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Año Nivel Sector de aprendizaje Subsector de aprendizaje Docente Nombre Unidad OFV OFT Contenidos 1. Sistema nervioso: organización y función. 2. Impulso nervioso. 3. Sinapsis y neurotransmisores. 4. Vías aferentes y eferentes. 2011 3º Medio Común Ciencias Biología Alejandra Fonfach Aprendizajes Esperados Alumnos y alumnas saben y entienden que: • Todos los organismos tienen la propiedad de responder (reactividad o irritabilidad) a estímulos externos (cambios en el ambiente) cuando éstos alcanzan cierta intensidad (umbral). Algunos organismos poseen un sistema nervioso que expande la capacidad y diversidad de respuesta. • El sistema nervioso integra la función de los sistemas sensoriales y los musculares a través de centros ubicados en la médula espinal y el cerebro, donde se procesan las señales provenientes del exterior e interior del organismo. • El cerebro está formado por 100 billones de neuronas Actividades Genéricas Informarse sobre la propiedad de reactividad y sus niveles de complejidad en diversos organismos con y sin sistema nervioso. Analizar el sistema nervioso de los invertebrados láminas en ppt Reconocer la función del sistema nervioso en distintas actividades y conductas y relacionarlas con su organización general y sus unidades funcionales: las neuronas. Visualizar un ppt acerca de la estructura general SNC Evaluación organizadas en una red tridimensional cuyas interacciones originan toda la actividad mental. Esta actividad se ve reflejada en el comportamiento y en una gran variedad de atributos, tales como la inteligencia, las emociones, los afectos, el aprendizaje, el lenguaje y la memoria. El cerebro es responsable de la percepción del mundo externo e interno, fija nuestra atención, y controla la maquinaria de la acción. • Los receptores sensoriales son estructuras especializadas que responden selectivamente a un tipo de estímulo, ya sea, presión, calor o frío, vibración, luz y compuestos químicos. La respuesta de los receptores consiste en señales eléctricas que pueden viajar por las neuronas a otros lugares del Sistema nervioso donde son integradas. La visión, como otras sensaciones, es un proceso que involucra la estimulación de receptores específicos, transmisión e integración de señales nerviosas en el cerebro. En este caso, la luz estimula a los Presentar aspectos históricos sobre las ideas de la estructura y función del sistema nervioso. Observar neuronas en el tejido nervioso y hacer esquemas funcionales, ilustrando las relaciones entre su estructura y función. Laboratorio “Probemos nuestros receptores” Analizar un acto reflejo reconociendo los componentes sensoriales y motores, la direccionalidad de la señal nerviosa, sus relevos sinápticos entre el componente sensorial y el motor, y sus modificaciones post-sinápticas (excitación e inhibición). Prueba Parcial 28 de Marzo Nota Parcial 11 de Abril Informe de Laboratorio fotorreceptores que están en la retina desde la cual se generan las señales que viajan por el nervio óptico hasta ciertas regiones del cerebro donde su procesamiento produce la visión. La visión puede afectarse por anomalías oculares y nerviosas. • Las neuronas son células especializadas que permiten la comunicación casi inmediata de diferentes puntos del organismo. Estas células poseen propiedades estructurales y funcionales que permiten conducir impulsos eléctricos a gran velocidad (1 a 100 metros/segundo) e integrar la actividad de muchas neuronas. La actividad coordinada de las neuronas y sus interacciones por medio de las sinapsis producen respuestas motoras y emocionales, percepciones, aprendizaje, memoria, lenguaje y en general todos los procesos mentales. Esto es posible gracias a que se organizan formando vías y redes de señalización, con precisas y múltiples interconexiones Examinar las propiedades eléctricas de la membrana plasmática de la neurona en reposo (potencial de reposo) y bajo estimulación (potencial de acción). Analizar las características de los potenciales de acción producidos por distintos sistemas sensoriales y su relación con el tipo e intensidad del estímulo. Graficar y analizar el Impulso Nervioso Examinar esquemas de la organización del sistema nervioso central e imágenes del cerebro en actividad para ilustrar que los diferentes estímulos activan vías neuronales específicas. Laboratorio “ Disección del Encéfalo” Observar imágenes de la actividad cerebral durante el uso del lenguaje, para apreciar la complejidad de uno de los procesos mentales más característicos del hombre. Realizar un cuadro comparativo entre la sinapsis eléctrica y química Nota Parcial 2 de Mayo Laboratorio Disección del Encéfalo entre ellas y con las células musculares. Las neuronas se comunican con otras neuronas o con células efectoras musculares o glandulares