Solucionario Libro BL Cpech (OliverClases)

SOLUCIONARIO Ciencias Plan Común

Biología

2009

Solucionario Biología Plan Común

CAPÍTULO 1

SOLUCIONARIO BIOLOGÍA BIOLOGÍA Plan Común Prueba tus conocimientos (pág. 14) 1. Explica brevemente brevemente qué son las propiedades propiedades emergentes de la materia viva. Las propiedades emergentes se refieren a características que aparecen en un determinado nivel de organización de la materia y que no se presentaban anteriormente. Son específicas para cada nivel. Por ejemplo la propiedad división celular por mitosis es una propiedad emergente del nivel célula que no se presenta en el nivel anterior de organelo, ya que varios de ellos contribuyen a que el proceso se lleve a cabo.

2. Término Términoss pareados

a. b. c. d. e. f. g.

Macromoléculas. Metabolismo. Célula. Ecosistema. Irritabilidad. Átomo. Biosfera.

b c e f a d g

Anabolismo y catabolismo. Primera unidad operacional. Respuesta frente a estímulos. Partícula más pequeña e indivisible. Asociación de moléculas. Tercera unidad operacional. Porción de la tierra donde existe vida.

3. Investiga. 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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• ¿Qué es taxonomía? Se refiere a la ciencia que se encarga de nombrar y clasificar los organismos. La ciencia ha identificado cerca de 1750000 especies de organismos actualmente vivos y a fin de estudiar la vida es necesario un sistema de organización, nomenclatura y clasificación de su infinidad de formas. • ¿En qué consiste la la clasificación clasificación en reinos de los organismos vivos? Consiste en un sistema de clasificación de acuerdo a las principales características que presenta un grupo de organismos, tales como la calidad de célula procarionte o eucarionte, las formas de nutrición (autótrofa o heterótrofa)

capítulo 1


• ¿Cuántos reinos hay? Menciona las características características de cada cada reino. reino. Existen 5 reinos: 1. Reino Monera. Corresponde a las arquebacterias arquebacterias y eubacteria que son organismos unicelulares procariontes. Son los organismos más primitivos carecen de núcleo y de organelos rodeados por membrana. 2. Reino Protista. Correspon Corresponde de a organis organismos mos unicel unicelulares ulares eucariontes o multicel multicelulares ulares sencillos. Algunos protistas están capacitados para realizar fotosíntesis. 3. Reino Fungi. Se compone de mohos, hongos, levadura levaduras, s, setas. Correspon Corresponden den a organismos heterótrofos saprófitos. No realizan fotosíntesis. 4. Reino Planta. Son organismos multicelulares complejos adaptados para la fotosínte fotosíntesis. sis. Incluye plantas no vasculares (musgos) y vasculares (helechos, coníferas y plantas con flores). 5. Reino Animal. Está constituido por organismos multicelulares multicelulares que deben alimentarse de otros orgaorganismos para obtener nutrientes. Los animales más complejos tiene un alto grado de especialización de sus células y tejidos.

Prueba tus conocimientos (pág. 28) 1. ¿Qué tipo de moléculas sufren reacciones reacciones de condensación condensación para formar formar disacáridos, grasas y proproteínas? Las moléculas que reaccionan a través de una reacción de condensación son los monómeros constituyentes de las sustancias mencionadas. Es decir, decir, en el caso de los carbohidratos los monosacáridos reaccionan entre si por condensación liberando una molécula de agua. En el caso de las proteínas son los aminoácidos los que reaccionan para formar el polímero o proteína. 2. ¿Por qué los carbohidratos son usados como como reserva energética? energética? Los carbohidratos presentan una forma de fácil acumulación que es el glicógeno, el cual corresponde a un polímero de la glucosa. Esta es una reserva reser va de corto plazo comparado con los lípidos. 3. Investiga por qué los animales no pueden degradar la celulosa. La glucosa y el almidón son dos sustancias de origen vegetal. El almidón al ser consumido por los animales puede ser aprovechado en cuanto cuanto a su reserva de glucosa. En cambio la celulosa, a pesar de ser también un polímero de la glucosa, no puede ser digerida por las enzimas animales. Esta incapacidad se basa en la clase de enlaces que presenta la celulosa, que son del tipo‚ β 1-4, mientras que los del almidón son α 1-4. Las enzimas de nuestro organismo son incapaces de romper estos enlaces β.

C P E C H P r e u n i v e r s i t a r i o s , E d i c i ó n 2 0 0 9

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Prueba tus conocimientos (pág. 33) 1. ¿Qué significa que la membrana tenga una estructura asimétrica? La asimetría se refiere a que la disposición de los componentes de la membrana es diferente entre una mitad de la membrana y la otra. 2. ¿Qué significado tiene el hecho de que la organización de la membrana sea asimétrica? Una disposición asimétrica de los componentes de la membrana es compatible con la diferencia de concentraciones que existe a ambos lados de la membrana, por ejemplo el sodio tiene su mayor concentración en el medio extracelular, lo cual es importante para la generación del impulso nervioso. 3. ¿Qué significa que la membrana tenga una organización de mosaico fluido? El término de mosaico se refiere a que los componentes de la membrana no tienen una organización uniforme, es más, presenta una variación. El término de fluido apunta a que la membrana tiene una estructura tal que permite la movilidad de sus componentes, además que posibilita el paso de sustancias a través de ella, o sea no es una estructura rígida.

Prueba tus conocimientos (pág. 36) 1. Completa el siguiente cuadro comparativo entre transporte pasivo y transporte activo. Criterio de comparación

9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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Transporte pasivo

Transporte activo

Dirección respecto del gradiente de concentración

A favor

En contra

Uso de energía

Sin uso de energía

Uso de energía

Participación de la bicapa de fosfolípidos

Participación sólo en el caso de la difusión Sin participación simple

Participación de proteínas de membrana

Participación en el caso de la difusión facilitada

Participación en el caso de todas las bombas

Ejemplos

Osmosis, canales iónicos, difusión facilitada de glucosa

Bombas de Ca, Na-K, I.

2. Explica el funcionamiento de la bomba Na-K considerando participación de proteínas de membrana, uso de energía, dirección del movimiento de iones y significado de su funcionamiento. La bomba Na-K funciona en contra de los gradientes de concentración del sodio y el potasio. Esta bomba corresponde a una proteína de membrana del tipo transmembrana. Para ello gasta energía en forma de ATP. La bomba es fosforilada para permitir que el sodio sea movilizado hacia el exterior (3 moléculas), luego de lo cual el potasio es ingresado (2 moléculas). La bomba Na-K es fundamental para mantener los gradientes de concentración de ambos iones, de tal forma que en células nerviosas permite generar el impulso nervioso, o bien en el resto de las células mantiene un equilibrio hídrico normal.

capítulo 1


3. ¿Qué condiciones debe cumplir una sustancia para atravesar directamente la bicapa de fosfolípidos? Debe ser una sustancia de bajo peso molecular, sin carga eléctrica y liposoluble. Por ejemplo el O2, CO2, urea, agua (molécula polar que constituye una excepción), alcohol, glicerol. 4. Términos pareados 1 Transporte activo 2 ATP 3 Endocitosis 4 Gradiente de concentración 5 Permeabilidad selectiva 6 Carrier 7 Carga eléctrica 8 Canal iónico 9 Cambio alostérico Fagocitosis 10

7 4 10 6 3 8 9 1 2 5

Sodio, potasio, cloro Diferencia de concentraciones Incorporación partículas sólidas Transportador de membrana Incorporación de sustancias A favor del gradiente Difusión facilitada Moléculas polares Energía del transporte activo Capacidad para modificar comportamiento

Prueba tus conocimientos (pág. 44) 1. Completa el siguiente cuadro con las diferencias entre células procariontes y eucariontes. Criterio de comparación.

Célula procarionte

Célula eucarionte

Antigüedad evolutiva

Aparece primero en el curso de la evolución.

Célula más moderna

Organización del material genético

Disperso en el citoplasma, no asociado a histonas, sólo 1 copia.

Encerrado en el compartimiento nuclear, asociado a histonas, se presentan 2 copias

División celular

División por bipartición o fisión binaria. División por mitosis y/o meiosis

Organelos

Sin organelos rodeados por membrana

Típicamente organelos membranosos

Metabolismo

Anaeróbico y/o aeróbico

Aeróbico estricto

Ribosomas

Del tipo 70s

Del tipo 80s

Tamaño

1 a 10 µm

10 a 100 µm

Ejemplos

Bacterias

Protozoos, hongos, vegetales y animales.


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2. ¿Qué estructuras diferencian una célula vegetal de una animal? Las células vegetales poseen una pared celular rígida celulósica, además se encuentran cloroplastos (fotosíntesis). Las células animales poseen centríolos que no se encuentran en las células vegetales. 3. ¿Qué justificación hace pensar que las mitocondrias y cloroplastos fueron alguna vez bacterias? El estudio de estos organelos muestra que presentan un ADN circular, sólo una copia, ribosomas del tipo 70s y se dividen por bipartición, todas características que encontramos hoy en las bacterias. Además estos organelos presentan una doble membrana, siendo la externa de composición similar a la de eucariontes y la interna similar a la de bacterias. Esto hace pensar que estos organelos fueron incorporados por fagocitosis. 4. Juzga la siguiente frase. Los glóbulos rojos o eritrocitos producto del proceso de diferenciación se vuelven células procariontes. Esta frase es falsa. Efectivamente durante el curso de la diferenciación los glóbulos rojos pierden el núcleo, lo cual es sólo parte del proceso de especialización que experimentan estas células, porque de hecho el núcleo existió en una etapa anterior de la diferenciación.


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capítulo 1


Prueba tus conocimientos (pág. 49) 1. Si el núcleo de una célula tiene la mayor parte de su cromática como eucromatina y un gran nucléolo, ¿Qué podrías concluir de la actividad de esta célula y porque? Esta célula se encuentra en una gran actividad metabólica. La justificación está en el hecho de que el material genético se encuentra en su estado más relajado (eucromatina) que representa un estado funcional. Un gran nucléolo es sinónimo de una activa síntesis de ARN, por lo tanto existe una intensa síntesis de proteínas, por lo tanto si el ADN está como eucromatina se encuentra en una activa trascripción. 2. Completación a. b. c. d.

Un cromosoma con los dos brazos del mismo tamaño se llama metacéntrico. La cromatina está constituida por ADN asociado a proteínas histónicas. La síntesis de ARNr se realiza en el nucléolo. Las células somáticas tiene un juego diploide de cromosomas.

3. Verdadero o Falso. a. V b. F c. F d. V e. V f. F

El cariotipo de una especie es constante. El NOR se ubica en la constricción primaria. Todas las células de un individuo son 2n. Los telómeros son los extremos de los cromosomas. En la especie humana la dotación cromosómica de un macho será 2n= 44 + XY Los cromosomas y la cromatina son lo mismo.

4. Dibuja un cromosoma submetacéntrico en metafase e indica todas las estructuras que en él se distinguen. Centrómero

Cromátida Cinetócoro

Telómero


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CAPÍTULO 2

SOLUCIONARIO BIOLOGÍA Plan Común PÁGINA 63 1. Define con tus propias palabras el término Reproducción. La reproducción se refiere al proceso biológico a través del cual los organismos permanecen en el tiempo. Desde el punto de vista de la especie, la reproducción perpetúa las características que identifican a esa especie. 2. ¿Cuáles son las diferencias fundamentales entre reproducción sexuada y asexuada? Entre las diferencias se puede mencionar el número de progenitores de cada tipo de reproducción. La reproducción asexuada implica la existencia de un solo progenitor, mientras que en la modalidad sexual son dos los progenitores. Esta misma situación genera una segunda diferencia en relación a la variabilidad genética, por cuanto la forma asexual no tiene variación genética por la vía reproductiva, mientras que la forma sexual sí, ya que el proceso de meiosis la genera. 3. Explica y menciona un ejemplo de los siguientes mecanismos de reproducción asexuada: a. Bipartición: Mecanismo reproductivo propio de bacterias que consiste en la partición del organismo en dos partes iguales. b. Yemación: En esta forma reproductiva, el progenitor se divide en dos, pero los organismos resultantes no son equivalentes en tamaño, como lo que ocurre en levaduras.


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c. Esporulación: En este caso, el organismo progenitor forma en estructuras especializadas (esporangios) pequeñas esporas que posteriormente son diseminadas al ambiente. Esta modalidad es propia de hongos. d. Fisión binaria: Corresponde a la misma modalidad de la bipartición. 4. Explica con tus propias palabras el significado de la reproducción en una especie determinada. Para toda especie, la reproducción significa la permanencia en el tiempo, la perpetuación de los individuos que comparten características morfológicas, fisiológicas y genéticas comunes.


PÁGINA 72 1. Completa el siguiente cuadro, estableciendo las diferencias entre mitosis y meiosis. Caracteres

Meiosis

Mitosis

Clase de célula donde ocurre

Células germinales o sexuales.

Células somáticas.

Tipo de división

Reduccional, porque se reduce a la mitad la cantidad de material genético.

Ecuacional, porque se produce una repartición equitativa del material genético.

Cantidad de células hijas

Cuatro.

Dos.

Variabilidad genética

Presente, a través de la recombinación genética y la permutación cromosómica.

Ausente, se conserva la calidad del material genético.


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2. Esquematice las etapas de la gametogénesis (ovogénesis y espermatogénesis), considerando tanto a los cromosomas autosómicos como a los sexuales. Gametogénesis Ovogénesis

Espermatogénesis PROLIFERACIÓN

Ovogonios

Gonios 2n cromosoma y 2c ADN

Espermatogonios

CRECIMIENTO Cromosomas Par sexual XY autosómicos

Cromosomas Par sexual XX autosómicos

Ovocito I

Cromosomas Par sexual XX autosómicos

Ovocito II


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Sólo un miembro de cada par de Cromosomas autosómicos.

Sólo un cromosoma X en cada uno de los dos ovocitos.

1 Óvulo y 2 polocitos

Citos Primarios (I) 2n cromosoma y 4c ADN

MADURACIÓN MEIOSIS I

Citos Secundarios (II) n cromosoma y 2c ADN

MADURACIÓN MEIOSIS I

GAMETOS

Espermatocito I

Cromosomas Par sexual XY autosómicos

Espermatocito II

Sólo un miembro de cada par de Cromosomas autosómicos.

La mitad de los espermatocitos contiene el cromosoma X y la otra mitad el cromosoma Y.

