826626 _ 0238-0265.qxd 7 1/2/07 17:51 Página 238 Los seres vivos más sencillos OBJETIVOS 1. Identificar las características principales de los organismos que forman el reino de Protoctistas. 2. Conocer la estructura de las bacterias, así como la forma en que realizan sus funciones vitales. 3. Reconocer la estructura general de los virus, así como su ciclo de infección. 4. Analizar las causas por las que determinados microorganismos pueden ser beneficiosos o perjudiciales para la biosfera y para las personas. 5. Conocer algunas enfermedades infecciosas, su forma de contagio y el tipo de microorganismo que las causa. 6. Entender cómo funcionan las vacunas y los antibióticos, y valorar la importancia de un uso controlado de los mismos. 7. Aprender los pasos para tomar muestras y poder observar microorganismos al microscopio. CONTENIDOS CONCEPTOS • • • • • Características generales del reino Protoctistas. (Objetivo 1) El reino Moneras, sus características principales, estructura y ciclo vital. (Objetivo 2) Características, estructura y ciclo de infección de los virus. (Objetivo 3) Los microorganismos y su papel en la biosfera. (Objetivo 4) Las enfermedades infecciosas, su proceso infectivo, prevención y curación. (Objetivos 5 y 6) PROCEDIMIENTOS, DESTREZAS Y HABILIDADES • • • • • Interpretación y elaboración de dibujos esquemáticos. Observación e interpretación de fotografías, imágenes, dibujos y gráficos. Clasificación de seres vivos aplicando un criterio científico. Manejo del microscopio para reconocer y clasificar seres vivos. (Objetivo 7) Análisis de textos científicos. ACTITUDES • Apreciar el valor y beneficio de la mayoría de los microorganismos. (Objetivo 4) • Mostrar interés por conocer los organismos que no se ven a simple vista. (Objetivo 7) • Comprender la importancia de los hábitos de prevención de enfermedades. (Objetivos 5 y 6) EDUCACIÓN EN VALORES Educación para la salud La esperanza de vida en el mundo occidental ha aumentado hasta casi los 80 años gracias al uso de los antibióticos, entre otros adelantos de la medicina. Sin embargo, el abuso de los antibióticos contribuye al aumento de la capacidad de las bacterias de desarrollar formas de resistencia a estos medicamentos. 238 De vital importancia es, por tanto, que estemos bien informados sobre el tratamiento que debemos seguir para curar una infección de origen bacteriano, manteniendo la dosis y los días de tratamiento indicados por el médico, sin disminuirlos cuando nos empecemos a encontrar bien, ni alargar el tratamiento si seguimos enfermos. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 1/2/07 17:51 Página 239 COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN Conocimiento e interacción con el mundo físico hasta ahora, pero cuyo desarrollo es fundamental para poder llevar a cabo este ejercicio. La sección Ciencia en tus manos, Observación de microorganismos, pag. 117, plantea una experiencia que, además de trabajar una parte del métodos científico, invita a la reflexión acerca de las implicaciones que tienen los hechos científicos para la vida de las personas. Matemática En la sección UN ANÁLISIS CIENTÍFICO, El crecimiento de las bacterias, pag. 119, se presentan de forma gráfica los resultados observados en el crecimiento de las colonias de bacterias, de manera que a partir de estos se elabore una interpretación científica que explique los resultados. La misma sección UN ANÁLISIS CIENTÍFICO muestra la naturaleza matemática del crecimiento de las bacterias. La resolución de las actividades propuestas requiere la puesta en marcha de destrezas matemáticas básicas, como son el cálculo y el razonamiento matemático. Comunicación lingüística En la actividad 4 se remite al anexo Conceptos clave para la resolución del ejercicio. La sección UN ANÁLISIS CIENTÍFICO, presenta la información relevante en un formato distinto al utilizado hasta esta unidad. Se trata de gráficas, cuya lectura requiere de otras habilidades diferentes a las utilizadas Para completar el desarrollo de estas habilidades, la actividad 33 plantea un ejercicio de “lectura” de gráficas, y su interpretación científica. Tratamiento de la información y competencia digital Para responder adecuadamente a la actividad 32, de la página 118, se proporciona una dirección de internet dedicada a la gripe, en la que se podrá buscar la información relevante que permita aventurar una respuesta razonada. CRITERIOS DE EVALUACIÓN PRUEBAS DE EVALUACIÓN CRITERIOS DE EVALUACIÓN Ejercicios prueba 1 Ejercicios prueba 2 2, 3 2 1 1 c) Realizar dibujos esquemáticos de la estructura típica de los organismos del reino Móneras y describir sus funciones vitales. (Objetivo 2 ) 4, 5 3, 4 d) Reconocer la estructura y el ciclo de infección de los virus. (Objetivo 3) 6, 7 5 e) Analizar y comprender el papel beneficioso y perjudicial en la biosfera de los distintos microorganismos. (Objetivo 4) 8 8 f) Explicar el origen, vías de contagio y curación de enfermedades infecciosas comunes. 9 6, 7 g) Comprender la diferencia entre vacunas y antibióticos y las enfermedades que tratan cada una de ellas. 10 9 h) Describir los procesos de toma de muestras, observación y clasificación de microorganismos observados al microscopio. 11 10 a) Reconocer y describir las diferencias de estructura, organización y función de los distintos grupos que componen el reino Protoctistas y reconocer criterios de clasificación. (Objetivo 1) b) Identificar y clasificar ejemplares de los reinos Protoctistas y Móneras con técnicas de observación y claves sencillas. (Objetivos 1 y 2) 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 239 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 240 FICHA 1 RECURSOS PARA EL AULA PROTOCTISTAS CLASIFICACIÓN DE LOS PROTOCTISTAS El siguiente cuadro presenta algunas de las características de los principales grupos de protozoos y ejemplos. PHYLUM CARACTERÍSTICAS GÉNEROS DE INTERÉS Los pertenecientes al subfilo mastigóforos se desplazan mediante flagelos. La mayoría son parásitos. Tripanosoma, Leishmania, Trychomonas Los del subfilo rizópodos se desplazan por pseudópodos. Viven en agua dulce o marina. Algunos son parásitos. Amoeba, Globigerina, Nummulites (fósil) Apicomplejos o Esporozoos Se desplazan mediante movimientos del cuerpo. Forman esporas. Son parásitos internos, causantes de epidemias. Plasmodium Microsporidios Se desplazan por pseudópodos. Forman esporas. Son parásitos internos. Nosema Cilióforos Son los protozoos más complejos. Se desplazan mediante cilios. Presentan macronúcleo, micronúcleo, citostoma y citofaringe. Se reproducen por conjugación. Habitan en diversos medios acuáticos. Didinium, Paramoecium, Vorticella, Stentor Sarcomastigóforos La siguiente tabla representa los principales grupos de algas con sus características y ejemplos. PHYLUM 240 CARACTERÍSTICAS EJEMPLOS Pirrófitos o Dinoflagelados Algas unicelulares flageladas. Contienen los pigmentos clorofila a y c, carotenos y dinoxantina. Poseen almidón como sustancia de reserva. Genodium, Ceratium Euglenófitos Algas unicelulares con un flagelo. Contienen clorofila, neoxantina y zeaxantina. El paramilo es su sustancia de reserva. Euglena viridis, Noctiluca splendens Crisófitos Algas unicelulares que pueden aparecer agrupadas. Son las diatomeas, algas que tienen frústulas («caparazones») de silicio. Contienen clorofila b, carotenos y dinoxantina. Tienen crisolaminarina como sustancia de reserva. Navicula, Diatoma, Pinnularia Feófitos o Algas pardas Algas pluricelulares filamentosas. Contienen clorofila a y c, carotenos y ficoxantina. Presentan laminarina como sustancia de reserva. En este grupo hay algas muy grandes, como los sargazos. Padina pavonia, Laminaria digitata, Fucus vesiculosus Rodófitos o Algas rojas Algas con talo filamentoso, muy parecidas a las plantas superiores, por su aspecto y su tamaño. Contienen clorofila a y d, ficoeritrina y ficocianina. Poseen almidón de florídeas como sustancia de reserva. Pueden vivir a gran profundidad. Chondrus crispus, Corallina mediterranea, Lithophyllum incrustans, Ceramium rubrum Clorófitos o Algas verdes Algas unicelulares o pluricelulares. Contienen clorofila a y b, carotenos y neoxantina. Presentan almidón como sustancia de reserva. Viven en una gran variedad de hábitats, pero son especialmente abundantes en las costas, en aguas luminosas. Volvox, Spyrogira (unicelulares), Ulva