Naturales en la escuela.

1.   Las plantas.

1.1.                Descripción de las plantas: organismos pluricelulares eucariotas que tienen pared celulosa y cloroplastos donde realizan la fotosíntesis (su alimentación es autótrofa) y eso los hace fundamentales para el mantenimiento de la vida en la Tierra.

1.2.                Tipos de plantas:

·         Sencillas: como los musgos, no tienen órganos.

·         Complejas: tienen raíz, tallo y hojas que producen flores.

1.3.                Partes de las plantas.

·         Raíz: fija la planta al suelo

o   Crece hacia el interior de la Tierra ( geotropismo)

o   Se encarga de absorber el agua y las sustancias minerales.

·         Tallo:

o   Mantiene recta la planta y sostiene las hojas, las flores y los frutos.

o   Tiene geotropismo y fototropismo

o   En su interior hay vasos conductores por los cuales circula la savia

·         Hojas

o   Son órganos donde la planta fabrica los nutrientes

o   Tienen distintas formas, las más típicas tienen 2 partes:

§  Limbo: parte ensanchada y plana

à Haz: parte superior al limbo.

à Envés: parte inferior del limbo donde se encuentran los estomas (poros)

à Nervios: vasos conductores por donde circula la sabia bruta y elaborada.

§  Peciolo: parte que une el limbo al tallo.

·         Flores.

o   Contienen los órganos reproductores de la planta.

o   Tipos de flor:

§  Flor perfecta: son hermafroditas ya que contienen estambres y pistilo.

§  Flor imperfecta: tiene los sexos separados, son unisexuadas.

o   Partes de la flor

§  Sépalos: forman el cáliz

§  Pétalos: forman la corola

§  Estambres: dentro de la corola.

à Estructura masculina

à Cada estambre consiste en una antera con polen y su filamento

§  Pistilo:

à Estructura femenina.

à Cada carpelo está formado por un estigma ( donde se adhieren los granos de polen)

à Un estilo: donde crece el tubo de polen

à Un ovario.

1.1.                Las funciones vitales de las plantas.

·         La nutrición: son autótrofas, fabrican su propio alimento a través de la fotosíntesis.

o   Elementos de la nutrición.

§  Incorporación de nutrientes:

à Organismos como las algas, toman nutrientes directamente del medio a través de la membrana de la célula y no necesitan órganos de absorción y transporte.

à Plantas superiores: presentan estructuras especializadas adoptadas para la absorción y el transporte en el medio terrestre. Que son:

a       La raíz: en el suelo, el agua y las sales minerales disueltas se incorporan a la planta a través de los pelos radicales, que son evaginaciones de las células epidérmicas de la raíz. Fijan la planta al suelo y almacenan sustancias de reserva.

a       El tallo: el conjunto de agua y sales minerales (savia bruta) tiene que llegar hasta el xilema (formado por vasos  leñosos de un diámetro entre 20 y 70 micras de milímetro, constituidos por células alargadas, dispuestas en fila, que mueren cuando acaban de desarrollarse y de las cuales han desaparecido las paredes que las separaban, formando un largo tubo vacío.) donde será transportada hasta las hojas para realizar la fotosíntesis.

a       Hojas.

§  Intercambio de gases: las plantas necesitan oxigeno atmosférico para la respiración celular y el dióxido de carbono para hacer la fotosíntesis. Estos gases entran a través de 3 vías:

à Las estomas: son la vía más importante de entrada. Se localizan sobretodo en el envés de las hojas. Una vez dentro, los gases se disuelven en el haga (savia). Están condicionados por una combinación de diversos factores ambientales:

a       La luz: las algas y plantas necesitan la luz del sol que se realiza gracias  a las hojas que tienen superficiales relativamente amplias para que la captación sea bastante eficaz, por eso son finas, alargadas y numerosas.

a       Temperatura.

à Los pelos radiales: por donde entran los gases que están disueltos en el agua del suelo.

à Las lenticelas: bacterias que están en las paredes de los tallos leñosos.

§  fotosíntesis

à la realizan algas, plantas y cianobacterias.

à Funcionamiento: la energía lumínica se convierte en energía química. Esta energía química permite sintetizar la materia orgánica.

à Tiene lugar en los cloroplastos

à Pasos:

a       La luz se absorbe y gracias al pigmento llamado clorofila, presente en todos los organismos fotosintéticos.

a       El O2 sale por las estomas y el Co2 entra.

a       Materia orgánica forma los tejidos vegetales.

a       El H2O la absorbe las raíces.