4 Espermátidas Estas células deben realizar una cuarta etapa de diferenciación

El100% de los óvulos tiene un cromosoma X

Cada espemátida es n cromosoma y c ADN

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3. Indica las principales características de espermatozoides y ovocitos II. • Los espermatozoides son células altamente diferenciadas, que no se dividen; haploides, porque son producto de la meiosis. Desde el punto de vista morfológico tienen escaso citoplasma y un flagelo, modificaciones que permiten una mayor movilidad. Por otra parte, el aparato de Golgi se funde para formar el acrosoma, organelo que permite la penetración de las envolturas del ovocito II. • Los ovocitos II son células que no han terminado la ovogénesis, están detenidos en la segunda división meiótica. Como características celulares tenemos que, por fuera de la membrana celular, existe una capa amorfa de glicoproteínas que en su conjunto se conoce como zona pelúcida (evita la poliespermia). Por sobre esta zona se encuentra una zona celular, la corona radiada, que corresponde a células foliculares que acompañan al ovocito luego de la ovulación. Internamente y por debajo de la membrana celular se encuentran los gránulos corticales, encargados de desencadenar la reacción de la zona (que evita la poliespermia).

PÁGINA 82 1. Una mujer presenta un ciclo sexual regular de 30 días. Si comienza a menstruar el 15 de septiembre, señala: a. ¿En qué momento de su ciclo ocurriría la ovulación? Indica día según calendario. El día 30 de septiembre, ya que a los 30 días regulares del ciclo se le descuentan 14 de la etapa preovulatoria que es más constante en su duración, 14 días. b. Indica los períodos de fertilidad e infertilidad (según el ciclo ), señalando además las fechas según calendario. El período fértil está determinado por la ovulación. Al día determinado se le descuenta el período de vida del espermatozoide (72 horas aproximadamente) y se le suma la vida promedio del ovocito, 48 horas aproximadamente. Desde el 27 de septiembre hasta el 2 de octubre.

PÁGINA 86 1. Describe con tus propias palabras los efectos de las hormonas gonadotropinas (FSH y LH) en el varón. La FSH tiene como sitio de acción los túbulos seminíferos sobre los cuales ejerce su efecto estimulante de la espermatogénesis. En el caso de la LH, esta hormona tiene como blanco las células de Leydig, a las que estimula a producir Testosterona, la hormona sexual masculina, la que a su vez determina la generación y mantenimiento de las características sexuales masculinas. 2. Explica los cambios que experimentan las concentraciones de hormonas gonadotropinas y hormona testosterona en el varón, en relación con el mecanismo de feed-back.


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La forma de regulación de la endocrinología testicular es a través de un feed-back negativo. El hipotálamo libera hacia la adenohipófisis las hormonas liberadoras de las gonadotropinas FSH y LH. En respuesta a esta estimulación, la adenohipófisis secreta hacia la sangre la FSH y la LH, que tienen como órgano blanco de su acción los testículos. La FSH estimula a los túbulos seminíferos, específicamente el proceso de espermatogénesis. La LH estimula a las células de Leydig a producir testosterona, la cual actúa en distintos niveles para generar y mantener las características sexuales secundarias. Estas hormonas en algún momento están en la sangre. Este nivel es detectado de tal forma que si aumenta se genera inmediatamente un freno para su secreción. Por ejemplo, un feedback que se denomina de asa larga, porque actúa sobre el hipotálamo, se frena o inhibe la liberación de los factores hipotalámicos, con lo cual se disminuye la estimulación sobre los testículos. Otro feed-back es de asa corta, ya que, por ejemplo, la testosterona actúa sobre las mismas células de Leydig, inhibiendo su propia secreción. De esta manera, las hormonas se convierten en el principal agente de su propia regulación, de modo que se mantiene una concentración plasmática normal y un efecto constante. 3. Indica las estructuras principales que componen el aparato reproductor femenino y la función de cada una de ellas El aparato reproductor femenino se puede dividir en: • Gónadas: Los ovarios encargados de producir los gametos femeninos (óvulos) y de sintetizar las hormonas sexuales femeninas. • Genitales: Se dividen en internos y externos. ¸

¸

Los genitales internos corresponden al útero (encargado de alojar el embrión en el caso de que ocurra la fecundación), la trompa de Falopio y el oviducto (transportan al ovocito y espermatozoides para favorecer su encuentro), la vagina (que permite el acto sexual, favoreciendo la fecundación) Los genitales externos comprenden los labios mayores y menores, el clítoris (responde a la estimulación sexual).

4. Explica los cambios que experimentan las concentraciones de hormonas gonadotropinas y hormonas femeninas en relación a los mecanismos de feed-back.


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Una gran diferencia de la endocrinología femenina con respecto a la masculina está dada porque la primera presenta ciclicidad. La fertilidad femenina es cíclica, lo cual está dado por el comportamiento de las hormonas durante el ciclo. El hipotálamo es la estructura que marca este ciclo. En la etapa preovulatoria (folicular), la FSH y la LH estimulan la síntesis y secreción de estradiol (estrógeno) en las células foliculares. Una de las acciones del estradiol es la retroalimentación negativa sobre las células de la adenohipófisis para inhibir una mayor secreción de FSH y LH. A mitad del ciclo el patrón cambia. La concentración de estradiol se eleva bruscamente como resultado de la proliferación de células foliculares y la estimulación de la síntesis de estradiol ocurrida durante la fase folicular. Cuando se alcanza una concentración crítica de estradiol, éste muestra un efecto de retroalimentación positiva sobre la adenohipófisis, causando secreción adicional de de FSH y LH. Esta descarga hormonal desencadena la ovulación del ovocito maduro.

capítulo 1


En la fase lútea, la principal hormona secretada por los ovarios es la progesterona. Una de las acciones de la progesterona es la retroalimentación negativa sobre la adenohipófisis para inhibir la secreción de FSH y LH. 5. Establece la diferencia que existe entre menstruación y ovulación. La ovulación representa el momento de la fertilidad con la liberación del gameto femenino (ovocito II), mientras que la menstruación representa la pérdida de toda la estructura que se había montado para una posible implantación, por tanto, la negación de la fertilidad. 6. Cada uno de estos gráficos representa la producción de una hormona. Al respecto señala a qué hormona corresponde cada gráfico y qué acción tiene durante el ciclo ovárico. 1º

Hormona Luteinizante (LH): Está encargada de generar los cambios que favorecen la ovulación, típicamente presenta un peak alrededor del día 14.

2º

Estrógenos: Se observa un aumento progresivo en la etapa preovulatoria (antes del día 14), que coincide con el aumento en la actividad de las células foliculares.

3º

Hormona Folículo Estimulante (FSH): Presenta niveles relativamente constantes en la primera mitad del ciclo producto del efecto que ejerce sobre el folículo en maduración. En la segunda mitad se produce una inhibición con lo cual disminuye su secreción.

4º

Progesterona: Hormona que aparece en la etapa postovulatoria producto de la formación del cuerpo lúteo. Está encargada de mantener el embarazo en el caso de que exista concepción.

PÁGINA 107 1. Investiga de qué manera ocurre el desarrollo en otros animales. El desarrollo puede ocurrir de distintas maneras. Por ejemplo, hay animales con desarrollo indirecto, es decir, para llegar al estado adulto deben pasar previamente por otros estados, como el larval, pupa, etc. Estos estados presentan vida libre y una forma distinta a la del adulto. Otros animales tienen desarrollo directo, que puede ser a través de huevos (ovíparos), como es el caso de aves y reptiles, o bien, dentro del cuerpo de la madre (vivíparos). Existe el caso de animales como el ornitorrinco, que es un mamífero que se desarrolla a través de huevos, clasificándose el desarrollo de este animal como ovovivíparo. 2. ¿A qué se refiere el proceso de metamorfosis y de qué forma se regula? La metamorfosis es el proceso de transformación de la forma que experimentan algunas especies para alcanzar el estado adulto. En éste, las etapas previas e intermedias presentan vida independiente,


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tal como los renacuajos. La transición entre estos estados es regulada hormonalmente por la tiroides. Los anfibios experimentan un solo cambio, de larva a adulto. Varias especies de salamandras en el estafo adulto conservan características de las larvas. En insectos como la Drosophila pasan por los estados de huevo, larva, pupa y adulto. 3. Investiga acerca de la función de las siguientes hormonas vegetales: a. Auxinas: Son hormonas vegetales que están relacionadas con los procesos de crecimiento vegetal. Son las que median las respuestas de tropismos de las plantas. Dominancia apical. Inhibición de la abscisión de las hojas. Estimulación de la síntesis de etileno. Inhibición de la inducción de la floración. Estimulación de la formación del fruto partenocárpico. Inducción de raíces en cortes o esquejes. b. Citocininas. Dominancia apical. Crecimiento del brote. Desarrollo del fruto. Retarda la senescencia de las hojas. c. Etileno: Hormona relacionada con la maduración de los frutos. Senescencia de hojas y flores. Abscisión. d. Ácido abscísico: Hormona que participa en la caída de las hojas (abscisión). Cierre de estomas. Latencia de la semilla. e. Giberelinas. Estimulación de la floración. Elongación del brote. Regulación de la producción de enzimas en el desarrollo de la semilla.

PÁGINA 110 1. Explica el mecanismo de acción de las pastillas anticonceptivas orales. Las dosis hormonales que poseen las pastillas anticonceptivas están diseñadas para evitar el proceso de ovulación (anovulatorio). De esta manera, inhiben la acción de las gonadotrofinas. Con ello se evita el desarrollo folicular y además la ovulación, por lo que la mujer presenta infertilidad.


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2. Explica por qué las pastillas anticonceptivas están confeccionadas sobre la base de hormonas sexuales sintéticas y no naturales. Debido a que los productos sintéticos resisten la metabolización hepática, que es lo que ocurre con las hormonas naturales. 3. Indica las principales ventajas y desventajas del uso de anticonceptivos orales. Entre las ventajas podemos mencionar: regulación de la duración de los ciclos menstruales, la reducción del flujo menstrual, la protección contra los cánceres endometriales y ováricos y la disminución del riesgo de endometriosis.

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Las desventajas son: sangrado intermenstrual, alteración del peso, manchas oscuras en el rostro, náuseas, etc. 4. ¿Qué método utilizado actualmente es más eficaz en el control de natalidad y cuál menos? Fundamenta tu respuesta. El método más efectivo en el control de la natalidad es el método hormonal de tipo implante. Su efectividad se debe a que libera una dosis constante de progestágenos que inhiben la ovulación. Además, el efecto tiene una duración prolongada, de 3 a 5 años.

PÁGINA 113 1. Define los siguientes términos a. Esterilidad: Incapacidad para llevar a término un embarazo. b. Infertilidad: Imposibilidad de concebir. 2. ¿Cuál es la principal diferencia entre esterilidad e infertilidad? En la infertilidad los problemas están radicados en los gametos, por lo que no hay concepción. En el caso de la esterilidad se produce la concepción, pero no es posible mantener el embarazo, sino que hay pérdida. 3. ¿Cuáles son las principales causas de infertilidad en el hombre y en mujer? Los problemas en el hombre incluyen causas hormonales que no estimulan el testículo (FSH y LH), causas testiculares (infecciones, criptorquidia), causas extratesticulares que afectan a los espermatozoides, imposibilidad de eyaculación. En la mujer las alteraciones se pueden encontrar a nivel del cuello uterino (pólipos, quistes, traumatismos, etc.), a nivel del útero (malformaciones, miomas, tumores, endometritis, etc.) a nivel de las trompas (fundamentalmente infección en las trompas), imposibilidad de ovulación, estrés. 4. ¿Cuál es el principal tratamiento que se utiliza en aquellas mujeres que presentan problemas en su ovulación? Fundamenta tu respuesta. El tratamiento se basa en el uso del citrato de clomifeno, que se utiliza en mujeres con problemas de ovulación, pero que tienen normales los niveles de estrógeno. 5. Explica el mecanismo de acción del citrato de clomifeno. El citrato de clomifeno es estimulante de la hipófisis, la cual libera FSH y LH, hormonas necesarias


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para la ovulación. El citrato de clomifeno funciona como una sustancia antiestrogénica, bloqueando los receptores para estrógeno en hipófisis. De esta forma, la glándula percibe menos estrógeno y secreta más FSH para estimular la ovulación. Según esto, el citrato no es una sustancia que estimule directamente la ovulación. 6. Explica los problemas que se generarían si el cuerpo lúteo dejara de producir hormonas, especialmente durante el embarazo. Proponga un posible tratamiento para esta afección, basándose en lo que ha conocido hasta este momento. En primer lugar, la progesterona está encargada de estimular la funcionalidad del endometrio, es decir, aumenta la circulación de los vasos endometriales y la secreción de las glándulas. Estos efectos se logran para preparar el endometrio para una posible fecundación. Luego si ésta se produce, la progesterona se encargará de mantener el endometrio hasta el final del embarazo. En el caso de que el nivel de la hormona disminuya se produce un aborto. Para evitar esta situación, el tratamiento debe apuntar a mantener el nivel de progesterona en la sangre, para mantener así el efecto fisiológico.


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CAPÍTULO 3

SOLUCIONARIO BIOLOGÍA Plan Común PÁGINA 123 1.

De acuerdo con las tablas de tasa metabólica basal y los factores de ajuste de acuerdo con la intensidad de la actividad física, calcula las calorías necesarias para una mujer de 43 años de actividad moderada y para un hombre de 35 de actividad intensa.

Mujer de 43 años de actividad moderada:

Suponiendo un peso de 55 Kg, Calorías/día = 8,7 x Kg + 829 = 8,7 x 55 + 829 = 1307 Si es mujer de actividad física moderada, el factor de ajuste es 1,64, por tanto 1307 x 1,64 = 2144

Hombre de 35 años de actividad intensa:

Suponiendo un peso de 74 Kg Calorías/día = 11,6 x Kg + 829 = 11,6 x 74 + 829 = 1687,4 Si es mujer de actividad física moderada, el factor de ajuste es 2,1, por tanto 1687,4 x 2,1 = 3543,54


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PÁGINA 126 1. Menciona las funciones que desempeñan los lípidos, carbohidratos y proteínas en nuestro organismo. Lípidos:

• Forman parte de las membranas biológicas, principalmente bajo la forma de fosfolípidos y secundariamente como colesterol. • Representan una fuente de reserva energética, que se acumula en el tejido adiposo. • Son materia prima para la formación de hormonas (esteroides), dentro de las cuales se encuentran las sexuales y las de la corteza suprarrenal. • En las neuronas, bajo la forma de vaina de mielina, funciona como un aislante del impulso eléctrico. • El tejido adiposo, especialmente en animales de climas fríos, trabaja como un aislante térmico, favoreciendo la mantención de una temperatura corporal estable. Carbohidratos:

• Representan la principal sustancia que las células utilizan para fabricar ATP (glucosa), por lo tanto, tiene una función energética. • También es posible que se almacene para constituir una reserva energética, almidón en los vegetales y glucógeno en animales. • También tienen un rol estructural, a través de la celulosa y la quitina. La primera forma parte de la pared celular de células vegetales; mientras que la segunda estructura, el exoesqueleto de los insectos. Proteínas:

• • • • •

Rol estructural, a través del colágeno, la elastina que encontramos en la piel. Transporte, que es el caso de la hemoglobina, encargada de movilizar el oxígeno por la sangre. Inmunología, donde las proteínas constituyen a las inmunoglobulinas o anticuerpos. Enzimas, las proteínas están encargadas de acelerar la velocidad de las reacciones químicas. Hormonas, un grupo de las hormonas son de carácter proteico.