lactuca, Enteromorpha, Codium tomentosum, Acetabularia acetabulum 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 241 FICHA 2 RECURSOS PARA EL AULA GUÍA DE CAMPO DE LAS ALGAS MARINAS POSIBLEMENTE no estés familiarizado con el estudio de las algas debido al hábitat donde se desarrollan. En la presente ficha se muestran algunas algas marinas muy comunes, ordenadas según el grupo al que pertenecen. ALGAS PARDAS ALGAS ROJAS • Padina pavonia. Presenta una forma en abanico. Mide unos 10 cm de altura. Se desarrolla sobre rocas en aguas tranquilas poco profundas de zonas mediterráneas y atlánticas. • Fucus vesiculosus. El sargazo vejigoso es un alga color verde oscuro de unos 30 a 100 cm de longitud. Se caracteriza por presentar en los extremos de las bifurcaciones del talo unas vejigas llenas de aire. Crece en las costas del Atlántico y mar del Norte. De ellas se extraen sustancias que se utilizan con diversos fines como la tonificación del intestino y como laxante, entre otros usos. • Lithophyllum incrustans. Se caracteriza por su aspecto de piedra. Se encuentra revistiendo rocas de los mares meridionales del Mediterráneo y del Atlántico. • Ceramium rubrum. Se caracteriza por tener los apéndices finales de los talos con forma de tenazas. Se emplea para fabricar geles, utilizados en la elaboración de productos alimenticios y también para cultivar microorganismos en el laboratorio. ALGAS VERDES • Ulva lactuca. Conocida con el nombre común de lechuga de mar. Se encuentra en las zonas costeras a poca profundidad. Se utiliza en la alimentación humana. • Acetabularia acetabulum. Vive en el Mediterráneo sobre restos de conchas o rocas. Se utiliza en investigación. • Codium vermilara. Alga mediterránea con talo muy bifurcado y esponjoso. La especie C. bursa tiene forma de bolsa, a veces es arrastrada hasta la orilla por las olas del mar. • Enteromorpha intestinalis. Es una de las algas más frecuentes en las zonas costeras. Su talo puede superar los 50 cm de longitud. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 241 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 242 FICHA 3 RECURSOS PARA EL AULA LOS LÍQUENES LOS LÍQUENES están formados por la asociación de un alga unicelular y un hongo. Gracias a su asociación, estos organismos pueden vivir juntos en lugares donde no sobrevivirían por separado. NI ALGAS NI HONGOS, SINO AMBAS COSAS A LA VEZ Los líquenes están formados por la asociación de un alga unicelular y un hongo. El hongo protege al alga de la desecación y el alga suministra al hongo los nutrientes obtenidos con la fotosíntesis. Los líquenes pueden vivir en cualquier clima sin contaminación atmosférica. Se desarrollan sobre cortezas de árboles, muros, rocas o sobre el suelo. Según su morfología, se pueden dividir en tres tipos: • Líquenes crustáceos: forman una especie de costra adherida al sustrato. • Líquenes foliáceos: tienen aspecto laminar, se unen al sustrato por un grupo de hifas (filamentos propios del hongo). • Líquenes fruticulosos: tienen forma de pequeño arbusto. Se fijan al sustrato mediante unos cordones de hifas. Los líquenes desempeñan un importante papel en la naturaleza, ya que intervienen en la formación del suelo: crean una pequeña capa de materia orgánica sobre la que se desarrollan las plantas. Se consideran indicadores naturales de la contaminación atmosférica, ya que son sensibles a los gases sulfurosos producidos por las industrias y al monóxido de carbono (CO) de los vehículos. Liquen Células del alga Filamentos (hifas) del hongo Detalle de un liquen. Las partes con forma de «cráter» son estructuras para la reproducción. TRABAJO A REALIZAR 1. Realiza un dibujo esquemático de un corte transversal de un liquen, indicando sus componentes. Fíjate en la fotografía microscópica de esta ficha. 3. ¿De qué materiales estará construida una casa, si en sus muros crecen líquenes del género Lecanora? 2. Clasifica los líquenes de las fotografías según su morfología. 4. ¿Cómo intervienen los líquenes en la formación de suelo? 242 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 243 FICHA 4 RECURSOS PARA EL AULA LOS PROTOZOOS LOS PROTOZOOS SON UN GRUPO MUY AMPLIO y difícil de observar, por ser organismos microscópicos. En esta ficha puedes ver dos fotografías de protozoos típicos, un paramecio y una ameba. EL PARAMECIO (género Paramoecium) Los paramecios son protozoos bien conocidos, que miden hasta 0,1 mm (100 µm) de longitud: se pueden ver a simple vista como «motas» en las muestras de agua. Son seres unicelulares, pero muy complejos. Observándolos al microscopio, se aprecia que tienen dos vacuolas pulsátiles, una a cada lado del cuerpo. Se llaman pulsátiles porque se mueven rítmicamente: cuando una está contraída, la otra se dilata. Parece que se ocupan de la circulación de agua por la célula. El paramecio tiene una especie de boca, que se llama citostoma, y que continúa con un tubo llamado citofaringe. La citofaringe desemboca en una vacuola que se ocupa de realizar la digestión del alimento (partículas de materia orgánica y protozoos y algas pequeños). Los paramecios se desplazan gracias a sus cilios, especie de «pelos móviles» que cubren todo el exterior de la célula. LA AMEBA (género Amoeba) Las amebas son protozoos grandes, pero difíciles de encontrar en las charcas. Su forma es muy irregular, puesto que se desplazan mediante pseudópodos, prolongaciones de la célula que actúan como falsos pies. Los pseudópodos le sirven también para capturar su alimento: la ameba emite dos de estas prolongaciones y rodea a otros pequeños protozoos, englobándolos en su interior. Dentro de la célula, al microscopio se puede observar la existencia de un núcleo y numerosos gránulos, que corresponden a las vacuolas y otros orgánulos. Justo en la zona del citoplasma más cercana a la membrana, se aprecia una banda más «limpia», que se cree más fluida. Esto podría tener relación con la flexibilidad del protozoo. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 243 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 244 FICHA 5 RECURSOS PARA EL AULA MATERIALES DE LABORATORIO OBSERVACIONES Y EXPERIENCIAS SIMPLES La lupa binocular y el microscopio óptico En la presente hoja se muestra un dibujo esquemático de la lupa binocular y otro del microscopio óptico, instrumentos que nuestros alumnos utilizarán para la realización de las prácticas siguientes. Es conveniente que los alumnos conozcan los componentes y el manejo de cada uno de estos aparatos, por ello podemos emplear didácticamente estas figuras de dos maneras: • Elaborando unas «transparencias» para proyectar y explicar a todo el grupo de alumnos el funcionamiento de los instrumentos. • Fotocopiando las imágenes para que los estudiantes realicen en ellas un resumen del manejo de los instrumentos (de forma individual), previa explicación en grupo. Oculares Columna Cuerpos de oculares Mando de bloqueo Tubo Ocular Cuerpos de objetivos Mando de enfoque Revólver Tornillo de enfoque (macrométrico) Anillo de sujeción Tornillo de enfoque (micrométrico) Base Pinzas Objetivos Platina Base Pinza Brazo Diafragma Base Fuente de iluminación 244 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 245 FICHA 6 RECURSOS PARA EL AULA OBSERVACIÓN DE PROTOZOOS Y ALGAS MICROSCÓPICAS Material Objetivo Reconocer protozoos y algas microscópicas mediante la utilización del microscopio óptico. • • • • • Cultivo de protozoos. Microscopio, portaobjetos y cubreobjetos. Cuentagotas. Cuaderno de trabajo. Frasco de cristal. PROCEDIMIENTO 1 Realiza un cultivo de protozoos y algas microscópicas del siguiente modo: toma una muestra de agua, en un frasco de cristal, de una charca, fuente o estanque donde la materia orgánica sea abundante. Añade al frasco un poco de hojarasca triturada de los alrededores. Tapa el frasco y déjalo en reposo durante unos días, en un lugar cálido. 2 Toma una muestra del cultivo con un cuentagotas y deposítala sobre un portaobjetos, coloca sobre ella un cubreobjetos evitando que se formen burbujas. 3 Observa la preparación al microscopio con menor y mayor aumento. Trata de identificar los microorganismos con los dibujos que te ofrece esta ficha. En el caso de que no detectes ningún organismo, vuelve a coger otra muestra del fondo del frasco y repite el procedimiento. Stentor Vorticella Didinium Amoeba Paramoecium Opalina Colpidium Ejemplos de protozoos observables en esta experiencia. ACTIVIDADES 1 Dibuja en tu cuaderno las algas microscópicas y protozoos que observas en la muestra. Indica los aumentos en los que estás trabajando. 