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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MUNICIPAL NACIONAL CIENCIAS NATURALES
GUÍA SEGUNDO PERIODO
GRADO: NOVENO
DOCENTES: Carlos Fernando Díaz, Lila Marcela Claros, Edna Rocío Espitia
COMPETENCIAS: Uso comprensivo del conocimiento científico. Explicación de fenómenos. Indagación.
DESEMPEÑO: Identifico, describo y analizo la estructura y funcionalidad genética de los organismos
vivos, el concepto de magnetismo y aplico la conversión de unidades. Cumplo con trabajos y desarrollo un proceso de crecimiento integral meritorio.
INSTRUCCIONES GENERALES:
Esta guía está dividida en tres módulos que corresponden a las tres asignaturas que componen las Ciencias Naturales: biología, física y química.
Se sugiere que en cada semana el estudiante avance en cada una de las asignaturas.
El desarrollo de la guía debe darse a lo largo del segundo periodo académico que comprende del 11 de mayo hasta el 12 de julio del 2020.
Cada asignatura está dividida en un conjunto de temas que al final presentan un taller que se sugiere resolver antes de pasar al siguiente tema.
En cada taller se indica el tiempo estimado para su desarrollo y las fechas en que deberán hacer entrega los estudiantes que cuentan con internet.
Los estudiantes sin acceso a internet, podrán hacer entrega del desarrollo de la guía en su totalidad una vez pase la cuarentena.
ÍNDICE
................................................................................................................................... 1 MÓDULO BIOLOGÍA
.......................................................................................................................................... 2 MÓDULO FÍSICA
................................................................................................................................... 10 MÓDULO QUÍMICA
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MÓDULO BIOLOGÍA DOCENTE: EDNA ROCÍO ESPITIA FRANCO ASIGNATURA: BIOLOGÍA INTENSIDAD HORARIA SEMANAL: 3H TEMA: FORMACIÓN DE PROTEÍNAS Y MUTACIONES EN EL HOMBRE
OBJETIVO: Relacionar los conceptos, procesos y mecanismos que intervienen en la síntesis de proteínas y las consecuencias que traen las mutaciones
CONTEXTUALIZACIÓN:
Que son los ácidos nucleicos, estructura y función
Replicación y transcripción
Síntesis de proteínas e importancia biológica de las proteínas
Mutaciones en el hombre ESTRATEGIA METODOLÓGIA:
Lectura de la temática encontrada en la guía como soporte teórico
Opcional: revisión de material de apoyo en el blog https://erocioe.blogspot.com/
Desarrollo y entrega de los talleres asignados (5) por semanas según las fechas establecidas para cada uno (tiempo durante el cual pueden enviar el material para correcciones y llevar un control de avance en el aprendizaje)
Asesoría a través de diferentes medios como whatsapp, correo electrónico, plataforma de classroom
Encuentros por zoom semanales EVIDENCIA DE EVALUACIÓN:
Entrega de talleres por temas en el tiempo estipulado para verificar avance de trabajo y aprendizaje y corrección de los mismos a través de classroom, correo, whatsapp o físico
sustentación de trabajos
Participación de los encuentros virtuales
actitudinal
SOPORTE TEÓRICO NUCLEO CELULAR Y ÁCIDOS NUCLEICOS
NUCLEO: Es un orgánulo típico de células eucarióticas Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud formando complejos con una gran variedad de proteínas como las histonas para formar los cromosomas.
LOS ÁCIDOS NUCLEICOS (AN)
Fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.
En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) y están presentes en todas las células.
Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones: trasmitir las características hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas específicas.
Químicamente, estos ácidos están formados, por unidades llamadas nucleótidos: cada nucleótido a su vez, está formado por tres tipos de compuestos:
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1. Una pentosa o azúcar de cinco carbonos: se conocen dos tipos de pentosas: la ribosa y la desoxirribosa, esta última se diferencia de la primera por que le falta un oxígeno y de allí su nombre. El ADN sólo tiene desoxirribosa y el ARN tiene sólo ribosa 2. Una base nitrogenada: que son compuestos anillados que contienen nitrógeno. Se pueden identificar cinco de ellas: adenina, guanina (llamadas purinas), citosina, uracilo y timina (llamadas pirimidinas). 3. Un radical fosfato: es derivado del ácido fosfórico (H 3 PO 4 - ).
El ADN y el ARN se diferencian porque: el peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa Las bases nitrogenadas del ADN son adenina, guanina citosina y timina Las bases nitrogenadas del ARN son Guanina, Citocina, adenina y uracilo La configuración espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el ARN es un polinucleótido
lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios
ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN)
Molécula que contiene las instrucciones biológicas que hacen de cada especie algo único, pasan de los organismos adultos a sus descendientes durante la reproducción. Contiene la información genética de todos los seres vivos. En los eucariotas, se encuentra dentro del núcleo. Está formado por segmentos llamados genes. La combinación de genes es específica para cada organismo y permite individualizarnos. Presenta la forma de dos cadenas complementarias enrolladas helicoidalmente Se forma de unidades pequeñas llamadas nucleótidos (desoxirribosa, grupo fosfato y base nitrogenada: guanina, timina, adenina, citocina) Actualmente se ha determinado la composición del genoma humano que permite identificar y hacer terapias para las enfermedades que se trasmiten genéticamente como: enanismo, albinismo, hemofilia. Las distintas estructuras del ADN: Se pueden definir distintas estructuras que adopta el ADN: primaria, secundaria y terciaria, haciendo una analogía con las estructuras de las proteínas.
Estructura primaria: La estructura primaria del ADN está determinada por la secuencia en que se encuentran ordenadas las cuatro bases sobre la "columna" formada por los nucleósidos: azúcar + fosfato.
Estructura secundaria: corresponde al modelo postulado por Watson y Crick: la doble hélice. Las dos hebras de ADN se mantienen unidas por los puentes hidrógenos entre las bases. Los pares de bases están formados siempre por una purina y una pirimidina, (adenina con timina a través de dos puentes de hidrógeno y citosina con guanina a través de tres puentes de hidrógeno) que adoptan una disposición helicoidal en el núcleo central de la molécula. Las dos hebras son antiparalelas es decir, tienen una orientación diferente. Las bases se encuentran a 3,4 Amstrongs unas de otras, de forma que hay 10 pares
de bases por cada vuelta de la hélice Estructura terciaria: es la forma en que se organiza la doble hélice. En los Eucariotas el ADN se encuentra localizado en el núcleo, apareciendo superenrollado y asociado con proteínas llamadas histonas.
Los AN son polímeros lineales en los que la unidad repetitiva, llamada nucleótido (figura de la izquierda), está constituida por: (1) una pentosa (la ribosa o la desoxirribosa), (2) ácido fosfórico y (3) una base nitrogenada (purina o pirimidina). La unión de la pentosa con una base constituye un nucleósido (zona coloreada de la figura). La unión mediante un enlace éster entre el nucleósido y el ácido fosfórico da lugar al nucleótido.
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Alteraciones del ADN: pueden surgir de forma espontánea (mutaciones naturales) o ser inducidas de manera artificial (mutaciones inducidas) por agentes mutagénicos: Radiaciones: rayos ultravioleta, los rayos X y los rayos gamma o Sustancias químicas
ÁCIDO RIBONUCLEICO (ARN)
Formado por nucleótidos en los que el azúcar es ribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y guanina. Actúa como intermediario y complemento de las instrucciones genéticas codificadas en el ADN.
Dentro de sus principales características están: - Formado de una sola hebra; constituído por nucleitos que a diferencia del ADN
no tienen desoxirribosa sino ribosa y las bases nitrogenadas se aparean de la siguiente manera A= U y G= C
- En núcleo y citoplasma - Almacena y copia información genética - Dirige síntesis de proteínas (regulan procesos vitales) - Material genético de algunos virus La información genética está, de alguna manera, escrita en la molécula del ADN, por ello se le conoce como
“material genético”. Por esto, junto con el ácido ribonucleico (ARN) son indispensables para los seres vivos.
Tipos de ARN Los productos de la transcripción no son sólo ARNm. Existen varios tipos diferentes de ARN, relacionados con la síntesis de proteínas. Así, existe ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr), ARN traductor (ARNt) y un ARN heterogéneo nuclear (ARN Hn).
