos o carbohidratos
d) Esteroides
3. Los compuestos orgánicos formados por dos moléculas de monosacáridos como la
lactosa (glucosa + galactosa), Sacarosa (glucosa + fructuosa), maltosa (glucosa +
glucosa) se les conoce como:
a) Disacárido
b) Polisacárido
c) Monosacárido
d) Oligosacárido
Anexos 65
4. Es la forma principal de almacenamiento de carbohidratos (reserva energética) en los
animales, se encuentra en proporción mayor en el hígado (hasta 6%) y en el músculo,
donde rara vez excede de 1%. Sin embargo, debido a su masa mayor, el músculo
almacena tres a cuatro veces la cantidad que tiene el hígado como reserva. Es un
polímero ramificado de alfa-glucosa.
a) Glucógeno
b) Almidón
c) Celulosa
d) Sacarosa común
5. El conjunto de reacciones bioquímicas por las cuales determinados compuestos
orgánicos (azúcares) son degradados completamente, por oxidación, hasta convertirse
en sustancias inorgánicas, proceso que proporciona energía aprovechable por la célula
(principalmente en forma de ATP). se da alternamente con el proceso de intercambio
gaseoso a nivel celular. La producción y utilización de la glucosa están directamente
relacionados con los procesos de:
a) Fotosíntesis y respiración celular
b) Respiración y digestión
c) Fotosíntesis y respiración
d) Respiración y excreción
6. Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los seis
elementos químicos o bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono,
hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre (C, H, O, N, P, S) los cuales constituyen
las biomoléculas. Las macromoléculas son proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos
nucleicos, se componen de cadenas de monómeros llamados nucleótidos, que son
estructuras químicas que incluyen un anillo de azúcar de 5 carbonos, un grupo fosfato
y una de cuatro bases que contienen nitrógeno. Una de las biomoléculas que contienen
en su estructura nitrógeno (N) y azufre (S) es:
a) Lípidos
b) Glúcidos
c) Minerales
d) Aminoácidos
Anexos 66
7. Los aminoácidos son elementos esenciales en la traducción del ADN. La mayoría de
ellos son obtenidos a partir de los alimentos teniendo en cuenta esta información la
biomolécula cuya carencia en la dieta podría entorpecer en mayor medida el proceso
de traducción es:
a) Lípidos
b) Vitaminas
c) Proteínas
d) Carbohidratos
8. El ser vivo está formado por macromoléculas que generalmente son polímeros, esto
es moléculas formadas por la unión de varias moléculas pequeñas similares. Así los
ácidos nucleicos son cadenas de nucleótidos, las proteínas cadenas de aminoácidos y
los polisacáridos cadenas de azúcares simples. Cuando la célula va a iniciar el proceso
de división debe primero replicar su ADN para lo cual se necesita abundancia de:
a) Aminoácidos
b) Ácidos Grasos
c) Nucleótidos
d) Monosacáridos
9. Los péptidos (formado por la unión de un número reducido de aminoácidos.) las
proteínas están formados por la unión de aminoácidos, estas uniones se dan mediante
enlaces entre el grupo amino (–NH2) de un aminoácido y el grupo carboxilo (–COOH)
de otro aminoácido. El enlace que caracteriza a las proteínas es un:
a) Enlace -O-glucosídico
b) Enlace peptídico
c) Enlace éster
d) Enlace fosfodiéster
10. Se llama desnaturalización de las proteínas a la pérdida de las estructuras de orden
superior (secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la cadena polipeptídica
reducida a un polímero estadístico sin ninguna estructura tridimensional Cualquier
factor que modifique la interacción de la proteína con el disolvente disminuirá su
estabilidad en disolución y provocará la precipitación. Así, la desaparición total o parcial
de la envoltura acuosa, la neutralización de las cargas eléctricas de tipo repulsivo o la
Anexos 67
ruptura de los puentes de hidrógeno facilitará la agregación intermolecular y provocará
la precipitación. La precipitación suele ser consecuencia del fenómeno llamado
desnaturalización y se dice entonces que la proteína se encuentra desnaturalizada fija.
Una proteína se desnaturaliza cuando:
a) Se rompen todos los enlaces que mantienen la estructura a excepción de los peptídicos
b) Se rompen todos los enlaces
c) Se rompen sólo los puentes de H
d) Se disuelve en agua
11. Esta es una biomolécula de naturaleza lipídica formada por una larga cadena
hidrocarbonada lineal, con un extremo polar y uno apolar, pueden tener de diferente
longitud o número de átomos de carbono, en cuyo extremo hay un grupo carboxilo
(COOH) Los lípidos son ácidos orgánicos de cadena larga, cada átomo de carbono se
une al siguiente y al precedente por medio de un enlace covalente sencillo o doble se
puede formular un compuesto genérico como R-COOH, donde R es la cadena
hidrocarbonada que identifica al ácido en particular. La molécula que se representa a
continuación CH3 – (CH2)10 – COOH es:
a) Un esteroide
b) Una cera
c) Una manteca
d) Un ácido graso
12. Las grasas insaturadas son aquellas que poseen dobles enlaces es su configuración
molecular, son fácilmente identificables, puesto que estos dobles enlaces en sus
cadenas de carbono, hacen que su punto de fusión sea menor que el del resto de las
grasas, por lo que se presentan ante nosotros como aceites. En los mamíferos, incluido
el ser humano, la mayoría de los ácidos grasos se encuentran en forma de triglicéridos
y el organismo no puede sintetizarlos, por lo que deben obtenerse por medio de la
dieta. Con relación a las grasas instauradas podemos decir:
a) El más abundante en la membrana de las células animales son el Ac. Oleico y el Ac.
Palmítico
b) El número de dobles enlaces siempre es un número par.
c) Son líquidos a temperatura ambiente.
d) Pueden ser sintetizados por los mamíferos, pero no por otros animales.
Anexos 68
13. Las grasas tienen un papel muy relevante en la alimentación y son esenciales para un
buen crecimiento y desarrollo de nuestro organismo. Las principales funciones de las
grasas en el organismo son: Constituyen su principal fuente de energía. Forman parte
de la estructura celular, y son especialmente importantes en la membrana celular.
Tienen una función reguladora: algunos lípidos forman hormonas como las sexuales o
las suprarrenales. Vehiculizan vitaminas y nutrientes esenciales, por lo que son
imprescindibles para la absorción de las vitaminas liposolubles (A, D, E y K). Las grasas
insaturadas han demostrado ser claves en la reducción del colesterol-LDL y en la
reducción del riesgo de enfermedad coronaria y accidentes cerebrovasculares. Dan
sabor y palatabilidad a los alimentos. Otras funciones son típicas de las grasas en
general son las siguientes menos una:
a) Suponen un almacén de vitaminas, aminoácidos, proteínas y grasas
b) Actúan como suavizantes o lubricantes
c) Realizan funciones de revestimiento y protección
d) Son aislantes térmicos
14. Los triglicéridos o acilgliceronles son el principal tipo de grasa transportado a todo el
organismo para dar energía o para ser almacenados como grasas o lípidos, al igual
que el colesterol, son grasas que se encuentran y se transportan en la sangre. Una vez
que su cuerpo ha utilizado las calorías que necesita, almacena el resto en forma de
grasas. Luego de comer, el organismo digiere las grasas de los alimentos en el
intestino delgado en donde son trasportados al hígado por la sangre y después de una
serie de reacciones se producen los triglicéridos. Señale la opción que no es correcta
sobre los triglicéridos:
a) Los triglicéridos es la forma más eficiente que tiene el organismo de almacenar
energía
b) Los triglicéridos proceden de los ácidos grasos que absorbemos a través del
intestino procedente de los alimentos y de los que el hígado es capaz de elaborar.
c) Son las grasas que forman las hormonas
d) Los triglicéridos pasan a la sangre del intestino y el hígado, siendo transportados
por unas proteínas especialmente diseñadas para ello, las lipoproteínas
e) Se conocen también como triacilgliceroles.
Anexos 69
B. Anexo: Plan curricular
UNIDAD 1
Bioquímica y medicina.
Composición química de los seres vivos.
La célula.
Célula animal y vegetal.
Membrana celular.
Transporte de membrana.
Osmosis- Difusión-Diálisis.
Canales Iónicos.
Impulso nervioso.
UNIDAD 2
Agua y pH
Importancia biomédica.
Puentes de hidrógeno. pH
Amortiguadores biológicos.
Moléculas orgánicas.
UNIDAD 3
“Macromoléculas” (carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos).
Rutas metabólicas.
UNIDAD 4
Glucolisis.
ciclo de Krebs.
Cadena respiratoria.
Anexos 70
C. Anexo: Unidad didáctica
Ángela María García Osorio
Profesora de química.
Asociación Colegio Granadino.
Índice de la unidad didáctica
Introducción.
Una introducción histórica de la cinética de las reacciones químicas.
Planificación docente.
Desarrollo de la unidad didáctica.
Exploración.
Introducción a nuevos conocimientos.
Sistematización.
Aplicación.
Evaluación.
Referencias bibliográficas.
.
Anexos 71
1. Presentación
¿Qué son las macromoléculas y para que las requiere nuestro cuerpo?
El número de moléculas es tan grande como el número de seres vivos y estas se producen
por las posibles combinaciones de los átomos que las conforman, el átomo de carbono por
ejemplo es uno de los elementos que genera una gran variedad de enlaces químicos con
otros elementos y con el mismo, por tal motivo da lugares a elevadas combinaciones dando
lugar a miles de compuestos químicos, esta característica del carbono se explica por su
ubicación en la tabla periódica y su configuración electrónica (1s² 2s² 2px¹ 2py¹ 2pz), una
particularidad de este átomo es que forma cadenas largas y estables con grandes pesos
moleculares muchas y variedad de formas. Entre millones de compuestos que pueden
formar los átomos de carbono, un grupo especial en la química orgánica son las conocidas
“macromoléculas” de gran tamaño y conformadas por átomos de carbono enlazados con
hidrogeno, oxígeno y en algunos casos específicos con átomos de nitrógeno y fosforo,
ellas son importantes estructuras para los organismos vivos.
El poder entender los procesos relacionados con los átomos y la célula, mediante las
reacciones que se dan en el interior de estas; ha sido de gran importancia para la ciencia
y la medicina ya que ha permitido no solo el conocimiento de los organismos vivos, también
el diagnostico, el tratamiento y/o la cura para diferentes enfermedades, sin embargo, para
llegar a tal conocimiento se realizaron muchos estudios tanto químicos como biológicos
que poco y con el pasar de los años se conectaban entre sí, aunque el termino bioquímica
fue utilizado por primera vez en 1848 mucho antes se hicieron una serie de estudios que
llevaron a catalogar la bioquímica como una disciplina, en 1920 Hermann Staudinger
incursiona el termino macromoléculas como “compuestos de alto peso molecular” este
término variaba de acuerdo al enfoque si el área era biología las relacionaba con las
moléculas que conforman los seres vivos, en el área de química eran dos o más moléculas
unidas por medio de enlaces cuyo grado de disociación era bajo.