2 Al observar por el objetivo, ¿qué diferencias encuentras entre las algas y los protozoos? 3 ¿Encuentras algunas algas que formen colonias? ¿Cómo se llaman? 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 245 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 246 FICHA 7 RECURSOS PARA EL AULA DIARIO DE LA CIENCIA El Instituto Pasteur es el centro más importante del mundo en la investigación de microorganismos Fue creado en 1888, en París, por Louis Pasteur, considerado actualmente como el fundador de la ciencia de la microbiología. Este instituto es uno de los centros más importantes del mundo relacionados con el estudio de los microorganismos y las enfermedades infecciosas. Así, por ejemplo, un grupo de científicos de este centro descifró la información contenida en el interior de la bacteria causante del acné, un microorganismo que se encuentra de forma habitual en la piel de los seres humanos. Los responsables del descubrimiento pudieron averiguar que la actividad de esta bacteria, conocida como Propionobacterium acnes, está relacionada con la inflamación que se produce cuando aparece el acné. El instituto debe su nombre al químico y biólogo francés Louis Pasteur. Nacido en 1822, descubrió las bacterias relacionadas con los procesos de fermentación del vino y la cerveza y desarrolló el proceso de pasteurización, necesario para conservar la leche y que todavía hoy se sigue utilizando. Estudió enfermedades como la rabia, la tuberculosis o la viruela y gracias a las vacunas que desarrolló se pudieron salvar miles de vidas. Se envían líquenes al espacio exterior En el año 2005, en el marco de una misión espacial, varias especies de líquenes, entre ellas algunas que se pueden encontrar en España, fueron enviadas a bordo de la cápsula Fotón-M2. El experimento «Lichens» tenía como objetivo investigar la capacidad de supervivencia de los líquenes en un ambiente tan extremo como el del espacio. Durante dos semanas se les expuso a temperaturas entre –40 y 50 ºC, a radiación cósmica y ultravioleta y al vacío absoluto. A pesar de todo, los líquenes llegaron a la Tierra vivos y sin sufrir daño alguno. Los líquenes son seres pluricelulares capaces de vivir en entornos tan inhóspitos como los suelos volcánicos, la alta montaña o las regiones antárticas. El poder de supervivencia de los líquenes se debe en parte a las estrategias que han desarrollado para combatir la falta de agua, siendo capaces de sobrevivir sin crecer ni realizar la fotosíntesis durante períodos de hasta 15 años. En anteriores misiones se enviaron bacterias, levaduras y ciertas semillas de plantas; sin embargo, la radiación destruyó la mayor parte de las células o los tejidos expuestos. Los líquenes, a pesar de su aparente sencillez, han sido los primeros organismos complejos capaces de resistir las condiciones del espacio. La vacuna contra la malaria puede proteger a los niños durante 18 meses Un equipo de científicos españoles del Hospital Clinic de Barcelona probó esta vacuna con niños que tenían entre uno y cuatro años de edad, obteniendo unos resultados muy prometedores. Los estudios de la vacuna contra la malaria comenzaron en 2003 en un Centro de Investigación de Salud de Mozambique, dependiente del Hospital Clínico de Barcelona. Para ello se siguieron los progresos de 1 442 niños que habían recibido varias dosis de la vacuna. Durante los 18 meses de seguimiento de los niños, la vacuna redujo la malaria en más de un 40 % de los casos. La doctora Clara Menéndez, miembro del equipo de investigadores, destacó que es la primera vez que una vacuna contra la malaria tiene una duración tan prolongada. 246 Por otro lado, el director del estudio, Pedro Alonso, cree que los resultados obtenidos son fundamentales para producir una vacuna más efectiva que ayude a controlar la malaria. La malaria es una enfermedad infecciosa que mata a más de un millón de personas al año en los países del Tercer Mundo. Está producida por un protozoo que se transmite a los seres humanos a través de las picaduras de algunas especies de mosquitos. Estos protozoos son seres unicelulares que viven como parásitos dentro del cuerpo, atacan a los glóbulos rojos y producen unas fiebres altísimas. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 247 RECURSOS PARA EL AULA ESQUEMA MUDO 1 GRUPOS DE PROTOZOOS Flagelo Cilios Seudópodos BACTERIA 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 247 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 248 RECURSOS PARA EL AULA ESQUEMA MUDO 2 REINO: ______________________________ ______________________________ TIPO CÉLULA: ______________________________ ______________________________ UNICELULAR/ PLURICELULAR: ______________________________ ______________________________ VIRUS 248 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 249 RECURSOS PARA EL AULA ESQUEMA MUDO 3 CICLO DE INFECCIÓN DE UN VIRUS 1. 2. 3. 1. 2. 3. VÍAS DE INFECCIÓN 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 249 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 250 RECURSOS PARA EL AULA ESQUEMA MUDO 4 TIPOS DE LÍQUENES TIPOS DE BACTERIAS 250 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 251 RECURSOS PARA EL AULA SUGERENCIAS EN LA RED PERSIGUIENDO AL MISTERIOSO MICROBIO http://www.microbe.org/espanol/ Páginas en español de la American Society For Microbiology, con casos y experimentos divertidos con microorganismos. UNIVERSITY OF CALIFORNIA, BERKELEY http://www.ucmp.berkeley.edu/bacteria/ MICROBE ZOO. DIGITAL LEARNING CENTER FOR MICROBIAL ECOLOGY http://commtechlab.msu.edu/sites/dlc-me/zoo/ index.html Microbes in action. Illustrated advanced biology. C.J. CLEGG. Ed. John Murria. Este libro examina las características de los microbios, proporcionando ejemplos detallados de cada grupo. Serendipia. Descubrimientos accidentales en la ciencia. ROYSTON M. ROBERTS. Alianza Editorial. El papel del azar, de lo accidental, ha sido –y es– determinante en muchos descubrimientos científicos e invenciones técnicas. El autor analiza las circunstancias, más o menos conocidas, de descubrimientos tan famosos como el del principio de Arquímedes o el de la penicilina. DVD/PELÍCULAS Zoológico virtual con especies exóticas. El zoo incluye fotos de microorganismos, clasificación, datos de su tamaño y alimentación. La Vida. Editorial Planeta. Serie de dibujos animados que recoge, entre otros temas, el efecto de los microorganismos en el cuerpo humano. LIBROS Intimate Strangers. Unseen life on earth (en inglés). Serie de televisión PBS Home enfocada en los microorganismos y la historia sobre el trabajo detectivesco de los científicos, cuya investigación les lleva hasta los sistemas de vida microscópicos y su utilidad en el control de enfermedades, la lucha contra el hambre o la limpieza de residuos tóxicos. El Pulgar del Panda. STEPHEN JAY, GOULD. Ed. Hermann Blune. Ensayos sobre evolución explicados con ingenio. Lamarck y los mensajeros. M, SANDIN. Ed. Istmo. La función de los virus en la evolución. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 251 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 252 EVALUACIÓN PRUEBA DE EVALUACIÓN 1 1 Indica a qué reino y grupo de seres vivos pertenece el microorganismo de la fotografía. Menciona las características de su grupo y en qué subgruposse pueden subdividir. ¿Qué otro grupo de organismos pertenecen a ese reino? 2 Los protozoos se asemejan más a los animales que a un alga. ¿En qué se parecen los protozoos a los animales? ¿Por qué no se incluyen entonces en el reino de los animales? 3 ¿Qué tipo de seres vivos son las algas? ¿Qué las caracteriza? Las algas se pueden dividir en tres grupos: menciónalos y explica la diferencia entre ellos. 4 Dibuja un organismo del reino Moneras, identifica qué organismo es, señala las partes de su estructura y explica dos características propias de ese grupo. 5 Completa el siguiente cuadro. La nutrición de las bacterias Tipo de nutrición Fuente de alimentación Papel en la biosfera Parásitas Se utilizan para fabricación de alimentos Simbiontes Fabrican sus propias sustancias orgánicas 6 Dibuja un virus señalando sus componentes principales y explicando las características de esas partes. 