El ARNm: ARN mensajero: molécula de ARN que representa una copia en negativo de las secuencias de aminoácidos de un gen. Las secuencias no codificantes (intrones) han sido ya extraídas.
REPLICACIÓN DEL ADN
Ocurre en la etapa S de la interfase, es una etapa obligada de la célula antes de dividirse; garantizando la disponibilidad de una copia de la información genética contenida en las células madres para cada célula hija. Durante este proceso cada una de las dos cadenas del ADN sirve de molde para la síntesis de las nuevas cadenas; se establecen dos posibilidades fundamentales: una conservativa, en la que una vez sintetizadas las dos nuevas cadenas estas se separaban del molde y se apareaban entre sí dando lugar a una nueva molécula de doble banda; y una semiconservativa, en la que las nuevas moléculas estarín formadas por una cadena del molde y otra recien sintetizada.
La iniciación de la replicación requiere de enzimas siempre acontece en un cierto grupo de nucleótidos, el origen de la
replicación, requiere entre otras de las enzimas helicasas para romper los puentes hidrógeno y las topoisomerasas para aliviar la tensión y de las proteínas de unión a cadena simple para mantener separadas las cadenas abiertas.
Cada hebra de ADN sirve de molde para fabricar otra idéntica PROCESO:
- Inicia en sitios específicos: ORÍGENES DE DUPLICACIÓN
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- Las dos cadenas se duplican al mismo tiempo en región en forma de “Y”: HORQUILLA DE DUPLICACIÓN - Las HELICASAS rompen puentes de H entre bases nitrogenadas para separar hebras que se desenrollan por
GIRASAS Y TOPOISOMERASAS - Cada hebra es molde para nueva cadena complementaria a la que adiciona nucleótidos el ADN
POLIMERASA y los une el ADN LIGASA: Como las cadenas son antiparalelas, y la replicación procede solo en la dirección 5' to 3' en ambas cadenas, numerosos experimentos mostraron que, una cadena formará una copia continua, mientras que en la otra se formarán una serie de fragmentos cortos conocidos como fragmentos de Okazaki . La cadena que se sintetiza de manera continua se conoce como cadena adelantada y, la que se sintetiza en fragmentos, cadena atrasada
- Se establecen puentes de H entre bases complementarias (cadena antigua y nueva) y se enrollan hebras
TRANSCRIPCIÓN DEL ADN (a ARN)
El proceso de síntesis de ARN o transcripción, consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN en el Núcleo de la siguiente manera:
- Se produce una copia de información genética del ADN a ARNm
- ARNpol identifica gen promotor - La Doble hélice de ADN se abre y una de sus cadenas sirve
de molde para producir molécula de ARNm (1 hebra) gracias a la enzima ARN POLIMERASA (ARNpol) que coloca nucleótidos (apareando las bases C≡G y A=U) siguiendo la cadena molde y formando la cadena de ARNm (5′ a 3′)
- El Proceso se detiene ante secuencia de terminación - Se libera cadena molde de ADN el ARNpol y el ARNm
MADURACION DEL ARNm: proceso que ocurre antes de salir del citoplasma. Consiste en procesos de corte y empalme donde se Eliminan INTRONES (no codifican), dejan EXONES (codifican)
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA La relación entre el ADN, el ARN y las proteínas se desarrolla como un flujo de actividad celular. Dicho flujo, que hoy constituye el dogma central de la biología molecular, podríamos graficarlo así:
ADN --------> ARN ----------------> PROTEINAS replicación --> transcripción --> traducción
Descriptivamente, diremos que el ADN dirige su propia replicación y su transcripción o síntesis a ARN ( reacción anabólica ) , el cual a su vez dirige su traducción ( reacción anabólica ) a proteínas. De lo anterior se desprende que la transcripción es el proceso a través del cual se forma el ARN a partir de la información del ADN con la finalidad de sintetizar proteínas (traducción).
TRADUCCIÓN (SÍNTESIS DE PROTEÍNAS)
En la traducción, la secuencia de ARNm se decodifica para especificar la secuencia de aminoácidos de un polipéptido. El nombre "traducción" refleja que la secuencia de nucleótidos del ARNm se debe traducir al "idioma", completamente diferente el de los aminoácidos. CARACTERÍSTICAS: Ocurre en el citoplasma, requiere de ribosomas, interviene el ARNm, ARNt y ARNr, necesita un traductor: la tabla de codones
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RIBOSOMAS: estructuras que tienen dos subunidades; la mayor o grande y la menor o pequeña., aparecen en diferentes estados de disociación: pueden estar aisladas o formando grupos (polisomas).
CÓDIGO GENÉTICO Es el Lenguaje para transmitir información hereditaria, Su alfabeto está codificado en el ADN Fue Demostrado en 1961 por Marshall Nirenberg y Heinrich Matthaei:
- Los NUCLEÓTIDOS: son las letras del alfabeto - Hay 64 codones - Organizado en codones o tripletes que codifica
un aa - Es Degenerado: Varios codifican para un
mismo aa : (hay más tripletes que aa) - No se sobrelapa: un nucleótido solo pertenece a
un triplete - Universal: igual para todos los seres vivos - Continuo: lectura del código es continua
(adición o falta altera lectura) - Algunos señalan final de traducción (UAG,
UAA, UGA), uno el inicio (AUG) - Se LEE en grupos de 3N (tripletes) = llamados
CODONES (c∕u es un aa, que en conjunto forman una proteína) SINTESIS DE PROTEÍNAS: proceso por el cual se componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales, ARNm lleva información de núcleo a citoplasma donde los ribosomas la leen se realiza en los ribosomas situados en el citoplasma celular. Interviene: ARNm, ARNt, ARNr El triplete del ARNm de llama CODÓN (cada uno corresponde a un aminoácido) traduce a proteínas los aminoácidos son transportados por ARN de transferencia que contiene el ANTICODÓN hasta el ARN
mensajero con los CODONES donde se unen en la posición adecuada para formar las nuevas proteínas. Al finalizar la síntesis de una proteína, se libera el ARN Se realiza en 3 etapas: Iniciación, elongación y terminación 1. INICIO:
El ribosoma se coloca en el codón de inicio AUG del extremo 5′ El ARNt reconoce el inicio, coloca anticodón y primer aminoácido (METIONINA)
2. ELONGACIÓN: crecimiento de la cadena Un segundo ARNt, cuyo anticodón complementa al codón adyacente a AUG, ingresa al sitio A, cargando el segundo aminoácido. A continuación, el primer aminoácido se separa de su ARNt y forma enlace peptídico con el segundo aminoácido. Ahora, el segundo ARNt, ubicado en el sitio A, lleva un dipéptido. El ribosoma se desplaza sobre el ARNm (translocación). El ARNt con el péptido pasa del sitio A al sitio P, dejando vacante al primero para que un nuevo ARNt cargado con su aminoácido ingresa al sitio A y así crece la cadena o se elonga (enzima peptidil transferasa)
3. TERMINACIÓN: El ribosoma conoce el codón de terminación o stop (UGA, UAG y UAA). Sin anticodón y detiene el proceso Al codón de terminación se unen proteínas denominadas factores de liberación que provocan la separación de todos los elementos que participaron en la traducción
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Por ello, la síntesis se interrumpe y esto indica que la cadena polipeptídica ha finalizado Se obtienen entonces una nueva proteína que pasa a completar su proceso de maduración
PROTEÍNAS
Moléculas orgánicas (biomoléculas) más abundantes en células y con más diversidad de funciones, todos los procesos biológicos dependen de su presencia y actividad. Están Formadas por C, O, H, N ocasionalmente S, P, Fe, Cu, Mg
Se sintetizan en los ribosomas en el retículo endoplasmático rugoso, luego de su formación continúan allí o pasan a maduración al aparato de Golgi, donde se especializan y salen cumplir sus funciones en demás partes de la célula o fuera de ella.
