C. NAT 9 -2-3

Hola estudiantes de la Monseñor del los grados 9-2 y 9-3, del área de Ciencias Naturales los saluda su docente Juan Zapata, en este Blog encontraras todas las actividades correspondientes de la asignatura, debes enviar la actividad realizada al correo jazac2411@gmail.com.

SEGUNDO PERIODO

Taller virtual 04 Ciencias Naturales grado 9-02- 9-03

Fecha: 26 de octubre al 20 de noviembre

Docente Juan Zapata

Tema:

Escala de pH - pOH.

Procesos propios de los seres vivos y de procesos industriales.

Relaciones cuantitativas entre solutos y solventes (insaturadas, saturadas y sobresaturadas).

Manejo de variables (temperatura, presión, cantidad de soluto y disolvente).

Componentes de una solución y representa cuantitativamente el grado de concentración utilizando algunas expresiones matemáticas: % en volumen, % en masa, molaridad (M), molalidad (m).

Puentes de Hidrogeno, fuerzas de Van der Waals.

Las propiedades físicas (solubilidad, la densidad, el punto de ebullición y fusión y la tensión superficial) de sustancias liquidas.

Fecha: octubre 23 a noviembre 23

TEMAS:

Indicador de desempeño:

CONCEPTUALES: reconoce de manera detallada relaciones entre los modelos de la teoría acido-base e identifica la importancia del pH en la elaboración de productos de uso cotidiano.

PROCEDIMENTALES: identifica de manera detallada los productos que pueden tener diferentes niveles de pH y explico algunos de sus usos en actividades cotidianas.

ACTITUDINALES: Me informo de manera profunda para participar en debates sobre temas de interés generales de ciencias.

Escala de pH - pOH.

Conocer sobre el equilibrio ácido- base es tan importante que hasta nuestro organismo necesita mantener el pH con valores compatibles con la vida.

Conceptos importantes para entender la importancia y los componentes del ph:

1. CONCEPTO Y COMPONENTES DE UNA SOLUCION Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y está presente generalmente en pequeña cantidad en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. En cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes. 

2. PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES Las soluciones se caracterizan porque:

· Son físicamente homogéneas. Esto significa que una vez mezclados sus componentes, no es posible diferenciarlos uno del otro. Una vez se mezcla el agua con la sal, no es posible diferenciar uno de otro. Esto se debe al tamaño de sus partículas (0,1 micra a 1 micra).

· Su composición es variable. La proporción en que se encuentran las sustancias en la solución puede variar, sin que por ello se altere su naturaleza. Se puede disolver una cucharada de azúcar en un litro de agua o en dos litros, igual sigue siendo una solución de azúcar.

· Las propiedades químicas de los componentes de una solución no se alteran. Al formar la solución, cada componente conserva sus propiedades químicas. Al disolver sal en agua, la sal sigue comportándose químicamente como una sal. Si se disuelve ácido clorhídrico en agua (HCl) este sigue presentando las características químicas de los ácidos inorgánicos.

· Las propiedades físicas de la solución son diferentes a la del solvente puro. Así por ejemplo, al disolver en agua, el punto de ebullición de la solución es mayor que el punto de ebullición del agua pura. Esta variación depende de la cantidad de soluto disuelto.

3. CLASES DE SOLUCIONES Cualquier sustancia, sin importar el estado de agregación de sus moléculas, puede formar soluciones con otras. Las soluciones se pueden clasificar según el estado físico del solvente, o según la cantidad de soluto que contengan.

3.1. Clasificación de las soluciones de acuerdo con su solubilidad Cuando una sustancia se disuelve en otra, que actúa como solvente, se dice que es soluble en ella. Un volumen de solvente a una temperatura dada, admite una cantidad limitada de soluto. Si se añade más soluto a la mezcla, este precipitará, depositándose en el recipiente. Según la cantidad de soluto que contienen, las soluciones que pueden ser insaturadas, saturadas y sobresaturadas.

La relación entre las masas del soluto y el solvente permite establecer diferentes clases de soluciones. Se las puede clasificar según el siguiente esquema:

soluciones no saturadas: Las hay de dos tipos: · Soluciones diluidas: Cuando la masa de soluto es muy pequeña en relación a la masa de disolvente o solvente. Por ejemplo: pocos gramos de sal (ClN_a) en 100 g de agua.

Soluciones concentradas: Cuando la masa de soluto es elevada con respecto a la del solvente o disolvente. Por ejemplo: 30 g de Cloruro de sodio en 100g de agua.

Soluciones saturadas: Son aquellas soluciones que a una temperatura determinada no admiten la disolución de más soluto en un solvente, es decir, es la máxima masa de soluto que se puede disolver en el solvente. Por ejemplo: En 100 g de agua a 20 ºC se pueden disolver como máximo 36 g de cloruro de sodio.

Soluciones sobresaturadas: Se producen cuando en determinadas condiciones se puede disolver una cantidad mayor de soluto que la que corresponde a una solución concentrada. Esta clase de soluciones son muy inestables y generalmente se las obtiene por enfriamiento lento de soluciones saturadas.

CONCEPTO DE pH

El pH (potencial de hidrógeno) es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución que indica la concentración de iones hidronio [H₃ O+] presentes en una disolución:

pH es una medida de la acidez o la alcalinidad. La escala del pH va desde 0 a 14. El punto medio de la escala del pH es 7, aquí hay un equilibrio entre la acidez y alcalinidad. Dicha solución sería neutral.

La medida del pH es un valor que va desde 0 (máxima acidez) hasta 14 (máxima basicidad). Se considera que una disolución es neutra cuando [H₃O⁺] = [OH^–], es decir, cuando el pH = 7. Por lo tanto:

pH < 7 → disolución ácida

pH > 7 → disolución básica

Los ácidos y las bases tienen una característica que permite medirlos: es la concentración de los iones de hidrógeno (H+). Los ácidos fuertes tienen altas concentraciones de iones de hidrógeno y los ácidos débiles tienen concentraciones bajas. El pH, entonces, es un valor numérico que expresa la concentración de iones de hidrógeno.

Hay centenares de ácidos. Ácidos fuertes, como el ácido sulfúrico, que puede disolver los clavos de acero, y ácidos débiles, como el ácido bórico, que es bastante seguro de utilizar como lavado de ojos. Hay también muchas soluciones alcalinas, llamadas "bases", que pueden ser soluciones alcalinas suaves, como la Leche de Magnesia, que calman los trastornos del estómago, y las soluciones alcalinas fuertes, como la soda cáustica o hidróxido de sodio, que puede disolver el cabello humano.

Los valores numéricos verdaderos para estas concentraciones de iones de hidrógeno marcan fracciones muy pequeñas, por ejemplo 1/10.000.000 (proporción de uno en diez millones). Debido a que números como este son incómodos para trabajar, se ideó o estableció una escala única. Los valores leídos en esta escala se llaman las medidas del "pH"

La escala pH está dividida en 14 unidades, del 0 (la acidez máxima) a 14 (nivel básico máximo). El número 7 representa el nivel medio de la escala, y corresponde al punto neutro. Los valores menores que 7 indican que la muestra es ácida. Los valores mayores que 7 indican que la muestra es básica.

Cómo se mide el pH Una manera simple de determinarse si un material es un ácido o una base es utilizar papel de tornasol. El papel de tornasol es una tira de papel tratada que se vuelve color rosa cuando está sumergida en una solución ácida, y azul cuando está sumergida en una solución alcalina.

Los papeles tornasol se venden con una gran variedad de escalas de pH. Para medir el pH, seleccione un papel que dé la indicación en la escala aproximada del pH que vaya a medir. Si no conoce la escala aproximada, tendrá que determinarla por ensayo y error, usando papeles que cubran varias escalas de sensibilidad al pH.

Para medir el pH, sumerja varios segundos en la solución el papel tornasol, que cambiará de color según el pH de la solución. Los papeles tornasol no son adecuados para usarse con todas las soluciones. Las soluciones muy coloreadas o turbias pueden enmascarar el indicador de color.

El método más exacto y comúnmente más usado para medir el pH es usando un medidor de pH (o pHmetro) y un par de electrodos. Un medidor de pH es básicamente un voltímetro muy sensible, los electrodos conectados al mismo generarán una corriente eléctrica cuando se sumergen en soluciones. Un medidor de pH tiene electrodos que producen una corriente eléctrica; ésta varía de acuerdo con la concentración de iones hidrógeno en la solución.

El pH, se define como: el logaritmo negativo de la concentración del ion hidrógeno. E indica el grado de acidez en una solución, la escala pH va del 0 al 14 siendo los valores del 1 al 6.99 ácidos y del 7.01 al 14 alcalinos.

CONCENTRACIÓN DE IONES HIDRÓGENO (H) E HIDRÓXIDO (OH).

pH = - log [H3O+]

También se emplea el pOH = - log [OH-] para medir la concentración de iones OH−.

Teniendo en cuanta que Kw = [H3O+] · [OH–] = 10 ^-14, podemos obtener la siguiente fórmula:

pH + pOH= 14

Ejemplo 1: calcular el pH de una disolución 0,5 N de hidróxido de sodio NaOH.