7 ¿Cuál es la función vital que un virus tiene en común con un ser vivo? Explica cómo realizan esa función. 8 ¿Qué papel cumplen las bacterias en la digestión de los animales? ¿Y algunos microorganismos en la alimentación de animales marinos? ¿Cuál es el principal efecto pernicioso de ciertos microorganismos en el ser humano? 9 Completa. Las enfermedades producidas por la invasión de un microorganismo se llaman __________________________. Las enfermedades se transmiten de un individuo enfermo a uno sano por ______________________________. Los antibióticos son un método _________________________________________ para combatir enfermedades. 10 Define vacuna y antibiótico, y explica en qué se diferencian. 11 Explica el proceso completo que seguirías para determinar si un agua es potable o no. 252 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 253 EVALUACIÓN PRUEBA DE EVALUACIÓN 2 1 ¿Qué seres vivos ves en las fotografías? ¿A qué reino pertenecen? Explica qué características tienen en común estos seres vivos y cuáles les diferencian. 1. 2. 2 Las algas que no son microscópicas se asemejan más a las plantas que a un protozoo. ¿Por qué no se incluyen entonces en el reino de las plantas? ¿Qué tienen en común con las plantas? 3 Explica las características y función del material genético en las bacterias. ¿Mediante qué proceso se reproducen las bacterias? 4 Describe la nutrición de las cianobacterias, explicando el impacto que ha tenido la presencia de dichas bacterias en el desarrollo de la vida en la Tierra. 5 Describe cómo ocurre la reproducción de los virus y explica la consecuencia de su presencia en los seres vivos donde se encuentra. 6 ¿Qué papel tienen los microorganismos en la curación de enfermedades del ser humano? ¿Quién descubrió la penicilina? ¿Los antibióticos curan cualquier tipo de enfermedad? 7 Indica cuáles de las siguientes afirmaciones son falsas y por qué: a) El período de incubación de una enfermedad es el tiempo que tardan en producirse los efectos debidos a una infección. b) Las vacunas y los antibióticos son métodos preventivos que evitan que desarrollemos ciertas enfermedades. c) Para prevenir las enfermedades infecciosas es importante la higiene corporal y el consumo de bebidas y alimentos en buen estado. d) Los microorganismos se transmiten de un individuo enfermo a otro sano por contagio. 8 ¿Qué efectos tienen los antibióticos en la flora intestinal si consideramos que los antibióticos tienen la capacidad de anular a las bacterias que producen enfermedades? Conociendo la capacidad de resistencia y de adaptación de las bacterias, ¿qué sucedería si se tomaran los antibióticos de forma indiscriminada y sin control? 9 Explica el papel beneficioso de los microorganismos en los animales. 10 ¿Qué instrumento necesitamos para clasificar los organismos de una muestra de agua? Describe qué proceso seguirías para clasificarlos, desde la toma de la muestra hasta llegar a una conclusión. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 253 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 254 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD AMPLIACIÓN 1 ¿Cuáles son los únicos seres vivos procariotas? ¿Hay procariotas en algún otro reino de seres vivos? ¿Cuáles son los reinos que contienen organismos unicelulares, sea cual sea su tipo de células? 2 Los seres más sencillos. a) ¿Cómo se reproducen las bacterias? b) ¿Qué tamaño tienen los seres del reino Moneras? ¿Cuánto puede medir una bacteria? c) ¿Qué es un virus? ¿Por qué no los incluimos en el reino Moneras? ¿Podrían incluirse en otro reino? 3 Menciona tres características que diferencian a los protozoos de las algas. ¿A qué tipo de células se asemejan uno y otro grupo? 4 ¿Cuál es la diferencia entre una célula eucariota y otra procariota? 5 ¿A partir de qué criterio se pueden clasificar las algas? Menciona y describe brevemente los tres tipos de algas. 6 ¿Qué funciones cumplen los Protoctistas en la naturaleza? 7 Dibuja una bacteria y señala sus componentes. Explica la función de la membrana celular y del material genético. 8 ¿Qué grupo de bacterias y qué característica de dicho grupo ayudaron a hacer habitable la Tierra hace millones de años? 9 ¿Qué mecanismo utilizan las bacterias para sobrevivir en condiciones adversas? 10 ¿Cuáles son las medidas de higiene y prevención que podemos tomar para evitar las enfermedades infecciosas? 11 Describe los efectos beneficiosos y perjudiciales de los microorganismos en los seres vivos y su medio. 12 Explica cuál es el proceso de una enfermedad infecciosa, por ejemplo la gripe, desde que infecta a un organismo hasta que es curada. 13 ¿Qué descubrió Alexander Fleming? ¿Por qué tuvo un impacto tan importante dicho descubrimiento en la medicina? 14 Explica cómo se benefician mutuamente el hongo y el alga unicelular que forman un liquen. ¿Qué beneficios aportan los líquenes a otros seres vivos? 254 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 255 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD REFUERZO 1 a) ¿Qué son las bacterias? ¿Dónde las podemos encontrar? ¿Tienen alguna utilidad para las personas? b) ¿Qué son los protozoos? ¿Dónde se encuentran? ¿Hay alguno que cause enfermedades? 2 Identifica a qué tipo de ser vivo nos referimos a continuación: a) Unicelulares, heterótrofos, con célula eucariota y que se desplazan mediante flagelos, cilios o pseudópodos. b) Unicelulares, con célula procariota, heterótrofos en su mayoría, se reproducen por bipartición. c) Unicelulares o pluricelulares, con célula eucariota, autrótrofos, tienen cloroplastos y son acuáticos. 3 Completa el siguiente cuadro: Estructura de las bacterias Componentes Descripción Citoplasma Flagelos Controla y regula el funcionamiento de la célula y se encuentra disperso en el citoplasma Cápsula bacteriana Regula la entrada y salida de sustancias Envoltura rígida que rodea a la membrana celular 4 Explica el proceso de reproducción de las bacterias. 5 ¿Cómo se alimentan las bacterias parásitas? ¿Qué efecto tienen en otros seres vivos? 6 ¿Qué es un virus? ¿Cuáles son los tres componentes básicos que forman la estructura de un virus? 7 Realiza un esquema del proceso de reproducción de un virus, señalando los pasos que sigue para entrar y salir de la célula. 8 Indica algunas de las funciones beneficiosas de los microorganismos en los seres vivos. 9 Menciona por qué vías de entrada los microorganismos patógenos pueden infectar a un ser vivo. ¿Cómo se llaman las enfermedades producidas por un microorganismo? 10 ¿Cuál es el principal medio con que contamos para combatir y curar una infección? ¿Es eficaz en todos los tipos de infección? 11 ¿Qué seres vivos forman un liquen? ¿Qué tipos de líquenes podrías mencionar? 12 ¿Qué son las vacunas y qué función cumplen en la lucha contra las enfermedades infecciosas? 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 255 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 256 PROPUESTA DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 1: MONERAS Y PROTOCTISTAS NOMBRE: CURSO: FECHA: Recuerda que... Los moneras son seres vivos unicelulares, cuyas células son procariotas (no tienen núcleo). Los protoctistas forman un grupo grande y muy variado, que tienen células eucariotas. Los hay unicelulares y pluricelulares. En los pluricelulares, las células no forman tejidos. 1 Responde a las siguientes cuestiones. • ¿Qué seres vivos aparecen en la fotografía superior? • ¿A qué reino pertenecen? ¿Cuáles son las características que presentan todos los seres vivos de dicho reino? • ¿Qué otros seres vivos se incluyen en el mismo reino? ¿En qué se diferencian de las bacterias? 2 Rotula el siguiente esquema de un paramecio. Busca información en tu libro. 256 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 72 24/1/07 19:05 Página 257 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD MULTICULTURALIDAD PROCESO DE INFECCIÓN DE UN VIRUS 2. Reproducción y ensamblado de los componentes víricos 1. Entrada del virus en la célula Rumano 3. Salida de nuevos virus Árabe 1. 1 2. 2 3. 3 Chino 1. 2. 3. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 257 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 258 SOLUCIONARIO Fitoplancton. Organismos acuáticos que flotan en el agua de lagos y océanos y realizan la fotosíntesis, como las algas y ciertos vegetales. RECUERDA Y CONTESTA 1. No se conocía la existencia de los microorganismos antes de Leewenhoek porque nadie había utilizado un instrumento óptico que les permitiera observar vida más allá de donde alcanza la vista. 