El conocimiento de las macromoléculas como compuestos de interés biológico es
pertinente para comprender el metabolismo de dichas moléculas en el organismo, algunos
de los campos en los que se refleja la importancia del conocimiento bioquímica y
específicamente de las macromoléculas son nutrición y dietética, genética, farmacología,
fisiología, en el estudio de patologías clínicas.
Anexos 72
Como todos los compuestos químicos las macromoléculas sufren reacciones en las cuales
cambian sus estructuras ya sea por transferir electrones ya sea por una reducción u
oxidación como sucede en los carbohidratos, por alteraciones con ácidos o bases en el
medio en que se encuentren o por cambios de temperatura como sucede en las proteínas,
o adición de elementos metálicos en los lípidos como el K+ o el Na+ que provienen de una
base.
Figura 1. Macromoléculas. Reacciones de hidrolisis
Desde un aspecto más bioquímico las macromoléculas sufren reacciones en el interior de
los organismos vivos. El estudio de los procesos metabólicos (reacciones químicas) que
se dan especialmente con las macromoléculas (carbohidratos, lípidos y proteínas) dentro
de la célula, es estudiada por la bioquímica a pesar de haber características diferentes en
cada organismo y células diferentes de acuerdo al tejido, En todos los organismos hay
comportamientos y reacciones que se repiten, debido a que en ellas rigen los mismos
principios químicos, el conjunto de estas reacciones son una serie de procesos
bioquímicos a los cuales se les conoce con el nombre de metabolismo, y son de dos tipos:
Anexos 73
1. A partir de estructuras complejas se obtienen estructuras más simples por medio de una
degradación se llaman reacciones Catabólicas, los carbohidratos se degradan en azúcares
simples, las proteínas en aminoácidos y los lípidos en ácidos grasos y glicerol. 2. Las
reacciones opuestas donde a partir de sustancias simples se sintetizan estructuras más
complejas se llama anabolismo.
Figura 2. Vías para el metabolismo de carbohidratos, proteínas y grasas dietarías.
Fuente: Tomada de bioquímica de Harper 1996
Anexos 74
Los productos alimenticios que se consumen mediante la ingestión deben ser procesados
mediante la digestión y absorbidos por las microvellosidades intestinales para ser
transportados, por el torrente sanguíneo a cada una de las células para continuar con los
procesos metabólicos en el interior celular, los producto de estas reacciones metabólicas
sin importar la fuente primaria carbohidratos, lípidos o proteínas es el mismo Acetil Co-A,
las tres rutas metabólicas que toman las macromoléculas todas tienen como finalidad la
producción de la moléculas de Acetil Co-A, las cuales son oxidadas en el ciclo del ácido
cítrico, originando finalmente ATP en el proceso de fosforilación oxidativa procesos que
ocurren en diferentes partes de la célula, gracias a estos procesos el cuerpo obtiene la
energía necesaria para ser liberada en forma de calor corporal y para ser usada en las
actividades celulares y a nivel macro las actividades que realizamos en el diario vivir.
La unidad didáctica permitirá a los estudiantes tener una visión diferente de la nutrición y
las reacciones metabólicas que suceden en los organismos vivos. Las actividades
propuestas en esta unidad tendrán como objetivo conocer las macromoléculas y su acción
química. Se dará comienzo al tema de las macromoléculas iniciando por los Carbohidratos,
lípidos y finalizando con proteínas, mediante el uso de guías y laboratorios que le permitirá
no solo tener un conocimiento teórico permitirá a los estudiantes, sino hacer relaciones
entre conceptos biológicos y químicos, actividades de carácter práctico y vivencial para un
conocimiento en profundidad, permitiendo así al estudiante una mejor comprensión del
tema.
El desarrollar un pensamiento científico, permite a un estudiante adquirir un conocimiento
y usarlo en la solución de problemas, aunque esta no es la única finalidad y habilidad que
adquieran los estudiantes con el pensamiento científico, se generan habilidades a nivel
técnico instrumental, en el plano personal y en el social-cultural. (Labarrere y Quintanilla,
2002).
Palabras Claves: Macromoléculas, unidad didáctica, EpC.
Anexos 75
2. Planificación docente
Tabla 1. Planificación docente
CONTENIDO CIENTIFICO
Conceptual
Carbohidratos, Lípidos y proteínas
Metabolismo de los carbohidratos lípidos y proteínas
Experimental
Formular preguntas y dar respuestas a fenómenos científicos.
Relacionar las macromoléculas con los procesos celulares.
Conocer los métodos de identificación de carbohidratos, lípidos y proteínas.
identificar reconocimientos de macromoléculas por medio de laboratorios.
Elaborar un producto de tipo industrial que tenga como base carbohidratos, lípidos o
proteínas.
Actitudinal
Argumentar de manera coherente los procesos que se dan en su cuerpo.
Criticar constructivamente en torno a problemáticas científicas.
Desarrollar trabajo en grupo
Respetar y tolerar las ideas de cada estudiante.
Desarrollar autonomía en el desarrollo de actividades científicas.
OBJETIVOS
Conocer la función bioquímica de las macromoléculas en el cuerpo y los procesos metabólicos
que estos sufren
Hacer relaciones del tema de estudio, el cuerpo, la vida cotidiana y la industria
APRENDIZAJES ESPERADOS
Indicadores
Identifica conceptos biológicos y químicos comunes en bioquímica
Determina las funciones biológicas de las macromoléculas
Identifica y diferencia las estructuras químicas de las diferentes macromoléculas
Relaciona los procesos metabólicos de las macromoléculas para la obtención de nutrientes
y energía
Relaciona aspectos matemáticos y bioquímicos usando los conocimientos en la solución de
problemas y situaciones.
Campo temático: Macromoléculas: carbohidratos, lípidos y proteínas
Temporalidad
Secuencia de las sesiones: 5 ciclos de 3 sesiones de horas de 85 minutos
Anexos 76
3. Desarrollo de la unidad didáctica
El diseño de la unidad didáctica para la enseñanza de macromoléculas en grado 12 es
basado en el aprendizaje constructivista, (Quintanilla, 2010) con el cual se pretende pensar
sobre como los alumnos aprenden, Qué se enseña y como se enseña, con el fin de mejorar
el proceso enseñanza y aprendizaje. El modelo constructivista tiene en cuenta las
siguientes fases: 1. Exploración, 2. Introducción de nuevos conceptos, 3. Sistematización
y 4. Aplicación, Por último, se propone hacer una fase más que corresponde a la
evaluación mediante proyectos de aula (aprendizaje en profundidad), en cada una de las
etapas cuenta con una breve descripción de los objetivos y las actividades para los
alumnos que se realizarán durante los ciclos, además de una serie de indicaciones que se
darán a los profesores.
a. Exploración
Objetivo. Identificar los conocimientos previos de los estudiantes con relación a las
macromoléculas y los procesos metabólicos que estas sufren en los organismos vivos.
Actividad 1. Se hizo un pretest orientado a la identificación de los conocimientos previos
de los y las estudiantes que permitirá conocer un poco los conocimientos previos que
tienen los estudiantes sobre las macromoléculas. Las preconcepciones y los resultados
del pretest se tomaron en cuenta para orientar el proceso enseñanza y aprendizaje de los
estudiantes, la realización de la unidad didáctica y la implementación de la misma como
un modelo constructivista del aprendizaje. (anexo 1)
Actividad 2. Se realizará un análisis a 4 enunciados relacionados con las macromoléculas
en los cuales por medio de una argumentación escrita permitirá profundizar más en la
actividad (1) que constituye en analizas los conocimientos de los estudiantes para ello hay
un enunciado y un espacio para que argumenten su respuesta o valoración.
a. Indicaciones para el profesor. Se entregará a cada estudiante la actividad que a su
vez servirá como un medidor de los conceptos previos.
Anexos 77
Tabla 2. Actividad
Marque el recuadro con la valoración que crea pertinente en el recuadro (V) y de una
argumentación de acuerdo al enunciado
Valoración:
1. Entiendo el tema y lo puedo explicar ante mis compañeros
2. Entiendo el tema
3. Conozco los conceptos, pero hay dificultan en la comprensión del tema
4. Se me dificulta la conceptualización y la comprensión del tema.
Enunciados Argumentación V
1. Las diferentes funciones de los lípidos son
importantes para la composición de la
membrana celular, el almacenamiento de
energía, la protección de ciertos
organismos vivos y la regulación hormonal
2. A la unidad más simple de los azúcares se
les denominan monosacáridos, por lo tanto,
no pueden ser hidrolizados.
3. Los aminoácidos esenciales, son aquellos
que el propio organismo no puede sintetizar
por sí mismo, lo que implica que la única
fuente de estos aminoácidos es la ingesta
directa a través de la dieta
4. La digestión de los carbohidratos necesita
de ciertas condiciones de pH y de actividad
enzimática
b. Indicaciones para el profesor. Retroalimentación de la actividad analizando las
argumentaciones de los estudiantes, el profesor hará las anotaciones más lógicas en el
tablero.
c. Indicaciones para el profesor. Al finalizar cada estudiante deberá hacer un resumen
sobre el tema “Las Macromoléculas” esta actividad permitirá al estudiante fomentar la
Anexos 78
argumentación y de explicación a las diferentes funciones que tienen estos compuestos
utilizando el lenguaje científico adecuado.
b. Introducción a nuevos conocimientos.
Campo temático.
Carbohidratos, funciones y estructuras- Metabolismo de carbohidratos.
Proteínas, funciones y estructuras- Metabolismo de proteínas.
Lípidos, funciones estructuras- Metabolismo de lípidos
Objetivo. El estudiante generara un concepto de las macromoléculas (Carbohidratos,
lípidos y proteínas) de acuerdo a su estructura química y su acción biológica en el cuerpo
y los procesos metabólicos que estos sufren, de esta manera será capaz de aplicar su
conocimiento a los procesos que ocurren en su cuerpo y en la solución de problemas
cotidianos.
Actividades. Durante esta etapa los estudiantes adquieren nuevos conceptos sobre las
macromoléculas, por medio de: 1. Una lectura (y análisis de la misma) sobre las
macromoléculas, la importancia de una alimentación balanceada como. 2. Tres guías de
estudio una para carbohidratos, otra para lípidos y otra para proteínas cada una con
actividades para introducir nuevos conocimientos y afianzar los ya existentes. 3. Proyectos
de aula sobre productos químicos de naturaleza lipídica, proteica o azucarada.
Actividad 3. Lectura y taller sobre las macromoléculas.
Lectura complementaria: “La importancia de una alimentación balanceada”
Nuestro cuerpo es un maravilloso laboratorio en el que son metabolizadas las sustancias
químicas que consumimos en la dieta, una buena nutrición hará que la piel, el cabello y en
general todo el cuerpo estén en perfecto estado, pues el tipo de alimentación refleja el
funcionamiento y el aspecto externo del cuerpo. Los nutrientes esenciales que deben
incluir una dieta sana son: Carbohidratos, proteínas, lípidos, vitaminas y minerales y, por
supuesto agua, presentes en una amplia variedad. Las reacciones metabólicas son
Anexos 79
procesos químicos que se producen dentro de las células, permitiendo que nuestro cuerpo
crezca y se mantenga. Estas reacciones pueden ser de dos tipos: catabólicas (como la
producción de energía a partir del alimento en la respiración celular) y anabólicas (usan
esa energía para construir componentes de las células como las proteínas y los ácidos
nucleicos).