· Al ser una base fuerte todo el NaOH se disocia completamente:

NaOH → Na+ + OH

0,5          0,5      0,5

pOH = -log [OH-] = -log [0,5] = 0,3

· pH= 14 -pOH= 14 - 0,3= 13,4

Ejemplo 2: calcular el pH de una disolución de ácido nítrico HNO₃ 3,8·10^-4 M.

· Al ser un ácido fuerte todo el HNO₃ se disocia:

HNO₃+H2O       → H₃O⁺         + NO₃ ^–

3,8·10^-4              3,8·10^-4         3,8·10^-4

H [H₃O⁺] = 3,8 · 10^-4 M

pH = - log [H₃O⁺] = - log [3,8 · 10-⁴] = 3,42

· Ejemplos de ácidos

-Ácidos de baterías: se encuentran entre el 0 y el 1, su nivel de ácido es tan fuerte que es perjudicial para las especies.

-Lluvia ácida: es un fenómeno que se produce por la acumulación de ácidos provenientes de fósiles y combustibles.

En la escala de ácidos se puede ubicar entre el 5 o 2 aproximadamente, siendo el primero el que cause menor daño (por ejemplo, afectar la reproducción de peces). Ya que alcanzar el 2, puede generar la muerte de especies acuáticas. De la misma forma la flora y fauna más delicada.

-Jugo de limón: se ubica entre el 2 y el 3.

-Café: se ubica en el 5.

· Ejemplos de neutro

-Sangre

-Leche

-Ejemplos de bases

-Leche de magnesia: en la tabla de pH se ubica entre 10 y 11. Este producto es de consumo medicinal.

-Lejía o cloro: nivel de alcalinidad 13, se usa para la limpieza del hogar, baños, cocina y tiene el poder de decolorar la ropa.

EQUILIBRIO DEL PH EN EL CUERPO

Si usted tiene un problema de salud, su cuerpo es, probablemente, demasiado ácido. La investigación ha demostrado que, si el cuerpo es ligeramente alcalino, no puede curarse. Así que cualquier método que decida utilizar para tratar su problema de salud, no será eficaz hasta que su nivel de pH vuelva a estar equilibrado. Si el pH del cuerpo no es correcto, no puede asimilar con eficacia las vitaminas, minerales y suplementos dietéticos que utilice. El pH de su cuerpo afecta el metabolismo general.

Como la mayoría de los seres vivos, el cuerpo humano debe tener un pH equilibrado de lo contrario no funcionará correctamente. El nivel de alcalinidad es muy importante porque la investigación ha demostrado que las bacterias y las enfermedades no pueden sobrevivir en un estado alcalino, mientras que se desarrollan en un ambiente ácido. Un nivel de pH ácido: disminuye la capacidad del cuerpo para absorber los minerales y otros nutrientes, la producción de energía en las células, la capacidad del cuerpo para reparar células dañadas, su capacidad para desintoxicar los metales pesados, hace que las células tumorales crezcan y que el cuerpo sea más susceptible a la fatiga y las enfermedades. 

El pH ácido es el resultado de una dieta ácida, el estrés emocional, una sobrecarga tóxica, y / o reacciones inmunes o cualquier otro proceso que priva a las células de oxígeno y otros nutrientes.

Al exponerse a una situación así, el cuerpo tratará de compensarse a un pH ácido mediante el uso de minerales alcalinos. Si la dieta no contiene suficiente de este tipo de mineral, va a producir una acumulación de ácidos en las células y pone en peligro la salud de la materia. 

ACTIVIDAD 1

1. ¿Qué es una solución y cuáles son sus componentes?

2. Nombro las propiedades de las soluciones.

3.Realizo un mapa conceptual de la clasificación de las soluciones.

ACTIVIDAD 2

1. Qué es el pH?

2. Cuando una disolución es neutra

3. Dibujo la escala de pH

4. Cuando una sustancia es ácida y cuando es básica

5. ¿Cuáles son las fórmulas para calcular el pH y el pOH

6. Copio los ejemplos del cálculo del pH y pOH 

7. ¿Qué son indicadores de pH?

 8. Explico el equilibrio del pH en el cuerpo.

9. Consulto alimentos alcalinos y alimentos ácidos.

ACTIVIDAD 3

1.Calcular el pH y el pOH de cada una de las siguientes disoluciones:

· Solución de HNO₃ 0,035 M

· Solución de H₂SO₄ 0,1 M

2. ¿Cuál será el valor de pOH de una solución de ácido nítrico HNO₃ si se determina que la concentración de [H⁺]= 0,01 M

Conocimientos preliminares

Masa atómica o peso atómico y masa formula.

La masa formula de un compuesto es la suma de las masa atómicas de los elementos en la fórmula del compuesto. La masa formula se usa para convertir entre el número de átomos y un masa especifica (uma) de un elemento o compuesto.

Mol o mole

Como las reacciones no se realizan gramo a gramo y si átomo a átomo o molécula a molécula, los químicos prefieren usar sus propias unidades y usar factores de conversión para expresarlas en unidades de masa. La unidad acordada por los químicos es el mol y tiene un número de partículas igual a número de átomos que hay en 12 g de carbono 12 (Isotopo de carbono 12). Después de muchos experimentos se determinó que el número de átomos en 12 g de carbono es de 6,022x10²³ partículas.

Masa molar.

La masa molar (g/mol) de cualquier sustancia es la masa en gramos numéricamente igual a su masa atómica, o la suma de las masas atómicas, que se multiplicaron por sus subíndices en una formula.

Electrolito y no electrolitos

Un soluto iónico se disuelve en agua (un solvente polar) porque las moléculas polares del agua atraen y jalan los iones hacia la solución, donde se hidratan. Las sustancias que liberan iones se les llaman electrolitos porque la solución en agua conducirá la energía eléctrica. Los electrolitos fuertes se ionizan por completo mientras que los electrolitos débiles solo estarán ionizados parcialmente. Los no electrolitos son sustancias que se disuelven en agua para producir moléculas y soluciones que no conducen la corriente eléctrica.

Tipo de soluto	Disociación	Contenido en solución	Conductividad	Ejemplos
Electrolito fuerte	Completamente	Solo iones	Si	Sales: NaCl, KBr, KI, MgCl2, AgNO3. Bases: NaOH, KOH. Ácidos: HCl, HBr, HNO3, H2SO4
Electrolito débil	Parcialmente	Parcialmente: moléculas y algunos iones	Sí, pero pobremente	HF, H2O, NH3, CH3COOH
No electrolito	Ninguna	Solo moléculas	No	Compuestos de carbono: CH3OH, C2H5OH.

Figura 1. Conducción de la electricidad por diferentes electrolitos.

Electrolito Fuerte                       Electrolitos débil		No electrolito

 

Soluciones

Una solución se forma cuando un soluto se disuelve en un solvente. La expresión los iguales se disuelven significa que un soluto polar o iónico se disuelve en un solvente polar y un soluto no polar requiere de un solvente no polar para su disolución. El enlace polar OH genera puentes de hidrogeno entre las moléculas de agua.

Tipo	Ejemplo	Soluto	Solvente
Solución gaseosa
Gas en gas	Aire	Oxigeno	Nitrógeno
Soluciones liquidas
Gas en liquido	Gaseosa	Dióxido de carbono	Agua
Liquido en liquido	Vinagre	Ácido acético	agua
Solido en liquido	Agua de mar Tintura de yodo	Sal Yodo	Agua Alcohol
Solución solida
Liquido en un solido	Amalgama dental	Mercurio	Plata
Solido en solido	Bronce Acero	Zinc Carbono	Cobre Hierro

Solubilidad

Una solución que contiene la cantidad máxima de soluto disuelto es una solución saturada. La solubilidad de un soluto es la cantidad máxima de un soluto que se puede disolver en 100 g de solvente. Una solución que contiene menos de la cantidad máxima de soluto disuelto es insaturada. Un aumento en la temperatura aumenta la solubilidad para la mayoría de los sólidos en agua, pero reduce la solubilidad de los gases en el agua.

Figura 2. Solubilidad de algunas sustancias en agua

Las sales que son solubles en agua por lo general contienen Li⁺, Na⁺, K⁺, NH4⁺, NO3^-, o COOH^-. Una ecuación iónica consiste en escribir todas las sustancias disueltas en una ecuación para la formación de una sal insoluble como iones individuales. Una ecuación iónica neta se escribe al quitar todos los iones no participantes en el cambio químico (iones espectadores) de la ecuación iónica.

Soluble si contiene sal		Insoluble si contiene sal
NH4+, Li+, Na+, K+, NO3-, CH3COOH-	← Pero son solubles con	CO32- , S2- PO43-, OH-
Cl-, Br-, I-	Pero no son solubles con →	Ag2+, Pb2+, Hg22+
SO42-	Pero no son solubles con →	Ba2+, ca2+, Pb2+, Sr2+

Ejemplo 1 Se mezclan dos soluciones acuosas de NaCl y AgNO3. Escribir las ecuaciones molecular, iónica y iónica neta e indicar el estado de los reactivos y productos, sabiendo que la reacción es de sustitución doble.