2. Los microorganismos podemos encontrarlos en cualquier lugar de la Tierra: el suelo, el aire, el agua o en el interior de los seres vivos. Se encuentran incluso en condiciones ambientales en las que no es posible encontrar otros seres vivos, como en las fosas abisales, en fuentes termales, en grietas volcánicas, etc. Algunos científicos incluso creen en la posibilidad de que algunas bacterias hayan vivido alguna vez en Marte. 7.5. La principal diferencia está en que los organismos del reino Protoctistas poseen células con organización eucariota, es decir, con núcleo diferenciado; mientras que los del reino Moneras tienen células de organización procariota, es decir, sin núcleo diferenciado. 7.6. Según la forma de nutrición, las bacterias pueden clasificarse en: – Heterótrofas, aquellas que se alimentan de sustancias orgánicas procedentes de otros seres vivos. Dependiendo del origen de dichas sustancias, podemos diferenciarlas en: Los microorganismos se encuentran por todas partes debido a la capacidad que tienen de adaptarse a cualquier cambio ambiental. – • Parásitas, si obtienen el alimento de otros seres vivos a los que perjudican. 3. La palabra microorganismo se utiliza a menudo para designar un enorme conjunto de seres vivos, casi siempre unicelulares, que tienen un tamaño inferior a 0,1 mm. Por ello tardaron tanto tiempo en ser vistos, no siendo descubiertos hasta que no se perfeccionaron las técnicas microscópicas. – • Saprófitas, si viven sobre materia orgánica muerta o en descomposición. – • Simbiontes, si viven asociadas a otro ser vivo. – Autótrofas son aquellas capaces de fabricar sus propias sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas. 4. Al reino Moneras. 5. Respuesta abierta. Algunos ejemplos de enfermedades infecciosas: Por su forma, las bacterias se clasifican en: – Cocos, tienen forma redondeada. – Producidas por virus: fiebre amarilla, gripe, hepatitis, herpes, paperas, poliomielitis, rabia, sarampión, sida, varicela, viruela. – Producidas por bacterias: botulismo, cólera, difteria, faringitis, gangrena gaseosa, gastroenteritis, gonorrea, lepra, meningitis, peste, neumonía, sífilis. – Bacilos, tienen forma alargada. – Espirilos, tienen forma de muelle o espiral. – Vibrios, tienen forma de coma. 7.7. Las cianobacterias son un grupo de Moneras que po seen cloroplastos y son, por tanto, autótrofas. Forman parte del plancton vegetal del mar y de las aguas dulces. Las cianobacterias contribuyeron a la acumulación de oxígeno en la atmósfera gracias a la fotosíntesis que realizan. 7.8. Los virus son tan pequeños que no es posible observarlos al microscopio óptico. Para ello es preciso recurrir al microscopio electrónico, ya que permite mayor capacidad de aumento que el óptico. 7.9. Se consideran parásitos obligados porque dependen de la célula huésped para su multiplicación. – Producidas por protozoos: disentería, enfermedad de Chagas, enfermedad del sueño, Kala-azar, malaria. – Producidas por hongos: blastomicosis, candidiasis, pie de atleta, tiña. Busca la respuesta No. De hecho, la gran mayoría de ellos cumplen un papel importantísimo en el equilibrio de los ecosistemas, incluido el propio organismo humano. Además, la humanidad ha aprendido a utilizarlos en su beneficio, debido a la gran variedad de metabolismos que presentan. ACTIVIDADES 7.1. Todos los organismos incluidos en el reino Protoctistas están constituidos por células eucariotas y pueden ser unicelulares o pluricelulares. 7.2. La mayoría de los protozoos tienen la capacidad de desplazarse por el medio en el que viven, para lo cual poseen apéndices llamados cilios o flagelos, o bien forman seudópodos, que son prolongaciones del citoplasma. 7.3. Las algas no tienen verdaderos tejidos, ya que no existe diferenciación entre sus células, tanto en su apariencia como en sus funciones. 7.4. Zooplancton. Plancton formado por pequeños animales. 258 7.10. Los virus, a diferencia de los seres vivos, no son capaces de realizar por sí solos ninguna de las funciones vitales (nutrición, relación y reproducción). Sin embargo, cuando se introducen dentro de una célula, sí son capaces de reproducirse, utilizando para ello toda la maquinaria de la célula a la que han parasitado. 7.11. La flora intestinal tiene un importante papel en nuestro organismo, dado que nos permite finalizar la digestión de determinadas sustancias que no pueden ser aprovechadas por el tubo digestivo. Además, proporciona vitaminas y otras sustancias útiles para el organismo. La flora intestinal está compuesta exclusivamente por bacterias. 7.12. Los microorganismos que pueden causarnos enfermedades son: virus, bacterias, protozoos y hongos unicelulares. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 259 SOLUCIONARIO 7.13. Las bacterias causantes de enfermedades en los seres vivos se denominan patógenas. 7.22. Respuesta libre. Identificación y dibujos según esquemas del apartado «Ciencia en tus manos». 7.14. Las enfermedades infecciosas son las producidas por microorganismos y se transmiten a través del contagio, de una persona portadora del microorganismo a una sana. Las principales formas de contagio son: por animales, el aire, las relaciones sexuales, a través de la piel y por el agua y alimentos en mal estado. 7.23. El agua de la charca no se debería beber, ya que se considera agua no potable debido a la presencia de microorganismos patógenos causantes de enfermedades. 7.15. La fiebre es una situación corporal en la que la temperatura es superior a 37,8 ºC cuando se mide en algún punto externo del organismo y más de 38 ºC cuando se mide por vía rectal. La temperatura puede oscilar según diferentes factores, como la hora del día (aumenta por la tarde y disminuye por la mañana), el sexo, la actividad física, o la temperatura y humedad exterior. 7.24. Si encontráramos microorganismos en una muestra de agua potable, deberíamos sospechar que al recoger y manipular la muestra se utilizaron instrumentos y contenedores que estaban contaminados por otras muestras. 7.25. a) Bacteria (A), virus (B). Los virus no son auténticas células, pues carecen de estructuras celulares; b) La fiebre moderada facilita los mecanismos de defensa de nuestro cuerpo ante las infecciones, ya que se crea una temperatura no adecuada para el desarrollo de los microorganismos. 7.16. Enfermedad a b c f Vía de entrada Resfriado Respiratoria Sida Contacto sexual Neumonía Respiratoria Salmonelosis Digestiva Cólera Digestiva Malaria o paludismo Piel Pie de atleta Piel 7.17. Las vacunas se utilizan antes de que se produzca la enfermedad, con el fin de que el organismo quede protegido en un futuro contra dicha enfermedad. Es por ello por lo que las vacunas constituyen un método preventivo. Los antibióticos, por otro lado, se utilizan para combatir enfermedades porque poseen sustancias que impiden el crecimiento de los microorganismos que causan la enfermedad, una vez que esta se ha producido. 7.18. Los antibióticos solo son efectivos contra las bacterias y ciertos hongos, no siendo eficaces contra los virus. El catarro es una enfermedad infecciosa producida por un virus, por lo que en este caso no son efectivos los antibióticos. 7.19. Las hifas del hongo de un liquen proporcionan el agua y la materia inorgánica que necesita el alga para realizar la fotosíntesis. Las células del alga fabrican las sustancias alimenticias para el hongo mediante la fotosíntesis. 7.20. Es muy difícil encontrar líquenes en un parque de una gran ciudad, ya que no sobreviven a las condiciones de contaminación características de las ciudades. Por ello son utilizados como indicadores de la contaminación. 7.21. Es de esperar que la respuesta sea que no se ha observado ningún microorganismo en el agua limpia del grifo. Sí es lo que se esperaba, ya que dicha agua está tratada con productos que eliminan los microorganismos presentes en el agua. A e d B h g i c) a) Citoplasma o interior celular. En él se fabrican las sustancias necesarias para que la bacteria pueda realizar sus funciones vitales. b) Material genético. Controla y regula el funcionamiento de la célula. c) Flagelos. Órganos de locomoción. d) Cápsula bacteriana. Sirve de protección y aislamiento a determinadas bacterias causantes de enfermedades. e) Pared celular o bacteriana. Da forma y protege a la bacteria. f) Membrana celular. Permite y regula la entrada y salida de sustancias a su través. g) Material genético. Controla y regula las funciones del virus. h) Cápsida. Envoltura que rodea y protege al material genético. i) Envoltura. Membrana que rodea a la cápsida. Sirve para adherirse y reconocer a la célula huésped. d) Ambos tienen en común el poseer un material genético con información necesaria para desempeñar sus funciones vitales (en los virus exclusivamente para reproducirse). 