Energía solar + H2O + Co2 à C6 H12 O6 ( glucosa) + O2

a       Transporte de los productos de la fotosíntesis: la savia bruta se transforma en savia elaborada (solución de azucares y otras sustancias) que es transformada a través del floema (vasos) a toda la planta. El flujo de savia elaborada es ascendente y descendente y suele ir de las zonas de producción (hojas y tallos verdes) hasta las zonas de consumo (tejidos de reserva o de gran actividad metabólica como raíces, frutos, semillas etc.)

§  La respiración:

à La celulosa y el almidón están hechos por multitud de moléculas de glucosa unidas entre sí.

a       Las estructuras de las plantas (raíz, tallo y hojas) contienen celulosa.

a       Las reservas energéticas son de almidón.

à La respiración consiste en la oxidación de la glucosa con el O2 del aire. Se obtiene CO2 y energía que las células pueden emplear. Ocurre en las mitocondrias.

a       C6H12O6 (glucosa) + O2 à CO2 + H2O + energía química.

a       Energía química: utilizada para sintetizar otros compuestos orgánicos necesarios para la célula: glúcidos (azucares), lípidos (grasas), proteínas y ácidos nucleicos ADN.

o   Lo que deben saber los niños:

§  Distinguir entre los modelos corporales de los animales y las plantas como 2 opciones evolutivamente separadas que satisfacen las mismas necesidades

§  Distinguir entre los niveles de organización, organismo y célula, y comprender las relaciones que se establecen entre ellos

§  Comprender la nutrición como: proceso continúo de intercambio de materia y energía entre el organismo y el medio en el que vive.

§  Diferencias entre sustancias orgánicas e inorgánicas, según estas tengan o no la capacidad  de proporcionar los nutrientes que necesitan las células para obtener la energía que necesitan.

§  Durante la conceptualización de la nutrición considerar al alimento como sustancia presente en el medio, a partir de la cual los seres vivos obtienen los nutrientes inorgánicos y orgánicos que sus células necesitan.

§  Aceptar que las plantas obtienen los nutrientes inorgánicos que sus células necesitan para llevar a cabo la fotosíntesis de 2 fuentes externas: suelo (agua y sales minerales) y aire (dióxido de carbono).

§  Comprender la capacidad de las plantas para elaborar nutrientes orgánicos en sus células con clorofila mediante las sustancias inorgánicas que toman del medio ( aire y suelo) cuando hay luz solar

§  Comprender que todas las células de la planta combinan sustancias orgánicas e inorgánicas para sintetizar compuestos orgánicos que les permiten crecer, acumular sustancias de reservas en frutos, semillas etc.

§  Entender la respiración como un proceso que se desarrolla en todas las células, tanto en plantas como animales, en el que sustancias orgánicas se combinan con el oxígeno que el ser vivo consigue del medio exterior, produciendo energía que necesita para realizar funciones.

§  Desconocen la función de la hoja

§  Confunden  fotosíntesis y respiración, creen que las plantas no respiran o lo hacen solo de día o solo de noche.

§  No comprenden donde se hace la respiración. No piensan en términos microscópicos ya que en pocos casos  mencionan las mitocondrias.

§  Los alumnos de Primaria tienen que tener una visión elemental: el ser vivo como organismo compuesto por células, cada una de las cuales necesita oxígeno para conseguir energía, proponiendo la analogía de la combustión interna, como primera aproximación al sentido fisiológico de la respiración, con dos posibles niveles de formulación (obtención del oxígeno del aire) y en el nivel células (obtención de energía, quemando sustancias dentro de cada célula).

o    ¿Cómo sube la sabia por los tallos de las plantas? ( no hace falta sabérselo)

§  Objetivo del experimento: observar de forma simulada como el agua y los nutrientes son absorbidos por la raíz y suben hasta las hojas.

§  Materiales.

à Un frasco de vidrio

à Una pajilla o tubo de plástico

à Una banda elástica de algodón o una tira de tela ( debe ser 100% algodón)

à Un clip

à Colorante vegetal o tinta

à Agua

à Una toalla o una servilleta de papel.

§  Lo que ocurre: El sol evapora el agua de la superficie de las hojas de las plantas, a su vez las plantas absorben agua que se evaporo. El agua comienza a desplazarse con todos los nutrientes hacia las ramas y las hojas donde los nutrientes que transporta serán usados en el proceso de la fotosíntesis.

o   Excreción en vegetales:

§  En comparación con los animales.

à Los vegetales no tienen estructuras especializadas para la excreción

à Su tasa metabólica es más pequeña, producen menos sustancias de desecho. Además algunas como el agua y el CO2 se utilizan en la fotosíntesis, mientras que los productos nitrogenados se utilizan en la síntesis de proteínas.

à No todos los productos de desecho son eliminados al exterior; una parte se alimenta en vacuolas o bien en los espacios intercelulares.