Las dos sales son electrolitos fuertes por tanto estarán en el agua como iones. Las siguientes son las respectivas reacciones

Molecular	AgNO3(ac) + NaCl(ac) → AgCl(s)+ NaNO3(ac)
Iónica	Ag+(ac)+ NO3-(ac) + Na+ + Cl- → AgCl(s)+ Na+(ac) +NO3-(ac)
Iónica neta	Ag+(ac)+ Cl- → AgCl(s)

Los iones Ag⁺ y Cl^- se combinan para formar el sólido AgClTabla 3. Reglas de solubilidad solidos iónicos en agua.

Actividad 4

En el CASD se desea preparar una solución de (0,8+0,05*NL) kg yoduro de potasio, donde NL es el número de lista, en un litro de agua. Determinar si la solución está saturada o insaturada. Qué pasaría si esta solución se calienta hasta ochenta grados Celsius. Cuantos gramos de KI hay que adicionarle al litro de agua para que la solución quede nuevamente saturada. Qué precio tendría la preparación de las soluciones (se pueden usar precios internaciones por ton de KI).

Qué pasaría si a veinte grados Celsius un litro de solución saturada de KI se mezcla con 100 ml de solución (2+0,2NL) M de AgNO_3, donde NL es el número de lista. Escribir las ecuaciones: molecular, iónica y iónica neta. Que precipitado se produce y cuantos gramos de precipitado se producen. Además, indicar el estado de los reactivos y productos en la reacción.

Llenar la tabla, la sustentación y demás resultados debe estar en el cuaderno.

Numero de lista		KI adicionado @ 80 °C para saturación, g
Kg de KI		USD/ton KI
g KI/100gH2O		Peso col $/kg KI
Solubilidad KI @ 20 °C, g KI/100gH2O		Numero de lista
Saturada/insaturada		Molaridad AgNO3, mol/L
Solubilidad KI @ 80 °C, g KI/100gH2O		Peso precipitado

Expresión de la concentración.

Los términos saturado o insaturado son relativos y no permiten saber el significado exacto de las cantidades de soluto y solvente de una solución. Debido a esto la concentración se puede expresar en unidades de concentración físicas y en unidades de concentración químicas.

Las unidades

Por ejemplo, en la concentración molar es la cantidad de soluto disuelto un litro de solución. El porcentaje en peso expresa la razón de la masa de soluto a la masa de solución multiplicada por 100. La concentración en peso porcentual también se puede expresar como la razón entre la masa y el volumen, expresado en litros.

En el caso de unidades de concentración químicas la molaridad son los moles de soluto por litro de solución. Las unidades de molaridad, moles/litro, se usan como factores de conversión para resolver moles de soluto o volumen de solución. Cuando se agrega agua a una solución, el volumen aumenta. El soluto ahora se distribuye a través de un volumen más grande, que diluye la solución y reduce la concentración. En la tabla se presentan las definiciones.

Valoraciones

La valoración es una reacción que se realiza agregando una solución de reactivo de concentración conocida a una solución de otro de concentración desconocida. El final de la valoración o punto de equivalencia puede conocerse por el cambio de color de un indicador o por el cambio de conductividad eléctrica.

Las valoraciones más habituales son las de ácido-base y las de óxido-reducción. (justifica el balanceo de las reacciones)

3HCl +   Al(OH)3 →    AlCl3 +    3H2O     acido-base

H2SO4 +    2NaOH →   Na2SO4 + H2O   oxido-reducción

De las reacciones anteriores se puede decir que reaccionan 1 mol de Al³⁺ con 3 de Cl^1- o lo que es lo mismo 3 equivalentes de HCl con 3 equivalentes de Al(OH)3.  Así mismo reaccionan 2 mol de Na⁺ con 1 de SO4^2- o lo que es lo mismo 3 equivalentes de HCl con 3 equivalentes de Al(OH)3.

Nombre	Expresión	Unidades
Porcentaje en peso, %p/p	Gramos de soluto 100 Gramos de solución	%
Concentración en Peso, C	Gramos de soluto litros de solución	g/L
Partes por millón, ppm	Miligramos de soluto Kilogramos solución	No tiene
Fracción Molar, X	moles de soluto moles de soluto + moles de solvente moles de solvente moles de solvente + moles de soluto	No tiene
Molaridad, M	moles de soluto litros de solución	Mol/L
Molalidad, m	moles de soluto kilogramos del solvente	Mol/kg
Normalidad, N	Equivalentes soluto kilogramos del solvente	Eq g/L
Formalidad, F	Peso formula gramo soluto V(L)	Pfg/L

Cuando las soluciones participan en reacciones químicas, las moles de una sustancia en solución se determinan a partir del volumen y la molaridad de la solución. Si se dan la masa, el volumen del gas o de la solución, y la molaridad de las sustancias en una reacción, la ecuación balanceada se usa para determinar las cantidades o concentraciones de cualquiera de las otras sustancias en la reacción.

 

Taller virtual Ciencias Naturales grado 9-02- 9-03

Docente Juan Zapata

Temas: Selección natural (evidencias de distribución geográfica de las especies, restos fósiles, homologías, comparación entre secuencias de ADN).

Teorías (Arrhenius, Brönsted – Lowry y Lewis) Comportamiento químico de los ácidos y las bases.

Fecha: septiembre 14 a octubre 15

Indicador de desempeño: Interpretan evidencias de la evolución, tales como estructuras anatómicas homólogas, análogas, vestigiales, la embriología, las secuencias de ADN y la selección natural entre otras.

El género humano

Cuando concluyó el Proyecto del Genoma Humano, una humanidad que bien podía sentirse orgullosa festejó el acontecimiento. Como es natural, todos nos preguntábamos de quién era ese genoma que se acababa de secuenciar. 
¿Se había elegido a un ilustre dignatario para tamaño honor, se había cogido a un fulano cualquiera que pasaba por la calle, o se había sacado del laboratorio un anónimo clon de células de tejido cultivado? La cuestión es importante por la sencilla razón de que los humanos somos diferentes unos de otros. Yo tengo los ojos castaños, mientras que el lector tal vez los tenga azules. Yo no consigo doblar la lengua en forma de tubo, mientras que hay un 50 por ciento de posibilidades de que el lector sí lo consiga. ¿Qué versión del gen responsable del doblado de lengua figura en el genoma humano recién secuenciado? ¿Cuál es el color de ojos canónico? He planteado el asunto sólo para establecer un paralelismo. Este libro va en busca de los remotos antepasados humanos, pero ¿de qué antepasados estamos hablando? ¿De los del lector o de los míos? ¿De los de un pigmeo bambuti o de los de un nativo de las Islas del Estrecho de Torres? Enseguida abordaré esta cuestión, pero no quiero dejar en el aire la pregunta análoga sobre el Proyecto del Genoma Humano: ¿de quién era el genoma escogido para el análisis? En el caso del proyecto oficial, la respuesta es que, por lo que respecta al escaso porcentaje de letras del ADN que varían, el genoma canónico es el voto mayoritario de un grupo de doscientas personas escogidas de forma que representasen una amplia diversidad racial. En el caso del Proyecto rival, dirigido por el doctor Craig Venter, el genoma analizado fue en su mayor parte... el del doctor Craig Venter. El dato lo dio a conocer el propio doctor¹, para ligera consternación del comité ético, que, aduciendo toda clase de motivos loables y sensatos, había recomendado que los donantes fuesen anónimos y de diversa extracción racial. Hay una serie de proyectos dedicados al estudio de la diversidad genética humana que, por increíble que parezca, son objeto de reiterados ataques políticos, como si fuese incorrecto reconocer que los seres humanos somos diferentes. Menos mal que lo somos, aunque tampoco tanto.

1. Cuando su equipo pasó a descifrar el genoma canino, nadie se sorprendió al enterarse de que el perro elegido era Shadow, el caniche del doctor Venter.

Pero volvamos a nuestra peregrinación. ¿De quién son los antepasados que nos encontraremos? Si retrocedemos lo bastante en el tiempo, veremos que toda la humanidad tiene antepasados comunes. Todos los antepasados del lector, sea quien sea, son míos, y todos los míos son suyos. Es una de esas verdades para las que, bien mirado, no hacen falta pruebas: se demuestra mediante la pura razón, valiéndonos del expediente matemático de la reductio ad absurdum. Retrocedamos con nuestra máquina del tiempo a una época remotísima, pongamos hace 100 millones de años, cuando nuestros antepasados parecían musarañas o zarigüeyas. En algún lugar del mundo, en esa fecha tan distante, al menos uno de mis antepasados personales tenía que estar vivo o, de lo contrario, yo no estaría aquí. Pongamos a este pequeño mamífero el nombre de Henry (que da la casualidad de que es uno de mis apellidos) y tratemos de demostrar que, si Henry es antepasado mío, también debe serlo del lector. Imaginemos, por un momento, lo contrario: que yo desciendo de Henry y el lector no. Para que esto fuese cierto, haría falta que todos los antepasados del lector y todos los míos hubiesen marchado en paralelo sin tocarse jamás durante 100 millones de años de evolución, hasta el presente; que hubiesen avanzado sin cruzarse en ningún momento, pero alcanzando la misma meta evolutiva, una meta tan similar que sus parientes y los míos siguen siendo capaces de reproducirse entre sí. La reductio es, desde luego, absurda. Si Henry es antepasado mío, también tiene que serlo del lector. Y si no lo es mío, tampoco puede serlo del lector.