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 259 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 260 SOLUCIONARIO los animales marinos (peces, mariscos y bivalvos), por lo que quedan contaminados. 7.26. A B Virus del sida (0,11 µm) C Bacteria intestinal (1 µm) c) Las personas se contaminan a través del consumo de animales (peces, mariscos y bivalvos) contaminados. Paramecio (20 µm) a) 0,11 µm × 0,001 mm = 0,00011 mm 1 µm × 0.001 mm = 0,001 mm 20 µm × 0,001 mm = 0,02 mm b) Longitud 50 mm / 0,00011 mm anchura del virus = 454 545 virus 50 mm / 0,001 mm anchura bacteria = = 50 000 bacterias 50 mm / 0,02 mm anchura de paramecium = = 2 500 paramecium c) Los virus no son Procariota auténticas células, por lo que no poseen ni organización procariota ni eucariota. Eucariota Realiza todas las funciones vitales: es un ser vivo. Realiza todas las funciones vitales: es un ser vivo. d) Solo se reproduce en el interior de las células de otros organismos. No es un ser vivo. e) Generalmente, el tamaño de los microorganismos procariotas es mucho menor que el de los eucariotas. La principal diferencia está en que los procariotas no tienen núcleo diferenciado y carecen de la mayoría de orgánulos celulares, mientras que los eucariotas no. 7.27. Las cianobacterias y las algas unicelulares son organismos autótrofos, es decir, capaces de fabricar sus propias sustancias orgánicas por fotosíntesis. Sin embargo, las bacterias y los protozoos patógenos son organismos heterótrofos, que se nutren a expensas de otros seres vivos, a los que causan enfermedades. 7.28. Tipo de célula Unicelulares/ pluricelulares Tipo de nutrición Lugar en el que habitan Bacterias Procariota Unicelulares Autótrofa/ heterótrofa Protozoos Eucariota Unicelulares Heterótrofa Medios acuáticos o húmedos Algas Eucariota Unicelulares/ Autótrofa pluricelulares Todo tipo de medios 7.30. La celulosa es una sustancia muy abundante en las plantas, que no puede ser asimilada por los animales herbívoros (que se alimentan de plantas), pero sí por determinadas bacterias. Estas bacterias viven en el tubo digestivo de estos animales herbívoros, y se alimentan de la celulosa, por lo que poseen nutrición heterótrofa. Los productos sobrantes de la ruptura de la celulosa sí pueden ser asimilados por dichos animales, beneficiándose así ambos: la bacteria y el herbívoro. 7.31. A: flagelos; B: seudópodos; C: cilios; D: se trata de un protozoo inmóvil que carece de estructuras para desplazarse. 7.32. La forma más eficaz para luchar contra esta enfermedad, de origen vírico, es la vacunación. Se trata de una medida preventiva, con lo que se consigue proteger a los individuos, erradicando así la enfermedad. 7.33. A principios del siglo XX había un porcentaje bastante elevado de individuos que morían por dichas enfermedades. Sin embargo, en los últimos años la situación es más favorable, ya que se ha logrado mejorar la salud de la población, debido principalmente al uso generalizado de vacunas, la utilización de antibióticos, la mejora de las condiciones higiénicas y de la alimentación. 7.34. a) Las bacterias. Las caries son grietas en los dientes que suelen ser causadas por la descomposición generada por las bacterias de la boca. Estas bacterias son las encargadas de convertir los alimentos, especialmente los azúcares, en ácidos. Las bacterias, el ácido, restos de comida y saliva se mezclan en la boca, formando una sustancia pegajosa llamada placa que se pega a los dientes. La parte exterior del diente está recubierta por una capa dura de esmalte. El interior es blando y contiene nervios y vasos sanguíneos. Las caries se producen cuando los ácidos van disolviendo el esmalte y llegan hasta la cavidad interior del diente (formando así cavidades). Muchas veces la caries cursa con dolor, especialmente cuando la descomposición llega al nervio. b) Sí es una enfermedad infecciosa, ya que el organismo se pone enfermo cuando le infectan las bacterias que producen la caries. c) La mejor forma de prevención es lavarse los dientes después de cada comida, así como suprimir el consumo de dulces y golosinas (alimentos ricos en azúcares). Medios acuáticos UN ANÁLISIS CIENTÍFICO 7.29. a) Las mareas rojas se deben a la acumulación de un alga roja unicelular (dinoflagelado). b) Las algas rojas liberan un gran número de sustancias contaminantes (toxinas), que son filtradas por 260 7.35. Entre las 5 y 15 primeras horas se produce el crecimiento más rápido de las bacterias; durante las primeras 5 horas el crecimiento es moderado y a partir de las 15 horas no se produce crecimiento, manteniéndose el nú- 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 261 SOLUCIONARIO mero de bacterias hasta las 20 horas en las que el número empieza a decrecer. – Simbiontes. Se asocian con otros organismos para obtener un beneficio mutuo. 7.36. Durante las primeras horas el crecimiento es moderado debido a que la población inicial de bacterias es pequeño. Entre las 15 y 20 horas las bacterias dejan de crecer debido a que la población de bacterias es demasiado numerosa, y ya no existen nutrientes suficientes para todas ellas. 7.46. Descomponedores. Encontramos organismos descomponedores en las bacterias y en los hongos unicelulares. Estos organismos desempeñan un papel fundamental en el reciclaje de la materia. Estos organismos se alimentan de los restos de otros seres vivos (restos o cadáveres de seres vivos) y transforman estos restos en sustancias útiles para las plantas. 7.37. Al cabo de 8 horas se habrán producido unos 300 millones de bacterias. 7.38. La temperatura muy alta y la falta de alimento pueden ser desfavorables para la vida de las bacterias. 7.39. Las bacterias dejan de crecer debido a la falta de alimento y a que no caben más bacterias en el medio. 7.40. Si las bacterias duplican su número cada media hora, eso significa que, cada media hora, nuestras bacterias se multiplican por dos. Suponiendo que tenemos una sola bacteria inicial, y que tarda media hora en dividirse y dar lugar a otras dos, entonces: A las 00:30 tenemos 2 bacterias, A la 01:00 tenemos 2 × 2 bacterias; A la 01:30 tenemos 2 × 2 × 2 bacterias; .......................................................... al cabo de 24 horas (48 medias horas) tendremos 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2................ = 248 = = 140 737 488 355 328 bacterias. 7.41. El uso generalizado de antibióticos reduciría considerablemente o eliminaría la presencia de las bacterias beneficiosas en el tubo digestivo. Como consecuencia, el tubo digestivo no podría absorber y aprovechar ciertas sustancias que solo pueden ser digeridas gracias a las bacterias de la flora intestinal. RESUMEN 7.42. Los microorganismos pertenecen a los Protoctistas y Moneras. La característica común es su tamaño microscópico. 7.43. a) Las algas. b) Los virus. c) Las bacterias. d) Los protozoos. 7.44. No; existen bacterias perjudiciales y beneficiosas. Entre las bacterias beneficiosas podemos citar las que viven en el interior de los animales, las fotosintetizadoras que forman parte del plancton, las bacterias descomponedoras y las que se utilizan para producir alimentos, como el queso o el yogur, o en la fabricación de antibióticos. 