2. Explica la relación entre el nivel de glucosa en la sangre, la actividad física y el glucógeno.


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La actividad física representa una situación de mayor demanda energética y, por tanto, el organismo debe disponer de alguna forma de reserva energética. Ésta se encuentra en la forma de glucógeno, un polisacárido abundante en el hígado, que frente a un aumento de la demanda energética se desdobla en glucosa. Ésta pasa a la sangre y proporciona la energía necesaria para la mayor actividad física. 3. ¿Por qué una dieta rica en carbohidratos aumenta el tejido adiposo? Nuestro organismo tiene la capacidad de transformar el exceso de glucosa en grasa, que se acumula en el tejido adiposo. Esta acción ocurre en el hígado y es estimulada por la insulina, hormona por definición anabólica, o sea, que estimula las reacciones de síntesis.

capítulo 1


PÁGINA 128 1. Investiga la fuente, la función y los signos de carencia de las siguientes vitaminas: a. b. c. d. e.

B2 o riboflavina. B3 o niacinamida. B5 o ácido pantoténico. B6 o piridoxina. B8 o biotina. VITAMINA

VITAMINA B2 (RIBOFLAVINA)

VITAMINA B3 (NIACINAMIDA)

VITAMINA B5 (ÁCIDO PANTOTÉNICO)

DÓNDE ESTÁ

SU FUNCIÓN

SU CARENCIA

Hígado, queso, leche, huevos, vegetales verdes, avena, legumbres.

Para el crecimiento, reproducción, mantención de la piel, uñas, cabellos, mucosas. Beneficia la visión.

Lesiones en la piel y lengua, conjuntivitis, dermatitis seborreica, anemia.

Pescados, carne magra, hígado, maní, levaduras, salvado de trigo, germen de trigo, arroz integral, huesillos, maíz, pimiento rojo, verduras de hoja, tomate, melón, mango, lácteos y huevos.

Energiza y mantiene las células del organismo.Vital para formar los neurotransmisores. Esencial para la síntesis de hormonas sexuales, para la piel sana y el buen funcionamiento del sistema digestivo, sistema nervioso y salud cerebral.

Pelagra (dermatitis, diarrea, úlceras, perturbaciones neurosiquiátricas), trastornos gastrointestinales, fatiga, depresión.

Carnes y vegetales, hígado, sesos, leche, frutas frescas, frutos secos.

Ayuda a liberar energía de los alimentos. Esencial en la síntesis del colesterol, grasa y glóbulos rojos. Ayuda al crecimiento y desarrollo del sistema nervioso y a la cicatrización y prevención de la fatiga.

En casos extremos, su carencia origina trastornos de la piel y sangre, hipoglicemia y úlceras duodenales.


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VITAMINA B6 (PIRIDOXINA)

VITAMINA B8 (BIOTINA O VITAMINA H)

Hígado, pollo, bacalao, salmón, sardinas, lentejas, garbanzos, arroz integral, avena, queso, huevos, nueces, paltas, plátanos, papas.

Esencial para el crecimiento, ayuda en la síntesis de proteínas y grasas y formación de glóbulos rojos. Ayuda a prevenir enfermedades nerviosas y de la piel.

Nerviosismo, depresión, trastornos en la piel, arteriosclerosis y problemas cardiacos. Síndrome premenstrual.

Hígado, hongos levadura, ostras, yema de huevo, nueces, paltas, porotos, coliflor.

Ayuda al metabolismo de grasas y proteínas. Para el tratamiento de la calvicie y encanecimiento. Alivia dolores musculares, eczemas, dermatitis, depresión y somnolencia.

Eczema, fatiga, depresión, naúseas, pérdida de apetito. Disminuye por consumo de antibióticos.

PÁGINA 129 1. Investiga los mismos criterios de función, signos de deficiencia y mejor fuente para los minerales fósforo, magnesio, manganeso, molibdeno y cromo. SAL MINERAL

FÓSFORO


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MAGNESIO

QUÉ HACE

SIGNOS DE DEFICIENCIA

MEJOR FUENTE

Forma y mantiene los huesos y dientes, es necesario para la segregación de la leche, produce tejido muscular, es componente del ADN y ARN, ayuda a mantener el pH del cuerpo y también en el metabolismo y producción de energía.

Las carencias dietéticas Está presente en son poco comunes. El uso casi todos los excesivo de antiácidos alimentos. o una fractura puede generar debilidad muscular en general, pérdida del apetito y dolor de los huesos, raquitismo, osteomalacia.

Fortalece los huesos y los dientes, favorece la salud de los músculos (relajación) importante para el corazón. Esencial para la producción de energía. Participa como cofactor enzimático.

Temblores o espasmos musculares, debilidad muscular, insomnio, nerviosismo, presión sanguínea alta, estreñimiento, confusión, falta de apetito, depósito da calcio en tejidos blandos.

Trigo, almendras, levadura de cerveza, maní, nueces, legumbres cocinadas, ajo, pasas, cáscara de papas, cangrejo.

capítulo 1


Ayuda a formar huesos, cartílago, tejidos y nervios sanos. Es activador de enzimas antioxidantes, estabiliza los niveles de azúcar en la sangre, esencial para la reproducción MANGANESO y la síntesis de glóbulos rojos, también es importante para la producción de insulina, reduce el daño celular y se necesita para el correcto funcionamiento cerebral.

MOLIBDENO

CROMO

Tics musculares, dolores del crecimiento durante la infancia, mareos o pobre sentido del equilibrio, ataques, convulsiones, rodillas inflamadas, dolor de las articulaciones.

Piña, moras, frambuesas, lechuga, uvas, lima, fresas, avena, remolacha, apio.

Ayuda al cuerpo en la eliminación del producto restante de la descomposición de las proteínas (ácido úrico), fortalece los dientes, desintoxica el cuerpo de radicales libres.

No se conocen signos carenciales a menos que el exceso de cobre o sulfato interfiera con su utilización. Los animales muestran dificultad para respirar y trastornos neurológicos.

Tomates, germen de trigo, carne de cerdo y cordero, lentejas y porotos.

Forma parte del factor de tolerancia a la glucosa que equilibra la glucosa en la sangre, ayuda a normalizar la sensación de hambre y reduce las ansias, mejora el tiempo de vida y ayuda a proteger el ADN y ARN, es esencial para que el corazón funcione.

Sudor excesivo, mareos, necesitan comer muchas veces, manos frías, necesitan dormir mucho, mucha sed, ansias por alimentos dulces.

Levadura de cerveza, pan integral, de centeno, ostras, papas,trigo,pimientos verdes, huevos, pollo, manzanas, mantequilla.

PAGINA 133 1.

¿Qué es el IMC? ¿Y qué indica? El IMC es el índice de masa corporal e indica el estado nutricional de las personas relacionando dos variables: su peso actual y su estatura.

2.

Calcula el IMC para una mujer que presenta 58 kg y mide 1,55 metros de altura. ¿En qué estado nutricional se encuentra la mujer? IMC = peso (kg) / altura2 (metros)/ IMC = 58 kg /(1.55)2 (metros) IMC = 24,16 El valor de IMC es menor a 25, por lo que se considera en un estado nutricional normal.


21


3.

Trabajo para el alumno.

4.

Basándote en la siguiente imagen responde las siguientes preguntas. En un estudio realizado en España en el año 2002, se realizó un análisis acerca del gasto energético que presentaban algunos estudiantes, según su nivel de actividad física. De este estudio se obtuvieron los siguientes resultados: • Sueño • Sentado • Caminando y recreativas • Otras

34,9% 45,4% 7,9% 9,4%

−

De acuerdo a los resultados obtenidos, indica tus principales conclusiones. En general los estudiantes presentan una actividad más bien sedentaria, pasando gran parte del día sentados.

−

¿Qué efectos corporales crees tú que los estudiantes experimentan al tener menor actividad física? Fundamenta tu respuesta. El desarrollo de una menor actividad física los condiciona a desarrollar obesidad. Su forma física empeora y si a esto se le agregan otros hábitos poco favorables como fumar, dieta no equilibrada se puede estar favoreciendo la aparición de enfermedades cardiovasculares o respiratorias en mayor frecuencia que el resto de la población.

5.

Observa el siguiente gráfico y luego responde las preguntas. −

¿Quiénes son más sedentarios? Las mujeres que presentan un mayor porcentaje de individuos sedentarios y sin registro de activos.

−

Según los datos entregados por el gráfico, indica tus principales conclusiones. Los hombres presentan un mayor metabolismo, presentándose un menor número de sedentarios respecto a las mujeres y registrando individuos activos, lo que no ocurre con las mujeres.


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−

En Chile, si se realiza un estudio similar a éste, ¿qué podríamos esperar en cuanto al nivel de gasto energético entre los estudiantes de enseñanza media? Es difícil de predecir con exactitud. Sin embargo debería ser una situación similar con un mayor metabolismo en el sexo masculino.


CAPÍTULO 4

SOLUCIONARIO BIOLOGÍA Plan Común PÁGINA 151 1. Verdadero o Falso. a. b. c. d. e. f.

V Existen glándulas salivales en el paladar y en la mucosa labial. V Los dientes son estructuras vivas. F La saliva es un jugo digestivo que posee la enzima proteolítica ptialina. F El esófago es un tubo muscular que posee musculatura estriada. V Los movimientos esofágicos son de tipo peristáltico. F El objetivo de la deglución es mantener la vía aérea permeable para el paso del bolo alimenticio. g. F El sistema parasimpático estimula la liberación de saliva de tipo mucoso. 2. Términos pareados. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Canino Molar Premolar Incisivo Wharton Stennon

(6) (4) (1) (3) (5) (2)

glándula parótida cortar desgarrar triturar glándula submaxilar moler

3. Enumera cinco funciones de la cavidad bucal. a. b. c. d. e.

Masticación del alimento. Fonación. Digestión del almidón. Deglución. Lubricación del bolo alimenticio.


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PÁGINA 156 1. Verda erdadero dero o Fals Falso. o. a. F La hormona secretina estimula la secreción de jugo gástrico. b. V El órgano gástrico es productor de hormonas. c. F Durante el período digestivo el esfínter esfínter pilórico pilórico se cierra y en los los períodos períodos interdigestivos se abre. d. F El estómago presenta una gran capacidad de absorción. e. F El ácido clorhídrico no perfora perfora la pared gástrica, porque no posee un pH muy alto. f. V Las proteínas de la leche leche,, al ser consumidas por un adulto, son digeri digeridas das por una enzima gástrica llamada proteasa láctea. g. V La secreción secreción de jugo pancrático es alcalina, alcalina, pues posee abundante cantidad cantidad de bicarbonato bicarbonato.. 2. Término Términoss pareados 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Conducto de Wirsung Conducto cístico Ampolla de Vater Esfínter pilórico Células parietales Células G Células principales Vaso quilífe quilífero ro Células caliciformes

(9) (2) (4) (5) (8) (1) (3) (6) (7)

secreción de moco alcalino conducto excretor de vesícula biliar esfínterr gástric esfínte gástricoo secreción de HCl vellosidad intestinal conducto excretor del páncreas duodeno secreción de gastrin gastrinaa secreción de pepsinógeno

3. Nombra los componentes componentes de la mucosa mucosa intestinal que aumentan la superficie de absorción. La particularidad de la pared intestinal es el sistema de repliegues que posee. El primero corresponde corresponde a las válvulas conniventes, que son los de mayor espesor. Sobre estas válvulas se encuentran las vellosidades intestinales, un epitelio que recubre la pared intestinal. Finalmente y el mecanismo más efectivo en aumentar la superficie de absorción, está formado por las microvellosidades. Éstas c aorresponden a prolongaciones digitiformes de las células del epitelio intestinal. La suma de estos mecanismos logra una superficie aproximada de 200 m2. 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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capítulo 1


PÁGINA 168 1. Enumera 5 funcion funciones es del hígado. a. b. c. d. e. f. g. h.

Almacenamiento de glucosa bajo la forma de glucógeno. glucógeno. Almacenamiento Almacen amiento de hierro. Metabolización de la hemoglobina, con generación de los los pigmentos biliares. biliares. Metabolización de las hormonas esferoidales, esferoidales, con generación de las sales biliares. biliares. Síntesis Síntes is de las proteínas plasmáticas plasmátic as como, por ejemplo, la albúmina y el fibrinógeno. Síntesis de factores de la coagulación. Eliminación de glóbulos glóbulos rojos rojos de la circulación. circulación. Fabricación de glóbulos rojos rojos durante la vida fetal.

2. A partir de los conocimientos conocimien tos adquiridos adquiri dos en tu curso de Biología y en el Texto del alumno, explic explicaa las siguientes alteraciones que se producen en el cirrótico que tiene un daño hepático severo producido por el alcohol. a. Edema. En el caso del paciente con cirrosis cirrosis está deprimida la síntesis de la albúmina. Esta proteína tiene la función de retener un volumen de agua normal en el plasma, ejerciendo la denominada presión oncótica. Si la cantidad de albúmina es menor a lo normal, el agua tiende a perderse del compartimiento plasmático y permanece en los tejidos, los que se hinchan provocando el edema. b. Tenden endencia cia a la hemorragia y a los sangramientos. sangramien tos. La falta o disminuc disminución ión de factores de la coagulac coagulación ión y del fibrinógeno hacen que el organismo del cirrótico tenga un tiempo de coagulación mayor a lo normal con lo que se genera sangramientos. c. En los hombres se produce disminución del vello corporal y feminización de algunos caracteres. d. Diarrea e intolerancia a comidas comidas grasas. La cantidad de bilis que produce el hígado se ve afectada afectada y desde este punto de vista se deprime la digestión de las grasas. 3. Verda erdadero dero o Fals Falso. o. a. F La bilis provo provoca ca degradación enzimática de las grasas al formar micelas. b. V El quimo ácido es transformado en quilo por cambio de pH y digestión de los nutrientes nutrientes a nivel intestinal. c. F La parótida es una glándula exocrina que secreta saliva mucosa. d. F La CCK estimula la síntesis de bilis. e. F La secretina estimula la secreción de jugo intestinal. f. V El páncreas secreta enzimas inactivas. g. V La motilidad del intestino grueso es peristáltica, de segmentación y de contracción masiva.


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4. Completa el siguie siguiente nte cuadro.


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Variables V ariables

Boca

Estómago

Tipo de secreción

Saliva (Secreción exocrina)

Jugo gástrico (Secreción exocrina)

Enzimas

Amilasa salival o ptialina

Pepsinógeno (forma inactiva) que luego se transforma a pepsina (activa). Lipasa gástrica

Composición

Amilasa, mucus de efecto lubricante, agua, sales minerales, inmunoglobulinas, lactoferrina, lisozima.

El jugo gástrico contiene además HCl, factor intrínseco.