Las proteínas constituyen cerca de un 20 % del peso corporal y sus aminoácidos son
nutrientes esenciales para el mantenimiento celular, estas se encuentran principalmente
en alimentos de origen animal como carnes; lácteos y huevos entre otros. Los
carbohidratos desarrollan un papel fundamental como fuente de energía (pueden aportan
entre el 40 % y el 80% de la energía total), para el metabolismo, el calor corporal y la
actividad física, entre los alimentos que los contiene se encuentran los dulces, los cereales,
las verduras, las frutas y los tubérculos. Los lípidos forman parte de las membranas
celulares y constituyen las reservas de energía, estos se encuentran en la mantequilla, la
leche el queso, el huevo, el pescado, y los aceites vegetales. Las vitaminas permiten
mantener en buen estado los diferentes órganos del cuerpo y ayudan en el metabolismo
de las grasas, para obtener energía y mejorar la utilización de los minerales, se encuentran
principalmente en frutas, verduras y algunos alimentos de origen animal. Los minerales,
como el calcio, el hierro y el potasio sirven para la formación de los huesos y dientes y
ayudan en la regulación del funcionamiento del sistema circulatorio, en el transporte de
oxígeno, en la resistencia a enfermedades y en el mantenimiento del sistema nervioso.
El agua es muy importante ya que constituye el 70 % del cuerpo humano y sirve para
transportar sustancias y eliminar desechos
FUNCIONES DE LAS SUSTANCIA LAS NUTRITIVAS
Las diferentes sustancias nutritivas que se ingieren con los alimentos cumple las siguientes
funciones:
Función plástica: esta función consiste en la formación de nuevos tejidos y en reparación
de los mismos, afectados por el desgaste. Esta función la llevan a cabo las proteínas.
Función energética: la realizan los nutrientes que liberan energía a través de procesos
de oxidación; son los lípidos y los carbohidratos.
Función reguladora: Las vitaminas y los minerales son los encargados de regular el
funcionamiento normal del cuerpo y de prevenir las enfermedades carenciales.
Anexos 80
Taller sobre las macromoléculas
Teniendo en cuenta la lectura complementaria, los estudiantes desarrollaran el siguiente
taller.
1. Explique la idea central del texto y su importancia, justifique su respuesta:
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________
2. Justificación:
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
_____________________________________________________
3. A partir delos conocimientos adquiridos de respuesta a las siguientes preguntas.
¿En qué consiste una alimentación balanceada?
¿Qué es metabolismo?
¿Cómo aprovecha el cuerpo los azúcares que fueron digeridos y absorbidos?
¿Qué función tienen los carbohidratos en el cuerpo?
¿En qué consiste la función reguladora?
¿Cuáles sustancias se encargan de reparar los diferentes tejidos y en que alimentos se
encuentran?
Actividad 4. Una vez que los estudiantes hayan leído el instrumento, y respondido las
preguntas se propone realizar una “retroalimentación” de sus respuestas y justificaciones,
para cada uno de las preguntas escribir en la pizarra una respuesta unificada esta
respuesta salen de la socialización, en lo posible promover la participación de todos los
estudiantes.
a. Indicaciones para el profesor: para moderar la retroalimentación del tema el docente
debe escoger un alumno que escriba en el tablero las respuestas a cada una de las
Anexos 81
preguntas que se generan a partir de la socialización del grupo esta actividad se
realizara en los siguientes tiempos (20 minutos lectura, 20 minutos para dar respuestas
y 20 minutos de socialización).
b. Indicaciones para el profesor. posteriormente el docente explicara las respuestas
escritas en el tablero y los estudiantes harán las respectivas correcciones.
Guía No 1 Carbohidratos
OBJETIVOS
Explicar las características de los hidratos de carbono como alimento energético y su
importancia en el desarrollo del cuerpo.
Enseñar los hidratos de carbono desde un punto de vista químico y bioquímico.
Analizar los hidratos de carbono que tomamos en nuestra dieta diaria.
¿QUE SON LOS CARBOHIDRATOS?
Los hidratos de carbono también llamados glúcidos o carbohidratos son una clase de
compuestos orgánicos los más abundantes en el reino vegetal y son la principal fuente de
energía en plantas y animales. Son compuestos orgánicos en cuya estructura se
encuentran átomos de C, H, y O en proporciones definidas (CH2O)n se consideran
derivados de aldehídos y cetonas, en su estructura se encuentra la función química alcohol
y el grupo carbonilo por tal motivo se llaman polihidrixicetonas o polihidroxialdehidos. Las
azúcares son los compuestos orgánicos que se encuentran en mayor proporción en la
naturaleza y se debe al proceso bioquímico de fotosíntesis que se da en las plantas verdes
y las bacterias, durante dos fases, la fase oscura y luminosa, en este proceso el cual usa
como materia prima el dióxido de carbono del aire que es transformado en azúcares por
acción de la luz solar. Los hidratos de carbono generalmente blanco y cristalino se conocen
como azúcares y algunas de sus características es que son solubles en agua y con un
sabor dulce.
Las funciones principales de los carbohidratos en el organismo proporcionar al cuerpo la
energía inmediata (pueden aportar entre el 40 % y el 80% de la energía total) necesaria
para el funcionamiento correcto (para el metabolismo, el calor corporal y la actividad física)
además de ayudar a otras nutrientes a realizar su función adecuadamente. Entre los
Anexos 82
alimentos que los contiene se encuentran los dulces, los cereales, las verduras, las frutas
y los tubérculos.
Clasificación de los carbohidratos de acuerdo a su complejidad
Tabla 3. Carbohidratos de acuerdo su complejidad.
CLASIFICACION DE CRABOHIDRATOS
Tipo de
azúcar
Nombre No de
carbonos
Ejemplos Formula
general
Monosacári
dos
Disacárido
Polisacárid
o
Triosas
Tetrosa
Pentosas
Hexosas
Heptosas
Gliceraldehído, Dihidroxiacetona
Eritrosa, Treosa
Arabinosa, Xiilosa, Ribosa,
Desoxirribosa
Glucosa, Galactosa, Fructuosa,
Manosa
Sedoheptulosa, Manoheptulosa
Sacarosa (glucosa +Fructuosa)
Maltosa (glucosa +Glucosa)
Lactosa (glucosa +galactosa)
Almidón, glucógeno, celulosa
heparina, quitina
C3H6O3
C5H10O5
C6H12O6
C12H22O11
(C12H22O11
)n
De acuerdo a la capacidad que tienen los carbohidratos para reducirse a azúcares simples
por medio de hidrólisis los carbohidratos se pueden clasificar en:
Anexos 83
a. Monosacáridos. Los carbohidratos básicos o azúcares simples se
denominan monosacáridos, se pueden encontrar en forma lineal o cíclica siendo esta
última más favorable en las reacciones con el agua.
b. Disacáridos. Los carbohidratos con dos azúcares simples se llaman disacáridos.
c. Oligosacáridos Carbohidratos que consisten de dos a diez azúcares simples se
llaman oligosacáridos.
d. Polisacáridos. Los que tienen un número mayor se llaman polisacáridos.
Clasificación de los carbohidratos según el grupo funcional
Tabla 4. Carbohidratos según el grupo funcional
Aldosas Un monosacárido de forma lineal que tiene un grupo carbonilo (C=O) en el carbono final formando un aldehído (-CHO)
Tetrosa Pentosa
Cetosas Cuando el grupo carbonilo está en un átomo interior formando una cetona.
Hexosa Hexosa
Anexos 84
Se consideran derivados de aldehídos y cetonas, en su estructura se encuentra la función
química alcohol y el grupo carbonilo por tal motivo se llaman polihidrixicetonas o
polihidroxialdehidos.
En las estructuras lineales de los sacáridos se tiene en cuenta la posición de los grupos
hidroxilos (-OH) dentro de la molécula, de acuerdo a estas posiciones pueden cambiar las
propiedades bioquímicas, las características, las físicas como el punto de fusión y la
rotación específica de la luz polarizada y las propiedades organolépticas como el olor color
sabor. Es común ver los carbohidratos no solo en formas lineales también en formas
anulares
La actividad óptica
Ciertos materiales permiten que la luz viaje a través de ellos, algunas sustancias como los
carbohidratos presentan rotación óptica, es decir la luz del sol viaja en muchas direcciones.
La polarización de la luz consiste en hacer que las ondas viajen en una única dirección,
los azúcares permiten que la luz polarizada se desvié en dos direcciones a la izquierda (-)
o a la derecha (+), lo que permite clasificarlos. Este fenómeno se da en soluciones con
moléculas quiérales, en solidos cristalinos.
Moléculas como los carbohidratos presentan actividad óptica, es decir poseen la propiedad
de hacer girar el plano de un haz de luz polarizada determinando el ángulo de giro si una
sustancia hace girar el plano de luz hacia la izquierda se denomina levógira (-) y se la hace
girar a la derecha dextrógira (+). Se habla de quiralidad cuando un objeto no se superpone
con su imagen especular. La mano humana es un ejemplo de quiralidad ya que no es
superponible con su imagen especular. Las azúcares que tiene los mismos grupos
funcionales, pero ubicación espacial diferente se comportan de manera diferente.
Solubilidad de los carbohidratos La solubilidad de los carbohidratos ya sea en agua o
en etanol depende de la facilidad que estos tengan en formar puentes de hidrogeno y de
la estructura molecular
Ingesta de los carbohidratos
La mayoría de los carbohidratos en animales provienen de la ingesta de alimentos, estos
compuestos que pueden ser cadenas muy grandes como los polisacáridos un ejemplo
de ellos es el almidón que se encuentra en la yuca o el plátano entre otros, los disacáridos
como la sacarosa (azúcar de mesa) o la leche que está formadas por dos moléculas de
Anexos 85
azúcar, o los monosacáridos un ejemplo es la Fructuosa que se encuentran, que es
propia de las frutas.
La hidrólisis de los carbohidratos, es una reacción de rompimiento de los enlaces
covalentes por medio de una molécula de agua. Las enzimas sacarasa, lactasa y maltasa
están presentes en este proceso Hidrolizando de un enlace glucosídicos de la sacarosa,
la lactosa y la maltosa este hidrolisis se lleva a cabo mediante la disociación del agua
(H2O H+ + -OH) en donde al disociarse un hidrógeno del agua se une al
oxígeno del extremo de una de las moléculas de azúcar; el -OH resultante del rompimiento
de la molécula de agua se une al carbono libre del otro residuo de azúcar.
Figura 3. Reacción de hidrolisis.