a través de señales químicas (neurotransmisores) que se liberan por exocitosis en las terminales sinápticas desde la neurona activa y son captadas por receptores específicos en la superficie de la célula efectora. Los procesos de aprendizaje, formación de memoria o la acción de drogas involucran modificaciones al nivel de la sinapsis nerviosa. • La membrana plasmática de todas las células tiene un potencial eléctrico de reposo negativo, que resulta de la tendencia del ion potasio a salir de la célula por canales específicos, como resultado de una gradiente de concentración que se mantiene por la actividad de la bomba de sodio-potasio, consumiendo energía. En las neuronas, el potencial de reposo puede ser modificado rápidamente (despolarización) gracias a la apertura de canales de sodio, como resultado de estímulos Hacer inferencias y conjeturas sobre el mecanismo del potencial de reposo, en base a información y esquemas funcionales. Hacer conjeturas e inferencias sobre el mecanismo que origina el potencial de acción aplicando conocimientos previos. Representar esquemáticamente una sinapsis y describir la transmisión del mensaje nervioso por medio de neurotransmisores. ambientales o señales de otras neuronas. Esto genera potenciales de acción que son utilizados para transmitir las señales nerviosas de un sitio a otro. La información que lleva el impulso nervioso está codificada en la frecuencia y número total de potenciales de acción. Los nervios que poseen axones largos tienen una vaina aislante de mielina, interrumpida por nudos de Ranvier, que hace más rápido el viaje del impulso nervioso. • El sistema muscular es controlado por el sistema nervioso de manera voluntaria o refleja, somática o autónoma. Un ejemplo de esto son los movimientos respiratorios controlados por centros que reciben información sobre la composición química de la sangre (oxígeno, dióxido de carbono y pH) y la distensión de la caja torácica. A nivel celular existen estructuras citoplasmáticas que forman un verdadero “motor molecular” (sarcómero) y proveen a las células musculares estriadas de la capacidad de Analizar la función integradora de señales en la neurona post-sináptica. Realizar las actividades teresa Audresih Informarse en la bibliografía sobre los principales neurotransmisores cerebrales y drogas que afectan el comportamiento. Establecer relaciones entre estructura y función del ojo y realizar experiencias sobre interpretaciones visuales y sobre anomalías visuales producidas por lesiones nerviosas. Laboratorio Disección de Ojo Estudiar la relación entre estructura y función de fotorreceptores, como ejemplo de receptor sensorial que traduce un estímulo ambiental en una señal neuronal. Informarse sobre el control nervioso de los distintos tipos de músculo, sus funciones en el organismo, y reconocer manifestaciones de su actividad en situaciones cotidianas. contracción para el movimiento del organismo. Alumnos y alumnas mejoran sus habilidades para: • Elaborar y sintetizar conceptos. • Razonar, inferir y hacer conjeturas, en base a conocimientos previos y problemas. • Utilizar distintas fuentes de información. • Interpretar gráficos, fotografías, dibujos y esquemas funcionales. Construir en forma grupal un músculo Investigar sobre la estructura de la unión neuromuscular, cómo se transmite el estímulo desde el nervio al músculo, aplicando los conocimientos adquiridos, y la estructura de la fibra muscular con su aparato contráctil. Explicar los cambios de volúmenes y presiones del proceso de ventilación pulmonar, e ilustrar el control de la frecuencia respiratoria, reconociendo los elementos sensoriales, nerviosos y musculares. Prueba Parcial 6 de Junio Realizar las actividades pág 92 a la 96 Libro de Biología Arrayán serie prisma Nota Parcial Disección de Ojo 13 de Junio Regulación de las funciones corporales y Homeostasis 1. Homeostasis y función renal 2. Regulación neuroendocrina Alumnas y alumnos saben y entienden que: • El sistema endocrino regula múltiples procesos en el organismo a través de señales químicas vertidas a la sangre (hormonas). Estas señales modifican la actividad de las células capaces de captarlas (efectores). • Es necesario mantener un ambiente interno relativamente constante (homeostasis) para asegurar una adecuada función celular. Esto se logra por múltiples procesos Describir el medio interno del organismo, discutir sobre su importancia, e identificar los principales factores que tienden a modificarlo y a regularlo, haciendo inferencias a partir de datos presentados en tablas y gráficos. Analizar experimentos de regulación del medio interno, proponer una definición de homeostasis, deducir la función del riñón y discutir posibles mecanismos de regulación. integrados. Ejemplos de estos procesos integrados son la mantención de la composición química del