Organizadas estructuralmente por aminoácidos: molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) un grupo carboxilo (-COOH) y un Cα unido a una cadena R
Aminoácidos Esenciales • Valina (Val, V) • Leucina (Leu, L) • Treonina (Thr, T) • Lisina (Lys, K) • Triptófano (Trp, W) • Histidina (His, H) * • Fenilalanina (Phe, F)
• Isoleucina (Ile, I) • Arginina (Arg, R) * • Metionina (Met, M) • Alanina (Ala, A) • Prolina (Pro, P) • Glicina (Gly, G) • Serina (Ser, S)
• Cisteína (Cys, C) ** • Asparagina (Asn, N) • Glutamina (Gln, Q) • Tirosina (Tyr, Y) ** • Ácido aspártico (Asp, D) • Ácido glutámico (Glu, E)
Funciones de las proteínas • Estructurales o de anclaje: unen al citoesqueleto y la matriz extracelular (membrana). Ej: colágeno y Las
histonas, forman parte de los cromosomas que regulan la expresión de los genes • Proteínas Transportadoras: de sustancias como gases, grasas. Ej : hemoglobina • Reguladoras: Hormonas. Ej: insulina • De defensa: defensa contra patógenos (anticuerpos). Ej inmunoglobulina • Enzimáticas: Con actividad catalítica (aceleran reacciones biológicas). Ej Pepsína
ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS Depende de: La disposición en el espacio de las moléculas, la secuencia de aminoácidos, las características físicas de su entorno la presencia de compuestos que las estabilicen y/o conduzcan a un plegamiento específico.
- ESTRUCTURA PRIMARIA : Es la secuencia de aminoácidos de la proteína, codificada genéticamente
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- ESTRUCTURA SECUNDARIA: Disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio, mediante puentes de hidrógeno.
- ESTRUCTURA TERCIARIA: Forma tridimensional, Informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.
- ESTRUCTURA CUATERNARIA: Informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero. No es alcanzada por todas las proteínas
■ MADURACIÓN DE PROTEÍNAS
- Adición de moléculas: metilada, acetilada, fosforilada, glicoproteína, lipoproteína - Plegamiento: cambiar de estructura (2°, 3°, 4°)
■ TRÁFICO DE PROTEÍNAS: Transporte a dónde se requieren en la célula
ENZIMAS; Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular (sustancias que, sin consumirse en una reacción, aumentan notablemente su velocidad
LAS MUTACIONES
Una mutación es una alteración al azar del material genético. Por lo general, las mutaciones son recesivas y permanecen ocultas, pero pueden suponer deficiencias y llegar a ser letales. Sin embargo, aunque muchas pueden ser negativas para el individuo, comportan un aspecto positivo para la especie, porque permiten que se produzca la selección natural, es decir, la evolución de las especies Tipos de mutaciones Las mutaciones pueden darse en tres niveles diferentes: 1. SEGÚN EFECTO SOBRE EL INDIVIDUO
a. PERJUDICIALES: Desventaja para supervivencia del individuo y Puede causar la muerte b. BENÉFICAS: Aumenta probabilidad de supervivencia y Aportan variabilidad a la población c. NEUTRAS: No afectan supervivencia del individuo ni positiva ni negativamente
2. SEGÚN LAS CÉLULAS AFECTADAS a. GERMINALES: Afecta a los gametos, no se manifiesta en el individuo pero se transmitirá a la
descendencia y sobre ella actuará la selección natural
b. SOMÁTICAS: la sufren las células somáticas, son adquirídas, pueden ser graves
3. SEGÚN LA EXTENCIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO AFECTADO a. MOLECULAR (génicas o puntuales):
Son mutaciones a nivel molecular y afectan la constitución química de los genes, es decir a la bases o “letras” del DNA.
b. CROMOSÓMICO: El cambio afecta a un segmento de cromosoma (de mayor tamaño que un gen), por tanto a su estructura. Estas mutaciones pueden ocurrir porque grandes fragmentos se pierden (deleción), se duplican, cambian de lugar dentro del cromosoma.
c. GENÓMICO: Afecta al conjunto del genoma, aumentando el número de juegos cromosómicos (poliploidía) o reduciéndolo a una sola serie (haploidía o monoploidía) o bien afecta al número de cromosomas individualmente (por defecto o por exceso), como la trisomía 21 o Síndrome de Down.
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MUTACIONES GÉNICAS: alteraciones en la secuencia de nucleótidos de un gen, también llamadas puntuales. Pueden clasificarse en: * Mutaciones por sustitución de base: sustitución de una base por otra.
Transiciones: sustitución de una purina por otra o de una pirimidina por otra.
Transversiones: sustitución de una purina por una pirimidina, o viceversa. *Mutaciones por pérdida (deleciones) o inserción de nucleótidos (adiciones): producen un corrimiento en el orden o fase de lectura, alterando los tripletes siguientes e impidiendo que se lea el mensaje correctamente Causas - Errores de lectura durante la replicación de ADN. - Lesiones fortuitas, que aparecen en la estructura de los nucleótidos de forma natural: - Transposiciones: cambios de lugar espontáneos de elementos transponibles o móviles. Son segmentos de
ADN que cambian de posición. MUTACIONES CROMOSÓMICAS: Provocan cambios en la estructura interna de los cromosomas. Pueden ser:
Deleción: pérdida de un fragmento del cromosoma.
Duplicación: repetición de un segmento del cromosoma.
Inversión: cambio de sentido de un fragmento en el cromosoma.
Translocación: cambio de posición de un segmento del cromosoma.
MUTACIONES GENÓMICAS: Son alteraciones en el número de cromosomas de una especie. Se distinguen dos tipos: Aneuploidía: alteración en el número normal de ejemplares de uno o más cromosomas, sin afectar el juego
completo. Un ejemplo de aneuploidía es el síndrome de Down (trisomía del cromosoma 21). Euploidía: alteración en el número normal de dotaciones haploides de un individuo
Causas - Fusión céntrica: unión de dos cromosomas no homólogos con pérdida de algún centrómero. - Fisión céntrica: escisión de un cromosoma en dos. - Segregación errónea durante la meiosis: distribución errónea de las cromátidas homólogas entre las células
hijas
REFERENCIAS http://www.iessuel.es/ccnn/banco4/Actividades_ordenador_Genetica_molecular.pdf https://es.slideshare.net/LisRwlts/taller-de-genetica-33937436 http://aprende.colombiaaprende.edu.co/sites/default/files/naspublic/plan_choco/cien_9_b2_p3_est_web.pdf https://es.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-molecular-genetics/hs-rna-and-protein-synthesis/a/hs-rna-and-protein-synthesis-review http://www.bolixhe.es/public/mtolosa/documentos/generador/menu.html http://difusion.df.uba.ar/ConectarIgualdad/Tutorial%20CodigoGenetico.pdf http://bdigital.unal.edu.co/55019/1/40027490.2016.pdf http://www.cua.uam.mx/pdfs/conoce/libroselec/NOTAS_SOBRE_BIOLOGIA_MOLECULAR.pdf http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena6/actividades/autoevaluacion1.htm http://liceo6.weebly.com/uploads/7/1/5/4/7154339/ejercicios_sobre_acidos_nucleicos_y_lectura_para_analizar_copy.pdf http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/09022011/26/es-an_2011020913_9080443/ODE-0acbc109-5c71-398c-8a59-774a91904647/index.html https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/cuanto-sabes-sobre-adn_12113/2 https://www.biologiasur.org/index.php/acidos-nucleicos-3-adn/79-acidos-nucleicos/76-acidos-nucleicos-3-adn-soluciones http://iessagasta.larioja.edu.es/images/Distancia/Actividades_Biologia2/Ejercicios_2_5_Acidos_nucleicos_estructura.pdf https://www.elmundo.es/ciencia-y-salud/ciencia/2020/04/14/5e9611f5fc6c83ed718b4638.html
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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°1: CONSULTA TEÓRICA DE SINTESIS DE PROTEÍNAS
GRADO NOVENO
Nombre:_________________________________________Código:______Grado:________Fecha:_11-22/05_
FECHA DE ENTREGA: viernes 22 de Mayo
Leer la información anterior y con ella contestar las siguientes preguntas en el cuaderno
1. Funciones del núcleo 2. Ruta del material genético 3. Importancia del material genético
4. Qué es un ácido nucleico y de qué se forma 5. Qué es un nucleótido y cómo está constituido 6. Cómo se clasifican las bases nitrogenadas y