El resultado de esta reacción dependiendo de la molécula original es la liberación de dos
monosacáridos si la molécula hidrolizada fue un disacárido o bien el polisacárido. La saliva
tiene como función es humedecer el alimento, También conocida como la amilasa salival
o ptialina, es la primera enzima que hidroliza los diversos tipos de polisacáridos que entran
al organismo, su pH es cercano al punto neutro es decir a 7 por eso en el estómago esta
enzima deja de actuar, los carbohidratos no sufren alteraciones importantes en el
estómago y pasan al intestino en donde son hidrolizados (Disacáridos y polisacáridos) a
unidades más pequeñas llamadas monómeros. En el duodeno el jugo pancreático que
contiene amilasa pancreática rompe algunos enlaces del almidón y de esta manera
atraviesan la pared intestinal y llegar a cada célula del cuerpo a través del torrente
sanguíneo, una vez en la célula el azúcar participa en la función energética o como
precursor de otras nuevas moléculas.
Anexos 86
Cada una de las enzimas tienen una acción química diferente de acuerdo a la parte del
proceso en que este para romper las ramificaciones.
1. Los monosacáridos son transportados por el torrente sanguíneo hacia el hígado la
fructuosa y la galactosa sufren un proceso de fosforilación y se convierten en glucosa,
con la ingestión de carbohidratos los valores de glucosa se incrementan y se da una
hiperglicemia temporal y para contrarrestarla el cuerpo usa diferentes mecanismos.
2. El exceso de glucosa se almacena en forma de glucógeno en el hígado (proceso
llamado Gluconeogénesis) o se puede convertir en lípidos y en grasas
3. Se produce energía (ATP) mediante la oxidación del exceso de energía (Proceso
llamado glucolisis)
4. Se elimina el exceso por excreción a través de los riñones.
Metabolismo de carbohidratos y obtención de energía
El metabolismo de los carbohidratos se ocupa del destacó que sufre la glucosa, es una
serie de transformaciones y procesos químicos que sufren por síntesis o degradaciones
de los hidratos de carbono en un organismo dando la energía necesaria a este, esta
energía se obtiene mediante una serie de procesos: 1. Glucolisis 2. Ciclo de Krebs 3.
Transporte de electrones y fosforilación oxidativa.
Glucolisis: Es el proceso en el que la glucosa es degradada a pirúvico es decir se rompe
la molécula de azúcar que en un término más químico se llamaría “La oxidación de la
glucosa” cuyo único fin es la producción de energía. Este proceso costa de 10 reacciones
en cadena a partir del azúcar que se descompone hasta transformarse en dos moléculas
de ácido pirúvico, en todas las reacciones son catalizadas por enzimas específicas que
permite formar los nuevos productos.
Glucosa Piruvato
Anexos 87
De la reacción 1 a la 5 reaccione son reacciones de inversión de ATP o energía.
Reacción 1: En la primera la glucosa es activada por el ATP (primera inversión), es decir
se fosforila para que una vez ingrese a la célula no salga de ella y se transforma en
Glucosa-6-fosfato. Reacción 2: Se da una isomerización la glucosa 6-fosfato se convierte
en fructosa-6-fosfato. (Aldehído)Reacción 3: Reacción de fosforilacion y se da la segunda
inversión de ATP y la fructuosa-6-fosfato se convierte en fructuosa-1,6-difosfato. (El
aldehído de la reacción 2 se transforma en cetona). Reacción 4: Reacción de ruptura en
la se producen dos azúcares de 3 carbonos una aldosa (Carbono 4) y ,5 y 6 una cetosa
(dihidroxicetona y son los carbonos 1,2 y 3 el compuesto anterior) Reacción 5: Reacción
de isomerización por acción de la enzima isómerasa la dihidroxicetona se transforma en
otra aldosa (2 moléculas de gliceraldehido 3-fostafo) a partir de esta reacción todos los
productos continúan por dos, ya que la siguiente reacción se inicia con 2 moléculas de
gliceraldehido-3-fostafo.
Figura 4 . Glucolisis. Etapas de inversion del ATP
De la reacción 6 a la reacción 10 son reacciones de producción de ATP y formación de
dos moléculas de pirúvico.
Anexos 88
Reacción 6: Reacción de Oxidación las moléculas de gloceraldehido-3-fosfato se oxidan
produciendo NADH (Un nucleótido “Nicotilaminadenin”) que se reduce adicionando un
fosforo inorgánico. Reacción 7: Reacción de fosforilación y en ella se obtiene la primera
ganancia de ATP por acción de una fosfoglicerato quinasa. Reacción 8: Reacción de
isomerización y en ella el 3-fosfoglicerato se isomerasa en 2-fosfoglicerato. Reacción 9:
Reacción de deshidratación el 2-fosfogliceratoen esta reacción libera agua por acción de
una enolasa se convierte en fosfoenolpiruvato. Reacción 10: reacción de fosforilación es
de gran importancia ya que se produce la última ganancia de ATP y se produce el ácido
pirúvico
Figura 5. Glucolisis. Etapas de produccion de ATP.
Las dos moléculas de ácido pirúvico son transportadas al interior de la mitocondria de la
célula donde se oxida y son transformadas en dos moléculas de acetil CoA.
Ciclo de Krebs.
También conocido como el ciclo del ácido cítricos o de los ácidos tricarboxilicos proceso
en el cual se consume oxígeno, asociándolo con la cadena mitocondrial y fosforilación
oxidativa. Reacción 1: Reacción de condensación el acetil CoA de 4 carbonos se convierte
Anexos 89
en una molécula de 6 carbonos. Reacción 2: Reacción de isomerización. Reacción 3:
Reacción de descarboxilación (se libera dióxido de carbono) y se produce NADH (NADH
reducido) Reacción 4: Reacción de descarboxilación oxidativa. Reacción 5: Reacción de
hidrolisis/Fosforilación. Reacción 6: Reacción de deshidrogenación (oxidacion). Reacción
7: Reacción de hidratación. Reacción 8: reacción de deshidrogenación.
Figura 6. Ciclo de Krebs
Cadena transporte de electrones y fosforilación oxidativa.
En este proceso mediante el uso de la energía que se liberó por la oxidación de la glucosas
se produce ATP adenosina trifosfato.
Los hidratos de carbono generalmente blanco y cristalino se conocen como azúcares y
algunas de sus características es que son solubles en agua y con un sabor dulce y se
encuentran de manera abundante en dulces, panes, pasta, harinas, frutas entre otras.
Anexos 90
Propiedades de los carbohidratos en la industria alimenticia.
1. Poder edulcorante (propiedad dulzor)
2. Cristalización: agar-agar usado en la fabricación de jaleas y mermeladas como un
espesante.
3. Hidratación: mantienen un alto nivel de humedad ya que son capaces de retener
grandes cantidades de agua en el interior del alimento.
4. Conservación: Incrementan la presión osmótica de los alimentos y con ello inhiben la
proliferación bacteriana (pero no los hongos) por ello es necesario adicionar agentes
conservadores)
Actividad 5. Actividad de introducción de nuevos conocimientos, a cada estudiante se le
entrega de una hoja con diferentes estructuras de azúcares para clasificarlas como como
monosacáridos, disacáridos, polisacáridos, hexosas, cetosas, triosas, pentosas, hexosas,
después deberá realizar estas estructuras en modelos tridimensionales esta actividad se
hará en 40 minutos. En los últimos 10 minutos cada alumno realizará mapa conceptual
sobre este tema.
Actividad 6. Toma 5 fotos a alimentos de tu cocina y analiza que tipos de azúcares son
de acuerdo a la cantidad de carbonos, de acuerdo al grupo funcional y la cantidad de
monómeros
a. Indicaciones para el profesor. A cada estudiante se le entrega una hoja con
diferentes estructuras de carbohidratos (20) a los cuales deben hacer la clasificación
de acuerdo a la cantidad de carbonos, grupo funcional y la cantidad de monómeros, el
profesor deberá también hacer las mismas estructuras para pegarlas en el tablero y
corregir las respuestas de los estudiantes, dando una explicación y aclarando las dudas
que surgieron de la lectura de la guía.
b. Indicaciones para el profesor. Se sugiere que el metabolismo de los carbohidratos se de
en una sola sesión, a medida que los estudiantes leer el profesor va explicando el tema.
Proyecto de clase: Relacionar los carbohidratos con la industria.
Anexos 91
Hagamos una conserva. Hagamos arequipe.
Los estudiantes deben consultar sobre el proceso para hacer conservas, sobre su materia
prima, sobre la esterilización de los recipientes, deben escoger una fruta con la cual
quieran trabajar y hacer dicho proceso en el laboratorio, en caso de seleccionar el arequipe
deben hacer el mismo análisis del producto. En 4 grupos de 3 personas se realizarán
conservas (mermelada y arequipe) de diferentes sabores.
Ingredientes
1 kilo de fresas, limpias, 4 tazas de azúcar blanca, 1/4 de taza de jugo de limón real
Modo de preparación
1. Lavar y esterilizar los frascos
2. Lavar y limpiar las fresas
3. Macerar las fresas poco a poco hasta que tengas 4 tazas de fruta macerada.
4. Mezcle las fresas, el azúcar y el jugo de limón.
5. Cocine a fuego bajo, sin dejar de mover, hasta que el azúcar se haya disuelto.
6. Suba el fuego a alto y deja que la mezcla hierva, sin dejar de mover, hasta que alcance
una temperatura de 105° centígrados (220° F).
7. Vierte dentro de frascos esterilizados y calientes, dejando alrededor de 1 centímetro
de espacio entre la mermelada y el cuello del frasco.
8. Cierra bien. Enfría en un baño de agua si se va a consumir inmediatamente, de lo
contrario, sólo refrigera.
Preparación: 20min › Cocción: 20min › Listo en:40min
Anexos 92
Guía No 2 Lípidos
OBJETIVOS
Enseñar los lípidos desde un punto de vista químico y bioquímico.
Explicar las características de los lípidos como alimento energético y su importancia en el
desarrollo del cuerpo.
Reconocer el metabolismo de los lípidos en los organismos vivos.
Conocer los usos de los lípidos en la industria y en los productos que usamos en la vida
cotidiana
¿QUÉ SON LOS LIPIDOS?
Los lípidos son una serie de moléculas de carácter orgánico en cuyas estructuras se
encuentran átomos de carbono, hidrogeno y oxígeno, acompañados en algunas ocasiones
de nitrógeno, fosforo y azufre, existen varios tipos de lípidos y son la fuente de energía de
reserva (almacenados para largos periodos de tiempo) más predominante en los animales,
en su mayoría los lípidos que consumimos en la dieta son de origen animal y algunos
vegetales para que la alimentación sea equilibrada.
Algunas funciones de los lípidos son reserva energética, recubrir y proporcionar
consistencia a los órganos, son aislantes térmicos como el tejido adiposo, participan como
catalizadores, y disolventes de algunas hormonas entre otras. Los lípidos son compuestos
variados por sus propiedades químicas, más que por las físicas Químicamente el lípido en
su mayoría tiene enlaces covalentes y con poca polaridad, se caracterizan por ser
insolubles en agua o hidrofóbicas pero soluble en compuestos orgánicos como alcohol,
benceno, cloroformo, éter.