Variables V ariables

Páncreas

Intestino

Bilis

Tipo de secreción

Jugo pancreático pancreático (Secreción exocrina)

Jugo intestinal (Secreción exocrina)

(Secreción exocrina)

Enzimas

Enzimas proteolíticas (tripsinógeno, quimotripsinógeno, proelastasa, procarboxipeptidasa), amilasa pancreática, lipasa pancrática, nucleasas

Disacaridasas (maltasa, sacarasa, maltasa) aminopeptidasas y dipeptidasas. enteroquinasa

Sin contenido enzimático

Composición

Además del contenido enzimático se encuentra el bicarbonato de sodio.

A las enzimas se agrega la secreción mucosa de la pared intestinal.

Pigmentos biliares (que constituyen desechos) sales biliares, bicarbonato, agua, sales


CAPÍTULO 5

SOLUCIONARIO BIOLOGÍA Plan Común PÁGINA 178 1. ¿Por qué la sangre se considera un tejido? La sangre se considera un tejido porque está formada por células.Además, su matriz extracelular no es fibrosa como en otros tejidos, sino que se trata de una matriz acuosa, que se denomina plasma. 2. Completa las oraciones siguientes: La fase líquida de la sangre se denomina plasma y la sólida, elementos figurados, los que se encuentran incorporados en la fase líquida. 3. ¿Cuál es la función general del sistema cardiovascular? El sistema cardiovascular es un sistema de transporte. En un organismo pluricelular, todas las células deben estar conectadas funcionalmente y la sangre permite que esto ocurra. De esta forma, el sistema cardiovascular permite que las células sean oxigenadas, se retiren sus desechos y se les entreguen los nutrientes necesarios para su sobrevivencia. 4. Nombra y caracteriza las proteínas plasmáticas. Las proteínas plasmáticas corresponden a la albúmina, al fibrinógeno y a las inmunoglobulinas. La albúmina es fabricada a nivel hepático y está encargada de ejercer la denominada presión oncótica, que es la responsable de mantener un volumen de agua normal dentro del plasma. El fibrinógeno también es una proteína formada por el hígado que tiene por función participar en la coagulación de la sangre, en la transformación a fibrina insoluble que sella la lesión del vaso en forma definitiva. Las inmunoglobulinas son proteínas formadas por células plasmáticas que participan en la función de inmunidad. También se denominan anticuerpos. 5. Averigua cómo es mantenida la sangre en los laboratorios para evitar su coagulación La sangre se mantiene con sustancias anticoagulantes. La más conocida es una glucoproteína: la heparina.


27


PÁGINA 179 1. ¿Cuál es la importancia de la molécula de hemoglobina? La molécula de hemoglobina aumenta la capacidad de transporte de oxígeno, comparada con la capacidad que tiene el plasma disolviendo oxígeno.Además, la hemoglobina se une reversiblemente al oxígeno, de tal forma que entrega fácilmente el gas a los tejidos. 2. Explica brevemente el proceso de formación de glóbulos rojos frente a condiciones de hipoxia. Los glóbulos rojos se forman a nivel de médula ósea. Cuando el estímulo es la hipoxia, el riñón detecta esta situación, luego secreta eritropoyetina que estimula la Eritropoyesis en la médula ósea. De esta manera, si aumenta la cantidad de glóbulos rojos, aumenta también la cantidad de hemoglobina, con lo que aumenta la cantidad de oxígeno. 3. Al perder los eritrocitos las mitocondrias y el retículo endoplasmático, además del núcleo, ¿cómo obtiene éste la energía para llevar a cabo su función? La energía se obtiene de forma anaeróbica, es decir, sin la utilización de oxígeno. Esto se produce principalmente por la pérdida de las mitocondrias. 4. Contesta Verdadero o Falso. a. F Aglutinación sanguínea es sinónimo de coagulación sanguínea. b. F La unión de monóxido de carbono y hemoglobina forma un compuesto altamente estable denominado carbaminohemoglobina. c. F La eritropoyetina es producida por el riñón, en forma inactiva. d. F Las personas que viven en regiones altiplánicas tienen menor cantidad de eritrocitos. e. F La hemoglobina es una molécula de estructura cuaternaria que lleva un átomo de hierro en el centro. f. F Tanto oxihemoglobina como carbaminohemoglobina son compuestos altamente estables. 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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5. ¿Qué diferencia existe entre la carbaminohemoglobina y la carboxihemoglobina? La carbaminohemoglobina es un compuesto normal entre la hemoglobina y el dióxido de carbono, mientras que la carboxuhemoglobina es un compuesto tóxico entre la hemoglobina y el monóxido de carbono. Es tóxico porque impide el transporte normal de oxígeno, lo que resulta mortal. 6. ¿Por qué en los glóbulos rojos maduros no se producen 38 moléculas de ATP a partir de una molécula de glucosa? Este balance del número de ATP se genera gracias a la función de las mitocondrias. Los glóbulos

capítulo 1


rojos no poseen mitocondrias, por ello no alcanzan a producir este número. La producción de energía es sólo por glucólisis. 7. Completa el siguiente cuadro: Elemento figurado

Estructura

Función

Promedio de vida y Producción número

Glóbulos rojos o eritrocitos

Células sin núcleo ni mitocondrias. Presentan la forma de un disco bicóncavo. Contiene a la proteína hemoglobina.

Por el contenido de hemoglobina que tienen, están encargados del transporte de oxígeno. Determinan los grupos sanguíneos y con ello las transfusiones.

Los eritrocitos viven 120 días aproximadamente. Su número aproximado es de 5 millones por ml de sangre.

Se producen en la médula ósea roja. Ésta se encuentra en algunos huesos largos, tales como fémur, tibia, costillas. Durante la vida fetal, el hígado y el bazo son centros productores de eritrocitos.

Glóbulos blancos o leucocitos

Corresponden a células nucleadas. Se los denomina glóbulos blancos, porque no contienen hemoglobina.

Los glóbulos blancos, en general, tienen la función de protección del organismo frente a agentes extraños como bacterias, virus y parásitos.

El promedio de vida es variable, según el tipo de leucocito de que se trate. Puede ser de 7 horas para los neutrófilos, o bien, de algunas semanas para los Basófilos. Son aproximadamente 9000 por ml de sangre.

Se producen en la médula ósea roja de los huesos, que se encuentra en los huesos largos.

Plaquetas o trombocitos

Corresponden a trozos de citoplasma de una célula mayor, que es el megacariocito.

Están encargadas de participar en el proceso de hemostasia. Forman un tapón temporal sobre el punto de lesión.

Corresponden a Se producen 300000 por ml de en la medula sangre. ósea roja a partir de los megacariocitos.


29


8. La función principal de los glóbulos blancos es la defensa del organismo frente a agentes patógenos. Nombra y explica las propiedades que los habilitan para desempeñar dicha función. Los glóbulos blancos o leucocitos presentan quimiotactismo positivo, es decir, son atraídos por sustancias que producen los agentes patógenos o sus toxinas, de tal forma que se mueven hacia el sitio donde éstos se encuentran. Luego presentan diapédesis, es decir, la capacidad de atravesar los vasos sanguíneos para ponerse en contacto directo con los agentes patógenos. La fagocitosis es otra propiedad que desarrollan para ingerir y destruir al germen. Los linfocitos son glóbulos blancos especializados en el ataque contra un germen en particular.

PÁGINA 183 1. Realiza un cuadro comparativo entre plaquetas, leucocitos y eritrocitos, considerando número promedio, funciones y características celulares. Esta pregunta considera los mismos aspectos que se encuentran en el cuadro de la página 159. 2. Explique las diferencias entre las vías intrínsecas y extrínsecas de la coagulación. La vía intrínseca se inicia desde la sangre, a través de la liberación de factores que inician la reacción cuando la sangre queda expuesta a una superficie cargada negativamente. La vía extrínseca se inicia desde el tejido adyacente al vaso lesionado por la liberación de tromboplastina tisular. 3. Explica la importancia del fibrinógeno y la protrombina en el proceso de coagulación. La importancia radica en que permiten que la sangre pueda coagular, es decir, frente a la lesión de un vaso sanguíneo impiden que se produzca una hemorragia. El fibrinógeno es una proteína soluble que circula por el plasma. A través de una reacción catalizada por la trombina, cuyo precursor es la protrombina, se transforma en fibrina insoluble, la que se deposita sobre el punto de lesión, sellándolo.

PÁGINA 187 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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1. Describe los eventos que se llevan a cabo durante el ciclo cardiaco. El ciclo cardiaco corresponde a la secuencia ordenada de contracciones que permiten que la sangre sea expulsada unidireccionalmente por el corazón. Si partimos esta descripción desde el momento de la diástole total, nos encontramos con que la presión ventricular es menor que la auricular, por lo que las válvulas AV están abiertas y la sangre entra a los ventrículos pasivamente. Además, la presión arterial es mayor que la ventricular, por lo que las válvulas semilunares están cerradas. Esta combinación del estado de las válvulas hace que la sangre se acumule en los ventrículos hasta alcanzar aproximadamente un 80% de la capacidad ventricular en diástole. Luego de la diástole total ocurre la sístole auricular que termina por llenar los ventrículos. Este llenado ventricular aumenta la presión, lo que provoca el cierre de las válvulas AV (primer ruido cardiaco). Ya que están llenos los

capítulo 1


ventrículos, ocurre la sístole ventricular para expulsar la sangre del corazón. Los ventrículos deben vencer la presión arterial para lograr expulsar la sangre. Posteriormente, la presión arterial se hace mayor que la ventricular y las válvulas semilunares se cierran (segundo ruido cardiaco). En seguida, se pasa nuevamente a la etapa de diástole total, iniciándose un nuevo ciclo cardíaco. 2. A partir del esquema que se presenta a continuación, indica en él las siguientes situaciones: a. b. c. d. e. f. g. h. i.

Descarga del nódulo sinusal. Descarga del nódulo aurícula – ventricular. Momento en que se inicia el complejo QRS. Momento en que los ventrículos están a un 100% de su capacidad. Etapa de diástole total. Primer ruido cardiaco. Segundo ruido cardiaco. Despolarización ventricular. Despolarización auricular.

PÁGINA 188 1. ¿Qué función cumple el nódulo sinusal? El nodo sinusal se denomina primer marcapasos y es el encargado de generar el estímulo para la contracción del corazón. Es el encargado de marcar el ritmo al que se contrae el corazón. 2. Explica por qué se producen los ruidos del corazón durante el ciclo cardiaco. Los ruidos cardiacos se generan como consecuencia del cierre normal de las válvulas cardiacas. El primer ruido se genera con el cierre de las válvulas AV y el segundo con el cierre de las válvulas semilunares. 3. ¿En qué momento se abren y cierran las válvulas mitral y tricúspide? Estas válvulas, que en conjunto se denominan aurículo-ventriculares, se abren durante la diástole total y la sístole auricular, y se cierran durante la sístole ventricular para evitar el reflujo de sangre hacia las aurículas. 4. Averigua qué tipo de organismos presentan un sistema circulatorio abierto. ¿Cuáles son sus características principales? Los invertebrados superiores, como artrópodos y moluscos, tienen sistemas de circulación abiertos. Es decir, la sangre abandona los vasos para circular por espacios denominados hemoceles.


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5. En el texto se presentan distintos aspectos del corazón en forma separada, ya que sólo así podrás comprender mejor cada característica y eventos que ocurren en él. Ahora bien, si has entendido la materia, podrás integrar todos los conceptos dados y explicar de un modo secuenciado y lógico todos los eventos que ocurren en el corazón cuando la sangre pasa a través de él. Una característica esencial del corazón es su automatismo. El nodo sinusal es el encargado de iniciar el estímulo para la contracción del corazón. La contracción o sístole es una consecuencia del fenómeno eléctrico (despolarización) que es posible de detectar a través de un electrocardiograma. El estímulo generado por el primer marcapasos es tomado por el segundo marcapaso o nodo aurículo-ventricular, que conduce el estímulo hacia los ventrículos, amplificado por el sistema del haz de His y la red de Purkinge, que termina por contraer al corazón. Entre la sístole auricular y la sístole ventricular hay una diferencia de tiempo de 0,1 seg, que asegura que el flujo de sangre sea unidireccional y que los ventrículos estén llenos de sangre al momento de la sístole. El mayor trabajo es realizado por el ventrículo izquierdo que debe impulsar la sangre hacia todo el cuerpo, a través de la arteria aorta, iniciando así la circulación sistémica o mayor. En cambio, el ventrículo derecho impulsa la sangre hacia los pulmones, lo que constituye la circulación menor o pulmonar. El flujo de la sangre es unidireccional gracias a la posición que tienen las válvulas. 6. Completa las siguientes oraciones: a. El corazón está separado del resto de los órganos por una membrana serofibrosa llamada pericardio. b. El corazón está formado por tres capas bien definidas. Desde dentro hacia fuera: endocardio, miocardio y epicardio. c. El corazón está formado por cuatro cavidades: dos superiores llamadas aurículas, destinadas a recibir sangre desde la periferia; y dos inferiores denominadas ventrículos, destinadas a impulsar la sangre hacia la periferia. d. En la aurícula izquierda desembocan las venas pulmonares. Presenta, además, el orificio aurículaventricular izquierdo flanqueado por la válvula mitral o bicúspide. e. El ventrículo derecho es más pequeño y delgado que el izquierdo. Da salida a la arteria pulmonar que lleva sangre a los pulmones para ser oxigenada. f. El corazón funciona como bomba, por esto se contrae (sístole) y se relaja (diástole), alternativamente. Este proceso no es simultáneo en las aurículas y ventrículos, sino que es secuencial.


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capítulo 1


PÁGINA 193 1. Realiza un cuadro comparativo de los tres tipos de vasos sanguíneos. Criterio

Arterias

Capilares

Venas

Presión

Alta

Baja

Muy baja

Velocidad de la sangre

Alta

Baja

Alta

Función

Mantienen un flujo continuo de sangre gracias a sus propiedades elásticas.

Representan la zona Mantienen en su interior la de intercambio de mayor parte de la volemia, sustancias entre la por lo que se las considera sangre y los tejidos vasos de capacitancia.

Estructura

Su pared está formada por tres capas o túnicas: externa, media e interna. La capa media es abundante en fibras elásticas.

Formadas sólo por Están formadas también endotelio, para por tres capas o túnicas. En facilitar el proceso su interior, se encuentran de intercambio de válvulas para compensar la sustancias. baja presión que existe en ellas.

2. ¿Por qué razón el ventrículo izquierdo tiene las paredes más gruesas que el ventrículo derecho? El ventrículo izquierdo debe impulsar la sangre a un circuito más largo, que es el sistémico o mayor. El ventrículo derecho lo hace a un circuito menor, el pulmonar. 3. ¿Cuáles son los vasos sanguíneos que salen y entran del corazón? A la aurícula derecha entran las venas cavas superior e inferior, mientras que a la aurícula izquierda lo hacen las venas pulmonares. Del ventrículo derecho sale la arteria pulmonar y del izquierdo, la arteria aorta. 4. ¿Cuáles son los factores que determinan la presión en los vasos sanguíneos? • • • •

La elasticidad de las arterias. Presión en las arterias. Resistencia periférica. Caída de presión.