cuáles existen
7. Características del ADN
8. Qué es un enlace fosfodiester 9. Qué quiere decir que las cadenas de ADN sean
antiparalelas
10. Represente gráficamente la molécula de ADN 11. Características del ARN 12. Clases de ARN y funciones
13. Diferencias entre ADN y ARN 14. Qué es una proteína y de qué se forman 15. Funciones de las proteínas 16. Qué es un aminoácido y cómo se constituye
17. Listado de aminoácidos esenciales
18. Qué es una enzima y cuál es su importancia biológica
19. A qué se llama replicación del ADN y para qué sirve
20. Qué enzimas participan en la replicación del ADN
21. Cómo ocurre la replicación del ADN. DIBÙJELA
22. Qué es el código genético 23. Qué es un codón y cuántos hay 24. Características del código genético 25. Tabla de codones
26. Cómo se forma el ARN y dibújelo 27. Qué es la maduración del ARN 28. Qué son INTRONES y EXONES 29. Explique cuáles son las etapas la formación de
una proteína
30. Qué sigue después de la formación de proteínas
INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°2: ADN Y REPLICACIÓN
GRADO NOVENO
Nombre:________________________________________Código:______Grado:_________Fecha:23/05-05/06
FECHA DE ENTREGA: viernes 05 de Junio
1. Observe la ilustración y responda las preguntas
2. Sobre la base del siguiente esquema de las bases nitrogenadas que conforman el ADN, especifica brevemente
cuáles son las diferencias en sus estructuras químicas
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3. Escriba las bases complementarias de ésta cadena sencilla para formar una doble cadena de ADN
4. ¿Cuántos enlaces de H presentaría la cadena
adjunta? 5’ - G - G - C - A - A - T - C - 3’ 3’ - C - C - G - T - T - A - G - 5’
RTA:__________________________________________________________________________________
5. La separación entre cada par de bases es 0,34 nm
y Hay 10 pares de bases en cada vuelta de hélice. ¿Cuál es la longitud de un ADN formado por 200 pb (pares de bases)? ¿Cuántas vueltas de hélice presentaría? ¿Cuántos puentes de hidrógeno se establecerían? RTA:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6. Según la regla de Chargaff, el número de purinas
y pirimidinas en una secuencia de ADN debe ser la misma. Según esta secuencia líder de ADN 3’ ACGGCTTATTACG 5’ a. ¿Cuál es la secuencia rezagada o
complementaria? __________________________________________________________________________________
b. ¿Cuál es el número de purinas y pirimidinas? ____________________________________________________________________________
7. Si una molécula de una doble hélice de ADN tiene un contenido G+C del 56%, ¿cuáles son los porcentajes de las cuatro bases (A, T, G y C) de esta molécula? RTA:___________________________________________________________________________________________________________________
8. La secuencia de bases de una de las hebras de un fragmento de ADN se encuentra a continuación; Hallar la hebra complementaria 3’ A A T C C G C G C T A T T A T C G T 5’ RTA:____________________________________
9. Busca los posibles errores que hay en el siguiente fragmento de ADN, enciérrelos y corrígelos:
RTA:______________________________________ 10. Si parte de la secuencia del ARNm que será
utilizado para sintetizar una proteína es: AUG-UUG-CAU-AGU-GAC-UGA
¿Cuál debe ser la secuencia del molde de ADN que le dio origen? RTA:
11. La tabla representa el porcentaje de cada una de
las bases del ADN en distintas especies:
a. ¿A qué se deben las equivalencias entre las relaciones A/T y G/C? ____________________________________
11
b. ¿Cuántas moléculas de citosina tendrá una molécula de ADN que tiene 1000 pares de bases, si el 20% son adenina?
________________________________________________________________________________
12. Completa el mapa conceptual, utilizando las siguientes palabras en las etiquetas vacías: es, duplicación, formado, transcripción, traducción, síntesis, contiene.
13. Resuelve el crucigrama
14. Indique los números a qué molécula que interviene en la replicación del ADN corresponde:
15. ¿En qué consiste la desnaturalización, la renaturalización y la hibridación del ADN? ¿Qué conclusiones podemos extraer si dos moléculas de ADN diferentes se hibridan perfectamente?
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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N°3: ARN Y TRANSCRIPCIÓN
GRADO NOVENO
Nombre:________________________________________Código:______Grado:________Fecha: 06/06-12/06
FECHA DE ENTREGA: viernes 12 de Junio
1. Completa la siguiente tabla sobre las características de los ácidos nucleicos.
2. Con base al diagrama de la célula eucariota, relacione los tres tipos de ARN: ARNm, ARNt y el ARNr con las
estructuras celulares donde se encuentran.
3. Completar la siguiente tabla comparando los tipos de ARN 4. Dada una hebra simple de ADN 5'-TACCGAGTAC-3' construya la cadena de ADN complementaria y la
cadena de ARNm que se formaría de esta banda RTA:____________________________________________________________________________________________
5. Conteste Falso o verdadero
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6. Para la siguiente cadena de ADN, observe las
secuencias y responda a. ¿Qué tienen en común las
cadenas?________________________________________________________________
b. ¿las cadenas de ADN y ARNt son iguales? Fundamente su respuesta __________________ _________________________________________
7. De la siguiente secuencia de ADN, encuentre la
secuencia complementaria y de esta transcribe el mensaje en secuencias de ARN mensajero:
TTAACGGCATCC a. ______________________________________
b. ______________________________________
8. Lee el artículo y con tus propias palabras resuma la idea principal del texto en no más de diez renglones
EN BUSCA DEL ANIMAL “X”
Los coronavirus (CoV) constituyen un amplio grupo de virus que se encuadran taxonómicamente dentro de la familia Coronaviridae. Se trata de virus cuyo genoma está formado por una única cadena de ARN con polaridad positiva y de aproximadamente 30.000 pares de bases, que presentan una capucha metilada y una cola poliadenilada dándole un gran parecido al ARN mensajero del hospedador. pueden causar enfermedades leves como el resfriado común, y enfermedades graves como el SRAS (síndrome respiratorio agudo severo) o el sindrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV), y más recientemente el nuevo coronavirus fue nombrado oficialmente como SARS-CoV-2, además el nombre oficial de la enfermedad provocada por el nuevo virus es "COVID-19" según la Organización Mundial de la Salud El origen de la pandemia
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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N° 4: TRADUCCIÓN Y FORMACIÓN DE PROTEÍNAS
GRADO NOVENO
Nombre:________________________________________Código:______Grado:________Fecha: 13/06-19/06
FECHA DE ENTREGA: viernes 19 de Junio
1. Dada la siguiente estructura proteica; Decir si las afirmaciones son verdaderas o falsas
a. ( ) Es una estructura proteica cuaternaria b. ( ) Está constituida por una estructura primaria además de estructuras más complejas c. ( ) Es una proteína que contiene dos hélices alfa d. ( ) Es una estructura compuesta de varias secuencias primarias
e. ( ) Es una proteína con estructura terciaria 2. Un RNA mensajero tiene 336 nucleótidos de longitud, incluyendo los codones de iniciación y de terminación.
El número de aminoácidos de la proteína traducida a partir de este mRNA es:______________________________________
3. ¿Qué mRNA codifica el siguiente polipéptido? Met-Arg-Ser-Leu-Glu RTA:_______________________________________________________________________________ 4. Ubica al frente los aminoácidos en los que se traduce cada Codón (Utilice tabla de codones) 5. En la siguiente imagen se muestra una biomolécula identifica los números señalados y
contesta. a. ¿Por qué se dice que el ARNt es el portador del código genético?