Anexos 93
Carácter antipático de los ácidos
Los ácidos grasos al poseer un extremo apolar representado por una cadena
hidrocarbonada(C-H) y uno polar (COOH) son moléculas bipolares, el extremo que posee
el grupo Carboxílico (COOH) hidrófilo que se disocia en medio acuoso orientando sus
cabezas hacia el agua, y los extremos hidrófobos se alejan de ella.
Figura 7. Estructura de un ácido graso
Los ácidos grasos se encuentran en aceites y grasas naturales como ésteres y sin
esterificar como ácidos grasos libres, los ácidos grasos contienen un número par de
carbonos, porque se sintetizan a partir de unidades de dos carbonos. (Harper, 1996 )
Clasificación de acuerdo a sus enlaces:
a. Saturados: Son aquellos cuyos enlaces son sencillos.
b. Ácidos grasos insaturados: Son aquellos que presentan en su estructura enlaces
dobles.
Figura 8. Ácidos grasos saturados e insaturados.
Anexos 94
Clasificación de acuerdo a si sufren hidrolisis o no.
a. Saponificables: son aquellos que tiene ácidos grasos en su estructura y sufren
reacción de hidrolisis en medio básico y pueden ser:
Simples: (Acilglicéridos, Céridos, esfingogliceridos y fosfogliceridos)
Complejos: (Fosfolípidos, Glucolípidos, lipoproteinas)
b. insaponificables: no contienen ácidos grasos en su estructura por tal motivo son
aquellos que no se hidrolizan y son: Terpenos y Esteroides.
Reacción de saponificación
Proceso químico por el cual un ácido graso, se une a una base o álcali y agua, da como
resultado un alcohol (glicerol) y jabón, que también se puede llamar sales sódicas o sales
potásicas derivadas de los ácidos grasos.
Todas aquellas sustancias que contengan en su estructura molecular restos de ácidos
grasos, pueden sufrir reacciones de saponificación. Los lípidos saponificables más
abundantes en la naturaleza son las grasas neutras o glicéridos. Los triacilgliceridos. La
saponificación de un triacilglicerol o triglicérido se representa así:
Figura 9. Reacción de saponificación
Esterificación de los ácidos grasos
Un éster es un compuesto químico que se obtiene como producto de la reacción entre un
alcohol y ácido graso, esta reacción se conoce como esterificación, en donde el producto
es un Éster. por tal motivo se conoce como derivado de ácidos al igual que las amidas y
los anhídridos. Su estructura química presenta se representa así R-COOR. El enlace que
se forma se denomina enlace éster y su naturaleza es covalente. La mayoría de los lípidos
son ésteres.
Anexos 95
Figura 10. Reacción de esterificación
Tomada de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6e/Esterification.PNG
El proceso por el cual las grasas se mezclen con más facilidad modificando el entorno de
esta se llama emulsificación, para ellos es necesario un compuesto que sirve como
un enlacen entre las grasas y el agua al cual se le llama emulsionante, entre los
productos consumo algunos alimentos son emulsiones como la mostaza, la gelatina,
la leche descremada, la mayonesa entre otros. En la digestión de los lípidos la
emulsión es un proceso de gran importancia, al consumir grasas se forman en el
intestino glóbulos difíciles de romper por las enzimas, las sustancias que participan en
la digestión casi todas son a base de agua, además el tamaño de los lípidos es grande
para ser absorbidos por los intestinos como mecanismo el organismo libera la bilis que
los rompe.
Digestión y absorción de lípidos.
Para poder ser absorbidos por las microvellosidades intestinales los lípidos deben hacerse
hidromiscibles. Los lípidos se separan de los demás nutrientes en el estómago en donde
por acción de los movimientos peristálticos inicia el proceso que continuara en el duodeno
en donde se emulsifican y poco a poco se hidrolizan por de sales biliares y la lipasa
pancreática, disminuyendo el tamaño de las partículas de las grasas (500-100 unidades
Amstrong) la hidrolisis es parcial por tal motivo se forman unas micelas con un diámetro
de 50-100 A y así son transportados los lípidos hasta la mucosa intestinal y allí son
absorbidos y llevados por el torrente sanguíneo.
Metabolismo de los lípidos
Después del proceso digestivo, los lípidos son absorbidos por el intestino y metabolizados
antes de ser utilizados por el cuerpo, estos en su mayoría grasas las descompone el
organismo antes que sean utilizadas y se pueda obtener energía de ellas, el metabolismo
Anexos 96
de los lípidos se basa en esencia en los ácidos grasos y el colesterol, los triacilgliceroles
por medio de reacciones de descomposición se transforman en ácidos grasos si ellos
continúan su proceso catabólico son degradados a Acetil CoA y entrar al ciclo de Krebs, el
Acetil CoA puede sufrir las siguientes reacciones:
Colesterogénesis: Formación del Colesterol. Este proceso tiene lugar en los tejidos, a
excepción del cerebro del adulto.
Cetogénesis: La reacción catabólica de ácidos grasos producen los cuerpos cetónicos.
Lipogénesis: Reacción bioquímica en la cual se sintetizan los ácidos grasos de cadena
larga esterificados (unidos con el glicerol) grasas de reserva (Trigliceridos)
Figura 11. Reacciones de los ácidos grasos
Anexos 97
Beta oxidación: La β-oxidación es una reacción catabólica que consta de cuatro
reacciones en la que los lípidos sufren la oxidación de los ácidos grasos para obtener Acetil
Co-A (unidades de dos carbonos), para ingresar a la mitocondria enzimas especificas los
activan y una vez se atraviesan la membrana mitocondrial interna son oxidados en el ciclo
de Krebs con el cual se genera energía química (ATP) y coenzimas como NADH y FADH2
que pueden ingresar en la cadena respiratoria (el transporte electrónico).
Figura 12. La beta oxidación (β-oxidación)
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Beta_oxidaci%C3%B3n
Actividad 7. Con el propósito de reforzarlos conceptos aprendidos a través de la guía
responda las siguientes preguntas y complete el cuadro
Anexos 98
Preguntas de profundización: (puedes ser complementadas con internet)
1. ¿Qué significado tiene que una molécula sea antipática?
2. Diferencias estructurales y biológicas entre los ácidos grasos saturados y los
insaturados. Ejemplos
3. ¿Que son las grasas cis y las grasas trans?
Actividad 8 En tres grupos de trabajo los estudiantes deben discutir sobre cómo se da el
efecto limpiador del jabón, otro las diferencias entre jabón líquido, solido, detergente
shampoo, el tercer grupo la importancia de los lípidos en la industria posteriormente.
Anexos 99
a. Indicaciones para el profesor. El profesor debe dar explicaciones los alumnos en
caso que tengan dudas y posteriormente moderara el tiempo de socialización de los
temas y explicar la importancia de los lípidos en la industria.
Proyecto de clase: Relacionar los conceptos bioquímicos con la industria.
Hagamos jabón
Ingredientes para hacer el jabón:
• 1 kilo de aceites usados y colados.
• 800 gramos de agua destilada.
• 150 gramos de sosa cáustica (Hidróxido de sodio)
Preparación del jabón:
Paso 1. Se diluye el hidróxido de sodio o sosa caustica en agua agregándola despacio y
con cuidado de ser salpicado o en caso de liberación de vapores inhalarlos. La reacción
química que se produce es exotérmica y puede llegar hasta los 80ºC esperé que se enfrié
la solución resultante se conoce como lejía.
Paso 2. Vierta el legía sobre el aceite (deben estar a la misma temperatura) máximo 5
grados de diferencia, (se puede calentar el aceite a una temperatura de 40 grados
centígrados ya que esta es la temperatura ideal para esta reacción) con una cuchara de
palo preferiblemente revolver en el mismo sentido y constante mente para que no se corte
el jabón, y no lo suficientemente rápido o fuerte para que no se salpique.
Paso 3. Cuando se espese y tenga una consistencia cremosa estará la mezcla y es el
momento de adicionarle aceites o esencias aromáticas, color natural la temperatura se
debe mantener en los 40°centigrados.
Paso 4. Coloque la mezcla en un molde un molde grande si lo desea partir o moldes
pequeños de silicona plástico o se debe tapar con un film de cocina y cubrir con un paño
para que el calor se mantenga y enfrié poco a poco, una buena recomendación es untar
con un poco de aceite los moldes para un mejor desmoldado.
a. Indicaciones para el profesor. En los mismos grupos de trabajo de la actividad 5 se
realizará el laboratorio y posteriormente un informe de laboratorio el cual tendrá una
valoración cuantitativa.
Anexos 100
Guía No 3 Proteína
OBJETIVOS
Explicar las características de las proteínas y su importancia en el desarrollo del cuerpo.
Enseñar las proteínas desde un punto de vista químico y bioquímico.
Enseñar cuáles son los alimentos que nos proporcionan proteínas, comentando sus
beneficios para la salud.
¿QUÉ SON LAS PROTEINAS?
Las proteínas son biomoléculas de gran tamaño, y están formadas básicamente por C, H,
O, N, estos átomos formada por muchos aminoácidos que forman cadenas lineales (la
unidad se llama monómero) se encuentran principalmente en carnes, pescado.
Entre muchas otras funciones cumple con la función reparadora, es decir formación de
tejidos y principalmente en la formación de los músculos del cuerpo. Las proteínas
desempeñan un papel de gran importancia en los seres vivos ya que son muy versátiles y
múltiples funciones que van desde la función estructural de las células, como las proteínas
de membrana, codificación de material genético, función de transporte, función enzimática,
catalítica, a nivel macro formación del tejido muscular como se mencionó anteriormente.
De acuerdo a su acción biológica en el cuerpo las proteínas se pueden tener divisas
funciones así:
Anexos 101
Tabla 5: Clasificación de las proteínas según su función. (Timberlake, K.C, 2011, p 553).
que se unen por medio de enlaces llamados enlaces peptídicos haciéndolas químicamente
similares, y en algunos de los casos pueden contener átomos de fósforo y azufre. Estos
compuestos se dan por la unión entre aminoácidos. Un aminoácido tiene como su nombre
lo indica tiene un grupo amino (alfa amino) y un grupo ácido (alfa carboxílico) en su
estructura y la cantidad de carbonos puede variar, como producto de esta reacción se
forma un péptido y agua.
Figura 13. Enlace peptídico
El nuevo enlace se llama enlace peptídico, cuando las cadenas polipeptídicas son muy
grandes se les llama proteínas cuando el número de aminoácidos supera los 50
monómeros.
Anexos 102
Figura 14. Niveles de organización de las proteínas
Cadenas lineales de aminoácidos que están determinada por el orden de los aminoácidos, es decir la secuencia en que están enlaza
Son cadena polipeptidica que tienen un orden especifico en el espacio, tienen formas definidas ya que se forman puentes de hidrogeno entre los grupos amino y carboxílico, santo estructuras y ángulos a la proteína,
Pueden tener una estructura definida o no tenerla, se forman enlacesiónicos y puentes de hidrogeno entrelas cadenas laterales al igual queenlaces hidrofobicos.
se forma mediante la unión de enlaces débiles de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria para formar un complejo proteico.