Sin necesidad de especificar cuál ha de ser la antigüedad de un antepasado «suficientemente lejano», acabamos de demostrar que un individuo suficientemente lejano que tenga descendientes humanos habrá de ser por fuerza antepasado de toda la raza humana. La ascendencia lejana de un grupo concreto de descendientes como los seres humanos es uno de esos problemas del tipo «todo o nada». Es más, es perfectamente posible que Henry sea mi antepasado (y también, necesariamente, del lector, habida cuenta de que es lo bastante humano como para estar leyendo este libro) y que, en cambio, su hermano Eric sea el antepasado, pongamos, de todos los cerdos hormigueros actuales. No sólo es posible, sino que es incuestionable que, en un momento dado de la historia, existieron dos animales pertenecientes a la misma especie, de los cuales uno se convirtió en el antepasado de todos los seres humanos y de ningún cerdo hormiguero, y el otro en el antepasado de todos los cerdos hormigueros y de ningún ser humano. Bien pudieron conocerse y tal vez incluso fueran hermanos.

Podemos tachar cerdo hormiguero y sustituirlo por cualquier otra especie moderna: la afirmación seguirá siendo válida. Si se piensa detenidamente, se verá que es una consecuencia lógica del parentesco que guardan todas las especies. 

Téngase presente, al recapacitar sobre el tema, que el antepasado de todos los cerdos hormigueros también será antepasado de muchas otras criaturas además de cerdos hormigueros (en este caso, de todo un grupo llamado Afrotheria con el que nos reuniremos en el Encuentro 13 y del que forman parte elefantes, dugongos, damanes y tenrecs de Madagascar). He construido mi razonamiento como una reductio ad absurdum que presupone que Henry vivió en un pasado lo bastante remoto como para haber generado o bien todos los seres humanos actuales o ninguno. ¿Cuánto tiempo es bastante? Eso ya es más difícil de responder. Cien millones de años son más que suficientes para asegurarnos la conclusión deseada. Si sólo nos remontamos cien años, no habrá ningún individuo que pueda proclamarse antepasado directo de toda la humanidad. Entre esos dos extremos tan evidentes de 100 millones de años (posible) y 100 años (imposible) hay opciones intermedias, como 10.000, 100.000 o un millón de años, que no son tan palmarias. Cuando expliqué esta reductio en El río del Edén, los cálculos exactos no estaban a mi alcance, pero, afortunadamente, un estadístico de la universidad de Yale llamado Joseph T. Chang se ha encargado de efectuarlos. Sus conclusiones, y las consecuencias que de ellas se derivan, son el fundamento de «El Cuentodel Tasmano», una historia que viene particularmente al caso en este encuentro por cuanto el Contepasado 0 es el antepasado común más reciente de todos los seres humanos actuales. Para averiguar la antigüedad del Contepasado 0 hacen falta versiones más complejas de los cálculos de Chang. El Encuentro 0 es aquél en que, dentro de nuestra peregrinación hacia el pasado, nos reunimos por primera vez con un antepasado humano común. Sin embargo, según nuestra reductio, hay en el pasado un punto más lejano en el que todos los individuos que encontramos con nuestra máquina del tiempo son o bien un antepasado común, o no son un antepasado en absoluto. Y aunque en ese hito más distante no se singularice ningún antepasado concreto, merece la pena echar un vistazo al escenario porque señala el punto a partir del cual podemos dejar de preguntarnos si estamos viendo un antepasado mío o del lector: de ahí en adelante todos marchamos hacia el pasado, hombro con hombro, en una misma falange de peregrinos.

Actividad

1. ¿Qué opinas sobre la expresión propuesta en el cuento? “veremos que toda la humanidad tiene antepasados comunes”.

2. ¿Qué relación identificas en el cuento con la evolución?

3. Teniendo en cuenta el árbol genealógico propuesto en el cuento ¿Qué puedes analizar al plantear que no importa la ruta que se escoja, se desemboca en cualquiera de las extremidades superiores, que representan a los seres humanos actuales?

4. ¿Por qué crees que es posible que un individuo suficientemente lejano que tenga descendientes humanos habrá de ser por fuerza antepasado de toda la raza humana?

5. ¿Por qué es incuestionable que, de dos animales de la misma especie, uno se convirtiera en el antepasado de todos los seres humanos y el otro en el antepasado del cerdo hormiguero y no se relacionen entre sí?

Teorías (Arrhenius, Brönsted – Lowry y Lewis) Comportamiento químico de los ácidos y las bases.

Para poder entender el comportamiento químico de los ácidos y las bases debemos partir de las definiciones que nos proponen Arrhenius, Bronsted - Lowry y Lewis. Teniendo como punto de partida la evolución que han tenido los ácidos y las bases desde la antigüedad hasta nuestros días. 

Definición de ácidos y bases

Comencemos desde el principio, cuando los compuestos químicos ácidos y básicos se diferenciaban por su sabor (el limón, por ejemplo). Los ácidos suelen ser agrios mientras que las bases presentan apariencia jabonosa.

Características de los ácidos

Reaccionan con ciertas sustancias llamadas “indicadores”, haciendo que estas cambien de color. Por ejemplo, enrojecen al tornasol y decoloran la fenolftaleína enrojecida.

Producen efervescencia al contacto con el mármol.

Cuando reaccionan con algunos metales desprenden hidrógeno.

Conducen la corriente eléctrica.

Características de las bases

Reaccionan con los indicadores.

Conducen la corriente eléctrica.

Neutralizan el efecto de los ácidos.

Generan precipitados en contacto con ciertas sales metálicas (por ejemplo, de calcio y de magnesio).

Ácidos y Bases según Lavoisier

El francés Antoine-Laurent de Lavoisier, en 1787, concluyó que el oxígeno era el elemento fundamental que hacía de una sustancia un ácido. De hecho, de esta interpretación de Lavoisier deriva el nombre del elemento químico, oxígeno, que significa “formador de ácidos”. Fue Lavoisier quien propuso el nombre del oxígeno.

Definición de ácido y base según DavyAlgunos años más tarde, en el 1810, el inglés Humphry Davy, llego a la conclusión de que era el hidrógeno el componente fundamental de los ácidos.

Teoría ácido-base de Arrhenius

Tuvieron que pasar varios años hasta que el químico sueco, Svante Arrhenius, en 1884, presentó su teoría de la disociación iónica (disociación electrolítica). Según esta teoría, los ácidos son aquellas sustancias que disueltas en agua se dividen generando H+ junto a un anión. Una base, por el contrario, según esta teoría, es una sustancia que en solución acuosa libera iones OH-.

Teoría de Brönsted-Lowry

En el 1923, Brönsted y Lowry, han propuesto paralelamente, una teoría acerca de los ácidos y las bases que ampliaba la teoria de ácidos y bases propuesta por Arrhenius. Según esta nueva teoría, llamada justamente teoría de Brönsted-Lowry, una sustancia manifiesta un comportamiento ácido cuando cede protones (es decir H+) y como base cuando aceptaba protones.

ácidos y bases según Lewis

Era el 1938 cuando Gilbert Lewis propuso la teoría que lleva su nombre (Teoría de Lewis). La Teoría de Lewis para la definición de ácidos y bases amplió el concepto propuesto por la teoría Brönsted-Lowry, que, aunque era aceptable, excluía algunas sustancias que no entraban en su definición.

La teoría de Lewis considera ácido a toda especie química que pueda aceptar un par de electrones, mientras una base sería toda especie química que sea capaz de ceder un par de electrones.

Según Lewis una reacción de neutralización, es una reacción de transferencia electrónica en la que una sustancia con espacio para alojar electrones, acepta un par de electrones de una base de Lewis. Un ejemplo de ácido de Lewis es el BF3, mientras un ejemplo de base es el amoniaco (NH3). Cuadros comparativos de Arrhenius, Brönsted, Lowry y Lewis

Actividad

1. ¿Qué es un ácido?

2. ¿Qué es una base?

3. Para Lavoisier el responsable del carácter ácido de las sustancias era:

a) El oxígeno

b) El hidrógeno

c) Los no metales existentes en las moléculas

4. Según Arrhenius, una sustancia es una base si:

a) Libera protones en el agua

b) Produce iones hidróxido en agua

c) Produce iones hidronio en el agua

5. Según Brönsted-Lowry, una base es:

a) Una sustancia capaz de captar protones de otra

b) Una sustancia capaz de ceder protones a otra

c) Una sustancia capaz de ceder iones hidróxido a otra

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Dawkins, R, (2010), The Ancestor’s Tale: A Pilgrimage to the Dawn of Life (pp. 69-73), Barcelona- España, Antoni Bosch, editor, S.A.

https://iquimicas.com/acidos-y-bases-teorias-de-arrhenius-bronsted-lowry-y-lewis/

  

 SEGUNDO PERIODO

Taller virtual Ciencias Naturales grado 9-02- 9-03

Docente Juan Zapata

Tema: La teoría del ancestro común y la selección natural (evidencias de distribución geográfica de las especies, restos fósiles, homologías, comparación entre secuencias de ADN).

Fecha: agosto 10 a septiembre 4

Indicador de desempeño: Interpretan evidencias de la evolución, tales como estructuras anatómicas homólogas, análogas, vestigiales, la embriología, las secuencias de ADN y la selección natural entre otras.