________________________________________________________
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b. Completa las secuencias de bases correspondientes a 2 y 3 de manera que den lugar al aminoácido (Aa) colocado en el extremo 3'._______________________________________________________________
6. Imagina que deseas obtener el siguiente tripeptido: HIS-PHE-LYS
a. ¿Puedes fabricar el fragmento de ADN necesario para esta síntesis? __________________________________ b. ¿Qué posible secuencia de bases utilizarías?_______________________________________________________
7. Relaciona con flechas
8. Identifica los procesos que describe la imagen, señala donde tienen lugar y descríbelos brevemente
9. Imagine que tiene la siguiente cadena de ARNm. Indique los anticodones
aminoácidos traducidos y etapas de la traducción. 10. A partir del fragmento de ADN realizar la transcripción y traducción
11. Se ha cometido un crimen en la rúe del Percebe. En el lugar del crimen se han encontrado restos del posible
asesino o asesina. Se extrae el ADN de los restos y se compara con los tres sospechosos. ¿Serías capaz de resolver el caso? ¿Cómo lo has hecho? (Lo importante es tener en cuenta la complementariedad de bases.)
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INSTITUCIÓN EDUCATIVA MPAL. NACIONAL TALLER N° 5: MUTACIONES
GRADO NOVENO
Nombre:________________________________________Código:______Grado:________Fecha: 20/06-03/07
FECHA DE ENTREGA: Viernes 03 de Julio
Contestar en el cuaderno
1. A qué se llaman mutaciones y porqué se producen
2. Según el efecto en el individuo, què mutaciones existen
3. Según las células afectadas, què mutaciones existen
4. Según la extensión del material genético afectado, qué mutaciones existen
5. Tipos de mutaciones génicas
6. Tipos de mutaciones cromosómicas o estructurales
7. Tipos de mutaciones genómicas o numéricas
8. Ordena los bloques de palabras 9. A continuación encontrará una hebra de ADN Normal; transcribirla a ARN y traducirla a proteína
T G G - C A T - G G G - T A A - C C G - A A A - G C G - T G A - C A T - G C A Ahora tenemos una hebra de ADN mutada de la anterior, Encierre la mutación, identifíquela, dele nombre, transcriba la cadena a ARN, tradúscala a proteína. ¿En qué cambió? T G G - C G T - G G G - A A T - A C G - A A A - T G A - G C G - C T G - C A
10. Con la información acerca de los tipos de mutaciones, Realizar un plegable donde explique cada una de ellas, su clasificación, un ejemplo y una posible enfermedad o alteración causada por ella
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MÓDULO FÍSICA
DOCENTE: Carlos Fernando Díaz Torres
INTENSIDAD HORARIA: 1 hora semanal.
INSTRUCCIONES:
Los contenidos están divididos en 4 temas principales, para cada uno deberá desarrollarse un conjunto de actividades.
En cada tema se especifica el número de horas estimadas para su desarrollo y las fechas para la entrega de las actividades en el caso de los estudiantes que cuentan con internet.
Los talleres presentan una clasificación de las actividades: Primero se muestran las actividades que deberán desarrollar todos los estudiantes y después hay algunas actividades adicionales que desarrollarán solamente los estudiantes que cuenten con internet.
En la plataforma Google Classroom podrán encontrar recursos que complementarán la información de las guías y las herramientas necesarias para los estudiantes que desarrollen las actividades virtuales.
Tema 1: Magnetismo
Objetivo: Explicar el funcionamiento de los imanes a partir de su estructura atómica y campo magnético. Tiempo de desarrollo: 3 horas. Fecha de entrega: 31 de mayo. Modalidad de entrega: Individual. A mano. Nota: Antes de iniciar se sugiere revisar el siguiente video: https://www.youtube.com/watch?v=agTU4z9AARs
Magnetismo
Es un fenómeno físico por el que algunos materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.
Los elementos químicos encontrados en la naturaleza con mayores propiedades magnéticas son: Hierro. Níquel. Cobalto. Aleaciones de las anteriores. El neodimio: Forma los imanes más poderosos,
pero es muy escaso. El mineral más común en la naturaleza compuesto de estos materiales es la magnetita ( .
Imanes
Son cuerpos con un magnetismo significativo, de forma que atraen a otros imanes. Se debe resaltar que los objetos de hierro, níquel o cobalto son atraídos por el magnetismo, pero solo se les puede considerar imanes si son capaces de atraer a otros objetos. Por ejemplo, una puntilla es atraída por el magnetismo, pero no es un imán pues no atrae a otras puntillas.
Dependiendo del origen, los imanes se pueden clasificar como:
Imanes naturales: Son minerales metálicos que debido a la presencia de hierro, níquel o cobalto tienen por naturaleza propiedades magnéticas. Ejemplo: Magnetita
( .
Imanes artificiales: Es una aleación de hierro, níquel o cobalto que ha sufrido un proceso de imantación
para adquirir sus propiedades magnéticas, dicho proceso es provocado por el hombre y su efecto puede ser temporal o permanente.
El proceso de imantación consiste en transmitir a un cuerpo propiedades magnéticas significativas, convirtiéndolo en un imán artificial. Es importante tener en cuenta que el hierro, níquel y cobalto tienen en su estructura atómica pequeños imanes en desorden, la imantación los ordena haciendo que todo el cuerpo se comporte como un solo imán.
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La imantación se puede dar de varias formas:
Frotamiento: El objeto debe frotarse con un imán por un periodo prolongado de tiempo. Logra una imantación de unos cuantos segundos.
Contacto: El objeto únicamente necesita estar en contacto con un imán por cierto periodo de tiempo.
Inducción: Generado por el paso de corriente eléctrica. La propiedad eléctrica adquirida puede llegar a ser permanente, es el proceso que han sufrido los imanes que manipulamos normalmente.
Propiedades de los imanes
Polos magnéticos: Son las zonas en que se manifiesta mayor intensidad magnética. Si el imán pudiera girar libremente, este se orientaría siempre de la misma manera, el extremo que apuntaría hacia el norte, lo haría así todas las veces y el otro extremo hacia el sur. El polo que apunta al norte se conoce como polo
norte magnético y el polo que apunta al sur se conoce como polo sur magnético.
Fuerzas de atracción y repulsión: Polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen. La fuerza magnética es la responsable de estas interacciones y disminuye con la distancia.
Relación polos magnéticos y cargas eléctricas: Debemos tener en cuenta que estos dos conceptos son similares, pero no iguales.
Similitud: Los opuestos se atraen y los iguales se repelen.
Diferencia: Una carga eléctrica puede ser solo positiva o negativa, los imanes siempre tendrán un polo norte y un polo sur.
Campo magnético
El campo magnético de un imán es la zona del espacio en la que se manifiestan las fuerzas magnéticas. Es invisible.
Se representa gráficamente por medio de líneas de fuerza imaginarias.
Las líneas se dirigen del polo norte al polo sur del imán.
Las líneas imaginarias indican la dirección en que
se moverá el polo norte de un imán con el que esté interactuando. En esta dirección apuntan las brújulas.
La intensidad del campo magnético disminuye con la distancia medida desde el imán.
Campo magnético terrestre
La Tierra es un imán natural, por lo tanto, está rodeada por un campo magnético.
Los polos magnéticos de la Tierra son inversos a los polos geográficos, además están con una ligera inclinación.
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Las propiedades magnéticas de la Tierra se deben a que su núcleo está compuesto de hierro y níquel, está en continuo movimiento.
El campo magnético terrestre nos protege de los rayos cósmicos.
Las aves cuentan con una brújula magnética en cierta región del cerebro. Les permite orientarse.
Taller 1: Magnetismo
1. Revise la información dada anteriormente acerca del magnetismo y construya un mapa conceptual. Tenga en cuenta que un mapa conceptual no contiene grandes párrafos sino ideas principales enlazadas. Tome como referencia el siguiente ejemplo:
2. Mencione 3 aplicaciones que usted conozca del magnetismo.
3. Si usted tiene un imán y una puntilla, ¿qué procedimiento podría realizar para que la puntilla se convierta en un imán? Explique por qué.
4. Si usted deja caer un imán y se rompe por la mitad. ¿Tendrá usted imán con solamente polo norte y otro con solamente polo sur? Explique.
Actividad complementaria para estudiantes online
5. Revise el siguiente video y responda: https://www.youtube.com/watch?v=97sMWIK-2NQ
a) Escriba dos aplicaciones de los imanes que se hayan mencionado en el video.
b) Si el campo magnético es invisible, ¿cómo podemos hacer para identificar su forma?
c) Elija dos experimentos que le hayan llamado la atención y explique detalladamente en qué consistieron, complemente con un dibujo.