7.45. Según la forma en la que obtengan el alimento, las bacterias heterótrofas pueden ser: – Parásitas. Obtienen el alimento de otros seres vivos, a los que perjudican. – Saprofitas. Viven sobre materia orgánica en descomposición. Forman el plancton. Los protozoos y las algas unicelulares forman parte del zooplancton y fitoplancton, respectivamente. El plancton sirve de alimento para animales marinos como la ballena. Constituyen la flora intestinal. La flora intestinal tiene un importante papel en nuestro organismo, dado que nos permite finalizar la digestión de determinadas sustancias que no pueden ser aprovechadas por el tubo digestivo. Además, proporcionan vitaminas y otras sustancias útiles para el organismo. La flora intestinal está compuesta exclusivamente por bacterias. Intervienen en la fabricación de alimentos. Algunas bacterias saprofitas viven en materia orgánica en descomposición, como la leche y el vino, y la transforman en sustancias inorgánicas que son aprovechadas para la fabricación del yogur, el queso y el vinagre, por ejemplo. Se emplean en la industria farmacéutica. Determinadas bacterias producen sustancias que se utilizan para fabricar antibióticos que tienen la capacidad de impedir el crecimiento de microorganismos patógenos. 7.47. Muchos científicos creen que los virus se encuentran en la frontera entre lo vivo y lo no vivo, ya que por sí solos no son capaces de realizar ninguna de las funciones vitales (reproducción, nutrición y relación). Es por ello por lo que no se incluyen en ninguno de los cinco reinos de los seres vivos. COMPRENDO LO QUE LEO 7.48. Relacionar. Porque no sabe mirar por el microscopio y el bacteriólogo tiene que decirle cómo hacerlo («Ajuste el tornillo, … quizás el microscopio esté desenfocado…»). 7.49. Sintetizar. Tiene fama como escritor porque se le conoce como «uno de los padres de la literatura de ciencia-ficción» y una gran parte de sus novelas se convirtieron en películas. 7.50. Identificar. Una preparación con el bacilo del cólera. 7.51. Reflexionar. Tenía la intención de robar los microbios del bacteriólogo. PRUEBA DE EVALUACIÓN 1 1. El organismo de la fotografía es una ameba, protozoo perteneciente al reino de los Protoctistas. Los protozoos son seres unicelulares, con células eucariotas, heterótrofos, que viven en medios acuáticos. Se pueden subdividir en cuatro subgrupos según su forma de desplazarse: flagelados, ciliados, rizópodos y esporozoos. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 261 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 262 SOLUCIONARIO 2. Los protozoos se parecen a los animales en el tipo de células. Sin embargo no se incluyen en el reino de los animales porque son seres unicelulares, mientras los animales son pluricelulares. 3. Las algas son seres vivos incluidas en el reino Protoctistas. Pueden ser unicelulares o pluricelulares, son autótrofas y la mayoría son acuáticas. Se pueden clasificar, según el pigmento que posean, en algas verdes, algas pardas y algas rojas. 4. Es una bacteria. Las bacterias son seres vivos unicelulares con células procariotas. Cápsida Ácido nucleico Envoltura externa Flagelo Material genético Citoplasma Cápsula bacteriana Pared bacteriana Membrana celular 5. La nutrición de las bacterias Tipo de nutrición Parásitas Fuente de alimentación Papel en la biosfera Se alimenta a Producen expensas de otros enfermedades. seres vivos. Se utilizan para fabricación de alimentos. Saprofitas Se alimentan de materia orgánica muerta o en descomposición. Simbiontes Colaboran Viven asociadas en la digestión a otro individuo de donde obtienen de los animales. su alimento. Autótrofas Fabrican sus propias sustancias orgánicas. Colaboran con la oxigenación de la atmósfera. 6. La cápsida es la envoltura formada por proteínas que puede adoptar distintas formas y que rodea al ácido nucleico. La envoltura externa está por fuera de la cápsida, pero no la poseen todos los virus. El ácido nucleico es el material hereditario del virus. 262 7. Los virus comparten con los seres vivos su capacidad para reproducirse, pero con la diferencia de que necesitan infectar a una célula viva para poder hacerlo. El virus entra en una célula viva, produce copias de sí mismo y los componentes se ensamblan formando los nuevos virus, que salen de la célula infectada. 8. Las bacterias forman la flora intestinal de los animales, colaboran con la digestión y producen vitaminas útiles para los animales. Protozoos y algas forman parte del plancton que sirve de alimento para animales marinos como la ballena. El principal efecto pernicioso de ciertos microorganismos en el ser humano es el de producir enfermedades infecciosas. 9. Las enfermedades producidas por la invasión de un microorganismo se llaman enfermedades infecciosas. Las enfermedades se transmiten de un individuo enfermo a uno sano por contagio. Los antibióticos son un método curativo para combatir enfermedades. 10. Una vacuna es un preparado que contiene microorganismos de cierta enfermedad, que se encuentra debilitados y que enseñan al cuerpo a luchar contra la enfermedad. El antibiótico es una sustancia producida por un hongo o una bacteria que permite eliminar a los microorganismos que producen la enfermedad. 11. Para determinar si un agua es potable o no, se tomaría una muestra del agua en cuestión, se pondría en un frasco limpio de vidrio, se tomaría con un cuentagotas un poco del agua y se colocaría en el portaobjetos de un microscopio. A continuación, se observaría para identificar a los posibles microorganismos que se pueden encontrar en el agua. PRUEBA DE EVALUACIÓN 2 1. La imagen 1 corresponde a una diatomea, que es un alga, y la imagen 2, a un paramecio, que es un protozoo. Los dos seres pertenecen al reino Protoctistas. Las características que tienen en común son: poseen células euca- 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 263 SOLUCIONARIO riotas; no tienen tejidos ni órganos; son de estructura sencilla y generalmente muy pequeños. Los protozoos son microscópicos, unicelulares, heterótrofos y viven en medios acuáticos. Las algas pueden ser unicelulares y pluricelulares, y son autótrofas. 2. Las algas no se incluyen en el reino de las plantas porque no forman tejidos ni órganos. Sin embargo, se parecen a estas porque sus células son parecidas, presentan cloroplastos y pared celular. 3. El material genético de las bacterias se encuentra disperso en el citoplasma y controla y regula el funcionamiento de la célula. No está rodeado por una membrana. Las bacterias se reproducen por bipartición. 4. Las cianobacterias son autótrofas, es decir, son capaces de fabricar su propio alimento a partir de materia inorgánica. Las cianobacterias tienen un pigmento parecido a la clorofila con el que realizan la fotosíntesis. Estas bacterias fueron responsables, durante la formación de la Tierra, de la acumulación de oxígeno en la atmósfera, permitiendo la vida en la Tierra tal y como la conocemos ahora. 5. Los virus necesitan infectar una célula viva para reproducirse. El virus entra en una célula viva, produce copias de sí mismo, sus componentes se ensamblan nuevamente para formar los nuevos virus, y estos salen de la célula infectada, destruyéndola. Los virus son parásitos obligados, por lo que producen enfermedades infecciosas. 6. Algunos microorganismos se utilizan para obtener antibióticos y otros medicamentos, que intervienen en la curación de enfermedades del ser humano. La penicilina fue descubierta por Alexander Fleming en 1928. Los antibióticos solo curan enfermedades de origen bacteriano, no vírico. 7. a) Verdadero. b) Falso. Las vacunas son preventivas y los antibióticos curativos. c) Verdadero. d) Verdadero. 8. El uso del antibiótico por mayor tiempo del prescrito anula la acción beneficiosa de las bacterias de la flora intestinal a la vez que la acción perniciosa de las bacterias patógenas. Si se usan los antibióticos de forma indiscriminada, se corre el peligro que las bacterias tomen formas resistentes a ese antibiótico, adaptándose a una situación desfavorable. 9. Algunos microorganismos, como los que forman parte del plancton, sirven de alimento a ciertos animales marinos como la ballena. Otros forman parte de la flora intestinal, colaborando en la digestión de los alimentos en el tubo digestivo de los animales. 10. Para clasificar los organismos de una muestra de agua necesitamos un microscopio óptico. Se tomaría una muestra del agua en cuestión, se pondría en un frasco limpio de vidrio, se tomaría con un cuentagotas un poco del agua y se colocaría en el portaobjetos de un microscopio. A con- tinuación se observaría para identificar a los posibles microorganismos que se pueden encontrar en el agua. AMPLIACIÓN 1. Los únicos seres procariotas son las bacterias. No hay más procariotas en otro reino. Los reinos Protoctistas y Moneras contienen organismos unicelulares, con célula eucariota en el caso de los Protoctistas y con célula procariota en el caso de los Moneras. 