5. ¿Qué factores modifican la presión en los vasos sanguíneos? • El flujo sanguíneo. • La resistencia periférica.


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6. Explica, en no más de cinco líneas, cómo se lleva a cabo el intercambio de sustancias a través de la pared capilar. En primer lugar, la pared capilar está formada sólo por endotelio, es decir, una capa delgada de células planas que permiten una fácil difusión de sustancias. El intercambio ocurre fundamentalmente por una diferencia de presiones que se establece entre el capilar y el tejido que lo rodea. La presión hidrostática es mayor en el capilar por lo que el agua difunde hacia el tejido en conjunto con otras sustancias pequeñas como gases (O2, CO2). Las sustancias de mayor tamaño pueden atravesar por pinocitosis. Las proteínas plasmáticas que no difunden aumentan su concentración relativa (por la salida de agua desde el compartimiento vascular). Este aumento incrementa la presión oncótica, con lo cual se establece una fuerza de “succión” que hace retornar el agua al compartimiento vascular. Esta agua vuelve con otros elementos que se incorporan a la sangre. 7. Diseña un gráfico donde se visualicen claramente las variaciones de presión y velocidad que afectan los vasos sanguíneos. 8. ¿Qué riesgo corre la persona con presión sanguínea alta? El riesgo es de hemorragias, producto de la mayor presión del sistema. Además, el corazón debe trabajar más, con lo cual se hipertrofia (crece). 9. ¿Por qué el pulso se toma en una arteria y no en una vena? Porque a nivel venoso la presión es tan baja que no se detecta variación de la tensión de la pared del vaso. 10. ¿A qué se debe la diferencia entre la presión diastólica y presión sistólica? Se debe a los fenómenos de sístole y diástole del corazón. Cuando ocurre la sístole ventricular se inyecta sangre a las arterias, las que se hinchan y aumentan su presión hasta llegar al máximo. Luego la presión desciende cuando la sangre circula. Cuando se llega a un mínimo de presión se produce la presión diastólica. Inmediatamente sobreviene otra sístole ventricular y la presión aumenta. 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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CAPÍTULO 6

SOLUCIONARIO BIOLOGÍA Plan Común PÁGINA Nº 209 1. Define con tus propias palabras el término respiración, tanto desde el punto de vista celular como sistémico. Respiración corresponde al proceso de intercambio de gases que realiza el organismo. • Desde el punto de vista celular corresponde a un proceso en el cual se utiliza el oxígeno incorporado para degradar glucosa y obtener de ella energía en forma de ATP. También en este proceso se libera CO2, el cual debe ser eliminado a través de la ventilación pulmonar. • Desde el punto de vista sistémico corresponde al intercambio de gases entre los pulmones y el ambiente. Este proceso también es conocido como ventilación pulmonar. 2. Explica la forma en que se lleva a cabo el intercambio gaseoso a nivel de los alvéolos. Para explicar la forma en que se lleva a cabo el intercambio gaseoso en los alvéolos, es necesario conocer algunos antecedentes: • El aire que ingresa a través de la inspiración contiene una gran concentración de O2 y una baja concentración de CO2. • La sangre que llega a los alvéolos a través de los capilares pulmonares contiene una alta concentración de CO2 y una baja concentración de O2. • Los gases siempre se mueven desde una zona de mayor concentración a otra zona de menor concentración de gases. Considerando los puntos anteriores, el intercambio gaseoso en los alvéolos se explica de la siguiente forma: Cuando la sangre desoxigenada (rica en CO2 y pobre en O2) proveniente del corazón llega a los capilares pulmonares (vasos sanguíneos que están en contacto directo con los alvéolos), el O2 se transporta por diferencia de presión o concentración, desde los alvéolos hacia la sangre de los capilares pulmonares. En cambio, el CO2 lo hace en dirección opuesta. De esta forma, la sangre que sale de los pulmones en dirección al corazón es rica en O2 y pobre en CO2.


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3. Describe a través de un esquema el trayecto que sigue el aire inspirado y el aire espirado en el aparato respiratorio.

AMBIENTE Flujo de aire inspirado o d a r i p s e e r i A

Cavidad nasal

Faringe

o d a r i p s n i e r i A

Flujo de aire espirado

Laringe

Tráquea

Bronquios y bronquíolos


H C E P C 36

Pulmones (Alvéolos)

4. Explica por qué la estructura y la disposición de los alvéolos en los pulmones los hacen adecuados para el intercambio gaseoso. Los alvéolos son adecuados para el intercambio gaseoso, debido a que constituyen pequeñas cavidades formadas por una sola capa de células, lo cual permite que estén en mayor contacto con la sangre de los capilares pulmonares. En cuanto a su disposición, estas estructuras son muy ramificadas, lo que permite tener una mayor área de superficie de contacto con la sangre que llega a los pulmones.

capítulo 1


PÁGINA 212 1. Compara la composición de gases que presenta el aire inspirado y espirado y propón una explicación para estos cambios. Para ello, debes basarte en la tabla N°1. Oxígeno (O2)

Dióxido de carbono (CO2)

Vapor de agua (H2O)

Aire inspirado

21%

0,03%

Variable

Aire alveolar

13,6 %

5,2 %

Variable

Aire espirado

16%

4,5%

Muy abundante

TABLA DE COMPARACIÓN

Diferencias

Aire inspirado

Aire espirado

Alto contenido de O 2

Bajo contenido de O2

Reducido contenido de CO2

Alto contenido de CO 2

Cantidad variable de vapor de agua

Abundante cantidad de vapor agua

Semejanzas

Ambos presentan O2, CO2 y vapor de agua

Para explicar estos cambios se debe indicar que, cada vez que inspiramos, el aire llega a nuestros alvéolos, lugar donde se realiza el intercambio gaseoso con la sangre. Por lo tanto, el aire espirado presentará un mayor porcentaje de CO2 que el aire inspirado. En cuanto al contenido de vapor de agua, éste se presenta en diferentes porcentajes debido a que, al inspirar, el aire incorporado recibe agua en forma de vapor a medida que avanza por las vías respiratorias. 2. Compara la composición de gases de la sangre a la entrada y salida de los pulmones y propón una explicación para estos cambios. Para esto, debes basarte en la tabla Nº 2.

Diferencias

Semejanzas

O2 en mm de Hg

CO2 en mm de Hg

Sangre arterial

40

50

Sangre Venosa

100

40

Sangre arterial

Sangre venosa

Cantidad de O2

Menor cantidad de O 2

Mayor cantidad de O 2

Cantidad de CO2

Mayor cantidad de CO 2

Menor cantidad de CO 2

En ambos tipos de sangre se presentan, O2 y CO2.


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Los cambios presentados en la composición de gases en la sangre arterial y venosa, son producto del intercambio gaseoso ocurrido entre la sangre y los alvéolos. En este proceso, la sangre arterial recibe O2 y pierde una cierta cantidad de CO2. De esta forma, la sangre venosa presentará una mayor concentración de O2 y una menor concentración de CO2 que la sangre arterial. 3. Realiza un esquema que muestre a un alvéolo en contacto con un capilar y mediante flechas indica cómo se realiza el intercambio de O2 y CO2. Luego establece una relación entre este proceso y la composición de gases del aire inspirado y espirado.

O2=105 mm de Hg CO2= 40 mm de Hg

Alvéolos pulmonares

O2 CO2

Sangre desoxigenada O2= 40 mm de Hg CO2= 45 mm de Hg

Sangre oxigenada O2= 100mm de Hg CO2= 40 mm de Hg

Capilares pulmonares

Arteria pulmonar

Venas pulmonares Corazón

Corazón

Como en los alvéolos pulmonares se realiza la hematosis (intercambio de gases entre los alvéolos y la sangre), al espirar, el aire eliminado presentará un mayor porcentaje de dióxido de carbono que de oxígeno. En cambio, el aire que ingresa con la inspiración contiene un mayor porcentaje de oxígeno que de dióxido de carbono. 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

H C E P C 38

4. ¿Cómo se transporta el O2 y CO2 a través de la sangre? Explique brevemente. El oxígeno se transporta unido a la hemoglobina (98, 5 %), a través de la sangre y en un pequeño porcentaje por el plasma. La hemoglobina está formada por cuatro polipéptidos unidos entre sí y, a su vez, cada uno de ellos presenta un pigmento que contiene fierro, conocido como grupo hem. Una vez que se ha llevado a cabo la hematosis, cada molécula de O2 se une con el fierro del grupo hem, dando por resultado una combinación llamada Oxihemoglobina. Hemoglobina + 4 O2

Oxihemoglobina

capítulo 1


El CO2 se transporta a través de la sangre de tres formas diferentes: – Un 7% lo hace disuelto en el plasma. – Un 23% se une a la hemoglobina, asociándose a los aminoácidos de los polipéptidos, y forma un compuesto conocido como carbaminohemoglobina. Hemoglobina + CO2

Carbaminohemoglobina

– Un 70% se transporta bajo la forma de bicarbonato. Cuando el CO2 ingresa a los glóbulos rojos, reacciona con el agua gracias a una enzima conocida como anhidrasa carbónica. Producto de esta reacción se forma un compuesto conocido como ácido carbónico, el cual se disocia liberando H + y HCO3- (ión bicarbonato). Parte de este bicarbonato viaja a través del plasma. 5. Completa las siguientes oraciones: a. El proceso por el cual se intercambian gases entre la atmósfera y los alvéolos se denomina ventilación pulmonar.

b. El oxígeno pasa de los alvéolos a la sangre por difusión simple, en cambio, el CO2 lo hace en sentido inverso. c. El CO2 se transporta principalmente en forma de ión bicarbonato y el oxígeno lo hace en forma de oxihemoglobina. d. La ventilación pulmonar conocida comúnmente como respiración consiste en dos mecanismos inspiración y espiración.

PÁGINA 217 1. Dibuja un cloroplasto, indicando todas sus membranas y compartimientos. ¿En qué forma la estructura del cloroplasto se asemeja y difiere de la mitocondria?

Estroma Tilacoides

Membrana externa Membrana interna


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Diferencias

Semejanzas

Cloroplasto

Mitocondria

• Su función es llevar a cabo la fotosíntesis. • Sólo está presente en células vegetales. • Las membranas que lo conforman son lisas.

• Su función es realizar la respiración celular. • Está presente tanto en células vegetales como animales. • Una de las membranas que la conforma es lisa y la otra es plegada.

• • • • •

Están formados por dos membranas. Poseen ADN circular desnudo. Poseen ribosomas, ARN, proteínas, enzimas, etc. Pueden fabricar algunas proteínas. Ambos son capaces de autoduplicarse.

2. Explica por qué no es saludable dormir en habitaciones con plantas. No es saludable dormir en habitaciones con plantas, porque durante la noche estas últimas no realizan la fotosíntesis; aunque sí la respiración celular, proceso en el que se consume oxígeno y se produce dióxido de carbono para degradar a la glucosa. Por lo tanto, durante la noche, la planta nos quita oxígeno y nos entrega dióxido de carbono, afectando nuestra ventilación pulmonar. Nota: Durante la noche, los estomas, en la mayoría de las plantas, permanecen abiertos.

3. Investiga y explica en qué consiste el proceso metabólico de fermentación.


H C E P C 40

La fermentación es un proceso anaeróbico (reacciones que no requieren de oxígeno), realizado por ciertos organismos, en ausencia de oxígeno. En esta reacción, la glucosa es degradada parcialmente y se obtiene como producto ATP, pero en pequeñas cantidades. Si los productos obtenidos son ATP, etanol y CO2, la fermentación se denomina F. alcohólica. En cambio, si se obtiene ATP y ácido láctico, la fermentación se denomina F. Láctica. La F. alcohólica es realizada principalmente por las levaduras; la F. láctica, por los músculos esqueléticos sometidos a estrés físico intenso como, por ejemplo, una carrera de gran velocidad.

capítulo 1


Glucólisis Glucosa

2 Piruvatos

2 Etanol + 2 CO2

(Fermentación alcohólica)

2 Piruvatos

2 Ácido Láctico

(Fermentación Láctica)

2 ATP Glucólisis Glucosa 2 ATP

PÁGINA 220 1. Explica la forma en que las plantas llevan a cabo el intercambio de gases con el medio externo y luego compáralo con la ventilación pulmonar realizada por los animales. Las plantas intercambian gases con el ambiente a través de los estomas (poros) de las hojas. En este proceso, el oxígeno que la planta está “generando” en la fotosíntesis es liberado hacia el ambiente junto con vapor de agua. En cambio, el dióxido de carbono, que es más concentrado en el medioambiente que en el interior de la planta, ingresa hacia el interior de la hoja a través de los estomas. Al comparar este proceso con la ventilación pulmonar, podemos señalar que los animales intercambiamos dióxido de carbono (producido en la respiración celular) por oxígeno, el cual ingresa a nuestro cuerpo. En cambio, las plantas intercambian oxígeno por dióxido de carbono. En ambos casos, el intercambio gaseoso ocurre por difusión simple. 2. ¿Qué son los estomas? y ¿qué rol cumplen? Los estomas son poros presentes, en general, en todas las regiones verdes de una planta. Su rol es realizar el intercambio gaseoso con el ambiente. 3. ¿De qué manera influye la temperatura, el viento y la cantidad de agua que posee la planta en la apertura y cierre de estomas? Como en los estomas se realiza el intercambio gaseoso (proceso en el cual la planta pierde agua en forma de vapor) si aumenta la temperatura del ambiente, la planta pierde mucha agua y para evitarlo cierra sus estomas. Esto ocurre a una temperatura superior a los 35º Celsius.


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El viento provoca que el vapor de agua sea desplazado. Por lo tanto, si la velocidad del viento aumenta, se cierran los estomas para evitar la pérdida excesiva de agua. Un tercer factor que también afecta la apertura y cierre de estomas es la cantidad de agua que la planta posee. Por ejemplo, si la planta está deshidratada, los estomas se cierran para evitar la pérdida de agua. 4. Explica de qué manera se realiza el intercambio de gases: CO2, vapor de agua y oxígeno a nivel de los estomas. Las plantas realizan el proceso de fotosíntesis y necesitan para ello agua, CO2 y luz, principalmente. Gracias a este proceso se forman moléculas orgánicas y se obtiene oxígeno. Las plantas obtienen el agua del suelo y del aire atmosférico obtienen el CO2. Cuando las plantas intercambian gases con la atmósfera, éstos se desplazan a través de los estomas por difusión simple. El CO2 se desplaza desde la atmósfera (lugar donde está más concentrado) hacia el interior de la hoja. En cambio, el oxígeno y el agua en forma de vapor se desplazan desde la planta hacia el exterior.