Tomada de: http://www.genome.gov/sglossary.cfm?ID=162&action=ver
Las proteínas ante cambios de temperatura, variaciones de pH entre otros pueden afectar
la estructura de la proteína fenómeno que se conoce como desnaturalización de la
proteína, reacción irreversible, es decir la proteína no vuelve a tener la estructura primitiva,
aunque algunas proteínas pueden recuperar de nuevo su estructura primaria fenómeno
que se conoce como renaturalización.
Clasificación de las proteínas
Anexos 103
Las proteínas pueden ser clasificadas de acuerdo a su forma, a su solubilidad, a la
composición química y a su valor nutricional.
a. Proteínas globulares: de estructura esférica. Muy solubles en agua debido a la
distribución de sus aminoácidos como la mioglobina, algunas hormonas y anticuerpos.
b. Proteínas de membrana: son proteínas que se encuentran en las membranas de las
células, no son solubles en a soluciones acuosas.
c. Proteínas fibrosas: de estructura alargada, formada por largos filamentos de
proteínas, insolubles en agua, como el colágeno.
Deponiendo de la composición química
a. Proteínas simples: Formadas solamente por aminoácidos que forman cadenas
peptídicas, se dividen a su vez en escleroproteínas y esferoproteínas.
b. Proteínas conjugadas: Formadas por aminoácidos y por un compuesto no peptídico.
De acuerdo a su valor nutricional
Completas: Generalmente son de fuente animal, son aquellas que tienen todos los
aminoácidos esenciales.
Incompletas: Generalmente de origen vegetal y carecen de uno o más de los
amino ácidos esenciales.
Digestión de proteínas
Las proteínas ingresan al tubo digestivo a donde son transportados con los demás
alimentos al estómago, por su gran tamaño no pueden ser digeridas fácilmente en el
estómago se deben transformar en sustancias más pequeñas llamadas polipéptidos y
aminoácidos por acción de la pepsina y los jugos gástricos y posteriormente pasan al
intestino en donde son absorbidos por células epiteliales por medio del mecanismo de
transporte activo, una pequeña porción por medio de pinocitosis, todos los aminoácidos se
hidrolizan de tal manera que a la vena solo ingresan aminoácidos.
Metabolismo de aminoácidos
El metabolismo de los aminoácidos se enfoca en la trasnominación, los aminoácidos son
necesarios en el proceso de síntesis de proteínas, algunos no son sintetizados por los
tejidos por tal motivo se deben ingerir en los alimentos y se conocen como aminoácidos
esenciales, los no esenciales también se suministran al organismo por la alimentación,
pero el organismo los puede sintetizar por una reacción que se llama transaminacion,
Anexos 104
tomando como material el nitrógeno amínico de otros aminoácidos el exceso de nitrógeno
es eliminado como urea, la cadena carbonada que permanece después de esta reacción
pueden formar glucosa por el proceso de gluconeogénesis, pueden ser oxidados a CO2
en el ciclo de Krebs, o pueden formar cuerpos cetónicos.
Figura 15. Transaminación
Actividad 8. Responda las siguientes preguntas
a. ¿qué partes de nuestro cuerpo están constituidas de proteínas?
b. ¿En qué alimentos se encuentran las proteínas?
c. ¿Por qué una persona que haga dietas o un deportista debe consumir huevo duro y no
frito? Explíquelo desde la química La desnaturalización de proteínas.
d. ¿Para qué se usan las proteínas en la industria?
e. ¿Qué es la síntesis de proteínas y donde se lleva a cabo?
f. ¿Cómo se repara el musculo después de hacer ejercicio?
g. ¿Después de que meses de edad un bebe puede consumir proteínas (huevo) y por
qué?
Anexos 105
Actividad 9
Realiza una lista con las palabras desconocidas de esta guía cada alumno debe escribir
dos en el tablero y socialícelas, el profesor las explicara y aclara las dudas y profundizando
el tema
3.3 Sistematización
Objetivos: Los estudiantes relacionarán los contenidos trabajados “las macromoléculas”
con las reacciones químicas que estás sufren no solo en el cuerpo sino en procesos
industriales, un trabajo practico por medio de proyectos grupales en los cuales realizaran
productos químicos de consumo cotidiano que tengan como base carbohidratos, lípidos o
proteínas, (diferentes a los proyectos trabajados en la clase) en esta parte ellos
desarrollaran de una manera amplia los temas abordados durante la unidad didáctica aquí
se consideran los planos de desarrollo en cuanto al significado de macromoléculas
teniendo en cuentas un referente matemático.
Actividades. Con las actividades se pretende hacer una aplicación de los contenidos
vistos por medio de la elaboración de productos químicos de consumo, para ello se
propone un proyecto que abarque el tema de las macromoléculas donde se analicen los
contenidos vistos en unidad didáctica Carbohidratos, Lípidos y proteínas.
a. Indicaciones para el profesor. Se asignará a cada estudiante un tema (proyecto) para
aprender en profundidad el tema de las macromoléculas. Los estudiantes desarrollan
un producto químico empresarial que tenga como base alguna de las macromoléculas,
carbohidratos, lípidos, proteínas a la vez que van construyendo su propia carpeta sobre
el tema, al finalizar deben entregar el producto final, un video en el que se demuestre
paso a paso la realización del mismo en el cual expliquen a sus demás compañeros el
proceso del producto asignado y la carpeta con los contenidos del tema qué estudio.
Esta actividad da un acercamiento a los conceptos, una experiencia con la realidad,
desarrollando una experiencia genuina en la cual se da sentido al aprendizaje y permite
entender la naturaleza del mismo los productos a realizar pueden ser: compota,
encurtido, Conserva, gomitas, Shampoo, jabón líquido, Gelatina.
Anexos 106
b. Indicaciones para el profesor. Realizar el producto por medio de experimental en
grupos de dos personas, promover el trabajo autónomo y colaborativo de los
integrantes del grupo, asumiendo roles y tareas entre ellos Actividad
3.4 Aplicación
Objetivos.
1. Los estudiantes desarrollaran habilidades analíticas, experimentales,
argumentativas mediante la observación y el desarrollo de las prácticas de
laboratorio, al ser la experimentación una de las estrategias didácticas más
importantes en ciencias en las cuales se hace una relación directa entre los
conocimientos teóricos que se enseñan y un paralelo con la practica
2. Por medio de estas prácticas de laboratorio los estudiantes podrán identificar las
macromoléculas usando los indicadores químicos adecuados, para ello se proponen
actividades en las cuales puedan observar lo que sucede en las macromoléculas y
a su vez hacer un análisis para una posterior argumentación.
3. Los estudiantes relacionaran la química y la bioquímica con los alimentos que
ingerimos o los sustancias que usamos, acercándolos al cocimiento de una manera
más tangible
Actividades. Se plantea realizar prácticas sencillas de laboratorios cuyo enfoque sea la
detección de macromoléculas, solubilidad, cambios ante temperaturas y alteración de pH
Cada laboratorio cuenta con un pre informe, una práctica de laboratorio y un informe de
laboratorio debe ser evaluada mediante una serie de preguntas de análisis las cuales
deberán ser justificadas a partir de todos los conocimientos adquiridos anteriormente.
Anexos 107
LABORATORIO No. 1 CARBOHIDRATOS
Solubilidad de carbohidratos
El carácter reductor de los azucares
Identificación del almidón
1. INTRODUCCIÓN
La materia viva es una compleja asociación de sustancias las cuales forman parte de las
estructuras celulares o participan en los procesos internos de estas, está constituida
especialmente por agua, proteínas, lípidos, carbohidratos, sales inorgánicas y una
pequeña cantidad de sustancias diversas. El 99% del peso de una célula está constituida
por carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. El agua representa el 70%
del peso de una célula. La química de los organismos vivos es muy compleja, se encuentra
dominada por compuestos de gran tamaño denominadas macromoléculas (proteínas,
carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos) formadas por el encadenamiento de moléculas
orgánicas pequeñas tales como: aminoácidos, azúcares, ácidos grasos y nucleótidos.
1.1 FUNDAMENTACION
Los carbohidratos son de fundamental importancia en la biosfera y se elaboran durante la
fotosíntesis, a partir de Dióxido de carbono que se encuentra en la atmosfera en presencia
de luz solar, los animales y el hombre los consumen mediante la ingesta ya que no pueden
realizar fotosíntesis, más del 60% de la energía que usamos para calor corporal y realizar
actividades diarias proviene de la oxidación de los carbohidratos. Los carbohidratos son
aldehídos o cetonas polihidroxilados, por ejemplo, la glucosa y la fructosa. Los azúcares
reductores son todos los azucares con un grupo carbonilo (CO) en su estructura, que
según la ubicación le permite funcionar como aldehído o cetona. Tienen la capacidad de
reducir otros compuestos por su alta reactividad del doble enlace con el oxígeno.
2. EXPERIENCIA IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS
Objetivos del laboratorio de carbohidratos
Reconocer mediante pruebas sencillas la presencia de carbohidratos, en varios
alimentos de consumo humano y en líquidos corporales.
Identificar mediante el reactivo apropiado la presencia de carbohidratos.
Anexos 108
Materiales (equipos y reactivos)
Frutas NaCl 10 Lugol 1% Vaso de precipitado
Leche Glucosa 10% Fehling Pinzas para tubo
de ensayo
Aceite vegetal Almidón 10% Goteros vidriografo
Mantequilla AgNO3 0.1% Gradilla Tubos de ensayo
NaOH 3M Reactivo Benedict Estufa Agitadores de
vidrio, Pipetas
PROCEDIMIENTOS
A-SOLUBILIDAD DE CARBOHIDRATOS.
Prueba 1: En tres tubos de ensayo marcados como 1, 2 y 3 se adicionan 3 mL de agua,
agrega 0.5 g de almidón al tubo1 una medida de 0,5 g de lactosa al segundo y 0,5 gramos
de glucosa al tercero / agita vigorosamente cada tubo y observa si el carbohidrato es
soluble en agua.
Prueba 2: El mismo procedimiento, pero con alcohol
B- PROCEDIMIENTO PARA LA IDENTIFICACIÓN DE AZÚCARES REDUCTORES
Tubo 1 agregue 2 mL de H2O destilada más 1 mL del reactivo de Benedict.
Tubo 2 agregue 2 mL de disolución de glucosa 10% más 1 mL del reactivo de Benedict.
Caliente ambos tubos al baño maría durante 5 minutos; observe los cambios de color y
compárelos, analice lo sucedido.
Tome cada una de las muestras del laboratorio y póngalas en tubos de ensayo agrégueles
un mililitro de reactivo de Benedict y póngalas al baño maría durante 5 minutos
C- PROCEDIMIENTO PARA LA IDENTIFICACIÓN DE ALMIDON
Al tubo 1 agregue 2 mL de H2O destilada más 5 gotas del reactivo de Lugol.
Al tubo 2 agregue 2 mL de disolución de almidón 10% más 5 gotas del reactivo de Lugol.