6. Consulte que son los materiales ferromagnéticos y diamagnéticos.
7. Consulte cómo se forman las auroras boreales.
Tema 2: Relación entre electricidad y magnetismo
Objetivo: Reconocer la corriente eléctrica y el campo magnético como dos fenómenos recíprocos. Tiempo de desarrollo: 2 horas. Fecha de entrega: 7 de junio. Modalidad de entrega: Individual. A mano o a computador.
¿Hay relación entre electricidad y magnetismo? Las personas que en diferentes épocas investigaron y estudiaron las propiedades de la electricidad no concibieron que hubiera alguna relación entre este tema y el magnetismo. Sin embargo, desde principios del siglo XVIII se inició la búsqueda de una posible relación entre electricidad y magnetismo. Y fue un profesor danés quien en 1820 obtuvo por primera vez una respuesta afirmativa a la cuestión propuesta.
Hans Christian Oersted, profesor de filosofía natural en la Universidad de Copenhague, inició en 1807 sus investigaciones sobre los efectos de la electricidad en la aguja magnética de una brújula. En 1820, durante una clase en que estaba presentando a sus alumnos ciertos experimentos eléctricos, encontró que una
corriente eléctrica tiene un efecto sobre un imán. La experiencia de Oersted fue la siguiente: Colocó un alambre por el que circulaba corriente eléctrica encima de una brújula y observó que la aguja se desviaba hacia el oeste.
En seguida colocó este alambre debajo de la brújula y vio que la aguja también se desviaba, pero ahora, hacia el este.
Oersted entonces concluyó que para que la aguja imantada de la brújula se pudiera mover tuvo que experimentar una fuerza magnética, y que la corriente eléctrica del alambre tuvo que generarla. Por lo tanto, una corriente eléctrica produce un efecto magnético. Ahora bien, este efecto magnético de la corriente eléctrica no puede quedar confinado dentro del alambre conductor, sino que tiene que estar esparcido en todo el espacio a su alrededor, para que llegue, por así decirlo, hasta donde está la aguja. Esta fue la primera vez que alguien mencionó la idea de que el efecto magnético debe estar disperso en todo el espacio, que constituye la idea básica del campo magnético.
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Los experimentos de Oersted se repitieron en muchos lugares y una persona que estuvo presente en esas demostraciones fue André-Marie Ampere, profesor suplente en la Sorbona y gran matemático. Ampere empezó a investigar el efecto en su casa. Para empezar, se dio cuenta de que Oersted no había entendido correctamente el fenómeno, ya que no había tomado en cuenta el efecto del magnetismo terrestre. Ampere diseñó entonces un experimento en el que éste fuera neutralizado. Así encontró el verdadero efecto que tenía la corriente eléctrica sobre la aguja imantada: ésta siempre se alinea en una dirección perpendicular a la dirección de la corriente eléctrica.
En uno de sus experimentos, Ampere observó que cuando hacía pasar una corriente de electricidad en dos alambres simultáneamente, se atraían cuando las corrientes tenían el mismo sentido y se repelían cuando tenían sentidos opuestos.
Ampere determinó también que estas fuerzas entre los alambres que conducían corriente eléctrica se debían a efectos magnéticos: un alambre que conduce electricidad crea un efecto magnético a su alrededor (un campo), y el otro alambre, que también conduce corriente eléctrica, experimenta una fuerza. Es decir, propuso que el magnetismo que produce la corriente eléctrica en uno de los alambres genera a su vez una fuerza sobre el otro alambre que conduce electricidad. Pudo verificar que estas fuerzas no se debían a las cargas eléctricas que circulaban por cada uno de los alambres.
A partir de sus experimentos Ampere encontró que las fuerzas entre los alambres dependen de la magnitud de las corrientes que circulan por ellos. A mayor corriente en cada alambre, mayor será la magnitud de la fuerza.
Posteriormente, Ampere descubrió que aun si los alambres no eran paralelos también había fuerzas entre ellos si ambos conducían corriente eléctrica, y que las características de estas fuerzas dependían de la colocación geométrica en que se encontraran. Ampere encontró cómo calcular la fuerza electromagnética entre dos conductores de electricidad que tuvieran posiciones y formas arbitrarias. Esto se ha llamado la ley de Ampere y es una de las leyes fundamentales del electromagnetismo.
Este descubrimiento de Ampere ha tenido una repercusión muy importante; este efecto es la base del funcionamiento de los motores eléctricos.
En la misma serie de experimentos del otoño de 1820 Ampere se dio cuenta de que una aguja de imán podía detectar una corriente eléctrica, y basándose en esta idea construyó un instrumento al que llamó galvanómetro, nombre que conserva hasta el día de hoy. Esta invención de Ampere ha sido primordial ya que toda la ciencia y tecnología del electromagnetismo no se hubieran podido desarrollar sin tener un instrumento que midiera corrientes eléctricas.
Antes de esta invención de Ampere, la forma en que los experimentadores decidían si había corriente era haciéndola pasar por sus cuerpos: así, mientras más fuerte fuera la sensación que tenían, concluían que mayor era la intensidad de la corriente. Es claro que de esta forma la ciencia del electromagnetismo no hubiera llegado muy lejos.
Al enrollar un alambre conductor en forma cilíndrica, con muchas vueltas, obtenemos un dispositivo que se llama solenoide o bobina. Si en seguida se conectan los extremos de la bobina a una pila voltaica, empieza a circular por el alambre una corriente eléctrica. Resulta que la bobina produce un efecto magnético que no se puede distinguir del efecto producido por las barras de imán. Si se colocan dos barras de imán debajo de una cartulina que tenga esparcidas homogéneamente limaduras de hierro, entonces cada una de éstas se imanta y empieza a moverse hasta que forman una configuración característica. Si se repite el experimento, pero en lugar de la barra se coloca una bobina por la que circula corriente eléctrica, entonces se observa que las limaduras de hierro empiezan a moverse y terminan en una configuración idéntica a la que habían formado con la barra de imán. Esto indica que la bobina se comporta como una barra de imán.
Con base en estas experiencias, Ampere llegó a la convicción de que todos los fenómenos magnéticos tienen su origen en el movimiento de cargas eléctricas, incluyendo el magnetismo que produce un imán. La hipótesis que formuló fue que el magnetismo no es más que una corriente eléctrica que se mueve en círculo. Para el caso de un imán, supuso que estas corrientes ocurren, hablando en el lenguaje de hoy en día, dentro de las moléculas que forman al imán mismo.
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En resumen, como consecuencia de los trabajos de Oersted y Ampere se descubrió que una corriente eléctrica tiene efectos magnéticos idénticos a los que produce un imán. Además, de la misma forma en que hay fuerzas entre imanes, también existen fuerzas entre alambres que conducen corrientes eléctricas. Taller 2: Relación entre electricidad y magnetismo
1. En máximo 7 renglones, elabore un resumen del texto.
2. Explique en qué consistió el experimento de Oersted. Apoye su explicación con un dibujo.
3. ¿Cuál es la relación entre la corriente y la fuerza, encontrada por Ampere?
4. ¿En qué consiste la ley de Ampere?
5. ¿Cómo Ampere demuestra que una bobina se comporta como una barra de imán?
Tema 3: Introducción a la física
Objetivo: Reconocer el campo de estudio de la física y el tipo de propiedades que estudia. Tiempo de desarrollo: 2 horas. Fecha de entrega: 21 de junio. Modalidad de entrega: Individual. A mano.
¿Qué es Física?
La física es la rama de las ciencias naturales encargada de estudiar los componentes fundamentales del universo; estudia, las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones. La física es una ciencia básica estrechamente vinculada con las matemáticas y la lógica en la formulación y cuantificación de sus principios
La física no es sólo una ciencia teórica; es también una ciencia experimental. Como toda ciencia, busca que sus conclusiones puedan ser verificables mediante experimentos y que la teoría pueda realizar predicciones de experimentos futuros basados en observaciones previas.