INTRODUCCIÓN

Cuando hablamos de evolución debemos partir de la aceptación de ello y uno de las evidencias más latentes es la diversidad de organismos vivientes y extintos. Uno de los hechos más antiguos que nos puede ubicar en la compresión de dichos cambios evolutivos es que las diversas formas de vida que habitan en nuestro planeta incluyéndonos nosotros los seres humanos provenimos de organismos unicelulares que, a través de numerosas generaciones, han dado origen a diversas especies, algunas ya extintas, como los dinosaurios. ¿te parece fascinante? O ¿difícil de creer? Los invitamos a indagar, explorar y conocer algunas de las evidencias y pruebas de la existencia del proceso evolutivo teniendo como punto de partida diferentes áreas de la ciencia como la paleontología, la biogeografía, la anatomía comparada, la embriología y la biología molecular.

Evidencias paleontológicas: el registro fósil Muchas veces escuchamos que en algún lugar de nuestro planeta ha aparecido algún hueso fósil y hasta un gran mamut conservado en hielo. Estos testimonios de la vida que existió en el pasado son los fósiles que demuestran un cambio evolutivo a lo largo de 4000 millones de años. La paleontología es una ciencia que estudia e investiga los fósiles. Un fósil escualquier resto o evidencia de un organismo que vivió en épocas geológicas pasadas y se ha conservado de alguna forma. El estudio de los fósiles ha permitido inferir los cambios de la biodiversidad a lo largo del tiempo. Hay numerosos ejemplos de formas de transición (organismos que son estados intermedios entre una forma ancestral y su descendiente).

Evidencias anatómicas: órganos homólogos, análogos y vestigiales

La teoría evolutiva predice que los organismos emparentados comparten similitudes que son heredadas de un ancestro común.

La anatomía comparada estudia las semejanzas y diferencias entre las estructuras de distintos organismos y ha sido muy importante para establecer relaciones evolutivas entre las especies.

· Órganos homólogos: son los que tienen la misma estructura interna, aunque su forma y función sean diferentes, como las extremidades de los animales que acabas de analizar. De acuerdo con el evolucionismo, se trata de estructuras heredadas de un ancestro común, cuya adaptación posterior a distintas formas de vida generó diferencias entre las especies, lo que se conoce como divergencia evolutiva.

Órganos análogos: son estructuras que en distintas especies cumplen funciones similares, pero tienen diferentes orígenes embrionarios. Por ejemplo, las alas de las aves y las de los insectos; estas están adaptadas para el vuelo, pero las de las aves son estructuras dotadas de huesos y músculos, mientras que las de los insectos son expansiones de la cubierta externa del cuerpo y los músculos de vuelo están dentro del tórax. De acuerdo con el evolucionismo, especies que tengan una forma de vida semejante y estén sometidas a presiones ambientales comunes podrían evolucionar independientemente hacia formas similares, proceso que se denomina convergencia evolutiva.

Órganos vestigiales: los órganos vestigiales son estructuras que están atrofiadas y sin función evidente. La explicación evolutiva dice que derivan de otros órganos que sí eran útiles en especies predecesoras. Por ejemplo, en nuestra especie se consideran como vestigiales las muelas del juicio, el coxis y el apéndice vermiforme.

Evidencias biogeográficas: la distribución de las especies ¿Por qué ciertas especies están presentes en un lugar, pero no en otro? Esta es una pregunta clave de la biogeografía, ciencia que estudia la distribución geográfica y la diversidad de las especies. Distribución geográfica: fue Charles Darwin quien concluyó que aquellos organismos que habitan juntos en una determinada área evolucionan de un modo similar, pero cuando ciertas poblaciones quedan aisladas, tienden a evolucionar hacia formas diferentes, con lo que se puede iniciar un proceso de formación de nuevas especies o especiación.

Evidencias embriológicas: desarrollo embrionario En el siglo XIX, el biólogo alemán Ernst Haeckel comparó el desarrollo embrionario de distintos animales y observó que hay ciertas semejanzas que van desapareciendo según avanza el proceso. Por ejemplo, todos los vertebrados poseen arcos branquiales y cola cuando son embriones y a medida que avanza el desarrollo, algunos animales conservan estas estructuras y otros las pierden.

Esto es una evidencia de la existencia de un ancestro común. Sin embargo, Haeckel concluyó incorrectamente que durante el desarrollo embrionario de las especies que descienden de un ancestro común se muestran ordenadamente las transformaciones que se han ido acumulando en el proceso de evolución. Esto significaría que, por ejemplo, durante el desarrollo embrionario humano aparecerían formas semejantes a las de un pez o de un ave. Haeckel también creía que las especies evolucionaban hacia formas más perfectas. Hoy está demostrado que las especies que evolucionan a partir de ancestros comunes lo hacen de manera ramificada, y no linealmente como supuso Haeckel. A pesar de sus errores, Haeckel también hizo importantes contribuciones a la embriología, a la zoología, ala botánica, y se le considera uno de los fundadores de la ecología.

Evidencias moleculares: comparación de ADN y de proteínas La molécula de ADN contiene y transmite la información genética de cada individuo. Esta información está codificada en los genes, los que se expresan a través de la síntesis de proteínas. Cada gen es una secuencia de nucleótidos y son los genes los que, en última instancia, determinan las características de un individuo, porque codifican la secuencia de los aminoácidos que conforman una proteína y estas son las que dan las características únicas de cada organismo. Los biólogos moleculares se han dado cuenta de que organismos de distintos grupos (animales, vegetales, hongos y bacterias) comparten genes. Esto es evidencia de que tienen un ancestro común. Por ejemplo, los genes Hox u homeóticos son prácticamente los mismos en todos los animales, lo que indica que son genes muy antiguos, presentes ya en el ancestro común que dio origen a todos los organismos de este reino. Los científicos saben que los genes sufren cambios o mutaciones cada cierto tiempo. Contando las diferencias en los genes entre dos especies o grupos, se puede averiguar su parentesco y el tiempo aproximado de su separación. Cuanto más parecidas sean dos especies a nivel molecular, mayor será el parentesco evolutivo, y viceversa. Por ejemplo, el ser humano y el ratón tienen aproximadamente 80 % de similitud en la información genética. Este porcentaje es una prueba de que somos ramas de un mismo árbol evolutivo.

LA SELECCIÓN NATURAL

La selección natural opera sobre el fenotipo, las características observables, de un organismo. Con frecuencia gran parte del fenotipo es producto de genotipo (los alelos o versiones de los genes que tiene un organismo). Cuando un fenotipo producido por cierto alelos le ayuda a un organismo a sobrevivir y reproducirse mejor que sus pares de la misma especie, la selección natural puede aumentar la frecuencia de los alelos ventajosos de una generación a la siguiente, esto es, produce microevolución.

Ejemplo: el color del pelaje del conejo

Como ejemplo, imaginemos una población de conejos cafés y blancos, en los que el color del pelaje está determinado por el alelo dominante café (B) y el alelo recesivo blanco (b), de un mismo gen. Si un depredador, como un halcón, puede ver con mayor facilidad a los conejos blancos (genotipo bb) en un pastizal, que a los cafés (BB y Bb), estos últimos tendrán mayores probabilidades de sobrevivir a la depredación. Debido a que sobrevivirán más conejos cafés que blancos para reproducirse, la siguiente generación probablemente tendrá una mayor frecuencia de los alelos B.

Podemos demostrar esto realizando un ejercicio. Empecemos con el conjunto de frecuencias de alelos y fenotipos que se muestra en el siguiente diagrama y veamos cómo cambian estas en una generación si los halcones se comen a la mitad de los conejos blancos (pero a ninguno de los cafés):

ACTIVIDAD

1. ¿Qué entiendes por evolución?

2.Explica brevemente cada una de las evidencias citadas sobre la evolución, refuerza la información con imágenes que ilustren cada evidencia. Lo puedes hacer en una tabla como la siguiente.

EVIDENCIA DE EVOLUCIÓN	ESQUEMA O DIBUJO
PALEONTOLÓGICAS
ANATOMÍA COMPARADA
BIOGEOGRÁFICAS
BIOQUÍMICAS Y MOLECULARES

3. Ahora que ya sabes cuáles son las evidencias de la evolución, ¡Te propongo un desafío!

3.1. Construye un esquema en tu cuaderno, de las seis evidencias de la evolución vistas en los distintos trabajos que has realizado, resaltando los conceptos más relevantes. El diseño debe ser creativo y debes utilizar distintos colores.

4. ¿Qué diferencia existe entre las estructuras análogas y las estructuras homólogas?

5. Escriba en la tabla, al frente de cada pareja, si las estructuras que aparecen en la imagen encerradas por un círculo son estructuras homólogas o análogas e indique su función.

PAREJA DE ANIMALES	ESTRUCTURAS HOMÓLOGAS O ANÁLOGAS	FUNCIÓN DE LAS ESTRUCTURAS
MARIPOSA - MURCIÉLAGO
HOMBRE - BALLENA

Realiza un resumen con tus propias palabras teniendo en cuenta las siguientes preguntas:

6. ¿Qué son los órganos vestigiales?