Observe los cambios de color y compárelos, analice lo sucedido.
Anexos 109
RESULTADOS
De acuerdo a los resultados llene el cuadro de resultados para un posterior análisis y
conclusiones del presente trabajo.
Presencia de azucares reductores Benedict
Presencia de almidón
SUSTANCIA (+) COLOR INICIAL COLOR FINAL PRECIPITADO (+)
Control
Glucosa y fuctuosa
Mandarina
Leche En
Leche D
Cereal
Energizante
Jugo de naranja
Pony matla
Piña
Gelatina
Yema de H
Clara de H
Jugo de fresa
Solución de almidón
CONCLUSIONES (Deben ser presentadas en el informe que se puso en línea)
PREGUNTAS DE EVALUACIÓN Y CONSULTA
1. ¿mencione otras pruebas que permitan la identificación de carbohidratos?
2. ¿Qué cambios se observan al utilizar los reactivos apropiados para examinar la
presencia de carbohidratos?
3. ¿Al agregar el lugol qué cambio se observan en el almidón?
4. ¿Cuál es el procedimiento para la cuantificación de azúcares reductores y no
reductores? y ¿cómo se denomina la prueba?
LABORATORIO No. 2 LIPIDOS
Identificación de lípidos
1. FUNDAMENTACIÓN
Compuestos químicos en cuya estructura se encuentran átomos de carbono, hidrogeno y
en una menor proporción oxígeno, al ser de naturaleza hidrofobia son insolubles en agua
Anexos 110
y solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc. Funciones
importantes en los organismos vivos, función estructural, catalizadora, transportadora,
aislantes térmicos, protección y de reserva energética.
Son de gran importancia en la membrana de la célula, y en la acción reguladora de
hormonas esteroideas.
2. EXPERIENCIA. IDENTIFICACIÓN DE LIPIDOS
Objetivos
Comprobar la presencia de algunas moléculas de importancia biológica como lípidos en
sustancias con las cuales tenemos contacto en la cotidianidad como aceites, frutas frescas,
energizaste, orina entre otros.
Identificar, lípidos en alimentos de origen vegetal y animal
materiales (reactivos y equipos)
Tubos de ensayo Reactivo de sudan Agua destilada Leche
entera Leche descremada Yema de huevo Mantequilla
Gradilla
3. PROCEDIMIENTOS
A- PRUEBA SUDÁN IV PARA IDENTIFICAR LÍPIDOS (ESCARLATA R)
Tubo 1 agregue 2 mL de H2O destilada con 2 gotas del reactivo de Escarlata R, mezcle
bien con un agitador de vidrio.
Tubo 2 agregue 2 mL de aceite vegetal y 2 gotas del reactivo de Escarlata R mezcle bien
con un agitador de vidrio.
En cuatro tubos de ensayo agregue muestras de diferente de leche deslactosada, leche
entera yema de huevo y mantequilla.
RESULTADOS
Observe los cambios obtenidos y compárelos, analice si se disuelven o no los materiales
contenidos en los tubos.
Anexos 111
Prueba de Sudán IV
SUSTANCIA (+) o (-) COLOR INICIAL COLOR FINAL
Control R. Escarlata traslucido R. Escarlata traslucido
Aceite
Leche D
Leche E
Yema de H
Mantequilla
Manteca
CONCLUSIONES
4. PREGUNTAS DE EVALUACIÓN Y CONSULTA
¿Los ácidos grasos son moléculas bipolares?
¿Qué son las grasas cis y trans?
Además de ser saponificables y no saponificables ¿de qué otra manera se clasifican los
lípidos?
¿A qué se llama colesterol bueno y colesterol malo?
¿Qué relación existe entre la dieta y el nivel de colesterol en sangre?
LABORATORIO No. 3 PROTEÍNAS
Punto de coagulación de una proteína por temperatura y por ácidos
Precipitados de proteínas con ácidos
1. INTRODUCCIÓN
Las proteínas son biomoléculas de gran tamaño, y están formadas por muchos
aminoácidos (monómeros) unidos por enlaces peptídicos haciéndolas químicamente
similares, están formadas básicamente por carbono, hidrogeno, oxigeno nitrógeno y en
algunos de los casos pueden contener átomos de fosforo, azufre. Cuando el número de
aminoácidos supera los 50 se puede usar el término “proteína” y estas desempeñan un
papel de gran importancia en los seres vivos ya que pueden tener múltiples funciones que
van desde codificación de material genético, proteínas de membrana, función de
transporte, función enzimática, catalítica, a nivel macro formación del tejido muscular
haciéndolas moléculas muy versátiles.
FUNDAMENTACIÓN
Anexos 112
Desde el punto de vista químico las proteínas son macromoléculas, formadas por cadenas
lineales de aminoácidos que presentan elevados pesos moleculares con elevados puntos
de fusión por encima de 200 °C, solubles en agua y de comportamiento anfótero. Desde
el punto de vista biológico además de formar parte de un 20 % de nuestro cuerpo y el 80%
del protoplasma de una célula son indispensables para la vida por su función plástica, de
defensa y reguladora, y se destacan las siguientes propiedades, amortiguador de pH,
solubilidad, capacidad electrolítica, especificidad
Se dice que una proteína esta desnaturalizada cambia la estructura molecular, es decir
cambia la naturaleza de la proteína sin romper los enlaces, en otras palabras, cambia la
solubilidad de la proteína, hasta el punto de coagularse (formar un precipitado) fenómeno
que se conoce como desnaturalización de la proteína y se puede dar por cambios de
temperatura, alteraciones en el pH, radiaciones, cambios mecánicos (golpes) cambios de
solvente. La desnaturalización de la proteína a su vez se destruye la actividad biológica
2. EXPERIENCIA IDENTIFICACIÓN DE PROTEINAS
Objetivos
Identificar la presencia de proteínas en algunas sustancias por medio de la reacción de
Biuret observando la desnaturalización de la proteína.
Observar el proceso de coagulación de una proteína efectuando variaciones en el pH,
cambios de temperatura y uso de sustancias químicas de carácter ácido o básico
Materiales (equipos y reactivos)
NaOH 3M. yema de huevo Vaso de precipitado Pipetas
HCl Leche Clara de huevo Pinzas para tubo de ensayo Estufa
NaCl Jugo de naranja Agitadores de vidrio vidriografo
HNO3 Jugo de limón Tubos de ensayo Goteros
Ácido acético Mantequilla Gradilla
Anexos 113
3. PROCEDIMIENTO
A- IDENTIFICACIÓN DE PROTEÍNAS
Tubo 1: agregue 2 mL de H2O destilada con 5 gotas del CuSO4 0.05M, más 2 mL de NaOH
3M. e inmediatamente mezcle vigorosamente.
Tubo 2: agregue 2 mL de albúmina, más 5 gotas del CuSO4 0.05M, más 2 mL de NaOH
3M e inmediatamente mezcle vigorosamente.
Observe los cambios de color y compárelos, analice lo sucedido.
B- Determinar el punto de coagulación de una proteína: Tomar tubos de ensayos limpios
y secos, agregarle a cada uno 2 mL de disolución de proteína y proceder como se indica
a continuación.
TUBO PROCEDIMIENTO
1 1 mL de NaCl 5% calentamiento gradual en baño maría.
2 4 mL de etanol
3 8 gotas de HCl concentrado, mezclar.
4
5
8 gotas de HNO3 concentrado, mezclar.
8 gotas de NaOH concentrado
Determinar el punto de coagulación de una proteína al cambiar el pH del medio: se
toman 3 tubos de ensayo, agregarles 4,5 mL de disolución de proteína y proceder como
se indica.
TUBO PROCEDIMIENTO
1 0.5 mL de HCl 0.1M calentamiento gradual en baño maría.
2 0.5 mL de agua destilada calentamiento gradual en baño maría
3 0.5 mL de NaOH 0.1M calentamiento gradual en baño maría
Precipitados de proteínas con reactivos ácidos: tomar 3 tubos de ensayo limpios y
secos, adicionar a cada uno de ellos 2 mL de disolución de proteína y proceder como se
indica.
TUBO PROCEDIMIENTO
1 10 gotas de jugo de limón.
2 10 gotas de naranja
Anexos 114
3 5 gotas de ácido acético (vinagre) + gotas NaCl al 5%
4. PREGUNTAS DE EVALUACIÓN Y CONSULTA
¿Cuál es la función que cumplen las proteínas en el cuerpo?
¿Qué hace el cambio de temperatura en una proteína?
¿Explique químicamente lo que sucede en un huevo al ser cocido?
Anexos 115
Aplicación de las matemáticas en la
bioquímica
Gracias a las matemáticas se ha visto evolución en las ciencias naturales, no podría ser la
acepción la bioquímica. La matemática al igual que la bioquímica son áreas que tienen
lenguaje propio, símbolos que deben ser interpretados para dar un análisis cuantitativo de
procesos y sistemas, en este caso se puede hacer uso de las matemáticas en la solución
de problemas propios de la ciencia, en este caso de la bioquímica, la matemática está
íntimamente ligada a muchos procesos bioquímicos y al análisis de los mismos entre ellos
se puede hablar de los ejercicios del gasto calórico, cambios del potencial de membrana,
los voltios en que se pueden medir los impulsos nervioso, cantidad de energía producida
en la respiración celular.
Ejercicios de relación y aplicación de conceptos bioquímicos con las matemáticas
Con base a la siguiente información responda las preguntas 1, 2 y 3. Para calcular la
cantidad de calorías que necesita por día se utiliza La fórmula de Harris-Benedict,
se calcula como se explica a continuación:
Mujeres [655 + (9.6 x Peso kg)] + [ (1.8 x Altura cm) – (4.7 x Edad)] x Factor actividad
Hombres [66 + (13.7 x Peso kg)] + [ (5 x Altura cm) – (6.8 x Edad)] x Factor actividad
Personas Nivel de actividad física
por semana
Factor de actividad
Sedentarias hace poca actividad física 1.2
Actividad ligera 1 a 3 veces por semana 1.375
Actividad moderada 3 a 5 veces por semana 1.55
Actividad intensa 6 a 7 veces por semana 1.725
Actividad alta atletas profesionales 1.9
1) Para una mujer, de 32 Años de edad, que mide 1,63 Metros y pesa 69 Kilogramos,
remplazando en la ecuación.
Anexos 116
2) Por lo tanto, si esta mejer desea mantener su peso sin alteraciones, debe ingerir
alrededor de _____________ calorías por día. Si desea perder alrededor de 0,5 kg por
semana, debe ingerir diariamente ___________ calorías a menos que su gasto
energético basal, lo que significa una ingestión de alrededor de ______________ kcal
por día.
3) Cuál será su tasa metabólica basal si ella va 3 veces por semana hace ejercicio
intensivo.
Utiliza la información contenida en la siguiente tabla acerca del contenido porcentual
de nutrientes en ciertos alimentos comunes para responder la pregunta 4 y 5.
Argumente las respuestas.