Dada la amplitud del campo de estudio de la física, así como su desarrollo histórico con relación a otras ciencias, se la puede considerar la ciencia fundamental o central, ya que incluye dentro de su campo de estudio a la química y la biología. Sus estudios tienen alcances amplios en el Universo, es capaz de explicar y describir una partícula, hasta desarrollar estudios avanzados del nacimiento de una nueva estrella. Entre sus grandes estudiosos y autores, podemos destacar los trabajos de Galileo Galilei, de Isaac Newton y de Albert Einstein.
Importancia de la física en la vida cotidiana
La física (palabra de origen griego que quiere decir naturaleza) es una de las ciencias naturales en las que el hombre ha fijado su atención; además de ser
una fascinante actividad, se dedica a estudiar los problemas fundamentales de la naturaleza; por ello, es base de las demás ciencias y de las aplicaciones tecnológicas. Así mismo, nos ayuda a comprender, predecir, controlar, y muchas veces, a modificar el curso de los fenómenos.
La física es una actividad humana que se ha desarrollado en el trabajo de muchas personas de diferentes lugares y épocas. Es obra de la sociedad, y no de los individuos aislados. Es un esfuerzo en común. La física desempeña un papel decisivo en la cultura moderna y forma parte de la historia del hombre. Su desarrollo ha contribuido al progreso de muchas otras actividades humanas, de la medicina a los viajes espaciales, de la economía a las telecomunicaciones, etc.
En gran medida, la física influye en nuestra concepción del mundo y del hombre; es la base de todos los aparatos que usamos; nos permite evaluar las posibilidades y limitaciones de nuestras actividades.
No es posible tener una educación moderna sin comprender algunas ideas y hechos del terreno de la física. Es la física la que ha permitido el desarrollo de la telegrafía y la telefonía y la que nos permite ver en la televisión partidos de fútbol realizados en lugares distantes. La física es el fundamento de la generación de la electricidad; ha hecho posible enviar al hombre a la Luna, diseñar y construir nuevos aviones, fabricar grandes y pequeñas computadoras, explotar y aprovechar las fuentes de energía que tanta importancia económica y política tienen en la actualidad, etc.
A esta descripción de la influencia de la física en la sociedad, en la cultura y en la tecnología, debe agregarse que también esta disciplina científica ha
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recibido y recibe la influencia de las ideas dominantes de la época. Los físicos no están aislados de la sociedad ni pueden sustraerse a la cultura de su tiempo, el trabajo que desarrollan se ve fuertemente modulado por la formación que ha recibido, por su interacción con otros científicos, por los problemas e intereses de la sociedad, por las corrientes filosóficas en tendencia, por los recursos disponibles para la experimentación, por la bibliografía especializada que esté a su alcance.
Así mismo, es cierto que la física ha contribuido de manera decisiva al desarrollo tecnológico, pero no es menos cierto que la tecnología ha dado a la física poderosas herramientas de trabajo que necesita esta para su continua evolución. Este continuo avance en la naturaleza nos permite profundizar cada vez más y alcanzar niveles de comprensión cada vez mejores en un proceso inacabable.
Magnitudes Físicas
Son propiedades de los cuerpos o fenómenos naturales que son susceptibles a ser medidas. Por ejemplo, la longitud es medida con una cinta métrica en metros, centímetros, etc. La masa también es una magnitud física pues puede ser medida con la balanza en kilogramos o libras. La temperatura es otro ejemplo pues usamos el termómetro para medirla en °C o K.
Por el contrario, propiedades como el sabor no pueden ser medidas y por tanto no se consideran magnitudes físicas.
Magnitudes fundamentales: Son magnitudes independientes de las demás, no se pueden medir empleando magnitudes más sencillas. Ejemplo: Longitud - masa - tiempo.
Magnitudes derivadas: Son definidas a partir de la relación de dos o más magnitudes fundamentales. Por ejemplo, la velocidad es derivada, pues depende de la distancia y del tiempo.
Medición de magnitudes físicas
La acción de medir consiste en comparar una magnitud física con una cantidad conocida que se toma como patrón. El patrón se denomina unidad.
Para realizar la comparación se utilizan instrumentos calibrados: balanzas, cintas métricas, cronómetros, termómetros.
Sistema Internacional de Unidades S.I.
Debido a la diversidad de unidades que han existido a lo largo de la historia en las diferentes culturas y naciones (pulgada, pie, estadio, codo, cuarta, etc); el S.I. ha sido propuesto como el conjunto de unidades que debería usarse en todo el mundo para facilitar la comunicación. En el ámbito de la ciencia, es el único sistema aceptado pues permite intercambiar experiencias entre científicos de todo el mundo. Se compone de las 7 magnitudes fundamentales:
Taller 3: Introducción a la física
1. Construya un mapa mental con base en la lectura resaltada de la página anterior.
2. Las siguientes son afirmaciones en que se incluye una descripción de la naturaleza, en cada una determine si dicha descripción se relaciona con una magnitud física, en caso afirmativo indique con cuál.
a) La pila tiene muy poco voltaje.
b) La casa es muy angosta.
c) Los bananos aún están muy verdes.
d) Las flores tienen un olor especial.
e) La clase has sido muy corta.
f) El taxi iba muy lento y llegué tarde.
Actividad complementaria para estudiantes online
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3. Consulte algunas unidades del sistema de medición inglés.
4. Consulte la tabla de prefijos y sufijos del Sistema Internacional de Unidades S.I.
5. Consulte 5 unidades derivadas e indique de qué unidades fundamentales se derivaron.
Tema 4: Notación científica
Objetivo: Expresar en notación científica las magnitudes físicas y las operaciones entre ellas. Tiempo de desarrollo: 3 horas. Fecha de entrega: 12 de julio. Modalidad de entrega: Individual. A mano.
La notación científica es un sistema para representar magnitudes muy grandes o muy pequeñas usando pocas cifras, lo cual permite ahorrar tiempo y espacio.
Por ejemplo, una magnitud como la velocidad de la luz:
Se puede representar de manera muy simple, como:
Esta notación consiste en expresar la magnitud como un número comprendido entre 1 y 9, multiplicado por una potencia de 10.
Para expresar una cantidad mayor a 1 en notación científica, tenga en cuenta lo siguiente:
1. Ubique la coma decimal.
2. Corra la coma la cantidad de espacios necesaria
para que solo haya una cifra distinta de cero delante de la coma.
3. El número de espacios que haya corrido será el
valor del exponente.
Para representar una cantidad menor a 1, la coma corre hacia el otro lado y el exponente será negativo:
Ejemplo 1 Exprese en notación científica las siguientes cantidades:
a) b)
En el siguiente caso, debemos tener en cuenta que al final delante de la coma, solamente debe haber un número que esté entre 1 y 9. En este caso el 1. Si hay más números quedarán después de la coma.
c)
En el siguiente caso, se muestra un número negativo. El menos no cambia en nada el procedimiento.
d) e) f)
Multiplicación y división en notación científica
En múltiples ámbitos de las ciencias, se hace necesario expresar cantidades en notación científica y hacer operaciones con ellas.
Multiplicación: Para no confundir el “ ” de la notación científica con el signo de la multiplicación entre cantidades, usaremos para la multiplicación el
signo
Se tendrán en cuenta los siguientes pasos:
1. Se multiplican los números o coeficientes que
están delante del signo “ ”.
2. Se multiplican las potencias de 10, para ello se
suman los exponentes.
3. Finalmente, se expresan como una sola cantidad
los resultados de los pasos 1 y 2.
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División: El procedimiento es similar a la multiplicación:
1. Se dividen los números o coeficientes que están
delante del signo “ ”.
2. Se dividen las potencias de 10, para ello se restan
los exponentes.
4. Finalmente, se expresan como una sola cantidad
los resultados de los pasos 1 y 2.
Ejemplo 2 Realice las siguientes operaciones:
a)
b)
c)
En este caso, el producto de los coeficientes da 12. Pero sabemos que antes de la coma solo puede haber un número entre 1 y 9. Vamos entonces a correr la coma un espacio. Pero como el 12 pasa a ser 1,2 (un número más pequeño, en compensación el exponente 9 pasará a ser 10 (un número más grande).
d)
En este caso tuvimos que sumar un número
positivo y uno negativo .
e)
f)
En este caso, antes de la coma se obtiene un número que no está entre 1 y 9. Por tanto, vamos
a correr la coma un espacio, va pasar a ser 5 (un número más grande) y en compensación el exponente 3 pasará a ser 2 (un número más pequeño):
g)
Taller 4: Notación científica
1. Exprese en notación científica los siguientes intervalos de tiempo medidos en segundos: a) Tiempo que tarda la Tierra en girar sobre sí
misma: 86.400. b) Periodo de un electrón en su órbita:
0,000000000000001. c) Intervalo entre dos latidos del corazón: 1.