H C E P C 42


CAPÍTULO 7

SOLUCIONARIO BIOLOGÍA Plan Común Prueba tus conocimientos página 230 1. Defina los siguientes términos: a. Excreción: Es la eliminación de los productos residuales del metabolismo celular por medio del sistema excretor. Estos productos residuales son sustancias que ya no pueden ser utilizadas por el organismo. b. Secreción: Eliminación de alguna sustancia, por parte de una célula que será utilizada en algún proceso metabólico. Ejemplo: Secreción de una hormona o de enzimas digestivas. 2. ¿Cuáles son los principales tipos de desechos nitrogenados? Los principales compuestos nitrogenados de desecho son principalmente amoníaco (NH3), ácido úrico y urea. 3. ¿Cuáles son los principales órganos que participan en la excreción de desechos metabólicos? Indique la función de cada uno de ellos. En los vertebrados terrestres, los pulmones, la piel y el aparato digestivo son, al igual que el sistema renal, importantes en la osmoregulación y en la eliminación de desechos. a. La piel Es el órgano más grande del cuerpo en área superficial y peso. Lleva a cabo como función secundaria la excreción de sustancias corporales, gracias a las glándulas sudoríparas, presentes en la piel, aunque principalmente se encargan de regular la temperatura corporal, excretan 5 a 10% de todos los desechos corporales, a través del sudor. Gracias a este líquido se elimina el exceso de cloruro de sodio y urea, así como las sustancias químicas como el alcohol etílico o residuos de antibióticos. b. El hígado Puede ser considerado como un órgano excretor, aunque es considerado como parte del sistema digestivo. En sus células se destruyen los glóbulos rojos viejos, degradándose la hemoglobina contenida en ellos, formando dos pigmentos: la bilirrubina y la biliverdina. Estos denominados pigmentos biliares, junto a otros desechos metabólicos formados en el hígado, se vierten a la bilis, la cual es transportada hacia el intestino delgado, para ser luego eliminada por las heces fecales. c. El sistema respiratorio


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Tiene por función colocar el oxígeno aspirado a través de la nariz en contacto con la sangre y, a través de ella, con los tejidos. El dióxido de carbono producido como desecho metabólico se elimina de la sangre en los pulmones y sale al exterior a través de las fosas nasales o la boca.

Prueba tus conocimientos página 236 1. Indique cuál de las siguientes estructuras del sistema renal están asociadas a cada uno de los siguientes procesos. • Formación de orina: nefrón. • Almacenamiento de orina: pelvis renal y vejiga. • Conducción de orina: uréteres y uretra. 2. ¿Por qué se dice que el nefrón es la unidad funcional del riñón? Los nefrones son más un millón de unidades microscópicas, anátomo-funcional, formados por pequeños túbulos distribuidos en las zonas medular y cortical, muy bien irrigados, que están encargados de tres procesos básicos: filtrar la sangre, retornar a la sangre las sustancias útiles para que no se pierdan del cuerpo y retirar de la sangre sustancias que no son necesarias para el cuerpo. Como resultado de estos procesos, los nefrones mantienen la homeostasis de la sangre y producen orina. 3. Explique con sus propias palabras la forma en que se lleva a cabo la formación de orina. La formación de orina consiste en la eliminación de los desechos metabólicos circulantes, tales como ácido úrico, urea, creatinina, etc., conservando los componentes útiles de la sangre. Se forma a través de los siguientes procesos:


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Filtración glomerular: Es un proceso que permite el paso de líquido desde el glomérulo hacia la cápsula de Bowman por la diferencia de presión sanguínea que existe entre ambas zonas. Es decir, aplica presión para forzar los líquidos y solutos a través de una membrana, es lo mismo tanto en los capilares glomerulares como en los de cualquier parte del cuerpo. Por el riñón pasan 1.250 cc de sangre en un minuto, esto es la cuarta parte del gasto cardíaco (cantidad de sangre expulsada por el corazón en un minuto). Al entrar a los glomérulos posee una presión bastante alta en comparación con la presión en los capilares del resto del cuerpo. Así, se filtra a través de la membrana glomerular un gran número de sustancias tales como la urea, glucosa, aminoácidos, sales y agua. Todas ellas caen a la cápsula de Bowman, pasando a constituir el filtrado glomerular. Reabsorción tubular: Este proceso es el retorno de casi toda el agua y gran parte de los solutos filtrados al torrente sanguíneo.Tanto los túbulos renales y como el conducto colector participan de

capítulo 1


este proceso, pero es el túbulo contorneado proximal es el que contribuye en mayor medida. Los solutos que son fundamentalmente reabsorbidos tanto por transporte activo como pasivo son glucosa, aminoácidos, urea e iones como Na+, K+, Ca2+, Cl-, HCO-3 (bicarbonato), y HPO42(fosfato) y agua vuelven a pasar al plasma de los capilares peritubulares (reabsorción selectiva). El transporte de agua se realiza a través de ósmosis. Alrededor del 90% del agua filtrada hacia los nefrones se reabsorbe junto con el Na +, Cl- y glucosa, en el túbulo contorneado proximal, producto del gradiente de concentración que siempre se forma por la reabsorción de solutos, razón por la cual recibe el nombre de reabsorción obligada de agua. El 10% restante del agua a reabsorber se denomina reabsorción facultativa de agua, la cual se lleva a cabo principalmente bajo la acción de los túbulos colectores y recibe este nombre, ya que se adapta a la necesidad del organismo. La reabsorción continúa conforme el filtrado pasa por el asa de Henle y el túbulo contorneado distal. Después, el filtrado se concentra aún más al pasar por el conducto colector. Secreción tubular: Es el paso de sustancias a través del epitelio tubular en sentido opuesto a la reabsorción. La secreción ocurre principalmente en la zona del túbulo contorneado distal. Dentro de las sustancias secretadas, se encuentran los iones de potasio (K +), hidrógeno (H+) (ambos a través de transporte activo) y amonio (NH4+) (difusión pasiva). La excreción de H+ es importante en la regulación del pH de la orina (4-7.5), que a la vez mantiene el equilibrio ácido-base en el medio interno. Existen además otros elementos que son secretados a nivel de los túbulos renales, por ejemplo, la creatinina (desecho metabólico nitrogenado producido en los músculos) y algunos medicamentos u otras sustancias extrañas al organismo. Otra función importante del nefrón es su capacidad de producir orina concentrada cuando escasea el agua, y producir orina diluida cuando hay exceso de agua en la sangre. El grado de concentración de la orina se

regula a nivel del asa de Henle y del túbulo colector, gracias a la acción de la hormona antidiurética (ADH). 4. ¿Qué sucedería si toda el agua filtrada a nivel del glomérulo, fuera reabsorbida en los túbulos renales? El volumen sanguíneo aumentaría, aumentando la presión sanguínea. 5. Explique por qué es importante el proceso de secreción en la formación de la orina. Porque permite regular el volumen y la presión sanguínea, además de eliminar sustancias que no fueron eliminadas por filtración. 6. ¿Qué elementos son reabsorbidos a nivel de los túbulos renales? Indique su importancia. Los elementos reabsorbidos son glucosa, amino ácidos, urea e iones como Na+, K+, Ca2+, Cl-, HCO3 (bicarbonato), y HPO42- (fosfato) y agua vuelven a pasar al plasma de los capilares peritubulares.


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Alrededor del 90% del agua filtrada hacia los nefrones se reabsorbe junto con el Na+, Cl- y glucosa, en el túbulo contorneado proximal, producto del gradiente de concentración que siempre se forma por la reabsorción de solutos, razón por la cual recibe el nombre de reabsorción obligada de agua. 7. ¿Por qué normalmente no encontramos glucosa en la orina? y ¿por qué está presente en la orina de personas con Diabetes mellitus? Fundamente su respuesta. La capacidad de transporte activo de los túbulos es limitada y cuando la cantidad de una sustancia por reabsorber sobrepasa esa capacidad, que es el caso de la diabetes mellitus, la que produce un aumento de la concentración de glucosa en la sangre. El exceso de glucosa es eliminado por la orina. A este fenómeno se le llama transporte máximo. Este depende directamente del umbral plasmático renal, que es la máxima cantidad permitida de una sustancia en la sangre, para que ésta no aparezca en la orina 8. Compare los siguientes procesos: Filtración, Reabsorción y Secreción. Filtración glomerular: Es un proceso que permite el paso de líquido desde el glomérulo hacia la cápsula de Bowman por la diferencia de presión sanguínea que existe entre ambas zonas. Reabsorción tubular: Este proceso es el retorno de casi toda el agua y gran parte de los solutos filtrados al torrente sanguíneo. Secreción tubular: Este proceso es el paso de sustancias a través del epitelio tubular en sentido opuesto a la reabsorción. 9. Según lo que ha revisado en este capitulo, indique los principales desechos metabólicos que se encuentran en la orina. Urea, Creatinina, Ácido úrico y Cuerpos cetónicos. 10. Investigue la forma en la cual se regula el volumen de orina.


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La hormona antidiurética (ADH) o vasopresina se produce en el hipotálamo y aumenta la permeabilidad al agua del túbulo contorneado distal y del conducto colector, lo que permite reabsorber más agua de la formación de orina.


CAPÍTULO 8

SOLUCIONARIO BIOLOGÍA Plan Común PÁGINA 247 1. ¿Cómo define la OMS el estado de salud de un individuo? La OMS considera que el estado de salud es un completo bienestar físico, mental y social, donde estos tres aspectos se encuentran ene equilibrio, en armonía. La salud no sería sólo la ausencia de enfermedades. 2. ¿Por qué la salud es un derecho humano y un patrimonio nacional? Los gobiernos en sus cartas fundamentales consignan el derecho que tiene la población a mantener un estado de salud, lo que constituye un compromiso de cada gobierno. Es un patrimonio porque es la base para el desarrollo del país, el que sus habitantes mantengan un estado de salud, base sobre la cual un país progresa. 3. ¿Cuándo un individuo se encuentra enfermo? La enfermedad se puede entender como la pérdida de armonía o equilibrio en cualquiera de las tres aferras que se mencionaron anteriormente: física, mental y social.

PÁGINA 249 1. Investiga acerca de algunos ejemplos de cada una de las categorías que se mencionan de enfermedades genéticas. Existen enfermedades genéticas que afectan la cantidad de cromosomas por un problema de falta de separación o no-disyunción cromosómica durante la formación de los gametos. En esta categoría encontramos el síndrome de Down, el síndrome de Klinefelter, el síndrome de Turner, etc. Existen enfermedades que se generan por la falla de un gen que se puede transmitir de una generación a otra, que puede ser de carácter dominante o recesivo. Por ejemplo, el albinismo, la hemofilia, el daltonismo, etc. Finalmente se pueden mencionar enfermedades que afectan a los genes por una alteración por un factor externo. Por ejemplo, la radiación ultravioleta altera los genes que controlan la división


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celular, dando como resultado el cáncer. 2. ¿Cuál de las formas mencionadas es heredable? Sólo las alteraciones de un gen particular son heredables, por ejemplo albinismo, daltonismo, hemofilia, etc. Las alteraciones cromosómicas se generan por una falla en la actividad del huso mitótico. En cierto modo las alteraciones de la división celular son heredables, porque los que se alteran son genes que regulan la división celular, claro que la causa de la alteración, la mayor parte de las veces, es ambiental.

PÁGINA 253 1. ¿Qué es una enfermedad nutricional? Una enfermedad nutricional se refiere a un trastorno de la nutrición, donde el problema se produce por un déficit de alimentación, por un exceso o la falta de un nutriente en particular. 2. ¿Cómo se clasifican las enfermedades nutricionales? • Obesidad. La cantidad de alimentos diarios superan los requerimientos corporales. • Malnutrición. Corresponde a un desequilibrio en la ingestión de nutrientes, de manera generalizada o particular. 3. Investiga acerca de las causas y efectos de enfermedades carenciales como escorbuto, xeroftalmia, pelagra, beri-beri y raquitismo. El escorbuto es una enfermedad que se produce por la falta de consumo de vitamina C (avitaminosis). esta condición se caracteriza por debilidad general, anemia, gingivitis y hemorragias de la piel, por la falta del ácido ascórbico (vitamina C) en la dieta.


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La xeroftalmia es una enfermedad de los ojos caracterizada por la sequedad de la conjuntiva y opacidad de la córnea. El término xeroftalmia procede del griego xerós (seco) y ophthalmós (ojo). La xeroftalmia se debe a una disminución de la función de las glándulas lacrimales, con menor producción de lágrimas. Con el tiempo se produce engrosamiento de la córnea y disminución de la agudeza visual. Su generación se debe a deficiencia de la vitamina A, entre otras causas. La pelagra es una enfermedad causada por una dieta deficiente o insuficiencia del organismo por absorber la niacina (una de las vitaminas del complejo B) o triptófano (un aminoácido). Esta enfermedad se caracteriza por úlceras cutáneas escamosas, diarrea, cambios en la mucosa, confusión mental y alucinaciones. Esta enfermedad se puede desarrollar posterior a trastornos gastrointestinales o alcoholismo. El beriberi es una enfermedad producida por carencia de vitamina B1 o tiamina, también

capítulo 1


llamada beriberi. Presenta dos cuadros clínicos distintos, uno en hijos recién nacidos de madres con deficiencia de vitamina B1 y otro en adultos. En niños aparece una forma aguda con abdomen blando y distendido, vómitos, cólico, insuficiencia cardiaca y convulsiones. En adultos hay dos tipos, el “seco”, nervioso o paralítico caracterizado por una polineuropatía crónica, invalidante en mayor o menor medida y que puede estar asociada a trastornos en el sistema nervioso central y el tipo “húmedo”, caracterizado por la aparición de edemas progresivos causados por una insuficiencia cardiaca, suele asociarse a otras hipovitaminosis. El raquitismo es un trastorno de la niñez que involucra el reblandecimiento y debilitamiento de los huesos, ocasionado principalmente por falta de vitamina D, de calcio y/o fosfato.

PAGINA 255 1. ¿Qué es el cáncer? El cáncer es una enfermedad genética debido a que se produce una alteración de los genes que controlan la división celular, como son los protooncogenes y los genes supresores de tumores. Esta alteración se transmite de una generación a otra y se puede desencadenar por distintos factores, tales como ciertos metales pesados, el tabaco, ciertos alimentos, etc. 2. Describe las principales características del cáncer. El descontrol de la división celular conduce a la formación de una masa de células llamada tumor. Este tumor puede ser de dos clases: benigno cuando está bien circunscrito o encapsulado y no altera la función del órgano en el que se aloja y maligno cuando sus límites no son claros pudiendo invadir al resto del tejido en el que se aloja, e incluso por vía sanguínea o linfática diseminarse a otras regiones del organismo (metástasis). 3. ¿El cáncer es una enfermedad hereditaria o no? Explica brevemente. El cáncer es una enfermedad genética que se hereda. Primero porque la alteración radica en genes que controlan la división celular. En segundo lugar, existen tipos de cáncer que se dan con mayor frecuencia dentro de un grupo familiar determinado, como es el cáncer de mama. 4. ¿Qué es una enfermedad nutricional? Una enfermedad nutricional se refiere a un trastorno de la nutrición, donde el problema se produce por un déficit de alimentación, por un exceso o la falta de un nutriente en particular. 5. Investiga acerca de las causas y efectos de enfermedades carenciales como escorbuto, , pelagra, beri-beri y raquitismo. El escorbuto es una enfermedad que se produce por la falta de consumo de vitamina C (avitaminosis). esta condición se caracteriza por debilidad general, anemia, gingivitis y hemorragias de la piel, por la falta del ácido ascórbico (vitamina C) en la dieta.