Composición porcentual de los alimentos
100 g de alimento Proteínas % Grasas % Carbohidratos % Carne de res magra 21,5 6,5 0,0
Carne de pollo (sin piel) 24,0 3,8 0,0
Pescado bagre (sin piel) 18,1 0,3 0,0
Huevo 12,8 11,5 0,7
Leche entera liquida 3,3 3,3 4,6
Queso crema 25,5 32,5 1,8
Arroz blanco 7,8 0,5 78,8
Papa común 1,9 0,1 21,1
Pan blanco 9,8 3,4 66,6
Tomates 1,1 0,2 4,7
Cebolla común 1,6 0,2 5,4
Manzana pulpa 0,3 0,2 15.0
Lenteja 25,7 1,0 59,2
Quinua 15,0 6,0 60,0
Si queremos Calcular el contenido calórico (valor energético) de un alimento necesitamos
conocer además de su composición en carbohidratos, proteínas y grasas las cantidades
calóricas suministradas por cada gramo en cada una de estas biomoléculas. Las proteínas
suministran 4Kcal/g, los carbohidratos 4Kcal/g, y las grasas 4Kcal/g, así, por ejemplo, el
contenido calórico suministrado por 100 gramos de pollo estaría dado por 24 gramos de
proteína x 4,0 Kcal/g + 3,8 g de grasa x 9,0Kcal/g + 0;0 g de carbohidratos x 4,0 Kcal/g 0
130kcal; que es igual a 544,75 Kj (kilojulios) ya que las organizaciones internacionales han
recomendado que todas las formas de energía se expresen cuantitativamente en julios.
4) El contenido calórico en Kcal aportado por 100g de una manzana corresponde a:
a. 128,4
Anexos 117
b. 64,2
c. 32,2
d. 16,1
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
5) 100 g de lenteja (una porción) aportan un contenido calórico equivalente a
a. 348,6 Kilocalorías
b. 134,3 Kilocalorías
c. 87,15 Kilocalorías
d. 43,57 Kilocalorías
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
6) Identifique las siguientes moléculas como carbohidratos, lípidos o proteínas y
determine la composición porcentual y los siguientes compuestos
a. C6H12O6
b. C16H32O2
c. C12H22O11
d. C6H9N3O2
Con base a la siguiente información responda las preguntas 7 y 8. La eficiencia de la
respiración llega casi al 40%, de la energía presente inicialmente en la molécula de
glucosa, y es conservada en forma de ATP; el resto se libera como calor. Resumen de
reactivos y productos:
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + E
7) Cuantos ATP se producen en
La glucolisis =
En el ciclo de Kebs =
Cadena respiratoria =
Anexos 118
Cuantos en total en el proceso competo =
8) ¿Cuantos ATP podrían producir una cucharada de azúcar que tiene 20 gramos de
azúcar?
9) Una cucharada de azúcar tiene cerca de 15 gramos de carbohidratos, y 60 calorías. Si
una persona se consume 4 tazas de café al día, cada una con 2 cucharadas de azúcar
¿cuantas calorías en total provenientes de café está consumiendo y a cuantas moles
equivalen los gramos totales?
Anexos 119
3.5 Evaluación y actividades de evaluación.
Mediante las evaluaciones durante y después de implementar la unidad didáctica, se pudo
evidenciar que se cumplieron los objetivos planteados y los estudiantes llegaron a los
aprendizajes esperados
Identificación conceptos biológicos y químicos comunes en bioquímica
Reconocimiento de las principales biológicas de las macromoléculas
Diferenciación y reconocimiento de las estructuras químicas de las diferentes
macromoléculas
Relacionaron los procesos metabólicos de las macromoléculas para la obtención de
nutrientes y energía
Aplicaron los conceptos propios del área con aspectos matemáticos y bioquímicos
usando los conocimientos en la solución de problemas y situaciones.
Conceptual
Carbohidratos, Lípidos y proteínas
Metabolismo de los carbohidratos lípidos y proteínas
Reacciones
Experimental
Formular preguntas y dar respuestas a fenómenos científicos.
Relacionar las macromoléculas con los procesos celulares.
Conocer los métodos de identificación de carbohidratos, lípidos y proteínas.
identificar reconocimientos de macromoléculas por medio de laboratorios.
Elaborar un producto de tipo industrial que tenga como base carbohidratos, lípidos o
proteínas.
Actitudinal
Argumentar de manera coherente los procesos que se dan en su cuerpo.
Criticar constructivamente en torno a problemáticas científicas.
Desarrollar trabajo en grupo
Respetar y tolerar las ideas de cada estudiante.
Desarrollar autonomía en el desarrollo de actividades científicas.
Algunas evidencias de las prácticas de laboratorios y los proyectos realizados en clase
Anexos 120
Prácticas de laboratorios
Como es conocido uno de los grandes recursos con los que cuenta la ciencias es la
experimentación, los laboratorios fueron practicas químicas que les permitió identificar los
carbohidratos lípidos y proteínas en sustancias de consumo alimenticio, cambios por
temperatura, o alteraciones en el pH, presencia de almidón, desnaturalización de
proteínas, cada laboratorio contaba con un pre informe, para identificar los conocimientos
que tenían de los temas, la práctica y posteriormente un informe escrito con cuadros,
preguntas de análisis, observaciones y conclusiones a los cuales se les dio calificación,
como también se evaluó al desarrollo de la práctica y las habilidades que se demostraban
en el laboratorio como uso del pensamiento científico, explicación de fenómenos e
indagación, además competencias de trabajo en grupo.
Figura 1. Practica de laboratorio Identificacion de azúcares reductores con
reactivo de benedict.
Tomad de : Fuente propia
Imagen superior: Muestras de sustancias químicas, imagen del medio: muestras pruebas control para los
azúcares reductores azul para la muestra negativa, rojo o naranja ladrillo para las muestras positivas, imagen
inferior: muestras después del calentamiento indican presencia de azúcares reductores.
Anexos 121
Proyectos de clase: productos químicos en la industria y en los alimentos.
Una actividad que permitió la construcción del conocimiento a partir de experiencias fue la
elaboración proyectos en el aula en los cuales de realizaron de productos químicos que
tuvieran como base carbohidratos, lípidos o proteínas con las cuales se buscaba no solo
ver las macromoléculas desde la bioquímica y desde las reacciones metabólicas; sino a
nivel industrial por tal motivo al iniciar la unida se dio un producto por parejas, al cual le
debían hacer un análisis desde su parte química, industrial, efectos buenos o malos en el
cuerpo, y en el medio ambiente, dependiendo de su ingestión o aplicación según fuera el
caso, haciendo a su vez un proceso transversal con el are de emprendimiento.
Figura 2. Proyecto de aula “arequipe y conservas”
Tomad de : Fuente propia
Proyectos finales
Los estudiantes organizados en pareja realizaron los siguientes productos al cual le
hicieron su respectivo análisis que entregaron como una carpeta en línea o física, como
afiches impresos en plotter con contenidos sobre su producto, así relacionaron conceptos
Anexos 122
bioquímicos, con la alimentación y la cotidianidad. Los productos que realizaron fueron los
siguientes; además de hacer un proyecto con el área de tecnología y sistemas
Productos que tenían como base carbohidratos: Arequipe de café, arequipe de arroz,
mermelada de durazno, mermelada de lulo.
Productos que tenían como base carbohidratos: Shampoo, Jabón líquido.
Productos que tenían como base proteínas: Gelatina negra (de pata de res)
Figura 3 y 4. Proyecto de aula
Tomad de : Fuente propia
Imagen derecha: arequipe de Café. Imagen izquierda: Shampo
Cada producto fue calificado como producto industrial, es decir además de estar
acompañado de un video realizado por los estudiantes en donde se debía ver el proceso
y los materiales que se usaron, para un aprendizaje en profundidad por producto debían
entregar una carpeta en línea o documentos realizados por ellos durante la implementación
de la unidad didáctica en la cual se encontraba el análisis del producto con su materia
Anexos 123
prima (carbohidrato, lípido o proteína), efectos en el cuerpo, datos curiosos un ensayo
entre otro tipo de información.
El grupo que realizó la gelatina de pata que tiene como materia prima la proteína que
proviene de la pata de res, entregó el siguiente contenido realizado en la clase de
informática como un proceso transversal, tres afiches en los cuales hablan de las
proteínas, las proteínas en la industria y la gelatina negra.
Figura 5. Afiches sobre las proteínas
Tomad de : Fuente propia
Anexos 124
Se valuaron también las habilidades que se desarrollaron en los proyectos realizados en
el aula y en los proyectos finales en pareja como uso del pensamiento científico,
explicación de fenómenos e indagación, además competencias de trabajo en grupo.
Software de la unidad didáctica (Laboratorios virtuales)
La investigación titulada “Propuesta para la enseñanza de la bioquímica en grado 11”
cuenta con un laboratorio interactivo de análisis de macromoléculas” que surge a partir de
una unidad didáctica, para la enseñanza y aprendizaje de las macromoléculas
(carbohidratos, lípidos y proteínas). Cuenta con una fase introductoria: en donde se habla
un poco de las macromoléculas, una biblioteca con 5 artículos que conducen a profundizar
sobre los carbohidratos, lípidos o proteínas, la nutrición balanceada, estos documentos se
encuentran en línea, tres actividades de identificación de los principales grupos
alimenticios y sus aplicaciones en la industria. Prácticas de laboratorio virtuales:
Introducción a la práctica, guía de laboratorio, tablas de resultados y prácticas.
Actividades evaluativas, un examen en línea con preguntas relacionadas al tema
trabajado en la herramienta virtual.
Figura 6. Laboratorio interactivo macromoléculas
Anexos 125
Una vez se ingresa al laboratorio virtual el estudiante encuentra en el fondo una tabla
periódica en línea y tres mesas de trabajo, una para carbohidratos, una para lípidos y una
para proteínas, al dar click sobre cada mesa se ingresa a la temática. La mesa de
carbohidratos tiene introducción la guía de la práctica a realizar, las indicaciones del
laboratorio y la práctica carbohidratos en donde pueden realizar dos laboratorios, el
análisis de azúcares y la presencia de azúcares reductores y presencia de almidón.
Figura 7. Laboratorio interactivo macromoléculas
La mesa dos y tres que corresponden a lípidos y proteínas respectivamente cuentan con
videos de estas prácticas ya que no se hicieron de manera virtual, pero cabe resaltar y
está sujeta a poder hacerlas virtuales de igual manera que las prácticas de carbohidratos.
La idea inicial fue solo realizar laboratorios virtuales, pero durante la implementacion de la
unidad didactica y la elaboracion los laboratorios se sugirio hacer actividades para
complemetar el proceso, ademas de adicionar una biblioteca virtual articulos y lecturas que
complementaran y profundizaran el tema, la informacion es toda enfocada en
macromoléculas y la relacion en lo cotidiano.
Anexos 126
Figura 6. Laboratorio interactivo macromoléculas
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![[Lab] Bioquímica - Digestion de Carbohidratos.pptx](https://img.pdfslide.us/doc/110x75/577cc4431a28aba71198b245/lab-bioquimica-digestion-de-carbohidratospptx.jpg)