2. Exprese en notación científica las siguientes longitudes: a) El radio de la Tierra: 6.400.000 m. b) El espesor de un cabello: 0,0002 m.
3. Las siguientes cantidades están expresadas en notación científica, excepto por un pequeño error. Determine el error y muestre como se expresaría correctamente: a) b) c)
4. Efectúe a mano las siguientes operaciones utilizando la notación científica: a) b) c) d) e) f)
Actividad complementaria para estudiantes online
5. Consulte cuál es el procedimiento para realizar la suma y resta de cantidades expresadas en notación científica
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[Escriba texto]
MÓDULO QUÍMICA DOCENTE: LILA MARCELA CLAROS GÓMEZ ASIGNATURA: QUÍMICA
INTENSIDAD HORARIA SMANAL: 1 H
TEMA 1: SEMANA 1: TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR DE LOS LÍQUIDOS Y SOLUCIONES QUÍMICAS
Actividad 1. Realiza un cuadro comparativo de las características de los estados sólido, líquido y gaseoso en cuanto fuerza de cohesión, fuerza de adhesión y energía cinética.
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Actividad 2.
a. Explica con tus propias palabras que es una disolución o una solución. ¿Son lo mismo?
b. Explica con tus propias palabras las 3 clases de soluciones o disoluciones químicas
c. según la imagen del refresco en polvo explica cuál es el soluto y cuál es el solvente. Da ejemplo de 10 disoluciones que uses en casa.
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TEMA 2: SEMANA 2 Y 3: CLASES DE SOLUCIONES QUÍMICAS
Actividad 1. Realiza un mapa conceptual con las clases de soluciones químicas. De un ejemplo
Actividad 2. Busca información que te permita identificar los solutos y los solventes en cada una de las siguientes soluciones: agua de grifo, suero fisiológico, bronce, gas natural, soda, amalgama y alcohol
antiséptico.
Actividad 3. La concentración es una propiedad intensiva ¿Qué significa esto?
¿Cuándo se puede decir que una solución es concentrada o diluida?. De dos ejemplos
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TEMA 3: SEMANA 4 Y 5: UNIDADES DE CONCENTRACIÓN - % V/ V
Importante: El volumen de la solución es igual a la suma del volumen del soluto más el volumen del solvente.
Por ejemplo: Queremos prepara un agua con miel
¿Cuál es el soluto? ¿Cuál es el solvente?
Si empleamos 200ml de agua y 10 ml de miel ……………equivalen a 200ml de solvente … 10 ml de soluto y 210 ml de solucion.
Observemos el siguiente ejercicio y por favor desarrollemos el que queda planteado
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Ejercicios:
. Hallar el % v/ v de una solución que se preparó empleado 25ml de H2SO4 en 300ml de H20.
Ejercicio 1: Calcular el volumen de alcohol etílico que hay en una botella de 750 ml de wisky cuya etiqueta indica que su concentración en volumen es del 40%. Ejercicio 2: Calcular el porcentaje en volumen de una disolución de 200 cm3 de ácido sulfúrico (H2SO4) en una disolución con 2 L de agua.
Ejercicio 3: Calcular el volumen de alcohol propilico que hay en una botella de 750 ml cuya etiqueta indica que su concentración en volumen es del 25%.
Ejercicio 4: Calcular el volumen de hidróxido de sodio que hay en una solución de 1000ml de fertilizante cuya etiqueta indica que su concentración en volumen es del 15%.
Ejercicio 5: Calcular el porcentaje en volumen de una disolución de 5000 ml de ácido nítrico en una disolución con 8L de agua.
Importante: La masa de la solución es igual a la suma del masa del soluto más la masa del solvente.
Por ejemplo: Queremos preparar leche en polvo con azúcar.
¿Cuál es el soluto? ¿Cuál es el solvente?
Si empleamos 100g de leche en polvo y 10 g de azucar ……………equivalen a 100g de solvente … 10 g de soluto y 110 g de solucion.
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TEMA 4: SEMANA 6 Y 7: UNIDADES DE CONCENTRACIÓN - % M/ M
Ejercicios:
A continuación comenzaremos una guía de problemas donde pondremos en práctica esta fórmulas.
1) Calcula el % m/m de una solución que tiene 6 gramos de soluto en 80 gramos de solución.
2) Calcula el % m/m de una solución que tiene 10 gramos. de soluto y 110 gramos. de solvente.
3) Calcula la masa de soluto que tendría una solución de 220 gramoss. que es 4% m/m.
4) Cuantos gramos. de soluto y solvente tendrán 320 gramos de solución cuya concentración es 5 % m/m:
5) Cuantos gramos de soluto tendrán 1200 ml de solución cuya concentración es de 6% m/v.
6) Que volumen tendrá una solución al 5% m/v que contiene 80 grs. de soluto.
7) Cuál será el % v/v en una solución que se preparo con 9 ml de soluto y 180 ml de solvente.
8) Cuáles son los volúmenes del soluto y solvente de una solución de 2000 ml al 16 % v/v.
Densidad:
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Con la densidad podemos transformar o pasar una cantidad de masa a su equivalente en volumen o viceversa.
Densidad = masa / volumen
Aquí les dejo 2 ejemplos.
1) Cuantos grs. habrán en un volumen de 12 ml de una solución que tiene una densidad de 1.84 gr/ml.
Masa = Densidad x Volumen
Masa = (1.84 gr./ml) x 12 ml.
Masa = 22.08 grs.
2) Que volumen tendrá una masa de 28 grs. de una solución cuya densidad es 1.76 gr./ml.
De la fórmula anterior despejamos al volumen.
V = masa / densidad
V = 28 grs / 1,76 grs/ml
V = 15.91 ml.
TEMA 5: SEMANA 8 Y 9: UNIDADES DE CONCENTRACIÓN - % M/ V
Ejercicios
1. ¿Cuantos gramos de soluto tendrán 1200ml cuya concentración es de 6% m/v?
2. ¿Que volumen tendrá una solución al 5% m/v que contiene 80g soluto?
3. Cual es el % p/v de NaCl de una solución que contiene 10g de soluto en 120 ml de solución
4. Calcula la cantidad de gramos de MgCl2 que se requiere para preparar 150ml de una disolución acuosa de al 12% MgCl2 p/v
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TEMA 6: EVALUACIÓN: UNIDADES DE CONCENTRACIÓN - % V/ V- % M/ M-- % M/ V
1) Calcula el % m/m de una solución que tiene 27 gramos de BeCl2 en 800 gramos de solución.
2) Calcula el % m/v de una solución que tiene 15 g KCl y se preparó empleando 110mL de H20.
3) Calcula la masa de soluto que tendría una solución de 190 g que es 5% m/m.
4) Se disuelven 31 mL de NaSO4 en 900mL de H20 . ¿Cuál es su porcentaje volumen- volumen?
5) Hallar el % m/v de una solución que fue preparada empleando 23 mL de HNO3 (densidad del HNO3 1.51 g/ml ) y 920 de H20
6. Hallar el % m/v de una solución que fue preparada empleando 32 ml de H3PO4 (densidad del H3PO4 1.88 g/ml ) y 80g de H20.
7. Calcular la concentración en porcentaje masa- volumen de una solución que fue preparada empleando 180 gramos de alcohol etílico (CH3CH2OH) disueltos en 1,5 litros de agua.
8. Calcula el % m/v de una solución que tiene 10 g de NaBr y 110 g de solvente.
9. Hallar el % v/ v de una solución que se preparó empleado 25ml de H2SO4 en 300ml de H20.
10. Se disuelven 34g de LiBr en 780 cm3 de alcohol etílico. Hallar su %m –m teniendo en cuenta que la densidad del etanol es 0,78g/cm3.
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