7. ¿Por qué las evidencias embrionarias, prueban la evolución?

8. ¿Cuál es la importancia que tiene el ADN en la evolución? 

9. ¿cómo influyó la deriva continental en la evolución?

10. Elabora un mapa conceptual teniendo en cuenta las ideas trabajadas en la guía.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Video introductorio sobre el tema: https://www.youtube.com/watch?v=RoCIhbe9onE

SelecciónNatural:

https://www.youtube.com/watchv=Cz6VTtlQksE

Explicación  Órganos homólogos, análogos y vestigiales:

https://www.youtube.com/watchv=0C7LF4hrQWM

Evidencias de distribución geográfica de las especies:

https://www.youtube.com/watch?v=6ULu8354Qxs

Comparación entre secuencias de ADN parte 1:

https://www.youtube.com/watch?v=4GY0RNz7Z00

Parte 2: 

https://www.youtube.com/watch?v=v-YScL7YX0I

Parte 3:

https://www.youtube.com/watch?v=4m6fwUWcplE&t=75s

Parte 4:

https://www.youtube.com/watch?v=OOnkMnmHiGM&t=19s

CONCEPTUALES: reconoce de manera detallada relaciones entre los modelos de la teoría acido-base e identifica la importancia del pH en la elaboración de productos de uso cotidiano.

Identifica de manera profunda la importancia de gráficos que relacionan el desplazamiento, la velocidad y la aceleración en función del tiempo.

Reconoce de manera profunda el movimiento de un cuerpo a partir de las expresiones matemáticas con las que se relaciona, según el caso, la distancia recorrida, la velocidad y la aceleración en función del tiempo.

Reconoce de manera profunda el Movimiento de un cuerpo (rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado, en dos dimensiones-circular uniforme y parabólico).

PROCEDIMENTALES: identifica de manera detallada los

productos que pueden tener diferentes niveles de pH y

explico algunos de sus usos en actividades cotidianas.

Compara de manera profunda las propiedades físicas de materiales con diferente masa, volumen y densidad.

ACTITUDINALES: Me informo de manera profunda para participar en debates sobre temas de interés generales de ciencias.

Resuelve de manera profunda las actividades que se proponen en el momento oportuno.
PREGUNTAS ORIENTADORAS
¿Cuáles son las relaciones entre los modelos de la teoria acido- base y la importancia del pH en la elaboración de productos de uso cotidiano?
¿Cuál es la naturaleza y las relaciones entre la fuerza y el movimiento?

Leyes de Mendel.

Cuadro de Punett y las características heredadas por algunos organismos.

La teoría del ancestro común y a la de selección natural (evidencias de distribución geográfica de las especies, restos fósiles, homologías, comparación entre secuencias de ADN).

Teorías (Arrhenius, Brönsted – Lowry y Lewis)

Comportamiento químico de los ácidos y las bases.

Escala de pH - pOH.

Procesos propios de los seres vivos y de procesos industriales.

Relaciones cuantitativas entre solutos y solventes (insaturadas, saturadas y sobresaturadas).

Manejo de variables (temperatura, presión, cantidad de soluto y disolvente).

Componentes de una solución y representa cuantitativamente el grado de concentración utilizando algunas expresiones matemáticas: % en volumen, % en masa, molaridad (M), molalidad (m).

Puentes de Hidrogeno, fuerzas de Van der Waals.

Las propiedades físicas (solubilidad, la densidad, el punto de ebullición y fusión y la tensión superficial) de sustancias liquidas.

Movimiento de un cuerpo (rectilíneo uniforme y uniformemente acelerado, en dos dimensiones – circular uniforme y parabólico).

Gráficos que relacionan el desplazamiento, la velocidad y la aceleración en función del tiempo.

Movimiento de un cuerpo a partir de las expresiones matemáticas con las que se relaciona, según el caso, la distancia recorrida, la velocidad y la aceleración en función del tiempo.
Las actividades 1 y 2 del segundo periodo serán revisadas en las clase virtuales de Ciencias Naturales, programadas entre el 25 de junio y el 27 de julio de 2020. Por lo tanto debes leer bien todo el texto, ver los vídeos y también asistir a las clase virtuales convocadas por el docente donde se tendrá en cuenta la asistencia, la participación y respuestas a las diferentes preguntas o interrogantes que se harán durante la clase.

Actividad 1.
Lee el enunciado y observa los vídeos propuestos en el blog, además realiza un breve resumen. 

Leyes de Mendel

¿En qué consisten las Leyes de Mendel?

Las leyes de Mendel son los principios que establecen cómo ocurre la herencia, es decir, el proceso de transmisión de las características de los padres a los hijos.

Las tres leyes de Mendel son:

Primera ley: principio de la uniformidad.

Segunda ley: principio de segregación.

Tercera ley: principio de la transmisión independiente.

Estas tres leyes constituyen las bases de la genética y sus teorías. Fueron postuladas por el naturalista austriaco Gregor Mendel entre los años 1865 y 1866.

Primera ley de Mendel: principio de la uniformidad

La primera ley o principio de la uniformidad de los híbridos de la primera generación filial establece que cuando se cruzan dos individuos de raza pura (homocigotos), la primera generación filial (heterocigotos), será igual entre ellos (fenotipos y genotipos) y, además, sobresaldrá el rasgo fenotípico de uno de los progenitores (genotipo dominante).

Las razas puras están compuestas por alelos (versión específica del gen), que determina su característica sobresaliente.

Por ejemplo:

Si se cruzan plantas de razas puras, unas de flores rojas con el genotipo dominante (A) y otra de flores moradas con el genotipo recesivo (a), se tendrá como resultado que la primera generación filial será igual, es decir (Aa), ya que va a sobresalir el genotipo dominante (flor roja), como se ilustra a continuación.

Cuadro de Punnet de la primera ley

	A(rojo)	A(rojo)
a(morado)	Aa	Aa
a(morado)	Aa	Aa

Segunda ley de Mendel: principio de la segregación

La segunda ley o principio de la segregación consiste en que del cruce de dos individuos de la primera generación filial (Aa) tendrá lugar una segunda generación filial en la cual reaparecerá el fenotipo y genotipo del individuo recesivo (aa), resultando lo siguiente: Aa x Aa = AA, Aa, Aa, aa. Es decir, el carácter recesivo permanecía oculto en una proporción de 1 a 4.

Por ejemplo:

Si se cruzan las flores de la primera generación filial (Aa), que contienen cada una un genotipo dominante (A, color rojo) y uno recesivo (a, color morado), el genotipo recesivo tendrá la posibilidad de aparecer en la proporción 1 de 4, como se observa a continuación:

Cuadro de Punnet de la segunda ley

	A(rojo)	a(morado)
A (rojo)	AA	Aa
a(morado)	Aa	aa

Tercera ley de Mendel: principio de la transmisión independiente.

La tercera ley o principio de la transmisión independiente consiste en establecer que hay rasgos que se pueden heredar de manera independiente. Sin embargo, esto solo ocurre en los genes que se encuentran en cromosomas diferentes y que no intervienen entre sí, o en genes que están en regiones muy distantes del cromosoma.

Asimismo, al igual que en la segunda ley, ésta se manifiesta mejor en la segunda generación filial.

Mendel obtuvo esta información al cruzar guisantes cuyas características, es decir, color y rugosidad, se encontraban en cromosomas diferentes. Fue así que observó que existen caracteres que se pueden heredar de manera independiente.

Por ejemplo:

El cruce de flores con características AABB y aabb, cada letra representa una característica, y el que sean mayúsculas o minúsculas exponen su dominancia.

El primer carácter representa el color de las flores A (rojo) y a (morado). El segundo carácter representa la superficie lisa o rugosa de los tallos de las flores B (liso) y b (rugoso). De este cruce resultaría lo siguiente:

Cuadro de Punnet de la tercera ley

	A(rojo) B(liso)	A(rojo) b(rugoso)	a(morado) B(liso)	a(morado) b(rugoso)
A(rojo) B (liso)	AABB	AABb	AaBB	AaBb
A (rojo) b(rugoso)	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
a(morado) B(liso)	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
a(morado) b(rugoso)	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

Vea también Genética.

Actividad 2.
Entra al siguiente link, lee los enunciados que están en la introducción y realiza los ejercicios propuestos en el simulador de la Primera, Segunda y Tercera Ley de Mendel

LINK: http://ficus.pntic.mec.es/rmag0063/recursos/php/mendel/primeras_leyes.php

Variaciones de las leyes de Mendel

Las variaciones de las leyes de Mendel o herencia no mendeliana son los términos empleados para referirse a la existencia de patrones de herencia que no fueron tomados en cuenta en las leyes de Mendel, y que se deben explicar para comprender la existencia de otros patrones hereditarios.

Dominancia incompleta: se trata de las características que no necesariamente una domina la otra. Dos alelos pueden generar un fenotipo intermedio cuando se produce una mezcla de los genotipos dominantes. Por ejemplo, de la mezcla de una rosa roja y una rosa blanca puede generarse una rosa ros​​​​​ada.

Alelos múltiples: en un gen pueden existir múltiples alelos, sin embargo, solo dos pueden estar presentes y generar un fenotipo intermedio, sin que uno domine sobre el otro. Por ejemplo, como ocurre en los grupos sanguíneos.