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La pelagra es una enfermedad causada por una dieta deficiente o insuficiencia del organismo por absorber la niacina (una de las vitaminas del complejo B) o triptófano (un aminoácido). Esta enfermedad se caracteriza por úlceras cutáneas escamosas, diarrea, cambios en la mucosa, confusión mental y alucinaciones. Esta enfermedad se puede desarrollar posterior a trastornos gastrointestinales o alcoholismo. El beriberi es una enfermedad producida por carencia de vitamina B1 o tiamina, también llamada beriberi. Presenta dos cuadros clínicos distintos, uno en hijos recién nacidos de madres con deficiencia de vitamina B1 y otro en adultos. En niños aparece una forma aguda con abdomen blando y distendido, vómitos, cólico, insuficiencia cardiaca y convulsiones. En adultos hay dos tipos, el “seco”, nervioso o paralítico caracterizado por una polineuropatía crónica, invalidante en mayor o menor medida y que puede estar asociada a trastornos en el sistema nervioso central y el tipo “húmedo”, caracterizado por la aparición de edemas progresivos causados por una insuficiencia cardiaca, suele asociarse a otras hipovitaminosis. El raquitismo es un trastorno de la niñez que involucra el reblandecimiento y debilitamiento de los huesos, ocasionado principalmente por falta de vitamina D, de calcio y/o fosfato.

PÁGINA 261 1. ¿Qué es una droga? La definición que da la Organización Mundial de la Salud (OMS) es: “Droga es toda sustancia, que introducida en el organismo por cualquier vía de administración, produce una alteración, de algún modo, del natural funcionamiento del sistema nervioso central del individuo y es, además, susceptible de crear dependencia, ya sea psicológica, física o ambas.” 2. Explica por qué el alcohol es considerado una droga. El alcohol es considerado una droga porque genera adicción, generando la condición conocida como alcoholismo alterando los aspectos físicos, mentales y sociales del individuo.


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3. Describe en forma general los principales efectos del alcohol en nuestro organismo. • Trastornos de la personalidad. • Disminución de las facultades físicas y psicológicas, aumenta la fatiga, disminución de los reflejos, aumento del tiempo de reacción. • Mayor riesgo de accidentes. • Aumenta el riesgo de hemorragias. • Alucinaciones. • Alteración del equilibrio. • Disminución de la agudeza visual. • Valoración errónea de la distancia. • Dificultad de reacción.

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• • • •


Trastornos de atención. Desinhibición. Aumento de agresividad. Disminución de la autoestima.

4. Explica por qué el alcoholismo es una enfermedad que afecta a la familia y a la sociedad. El alcohol es una droga que altera la percepción de la realidad, generando alucinaciones que alteran la personalidad del sujeto. Por lo tanto, afecta la relación con el resto de las personas, por ejemplo genera miedo, sentimientos de culpa, conductas agresivas, irritabilidad, conductas antisociales, etc. Esto indudablemente afecta la relación con el resto de los individuos de la sociedad. 5. ¿Qué significa que una persona presente tolerancia a un cierto tipo de droga? La tolerancia es un efecto que se genera en el organismo en el que se produce un cierto acostumbramiento, es decir, para alcanzar el mismo efecto original se requiere aumentar la dosis de la droga. 6. ¿Cómo relacionarías adicción, tolerancia y dependencia a las drogas? Son tres situaciones que se dan en el ámbito de la drogadicción. Un sujeto que consume una droga se vuelve adicto a ella cuando necesita de ella para satisfacer una necesidad de evasión, física o psicológica, lo que constituye la dependencia psicológica y física. En muchas oportunidades ocurre que la dosis con la que se alcanzaba cierto efecto no es suficiente y se debe aumentar, esto constituye la tolerancia. 7. ¿Cuál de las drogas que tú has conocido en este capítulo es la más perjudicial para nuestra salud? Fundamenta tu respuesta. Esta corresponde a una situación subjetiva, porque corresponde a una apreciación personal. Además existe una diferencia en cuanto a la situación social y hasta geográfica. Desde el punto de vista de drogas “legales” el alcohol es una que genera graves consecuencias que están en los ámbitos laborales, familiares y sociales. 8. ¿Existen diferencias entre las drogas lícitas e ilícitas, en cuanto a la capacidad de generar dependencia física o psicológica? ¿Qué tipo de drogas generan un mayor grado de tolerancia en un individuo y por qué? Normalmente las drogas ilícitas tienen un mayor poder para generar adicción, como es el caso de la heroína, que es capaz de generarla a la primera dosis. Las anfetaminas que son drogas estimulantes artificiales son las que generan mayor tolerancia. 9. Explica lo que sucedería a una persona adicta si suspende repentinamente el consumo de drogas. Se genera el denominado síndrome de privación. Es decir, se produce una reacción generalizada a la falta de la droga, que va desde mareos, naúseas, alucinaciones, hasta modificaciones de las funciones vitales como taquicardia, hiperventilación, etc.


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10. ¿Qué medida tú crees que se deberían tomar en tu colegio para disminuir la incidencia en el consumo de drogas y en la sociedad en general? Pregunta acorde con la realidad de cada alumno y que es de apreciación personal. Siempre una de las primeras medidas es la información, es decir, tener en cuenta los efectos y consecuencias sociales, físicas, familiares que tiene el consumo de drogas. Por otra parte la autoestimulación y motivación son importantes para realizar tareas anexas que ocupen el tiempo de las personas. También existe responsabilidad gubernamental, considerando que el gobierno debe proveer oportunidades de estudio y trabajo a los sectores de la población que son más susceptibles al consumo de drogas.

PÁGINA 266 1. Averigua, para cada una de las enfermedades mencionadas en la tabla, el tiempo de incubación y sus principales vías de transmisión. Las enfermedades de transmisión sexual (ETS) tienen como vía de contagio las relaciones sexuales. Algunas, como la hepatitis B y el SIDA tienen además la vía parenteral o sanguínea para el contagio. El tiempo de incubación de la mayoría de las ETS, es decir el tiempo entre que uno se expone o se contagia y aparece la enfermedad varía entre 7 días a 14 en promedio, algunas toman más tiempo. • • • • • • •

Gonorrea: 2 a 7 días. Sífilis: 21 días en promedio. Herpes genital o HPV (virus papiloma humano): 2 a 12 días. Hepatitis B: 45 a 160 días, con un promedio de 120. Hepatitis C: 2 a 12 semanas, con un promedio de 7 a 9. SIDA: pueden pasar años hasta manifestarse. Candidiasis: 4 semanas aproximadamente.

2. ¿Cuál de estas enfermedades de transmisión sexual se presenta en mayor porcentaje en nuestro país? Fundamenta tu respuesta. 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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De acuerdo al ministerio de salud (MINSAL) las enfermedades de transmisión sexual más comunes en Chile son: el SIDA, la sífilis, la gonorrea, la hepatitis B, clamidia y virus papiloma humano (HPV). La más frecuente es la HPV con un 30% de los casos, le sigue la sífilis con un 17% y la gonorrea con un 12,5%.


CAPÍTULO 9

SOLUCIONARIO BIOLOGÍA Plan Común PÁGINA 279 1. Defina los siguientes conceptos: a. Herencia: Rama de la genética que estudia la forma en que se transmiten las características de una generación a otra. b. Genotipo: Se refiere al conjunto de genes que posee un organismo producto de la herencia desde sus padres del material genético que caracteriza la especie. c. Fenotipo: Corresponde a la expresión del genotipo, es decir, la formación de las proteínas que caracterizan a una especie determinando tanto sus características observables como proteínas que participan del funcionamiento celular. d. Alelo: Se refiere a un gen que codifica para una determinada característica. Se habla de genes alelos para identificar a un par de genes que participan de la determinación de una misma característica, aunque puedan ser de distinta acción. e. Homocigoto: Corresponde a una clase de genotipo, donde los genes que se encuentran son de la misma acción, es decir, los dos son dominantes, o los dos son recesivos. f. Heterocigoto: Corresponde a la situación en que los alelos son de distinta acción, es decir, si uno de los alelos determina la característica semilla amarilla, el otro determina la semilla verde. g. Locus: Se refiere al sitio que ocupa un alelo o gen dentro de un cromosoma, que es característico para ese alelo. h. Célula diploide: Es a célula que cuenta con dos juegos cromosómicos, uno heredado del progenitor femenino y el otro heredado del progenitor masculino. i. Célula haploide: es la célula que tiene la mitad de la información genética, ya que ha pasado por el proceso de división celular meiosis. 2. Explica las tres razones por las cuales Mendel utilizó arvejas (Pisum sativum) como material biológico de experimentación. Las arvejas son vegetales de rápida reproducción, tienen características fácilmente diferenciables y generan una abundante descendencia.


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Si la reproducción es rápida se permitirá que se tengan varias generaciones en poco tiempo. Las características fácilmente diferenciables permiten que se puedan separar los descendientes de cada generación para contabilizarlos. Como la descendencia es abundante se puede aplicar el cálculo estadístico para encintrar una proporción numérica en la descendencia. 3. Completa el cruzamiento que se plantea BB B

B Bb B 25% BB

bb

X

Bb

x

b 25% Bb

b

b

B 25% Bb

b 25% Bb

4. Verdadero o Falso a. b. c. d. e.

V F V V V

Los factores de Mendel corresponden al concepto actual de gen. Los alelos son genes que determinan características diferentes. Los alelos dominantes tienen mayor fuerza de expresión fenotípica. Las células diploides tienen el juego cromosómico completo. Las células n tienen un solo cromosoma de cada par de homólogos.

5. Escriba con sus propias palabras el significado de las leyes de Mendel.


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1ª Ley: Se refiere a la separación de los factores, actualmente genes. Esta separación es producto de la meiosis y permite que se formen células haploides, que una vez que se unan en la fecundación, restablecerán el número típico de la especie. 2ª Ley: Se relaciona con la posibilidad de que dos pares de genes alelos se encuentren en cromosomas diferentes, con lo cual, se permite la acción del azar y que se distribuyan independientemente. 6. Calcule la probabilidad de que en una familia que tiene tres hijos varones, el cuarto también sea varón. La probabilidad no se saltera para el cuarto hijo, porque son sucesos independientes, es decir, la probabilidad de que sea varón es de un 50%, igual que para sus tres hermanos anteriores.

capítulo 1


7. En una familia en la que ambos padres son portadores de albinismo, su primer hijo es normal para la pigmentación de la piel y el segundo es albino. ¿Qué probabilidad existe de que el tercero sea albino? La misma que para el segundo, es decir, 25%. Ambos padres son portadores, o sea, heterocigotos y en uno de cuatro de sus hijos existe la posibilidad de que se exprese el albinismo.

PÁGINA 285 1. ¿Cuántos grupos de ligamiento tiene la especie humana? ¿Por qué? Existen 23 grupos de ligamiento, que se corresponden con los 23 pares de cromosomas homólogos. Cada par de cromosomas con los genes que contienen constituye un grupo de ligamiento. 2. Si dos genes tienen una frecuencia de recombinación del 0,4%, ¿usted dirá que están parcial o totalmente ligados? Justifique su respuesta. En la práctica están totalmente ligados, porque están extremadamente cerca, por lo que es difícil que sean separados por el entrecruzamiento. 3. Defina: a. Genes ligados: Se refieren a genes que se ubican en un mismo par cromosómico y como tienden a heredarse en conjunto se dice que están ligados. b. Grupo de ligamiento: Par de cromosomas homólogos que contienen un grupo de genes que tienden a heredarse juntos. c. Mapas cromosómicos: Esquema que muestra la secuencia y distancia relativa de los genes dentro de un grupo de ligamiento. d. Fenotipos recombinantes: Corresponden a los fenotipos que aparecen producto de la recombinación genética o crossing – over. Normalmente se encuentran en una menor proporción. e. Frecuencia de recombinación: Es el porcentaje de individuos que surgen de la recombinación o crossing-over y que son un indicio de la distancia que existe entre los genes. f. Genes completamente ligados: Genes que tienen una baja probabilidad de separarse por la proximidad que existe entre ellos.


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PÁGINA 289 1. Un gen recesivo ligado al sexo determina la ceguera a los colores en el ser humano (daltonismo). Una mujer normal cuyo padre era daltónico, se casa con un hombre daltónico. ¿Cuáles serán los posibles descendientes? La mujer es portadora, ya que es normal y su padre es daltónico, que es quien le entrega el gen para la enfermedad. El hombre es daltónico y posee sólo un gen para el daltonismo. Los descendientes en este caso involucran una mujer portadora (heterocigoto), otra mujer daltónica (homocigoto recesivo) un varón normal (hemicigoto dominante) y otro daltónico (hemicigoto recesivo). 2. La hemofilia es una enfermedad caracterizada por un retardo en la coagulación sanguínea y se debe a un alelo recesivo ligado al sexo. Un hombre cuyo padre era hemofílico, pero él es normal, se casa con una mujer normal sin antecedentes de hemofilia en su familia. ¿Cuál es la probabilidad de que tengan un hijo hemofílico y por qué? Ninguna. Esto se debe a que si la mujer no tiene antecedentes de la enfermedad en la familia es porque ni siquiera es portadora. En el caso del hombre si su padre es hemofílico no tiene ninguna influencia, ya que el gen para la enfermedad lo transmite la madre a sus hijos varones. 3. En los gatos, los alelos para el color de pelaje amarillo (N) o negro (n) son llevados en el cromosoma X. Los gatos machos, que tienen un único cromosoma X con uno u otro de estos alelos, son negros o amarillos. Los gatos barcinos tienen pelaje con áreas de color negro y amarillo. Como cabría esperar, casi siempre son hembras. ¿Qué color de pelaje se esperaría en la progenie de una cruza entre una hembra negra y un macho amarillo?, ¿cuál es el genotipo de los parentales si la camada dio 3 machos amarillos, 1 macho negro, 2 hembras barcinas y 3 hembras negras? El cruzamiento entre la hembra negra y el macho amarillo genera sólo machos negros y todas las hembras son barcinas. En el segundo caso la hembra debe ser barcina (heterocigoto) y el macho negro (homocigoto recesivo) 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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4. Verdadero o falso a. b. c. d. e.