2. a) Las bacterias se reproducen mediante bipartición, produciendo dos bacterias hijas. Cada hija a su vez vuelve a dividirse por el mismo proceso, por lo que en pocas horas, de una sola bacteria se pueden originar miles de bacterias idénticas. b) Los seres vivos del reino Moneras son microscópicos y una bacteria puede medir 1 µm c) Un virus es un ser que no se puede considerar vivo, ya que no realiza las funciones vitales típicas de los seres vivos por sí mismo. Un virus necesita infectar células vivas para poder reproducirse, es un parásito obligado. No se le incluye en el reino Moneras porque no es un ser vivo a pesar de compartir con las bacterias la característica de no poseer un núcleo diferenciado. No se podría incluir en otro reino porque no se le considera un ser vivo. 3. Los protozoos son seres heterótrofos, exclusivamente unicelulares y se pueden desplazar mediante flagelos, cilios o seudópodos. Las algas son autótrofas, pueden ser unicelulares o pluricelulares y no tienen capacidad de desplazamiento autónomo. Los protozoos se asemejan a las células de los animales, y las algas, a las células vegetales. 4. La diferencia entre las células eucariotas y procariotas está en el núcleo. Las células eucariotas tienen un núcleo diferenciado del resto de la célula y las procariotas no. 5. Las algas se pueden clasificar según el tipo de pigmento que posean además de la clorofila. Las algas verdes poseen en mayor cantidad la clorofila, de ahí su color verde. Pueden ser unicelulares o pluricelulares y viven sobre la superficie de las aguas tanto marinas como continentales. Las algas pardas deben su color a la presencia de un pigmento amarillento. Viven en el mar y pueden ser unicelulares o pluricelulares. Las algas rojas poseen un pigmento rojo capaz de captar la luz que llega a la profundidad de los océanos. Pueden ser unicelulares o pluricelulares. 6. Los protozoos que forman el zooplancton y las algas que forman parte del fitoplancton, sirven de alimento de animales marinos; las algas sirven de alimento a muchos animales y el ser humano las utiliza para la elaboración de medicamentos, abonos y con fines industriales. 7. La membrana celular regula la entrada y salida de sustancias a su través. El material genético se encuentra disperso por el citoplasma, y controla y regula el funcionamiento de la célula. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 263 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 264 SOLUCIONARIO 14. El hongo del liquen proporciona el agua y la materia inorgánica para que el alga realice la fotosíntesis, y el alga aporta, mediante la fotosíntesis, las sustancias que utiliza el hongo como alimento. Los líquenes sirven de alimento para animales como el reno y el caribú y se utilizan como indicadores de la contaminación, en la producción de antibióticos y en la fabricación de pigmentos, productos químicos y colorantes alimentarios. Flagelo Material genético Citoplasma REFUERZO Cápsula bacteriana Pared bacteriana Membrana celular 8. Las cianobacterias ayudaron a hacer habitable la Tierra hace millones de años gracias a la fotosíntesis, que permitió la acumulación de oxígeno en la atmósfera. 1. a) Las bacterias son organismos que pertenecen al reino Moneras. Son seres unicelulares, con células procariotas, que viven en todos los lugares del planeta. Poseen una estructura sencilla. La mayoría son heterótrofas aunque existen también bacterias autótrofas. Se reproducen por bipartición y forman esporas de resistencia en condiciones adversas. Tienen muchas utilidades para las personas, entre las que destacan su intervención en la fabricación de alimentos, antibióticos y medicamentos. b) Los protozoos son organismos microscópicos, unicelulares y heterótrofos, que pertenecen al reino de los Protoctistas. Se encuentran en medios acuáticos salados y dulces. Algunos protozoos, como la ameba, producen enfermedades, ya que viven como parásitos en otros seres vivos. 9. Las bacterias resisten condiciones adversas rodeándose de una gruesa pared, formando esporas de resistencia. Cuando las condiciones cambian y el medio se hace habitable otra vez, se desarrolla una nueva bacteria a partir de la espora. 2. a) Protozoos. 10. Para evitar las enfermedades infecciosas debemos mantener nuestra higiene corporal y consumir alimentos y bebidas en buen estado. 11. Los microorganismos desempeñan funciones beneficiosas para el medio, tales como descomponer restos animales y vegetales para convertirlos en sustancias inorgánicas aprovechables por las plantas; algunos sirven como alimento para animales acuáticos, como los microorganismos del plancton; en el tubo digestivo de los animales colaboran en la digestión de los alimentos; el ser humano, además los utiliza para la fabricación de alimentos, como el yogur y el queso, y la obtención de antibióticos y otros medicamentos. 12. El virus que produce la gripe se contagia por el aire, entrando en el organismo por las vías respiratorias. Produce síntomas como la congestión nasal, estornudos, tos y fiebre. Una vez dentro, los virus infectan las células de las vías respiratorias, en el interior de las cuales se multiplican. Al abandonar las células, las destruyen, provocando así el malestar que se produce durante la gripe. Esta enfermedad infecciosa no puede ser tratada con antibióticos y se puede tratar con medicamentos que alivien los síntomas ya que, el organismo responde a la infección a partir del tercer día de haberse iniciado. 13. Alexander Fleming descubrió la penicilina y su eficacia para combatir enfermedades de origen bacteriano. Gracias a este descubrimiento, hoy día se pueden combatir enfermedades que antes del descubrimiento de los antibióticos se cobraban la vida de millones de personas. 264 b) Bacterias. c) Algas. 3. Estructura de las bacterias Componentes Descripción Citoplasma Ocupa el interior celular y en él se fabrican las sustancias necesarias para el funcionamiento de la bacteria. Flagelos Prolongaciones filamentosas de algunas bacterias que les permite desplazarse. Material genético Controla y regula el funcionamiento de la célula, y se encuentra disperso en el citoplasma. Cápsula bacteriana Sirve de protección y aislamiento. Rodea la pared celular. Membrana celular Regula la entrada y salida de sustancias. Pared celular bacteriana Envoltura rígida que rodea a la membrana celular. 4. Las bacterias se reproducen mediante bipartición. Una bacteria se divide en dos bacterias hijas idénticas que, a su vez, al alcanzar la madurez, se dividen. Las bacterias se pueden dividir cada 30 minutos, por lo que en poco tiempo pueden originar miles de bacterias idénticas. 5. Las bacterias parásitas se alimentan de otros seres vivos, a los que provocan enfermedades. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 826626 _ 0238-0265.qxd 7 24/1/07 19:05 Página 265 SOLUCIONARIO 6. Un virus es un ser que no realiza las funciones vitales por sí mismo, pero que es capaz de reproducirse al infectar células vivas. Un virus está compuesto por una cápsida (envoltura de proteínas), una envoltura externa que rodea a la cápsida, y el ácido nucleico o material hereditario del virus, que se encuentra dentro de la cápsida. 7. 1. Entrada del virus en la célula. 2. Reproducción 3. Salida de y ensamblado nuevos virus. de los componentes víricos. materia muerta; son alimento para algunos animales; forman la flora intestinal; intervienen en la fabricación de alimentos, antibióticos y medicamentos. 9. Los microorganismos patógenos pueden entrar por las vías respiratorias, por la piel, por la vía digestiva y por contacto sexual. Estos microorganismos producen enfermedades infecciosas. 10. Los antibióticos son el principal medio para combatir una infección, pero solo es eficaz si la enfermedad es producida por una bacteria. En el caso de los virus se utilizan medicamentos para aliviar los síntomas. 11. Un liquen está formado por un hongo y por un alga unicelular. Existen líquenes foliosos, fruticulosos y crustáceos. 8. Los microorganismos cumplen funciones beneficiosas para los seres vivos tales como la descomposición de la 12. Una vacuna es un preparado que contiene microorganismos muertos o debilitados de una determinada enfermedad que enseñan al cuerpo a luchar contra la enfermedad. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 265
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