Codominancia: dos alelos pueden expresarse a la vez porque los genes dominantes también se pueden expresar sin mezclarse.

Pleitropía: hay genes que pueden afectar diversas características de otros genes.

Ligamiento al sexo: está asociada a los genes que contienen el cromosoma X de los seres humanos y que generan diferentes patrones de herencia.

Epistasis: los alelos de un gen pueden encubrir y afectar la expresión de los alelos de otro gen.

Genes complementarios: se refiere a que hay alelos recesivos de diferentes genes que pueden expresar un mismo fenotipo.

Herencia poligénica: se trata de los genes que afectan las características de los fenotipos como la estatura, color de piel, entre otros.

Gregor Mendel

El trabajo científico de Gregor Mendel solo fue tomado en cuenta a partir de 1900, cuando los científicos Hugo Vries, Carl Correns y Erich von Tschermak tomaron en cuenta sus investigaciones y experimentos.

A partir de ese momento su trabajo científico alcanzó tal relevancia, que se considera como un hito en los estudios sobre biología y genética.

Las leyes de Mendel conforman las bases de la genética y sus teorías, por ello ha sido considerado como el padre de la genética, ya que sus leyes logran exponer cómo será el fenotipo del nuevo individuo, es decir, sus características físicas y expresión del genotipo.

Para determinar tal conocimiento, Mendel realizó diversos experimentos con plantas de guisantes de diferentes caracteres, a las que cruzó y estudió los resultados de los caracteres que sobresalieron. De allí que haya determinado la existencia de caracteres dominantes y caracteres recesivos, es decir, genotipos.

De esta manera, Mendel determinó tres leyes que exponen cómo se lleva a cabo la descendencia y transmisión de caracteres entre seres vivos.

Referencias Bibliográficas.

CONCEPTOS DE GENÉTICA en 4 minutos [leyes de Mendel] Guía examen UNAM – IPN. 04 de mayo 2020. https://www.youtube.com/watch?v=yRfYzd9BqYo

LEY DE LA UNIFORMIDAD leyes de Mendel[fácil y práctico en 3 minutos] GUÍA unam-ipn. 7 mayo 2020. https://www.youtube.com/watch?v=oBeY23HQarc

LEY DE LA SEGREGACIÓN INDEPENDIENTE [las tres leyes de Mendel fácil en 2 minutos] GUÍA UNAM-IPN. 11 de mayo 2020. https://www.youtube.com/watch?v=VM7KLKy9Lwc 

LEY DE LA TRANSMISIÓN INDEPENDIENTE [las 3 leyes de Mendel] Guía de biología UNAM-IPN 17 de mayo 2020. https://www.youtube.com/watch?v=Z_dzunEEgSw

PRIMER PERIODO

Teniendo en cuenta los indicadores de desempeño propuestos para el área de Ciencias Naturales a trabajar durante este periodo, los cuales son:

Conceptuales: Reconocer detalladamente la importancia del modelo de la doble hélice para la explicación del almacenamiento y transmisión del material hereditario. 

Procedimentales:Explica de manera profunda la variabilidad en las poblaciones y la diversidad biológica como consecuencia de los cambios genéticos y selección natural.

Actitudinales: Resuelve de manera detallada las actividades que se proponen en el momento oportuno.

Tema: Introducción a la herencia y cuadros de Punnet

La herencia y los genes.

Concepto clave: El ADN debe ser compactado debido a que ocupa mucho espacio en la célula. Unas proteínas llamadas histonas se encargan de empaquetar el ADN. Luego que el ADN se enrolla alrededor de las histonas se forman espirales que se acumulan y se condensan hasta construir una estructura llamada cromosoma que se ubica en el núcleo de  la célula.

Imagen tomada de:
http://4.bp.blogspot.com/DZtaxuTWYEs/UGNFMPS0QdI/AAAAAAAAALo/yoBjsmmvldI/s1600/%20img+de+cromosoma.JPG

ACTIVIDAD # 1  (Plazo para enviar Abril 27 a mayo 8)

Tabla Sequya: Lea cada una de las preguntas formuladas en la columna “Lo que quiero saber”. Luego complete las columnas de la izquierda y derecha respondiendo “Lo que sé” y "lo que aprendí"
Lo que sé	Lo que quiero saber	Lo que aprendí
	¿Cuál es la relación del ADN con la herencia?
	Si se cruza una flor amarilla con una flor roja, ¿es posible predecir el color de la nueva flor? ¿Por qué?
	¿Por qué un hijo hereda características físicas de sus padres?
	Para modificar el color de los pétalos de una rosa manipulando sus células, ¿qué parte de la célula intentaría transformar?
	¿Cómo se aplica el conocimiento sobre ADN y genes en la medicina?

Tomado de:
http://www.colombiaaprende.edu.co/sites/default/files/naspublic/plan_choco/cien_9_b1_p1_est.pdf

ACTIVIDAD 2. (Plazo para enviar Abril 27 a mayo 8)

Con base en el texto y los vídeos desarrolle el siguiente ejercicio: 
El reto del cromosoma 
El ser humano tiene en las células del cuerpo (excepto en los gametos) 46 cromosomas que se organizan en parejas, lo cual produce 23 pares de cromosomas llamados cromosomas homólogos. Durante la fertilización se combinan 23 cromosomas de la madre que se encuentran en el óvulo y 23 cromosomas del padre que se encuentran en el espermatozoide. Los cromosomas de los primeros 22 pares son llamados autosomas o cromosomas somáticos, mientras que los del último par son llamados cromosomas sexuales debido a que estos definen el sexo del nuevo individuo.  
¿Sabía que…? El número de pares de cromosomas en cada especie es diferente. Por ejemplo, las moscas de fruta tienen 4 pares, es decir, 8 cromosomas en cada célula, la levadura tiene 16 pares y los helechos tienen más de 1200 cromosomas. 

Imagen tomada de: http://www.fao.org/in-action/agronoticias/detail/es/c/507682/

En la siguiente imagen, usted va a encontrar 22 medias que representan el mismo número de cromosomas. 

1 Dibuje cada una de estas medias al lado de la pareja correspondiente (deben ser idénticas) y cree 22 pares de cromosomas somáticos. 

2 Dibuje y cree un último par de cromosomas sexuales, combinados de acuerdo con su sexo biológico, así: 

Mujer XX 

Hombre XY

Actividad 3 (Plazo para enviar mayo 11 a mayo 22)

1. Lea el siguiente texto y desarrolle las instrucciones que allí aparecen. 

Un análisis clínico 

Imagine que usted es un analista genético que está realizando una evaluación de cromosomas en uno de sus pacientes. Para esta prueba usted tomó una foto de los cromosomas de una célula a través de un microscopio. A esta foto se le llama cariotipo. Inicialmente un cariotipo muestra todos los cromosomas en desorden. Su labor como analista es identificar las parejas de cromosomas teniendo en cuenta que sus bandas sean iguales y nombrarlas A A, B B, y así sucesivamente, ordenándolos según su tamaño desde el más grande hasta el más pequeño. Hecho eso, copie las parejas en el espacio dispuesto. Cada una de estas parejas corresponde a un par de cromosomas homólogos. Al organizar los cromosomas por bandas encontrará dos que no tienen pareja, estos corresponden al par 23 y es el que va a indicar el sexo del sujeto. 

2. Construya el cariotipo.

Responda las siguientes preguntas. 

a) Teniendo en cuenta el cariotipo analizado (en la imagen anterior), ¿la célula es haploide o diploide? Explique su respuesta. 

b) Teniendo en cuenta el par de cromosomas 23 se puede concluir que el sexo biológico del paciente es___________ . Explique su respuesta. 

ACTIVIDAD 4 (Plazo para enviarla mayo 11 a mayo 22)

Mi singular “amigo” 

Andrés y Juana tienen en su colegio un compañero que luce algo diferente a ellos. Un día se acercan a su maestro y le preguntan por qué razón los párpados, la nariz y los dedos de su compañero tienen una apariencia distinta a la de los de los otros amigos de su salón. Su profesor les respondió que su aspecto se debía a que nació con una condición especial conocida como Síndrome de Down y que se origina por una alteración genética. Juana y Andrés están muy interesados en este tema y se interesaron por comprender mejor las características de su compañero. Buscando en Internet encontraron que el Síndrome de Down se produce debido a ciertas alteraciones en los gametos de alguno de sus padres. También encontraron que en un proceso de meiosis los cromosomas homólogos se dividen regularmente y cada una de las cromátidas va a cada una de las células hijas. Sin embargo, algunas veces durante la fertilización, al combinarse un óvulo y un esperma, uno de los padres transmite una copia extra del cromosoma 21. Después de leer esto, Juana y Andrés se sintieron confundidos porque no entendieron la información que encontraron y no saben las razones por las que se presenta el Síndrome de Down. ¿De qué manera pueden ustedes ayudarlos a entender cuáles son las causas genéticas del síndrome de Down y cuáles son sus características?