V F F V V

Los genes holándricos siempre se expresan en forma dominante. Los zánganos son machos heterogaméticos. Un gen recesivo ligado al sexo determina hembras y machos portadores. El fenotipo es el resultado de la interacción del genotipo con el medio ambiente. La proporción genotípica en un dihibridismo es 9:3:3:1.

capítulo 1


PÁGINA 292 1. Una madre tiene un hijo del grupo A y ella es del grupo O. Indique cuáles son los probables genotipos del padre y por qué. El padre debe ser del grupo A o del grupo AB, ya que la madre entrega el gen iO, que es recesivo. El padre entonces debe ser el que entrega el gen IA. 2. Una mujer del grupo AB se casa con un hombre del grupo O, ¿cuál será la proporción genotípica y fenotípica de la descendencia? El 50% de los hijos será del grupo A (IAi0) y el otro 50% B (IBi0) 3. Además del grupo sanguíneo ABO, los humanos presentan el factor Rh. Hay personas Rh+, lo que está determinado por la presencia de un alelo dominante, y otros que son Rh-, los cuales deben ser homocigotos recesivos. Si se casa un hombre del grupo sanguíneo AB Rh- con una mujer del grupo A Rh+ cuyo padre era del grupo O Rh-, ¿cuál será el probable fenotipo de la descendencia? La mujer es heterocigoto para ambos grupos sanguíneos. Esto se debe a que el padre de la mujer es del grupo O, por lo que debe entregar el gen iO. Además si es Rh+ y el padre es Rh- también debe ser heterocigoto. Entonces la descendencia quedará conformada por: • • • • • •

25% A Rh+ 25% A Rh12,5% AB Rh+ 12,5% AB Rh12,5% B Rh+ 12,5% B Rh-

4. Una mujer del grupo O se casa con un hombre de grupo AB y tienen una hija del grupo A, la cual se casa con un hombre del grupo B cuyo padre era del grupo AB y su madre del grupo O. Realice todos los cruzamientos e indique la probabilidad de que el último matrimonio tenga un hijo del grupo O. Los matrimonios son todos de los mismos genotipos, es decir, uno de los padres es del grupo O (homocigoto recesivo), mientras que el otro es del grupo AB. Los hijos en cada caso serán 50% del grupo A y 50% del grupo B, no existe la posibilidad de tener hijos del grupo O.


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PÁGINA 298 1. Define los siguientes conceptos: a. Especie: Conjunto de organismos que mantienen flujo genético entre ellos, de tal manera que se reproducen generando descendencia fértil que mantiene a la especie en el tiempo. b. Subespecie: Conjunto de organismos que han sufrido un cierto grado de diferenciación, pero siguen manteniendo el flujo genético entre ellos. c. Raza: Conjunto de organismos que a pesar de presentar un alto grado de diferenciación morfológica mantienen la reproducción entre ellos, por lo que son de la misma especie todavía. d. Clon: Individuo que genéticamente es idéntico a otro producto de la manipulación genética que se realiza de sus células. 2. Respecto a la clonación de genes para hacer organismos transgénicos, realice un listado con los pros y los contras de esta tecnología. Los pros y contras dependen de si se es o no partidario de esta técnica genética. A favor de esta tecnología podemos mencionar: • Mejoramiento de especies vegetales. De esta manera se pueden generar plantas resistentes a estrés oxidativo, hídrico o salino. • Modificación genética del contenido nutricional de plantas, con lo cual se puede aumentar el contenido de aminoácidos y proteínas, de lípidos, almidón, etc. • Modificación del gusto y apariencia de alimentos, aumentando el dulzor de los frutos, el contenido de carotenos. • Mejoramiento de la madera de los árboles. • Producción de anticuerpos de manera industrial. • Salud. Generación de una serie de proteínas que son de utilidad humana. • Desarrollo de vacunas orales. 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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En contra de los organismos transgénicos: • • • •

Algunas proteínas podrían inducir reacciones alérgicas. Daño en el aparato digestivo. Disminución de la inmunidad. Disminución de la biodiversidad.

3. Investiga qué tipo de reproducción asexual (clonación natural) existen en plantas y animales. En plantas existen numerosas formas de reproducción vegetativa: estolones, rizomas, tubérculos,

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etc. cada una de estas es una forma natural de clonación, ya que el resultado es una copia idéntica del organismo original. En animales la clonación natural es más restringida. Se puede citar el caso de la hydra que genera una copia en miniatura de si misma, por mitosis. 4. ¿Qué beneficio existe en la clonación artificial de una planta? La clonación artificial permite seleccionar un fenotipo que presenta ciertas ventajas, como por ejemplo, mayor contenido de vitaminas, mayor tamaño, mayor resistencia a condiciones ambientales extremas, etc. 5. Investiga en libros de biología o Internet qué se pudo descubrir con la clonación de la oveja Dolly? • ¿Dictan los genes de cada especie un tiempo de vida máximo? El tiempo de vida que caracteriza a cada especie estaría determinado genéticamente. Puede ocurrir que mejorando las condiciones ambientales en que se desarrolla un organismo extienda su ciclo de vida. • ¿La vida de un clon será más corta que la del organismo original? Al parecer si. Si se trata de células de un adulto, ya han desarrollado genes que determinan el desarrollo del organismo lo que acortaría la vida el clon. Las células determinan su capacidad de división celular a partir de los telómeros, que se pierden cada vez que la célula se divide. Al usar células adultas se acorta la capacidad de división y por tanto la expectativa de vida. • Aún teniendo los mismos genes el clon que el organismo original, ¿vivirá su vida igual que el organismo original?, ¿qué puede variar entre el clon y el organismo original que donó la información genética? No necesariamente se vive de la misma manera. No olvidemos que la expresión de los genes tiene una influencia ambiental. Por ello, si el clon y el organismo que lo originó enfrentan distintas situaciones de vida se pueden desarrollar de distinta forma. 6. Realice una lista con los pros y los contras de una clonación humana. A favor de la clonación se puede indicar el campo de la terapéutica que se abre, con la posibilidad de mejorar algunas enfermedades. Las desventajas están principalmente en el ámbito de la ética. La posibilidad de que la clonación pueda generar individuos con ciclos de vida más cortos que los no clonados. Los fines para los cuales se podría clonar un fenotipo en particular también plantea problemas éticos, si son estos militares, para obtener órganos y otros que se alejan de nuestra formación cultural tradicional.


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PÁGINA 299 1. A partir del siguiente esquema establezca qué relación existe entre genotipo y fenotipo, además determine cuántos genotipos presenta cada grupo sanguíneo. La relación es directa, debido a que por los genes que posee el individuo (genotipo) es el grupo sanguíneo que manifestará (fenotipo). En el caso de los fenotipos dominantes existen dos posibilidades de genotipos, o sea, el grupo sanguíneo A es determinado por los genotipos IAIA e IAiO, para el grupo B IBIB e IBiO. Para el caso del grupo AB donde hay codominancia existe una sola posibilidad que es IAIB y para el fenotipo recesivo iOiO.

PÁGINA 303 1. Este árbol genealógico representa cómo se manifiesta una enfermedad genética en una familia. Al respecto contesta: a. ¿Cuál es el genotipo más probable para cada miembro de la familia? I1: homocigoto recesivo. I2: heterocigoto. II1: heterocigoto. II2: heterocigoto. II3: heterocigoto. II4: homocigoto recesivo. III1: homocigoto recesivo. III2: heterocigoto. b. ¿En qué forma de herencia se manifiesta esta enfermedad? Autosómica dominante, se presenta en todas las generaciones, siempre hay un progenitor que posee la característica, se transmite tanto a hombres como a mujeres.


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2. Construye un árbol genealógico a partir de los siguientes datos: un hombre afectado de una enfermedad genética se casa con una mujer normal y tiene dos hijos, un hombre y una mujer, ambos normales. La mujer se casa con un hombre normal, sin embargo, tiene un hijo hombre afectado. Al investigar sobre la familia del hombre afectado, se pudo establecer que éste era hijo de una mujer normal, y que tiene 2 hermanas normales y un aborto espontáneo. Indique de qué tipo de herencia cree usted que se trata.


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CAPÍTULO 10

SOLUCIONARIO BIOLOGÍA Plan Común PÁGINA 321 1. ¿Por qué la fotosíntesis requiere de luz solar y CO2? La fotosíntesis tiene la particularidad de aprovechar la energía solar para formar materia orgánica que luego queda a disposición de los consumidores. De esta manera la luz es la fuerza que impulsa la fijación de la molécula de CO2 para formar compuestos orgánicos. 2. ¿Qué función cumplen los pigmentos en la fotosíntesis? Los pigmentos son sustancias que aprovechan la energía solar y tienen la capacidad de reaccionar frente a ella excitándose electrónicamente. 3. Explica cómo se produce el oxígeno en la fotosíntesis. El oxígeno se produce por el rompimiento de la molécula de agua por efecto de la luz, es decir, se produce por la fotólisis del agua. 4. Explica el rol del ATP y el NADPH en la fotosíntesis. El ATP y el NADPH aportan poder reductor para la fase oscura o independiente de la luz. Esto quiere decir que aportan energía para la reducción de las moléculas de CO2 para formar compuestos orgánicos. 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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5. Describe en términos generales los principales acontecimientos involucrados en la fotosíntesis. La fotosíntesis se divide en dos etapas, la primera dependiente de la luz cuenta con la participación de pigmentos que captan la energía solar que se retiene bajo la forma de dos compuestos: ATP y NADPH. Además en esta etapa participa el agua aportando electrones, con lo cual se libera O 2. En la segunda etapa, el CO2 se reduce para formar intermediarios orgánicos que participan en la biosíntesis de numerosas moléculas indispensables para el metabolismo vegetal.

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6. ¿Qué efecto tiene la temperatura en la fotosíntesis? La temperatura aumenta la tasa fotosintética, hasta cierto punto, después del cual comienza a disminuir por la inactivación de las enzimas que participan de la fotosíntesis. 7. Explica el efecto de la variación de la intensidad luminosa anual sobre el proceso de fotosíntesis. La intensidad luminosa es un factor importante para la realización de la fotosíntesis, repercutiendo en la productividad vegetal. Así en la época del año en que la luminosidad es menor (otoño e invierno) la tasa fotosintética es menor. En la época de mayor intensidad (primavera y verano) esta tasa aumenta. 8. ¿Qué efecto tiene la concentración de CO2 en la fotosíntesis? El CO2 es la molécula que los vegetales utilizan para fabricar una serie de sustancias orgánicas, lo que constituye un parámetro de su productividad. Cuando el CO2 disminuye, la tasa fotosintética también lo hace. Si aumenta el incremento de la fotosíntesis es hasta cierto punto, después del cual se produce una saturación enzimática que limita el proceso. 9. Explica la relación que existe entre los estomas y la fotosíntesis. Los estomas representan en cierta medida los pulmones de la planta. Así, están encargados del intercambio de gases con la atmósfera. A través de los estomas se intercambia O 2 y CO2. La fotosíntesis utiliza CO2 para la formación de compuestos orgánicos y libera O 2. Estos movimientos se realizan a través de los estomas. 10. Si usted coloca bajo una campana de vidrio una planta y una rata de laboratorio, y los deja encerrados por varios días, ¿qué ocurriría? En el caso de que la planta sea ilu8minada durante día y noche ambos organismos sobrevivirán, debido a que el metabolismo vegetal libera O 2 que el animal utiliza para la respiración vegetal. A su vez el animal libera CO2 que el vegetal usa en la fotosíntesis para la fabricación de compuestos orgánicos. En el caso de que la planta no sea iluminada durante la noche, ésta realizará respiración celular compitiendo con el ratón por este gas. El ratón es el que sale perjudicado por esta situación y muere.


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PÁGINA 323 1. ¿En qué grupo de organismos bióticos clasificarías a las bacterias quimiosintetizadoras? Se clasifican como organismos autótrofos, porque son capaces de fabricar su propia materia orgánica, a partir de la energía que liberan ciertas reacciones químicas. 2. ¿Cuál sería la principal fuente impulsora respectivamente?

del ecosistema en una ciudad y en un bosque

Considerando el funcionamiento de una ciudad, la energía en ésta depende del uso de diferentes combustibles, a saber, petróleo, gasolina, diesel, etc. En cambio, en un ecosistema natural, como un bosque, la energía es proporcionada por el sol. Hay que hacer notar, que en último término, toda forma de vida en el planeta depende de la energía solar, directa o indirectamente. 3. ¿Cuál es el proceso que determina que un organismo sea autótrofo? La fotosíntesis y la quimiosíntesis. Lo básico en este caso es utilizar una fuente de energía que no involucre el uso de una sustancia orgánica, como es el caso de los organismos heterótrofos, que debemos consumir a otro ser vivo para formar nuestra materia orgánica. 4. ¿Se puede inferir que la energía solar es innecesaria para el ecosistema de una ciudad? Depende cómo se plantee la relación de dependencia. Si decimos que existe una dependencia directa sería incorrecto, porque los procesos energéticos dependen de una variedad de combustibles. Si existe una dependencia indirecta, porque toda forma de productividad en el planeta depende de la energía solar. 5. Términos pareados: En el espacio coloque la letra del concepto de la columna A que esté más relacionado con la oración de la columna B. A 9 0 0 2 n ó i c i d E , s o i r a t i s r e v i n u e r P

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a. Ecosistema b. Microconsumidores c. d. e. f.

Heterótrofos Energía solar Trama alimentaria Autótrofos

B

f elaboran alimento a partir de sustancias inorgánicas. a unidad funcional que incluye a los organismos bióticos y abióticos. d principal fuerza impulsora de la mayoría de los ecosistemas. e conjunto de cadenas alimentarias c digieren y asimilan las sustancias orgánicas b permiten reciclar ciertos elementos químicos al ecosistema

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PÁGINA 327 1. En la siguiente trama alimentaria, ubica los organismos que representan los diversos niveles tróficos. a. Productores: hojarasca. b. Consumidores primarios: milpiés – grillos – caracoles – colembolos – ácaros. c. Consumidores secundarios: acaros depredadores – arañas pequeñas – escarabajos – arañas medianas. d. Consumidores terciarios: arañas pequeñas – escarabajos.

PÁGINA 337 1. Define el término biodiversidad. Corresponde a la variabilidad entre los organismos vivos que forman parte de los ecosistemas terrestres y acuáticos. Incluye la diversidad genética dentro de una misma especie, entre especies y entre ecosistemas. 2. ¿En qué sector de nuestro planeta, existe una mayor biodiversidad de especies? Fundamente su respuesta. Normalmente los climas tropicales proporcionan mejores condiciones climáticas para el desarrollo de los seres vivos. Un lugar como el Amazonas presenta estas características, y es precisamente un sitio donde la diversidad de especies es alta.

PÁGINA 338 1. Realiza una comparación en cuanto a orden de importancia entre las diversas causas de deterioro ambiental. Las causas de alteración artificiales, donde participa el hombre, son las más importantes como impacto sobre el medioambiente. En primer término la acción humana, luego la erosión por el agua, el aumento del área humana y la alteración por químicos. Hay que hacer notar que la acción del hombre sobre la erosión hace que este factor se intensifique. 2. Clasifica, las diversas causas de deterioro ambiental en natural y artificial. Explique además los efectos del deterioro ambiental, sobre la biodiversidad. Sólo erosión por agua es una causa natural, el resto son artificiales. Todas estas alteraciones provocan una disminución de la biodiversidad, ya que alteran el equilibrio ecológico de tal forma


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Solucionario Libro BL Cpech (OliverClases)

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