§  Algunos productos de desecho en vegetales.

à Aceites esenciales: pueden ser expulsados al exterior o bien almacenados en determinados lugares. De algunas plantas aromáticas como el romero, espliego, tomillo… se obtienen aceites esenciales (alimentación o cosmética)

à Resinas: lípidos que en algunas plantas como las coníferas se acumulan en canales resiníferos.

à Látex: sustancia acuosa de composición compleja, que se almacena en forma de gotas en el interior de los canales laticíferos.

·         La relación:

o   Reciben estímulos (cambios que se producen en el medio externo e interno) y reaccionan de una manera adecuada.

o   Las hormonas vegetales.

§  Se denominan fitohormonas.

§  Producidas por: células de secreción que no forman glándulas y se definen a través de la planta pasando de célula en célula

§  Función: controlar el crecimiento y el desarrollo de la planta, y afecta la división, el alargamiento y la diferenciación celular. Se necesitan cantidades mínimas para realizarla

§  Principales hormonas vegetales.

Hormona	Lugar de producción	Funciones principal.
Auxinas	Embrión en la semilla, meristemas apicales, sobretodo en el tallo y las hojas jóvenes.	Estimulan alargamiento del tallo y el crecimiento de la raíz; inhiben el crecimiento de las yemas axilares y favorecen el de las apicales; aceleran los procesos de floración y fructificación; determinan la formación de raíces en los esquejes del tallo; retrasan la caída de hojas y frutos.
Gibelinas	Miristemas del tallo.	Producen el alargamiento del tallo por medio del aumento de la distancia entre nudos; estimulan la germinación de semillas: inducen la formación de flores y frutos
citoquina	Ápices de las raíces	Inducen la división y la diferenciación celular; retardan el envejecimiento y la caída de las hojas
Ácido ascítico	Hojas, tallo, raíces y frutos verdes.	Induce cambios en el tejido sometido a condiciones ambientales externas: sequia salinidad alta etc. Sus funciones son: inhibe el crecimiento del vegetal, provocado un estado “letargo” y en caso de sequía cierra las estomas, evitando la pérdida de agua por transpiración.
Etileno	Frutos en maduración, nudos de los tallos, hojas y flores envejecidas	Acelera la maduración de los frutos: favorece la degradación de la clorofila acelerando la caída de las hojas y los procesos de envejecimiento de las flores, los producidos por la fecundación y antes de la formación e la fruta.
brasinoesteroides	Semillas, frutos, brotes, hojas y yemas florales	Inhiben el crecimiento de la raíz, retardan la absorción de las hojas.

o   Las respuestas de los vegetales a los estímulos.

§  Tropismos: movimientos de crecimiento en los que varía la orientación de la planta. Son positivos cuando se acerca al estímulo y negativos cuando se aleja.

à Fototropismo:  respuesta de la planta a la luz

à Geotropismo: movimiento de orientación de un organismo cuyo  factor predominante en la fuerza de la gravedad.

à Tigmotropismo: respuesta a estímulos mecánicos à zarcillos

à Hidrotropismo: respuesta a estímulos de agua.

§  Nastias: movimientos pasajeros de determinadas partes del vegetal.

à Fotonastias: respuestas a la luz. EJ: girasol, dondiego de noche.

à Sismonastias: contacto o zarandeo. Ej.: mimosa púdica etc.

§  Los órganos de las plantas poseen un sistema hormonal: para que funcionen de manera conjunta y coordinada para responder a estos cambios.

·         La reproducción: tienen asexual y sexual.

o   Sexual: se realiza mediante gametos. En las plantas con flores, la unión de los gametos origina una semilla, que produce una nueva planta.

o   Asexual: unas plantas producen los descendientes a partir de esporas, y otras, a partir de fragmentos de su cuerpo.

2.   En la escuela.

2.1.                Primer ciclo: diferencias entre seres vivos y objetos inertes.

·         La biología: ciencia de la vida que estudia los seres vivos.

o   No todo lo que se mueve está vivo.

o   Las personas, animales y plantas son seres vivos: se alimentan, crecen y se reproducen.

·         Los seres vivos:

o   Respiran: para vivir.

o   Se alimentan: para obtener energía para vivir.

o   Crecen: a lo largo de su vida y se transforman.

o   Mueren: viven más o menos tiempo.

2.2.                  Segundo ciclo: nutrición, relación y reproducción de animales y plantas

2.3.                Tercer ciclo:

·         Estructura de los seres vivos: células, descomposición de su estructura.

·         Uso del microscopio (observar células)

3.   Evolución de las especies.

3.1.                Definición de evolución: conjunto de transformaciones a través del tiempo que ha originado la diversidad de formas de vida que existen sobre la Tierra a partir de un antepasado común.