Fuente: Adaptado de http://www.ds-health.com/trisomy.htm

Con base en la lectura y el video, lea el texto y responda las preguntas. El Síndrome de Down ¿Recuerda a Juana y Andrés? Sí, los estudiantes que en la lectura de la clase no comprendían porqué se origina el Síndrome de Down de uno de sus compañeros de clase. Ahora que ya sabe qué es la meiosis y que durante la fertilización se combinan los cromosomas del padre y de la madre, puede encontrar la razón por la cual se origina esta condición en algunas personas. A continuación, va a ver un cariotipo de una persona que posee el Síndrome de Down. 

Imagen tomada de: https://genotipia.com/cromosoma-21/

Recuerde que… Un folleto es un medio digital o elaborado en papel que sirve para divulgar información de manera resumida, concreta, complementada con gráficas e imágenes.

  

1. ¿Cuáles son las causas genéticas del Síndrome de Down y cuáles son sus características?

2. Elabore un folleto en el que explique:

a) ¿Por qué se produce el Síndrome de Down? 

b) ¿Cómo las personas que poseen esta condición hacen parte activa de la comunidad en las actividades laborales, deportivas y/o culturales? Para esta parte, consulte ¿qué pasos ha dado Colombia para la inclusión de personas con Síndrome de Down? 

c) ¿Cómo su comunidad puede aportar a los cambios logrados en el país con respecto a las personas con Síndrome de Down?

Actividades para la semana 2

¿Cómo estudiar la herencia?

Al observar a sus amigos, vecinos, hermanos y padres seguro se nota que muchos rasgos son comunes en las familias como color de ojos y textura de pelo (crespo, liso, ondulado). Para comprender ¿por qué sucede esto? y ¿cual es la razón de los parecidos? tomemos el siguiente ejemplo: los miembros de la familia Beltrán pueden compartir características similares de la cara y un color de pelo diferente (como los hermanos que aparecen en la imagen), o una disposición a desarrollar algunas enfermedades como la diabetes.

Características de los hermanos Beltrán

Así podemos decir que las características que son comunes en la familia, a menudo tienen una base genética, lo cual significa que dependen de la información genética que cada individuo hereda de sus padres.

Imagínese que usted es un investigador y quisiera averiguar por ejemplo ¿cómo se transmite la información genética entre las generaciones? o podría tener curiosidad de saber y preguntarse ¿por qué un niño en una familia puede sufrir una enfermedad genética mientras que otro niño no? Sobre estas preguntas y teniendo en cuenta que el estudio sobre la herencia humana es difícil debido a que pequeños cambios en los genes o en el ambiente pueden producir grandes cambios en los rasgos que se heredan, el monje Gregor Mendel a menudo llamado el "padre de la genética", descubrió los principios fundamentales de la herencia, mediante un sistema simple usando plantas de arveja.

Mendel adelantó sus estudios con plantas de arvejas y no con humanos por razones éticas.Llevar a cabo experimentos controlados sobre la genética humana no es posible debido a que no sería posible pedir que un par de personas tuviera hijos solo porque se tiene curiosidad sobre la apariencia o el aspecto de esos hijos.

Por otro lado, las arvejas son un muy buen modelo biológico porque crecen muy rápido, producen muchas semillas y pueden cruzarse unas con otras de una manera simple y controlada. Usando las plantas de arvejas, Mendel fue capaz de descubrir principios fundamentales de la herencia que aplican a muchas clases de organismos.Las Leyes de Mendel y otros hallazgos posteriores fundamentados en esas leyes, nos permiten entender y predecir la herencia de algunos rasgos humanos, e incluso de trastornos genéticos, pero fue mucho después que los hallazgos de Mendel se relacionaron con el descubrimiento del ADN, debido a que para la época de Mendel no se conocía nada de biología celular o genética molecular. 

Gracias a la facilidad de trabajar con guisantes por la cantidad de semillas que producen, Mendel pudo realizar varios cruces y examinar muchas plantas individuales, verificando que sus resultados fueran constantes y no solo un golpe de suerte, pues con el tiempo y muchos ensayos consiguió precisión en múltiples datos individuales. 

Una vez que Mendel había establecido líneas de guisantes genéticamente puras con diferentes rasgos para una o más características de interés (como alta vs. baja), comenzó a investigar cómo se heredaban los rasgos realizando para ello una serie de cruzamientos. 

Primero, cruzó un progenitor genéticamente puro con otro.Las plantas usadas en este cruzamiento inicial son llamadas generación P o generación parental. Mendel recolectó las semillas del cruzamiento de la generación P y las cultivó. Estos descendientes fueron llamados generación F1, abreviatura para primera generación filial. (Filius significa "hijo" en latín, ¡así que este nombre es un poco menos raro de lo que parece!).

Una vez que Mendel examinó las plantas F1 y registró sus rasgos, las dejó auto fecundarse naturalmente, lo cual produjo muchas semillas. Luego recogió y cultivó las semillas de las plantas F1, para producir una generación F2 o segunda generación filial. De nuevo, examinó las plantas cuidadosamente y registró sus rasgos.

Recuerden la toma de nota en clase sobre el tema.

Características elegidas por Mendel para realizar sus experimentos, imagen tomada del libro los caminos del saber grado 8, editorial Santillana.

Los experimentos de Mendel se extendieron más allá de la generación F2 a las generaciones F3, F4, y posteriores, pero su modelo de la herencia se basó principalmente en las primeras tres generaciones (P, F1, F2).

Mendel no solo registró cómo se veían sus plantas en cada generación (por ejemplo, alta vs. baja), sino que contó exactamente cuántas plantas estaban presentes con cada rasgo. Esto puede sonar tedioso, pero al registrar los números y pensar matemáticamente, Mendel hizo descubrimientos que eludieron a científicos famosos de su tiempo (tales como Charles Darwin, quien llevó a cabo experimentos similares, pero no comprendió el significado de sus resultados).

Actividad 1 (Plazo para enviarla del 11 al 22 de mayo)
Con base en la Lectura anterior desarrolle la siguiente situación y responda las preguntas.

Tengo un nuevo “brother”
1 Imagínese que tiene un nuevo hermano o hermana en casa. ¿Cómo cree que sería su aspecto físico?.Construya la imagen de este nuevo miembro de la familia dibujando su imagen a partir de las diferentes partes del rostro que encontrará a continuación. Dibuje a su “brother” en una hoja blanca.

2. Ya ha creado a su nuevo “brother”. Ahora responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Cuáles rasgos tiene su “brother” que coinciden con características de su propio rostro?

b) ¿Por qué cree que su “brother” tiene rasgos similares a los de su rostro? o ¿por qué no?

ACTIVIDAD 2 (Plazo para enviarla del 11 al 22 de Mayo)
Lee el problema y, con base en él, realiza la actividad y responde las preguntas.
El pelaje de los perros labradores puede ser de tres colores: negro (N) que es el color dominante, Chocolate, que es recesivo (h) y dorado, que también es recesivo (n). Un criador de perros asegura que cruzó dos labradores de lineas puras, un macho negro con una hembra dorada.

Imagen tomada de: https://i.ytimg.com/vi/-kv6MmnYDoA/maxresdefault.jpg

1. según lo anterior, realiza el cuadro de Punett del cruce entre los dos labradores.

Imagen tomada de: http://lasticscienciasnaturalesisaza.blogspot.com/2015/08/genetica_26.html

2. ¿Cuál es el genotipo de los progenitores?

3. ¿Cuales son los posibles genotipos de la descendencia?

4. ¿Cuales serían los posibles fenotipos de la descendencia?

5. ¿El criador asegura que el labrador dorado que pretende vender es hijo de estos progenitores. ¿Eso es posible? explica tu respuesta.

6. ¿Cuál ley de Mendel se cumple en este caso?

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://www.colombiaaprende.edu.co/sites/default/files/naspublic/plan_choco/cien_9_b1_p1_est.pdf

http://www.colombiaaprende.edu.co/sites/default/files/naspublic/plan_choco/cien_9_b1_p2_est.pdf

Aulas Sin Fronteras-Bimestre1-Grado 9-Ciencias(18 de diciembre de 2017).¿Por qué soy diferente y único en el mundo?.
[Video].https://www.youtube.com/watch?v=GcZcWC8JurU&list=PLI1gOhfa4wv3zXhnBBY2VWywUDe7kBBhG&index=1

Aulas Sin Fronteras-Bimestre1-Grado 9-Ciencias(18 de diciembre de 2017). El síndrome de Down y la meiosis.
[Video].https://www.youtube.com/watch?v=_pNLc1SLWf0&list=PLI1gOhfa4wv3zXhnBBY2VWywUDe7kBBhG&index=2

Aulas Sin Fronteras-Bimestre1-Grado 9-Ciencias(18 de diciembre de 2017).Construcción de Cuadros de Punnett.
[Video].https://www.youtube.com/watch?v=SZL6wFzWSl4&list=PLI1gOhfa4wv3zXhnBBY2VWywUDe7kBBhG&index=3

Aulas Sin Fronteras-Bimestre1-Grado 9-Ciencias(18 de diciembre de 2017).Determinación del sexo y ligamiento del sexo.
[Video].https://www.youtube.com/watch?v=VHuqXj_HQeM&list=PLI1gOhfa4wv3zXhnBBY2VWywUDe7kBBhG&index=4

Rodríguez, L...[et al]. (2012). Caminos del saber ciencias 8. Genética y Patrones Hereditarios, (págs. 78-79). Editorial Santillana.