3.2.                Evidencias del proceso evolutivo:

3.2.1.      Evolución de las jirafas:

·         Según Lamarck: propuso que todas las especies descienden de otras más antiguas. La progresión e evolución depende de 3 factores:

o   Cambios ambientales: el ambiente cambia constantemente y al modificarse los organismos se tienen que adaptar.

o   Sentimiento interior: es el esfuerzo que impulsa a cada criatura a ir a un grado mayor de complejidad.

o   Ley de uso y desuso de órganos y la teoría de la herencia de los caracteres adquiridos: según las exigencias del ambiente los órganos están en uso o desuso, así unos son más fuertes e importantes y otros más débiles, estos cambios se transmiten de padres a hijos.

·         Según Darwin: propuso el origen de las especies mediante el mecanismo de la selección natural.

3.2.2.      La selección natural:

3.2.2.1.Definición: proceso que consiste en la supervivencia de organismos mejor adaptados al ambiente. Con el paso del tiempo podemos observar cambios en las poblaciones, y si pasa aún más tiempo aparecerán nuevas especies como consecuencia de la evolución.

3.2.2.2.Principios:

·         marco conceptual del origen de las especies descansa en 5 premisas básicas:

o   los organismos provienen de organismos similares a ellos. Estabilidad en el proceso de reproducción.

o   En la mayoría de especies, el número de descendientes que sobreviven y se reproducen es cada generación es menor que el numero inicial de descendientes

o   Existen variaciones entre individuos de una población y algunas de ellas son heredables.

o   Algunas variaciones capacitan a ciertos individuos para vivir más tiempo y dejar más descendencia en un ambiente determinado.

·         Especiación: cuando la selección natural actúa sobre 2 poblaciones de organismos de una misma especie, con el tiempo, puede producirse una acumulación de cambios que terminen constituyendo 2 especies diferentes.

o   Especie: grupo de poblaciones naturales cuyos miembros:

§  Se pueden reproducir entre si

§  Producen descendencia fértil

§  Están reproductivamente aislados de otros  similares.

o   La especiación puede producirse por:

§  Separación geográfica: las poblaciones quedan  aisladas por accidentes geográficos (mares, ríos, montañas, desiertos…)

§  Aislamiento reproductivo: aunque estén en el mismo territorio, las variaciones genéticas producidas por mutación pueden impedir que un grupo de individuos de una población original pueda reproducirse con el resto, originando con el tiempo una nueva especie.

o   La especiación ha ocurrido desde el origen de la vida. Dio lugar a la diversidad de organismos.

3.3.                La teoría de la evolución hoy:

Hay evidencias de que todos los organismos vivos aparecieron durante toda la historia de la Tierra a partir de formas anteriores.

v  Entre los biólogos la evolución o se discute.

v  Existe una oposición entre los científicos y los religiosos fundamentalistas de distintos credos (intentan explicar el mundo en términos sobrenaturales) (ha reinado durante muchos años.

4.   La biodiversidad.

4.1.                Se engloban 3 conceptos:

·         Variedad de especies que hay en la tierra.

·         Diversidad genética.

·         Diversidad de ecosistemas

4.2.                Necesidad de preservar la biodiversidad

·         Estabilidad y dinamismo de los sistemas terrestres

·         Alimentación: hay muchas especies animales y vegetales. Es muy importante la aplicación de bacterias y hongos en la fabricación de alimentos.

·         Fármacos: remedios contra el cáncer y otras enfermedades provienen de hongos y plantas silvestres sobretodo de la selva tropical

·         Conservación del patrimonio genético.

4.3.                Causas de la pérdida de biodiversidad.

·         Sobrexplotación: deforestación por uso de madera, sobrepastoreo, caza y pesca abusivas, coleccionismo ilegal de especies protegidas.

·         Alteraciones y destrucción de hábitats: cambios en los usos de la tierra, extracciones masivas de agua etc.

·         Introducción o sustitución de especies: introducción de especies exóticas. Sustitución de especies naturales por otras de selección artificial.

4.4.                Medidas para evitar la pérdida de biodiversidad:

·         En 1993 entró en vigor el convenio sobre la diversidad biológica ( firmado en la conferencia de Rio, 1992)

·         Riqueza de un país = economía + cultural + biológica o biodiversidad.

·         Medidas:

o   Establecer una serie de espacios protegidos

o   Realizar estudios sobre el estado de los ecosistemas (huella ecológica etc.)

o   Decretar y respetar las leyes promulgadas para la preservación de las especies y ecosistemas

o   Creación de bancos de genes y semillas.

El fomento del ecoturismo