medio interno y la regulación de la temperatura corporal. • Los riñones son los principales responsables de la mantención de la composición química de la sangre al eliminar los compuestos de desechos tóxicos, regular su concentración y controlar el contenido de agua (equilibrio hídrico) del organismo. • El volumen de agua que se elimina diariamente por el riñón depende del estado de hidratación del organismo y se regula por acción de la hormona antidiurética, que controla el grado de reabsorción del agua filtrada libremente en el glomérulo. • Las respuestas al estrés (comportamiento innato ante la amenaza) y el control de la temperatura implican una acción coordinada de los sistemas nerviosos y endocrino, con circuitos hormonales y nerviosos que involucran a las glándulas del hipotálamo Observar la estructura del nefrón y relacionarla con su función en la formación de orina. Prueba de Calidad Explicar la regulación hormonal del volumen y concentración de orina como un ejemplo de control por retroalimentación. Analizar el funcionamiento neuro-hormonal en la coordinación e integración de los diversos procesos que se gatillan en situaciones de estrés, evidenciando el control por retroalimentación. Reconocer las semejanzas y diferencias entre el control endocrino y el control nervioso. y a las suprarenales. Alumnos y alumnas mejoran su habilidades de: • Razonar, inferir y hacer conjeturas, en base a conocimientos previos y problemas. • Utilizar distintas fuentes de información. • Interpretar gráficos, fotografías, dibujos y esquemas funcionales. Realizar actividades pág 132 a la 136 Libro de Biología Arrayán serie Prisma Contenidos Biología humana y salud: higiene nerviosa 1. Drogas y toxicomanía 2. El estrés Aprendizajes Esperados Los alumnos y alumnas saben y entienden: • Que el consumo de drogas es un problema de salud y social, que se refleja en la magnitud y evolución que ha tenido en la población escolar urbana desde Octavo Básico hasta Cuarto Año Medio, que es influenciado por diversos factores, incluyendo las características del individuo (sexo y edad), de la familia y del entorno (curso, tipo de establecimiento, región), y por lo tanto es susceptible de prevención. • Cuáles son las estrategias de prevención a nivel nacional que se llevan a cabo a través de programas y proyectos dirigidos especialmente a la población escolar, que es la de más alto riesgo. • Los efectos de las drogas clasificadas como lícitas (el alcohol y el tabaco) o ilícitas (marihuana, cocaína, pasta base, etc) de mayor consumo en Chile, sobre la salud de los consumidores y la sociedad. • El estrés es el Actividades Genéricas Describir la magnitud y evolución del consumo de drogas en la población escolar chilena, representando los datos gráficamente por medio de recursos computacionales, e interpretarlos en un contexto de salud y social. Interpretar tablas de datos y opinar críticamente sobre los factores de riesgo de mayor relevancia que inciden en el consumo de drogas en la población escolar chilena. Investigar sobre las estrategias de prevención y tratamiento del abuso de drogas. Evaluación comportamiento innato ante la amenaza y consiste en una reacción defensiva y/o adaptativa comandada por el sistema neuroendocrino-emocional, que controla la conducta externa. • El agente inicial que induce el estrés se llama estresor y proviene generalmente del medio ambiente natural y del hombre (ejemplo: contaminantes múltiples, tabaco, droga, violencia, tráfico, robo). • La amenaza se considera el estresor más frecuente y universal, por su potencialidad para poner en peligro la integridad corporal y psíquica, generando miedo, que en sí mismo es un estresor endógeno. • Un estresor sorpresivo, conmovedor o muy violento siempre producirá estrés, cualquiera sea el temperamento, constitución genética o experiencia previa de la persona. • La duración del estrés puede extenderse por minutos, horas o semanas según la magnitud, Se informan y comunican sobre los efectos de las drogas lícitas e ilícitas en el cuerpo humano. Planifican una investigación para evaluar los factores de riesgo de consumo de drogas más frecuentes que pueden sufrir los estudiantes del establecimiento y proponen medidas de tipo comunitario que puedan seguir los alumnos y alumnas para disminuir o dejar el consumo de drogas. Identificar y describir situaciones de estrés en la vida cotidiana. Caracterizar los agentes estresores. intensidad, duración y sorpresa del estresor, y puede hacerse crónico, transformándose en una enfermedad. • Durante el estrés se modifica el medio interno y la descarga de diversas hormonas que sensibilizan e influyen en nuestra conducta, de ahí el impacto del estrés en las reacciones psicológicas y conductuales. Los alumnos y alumnas mejoran sus habilidades de: • Construir e interpretar gráficos. • Identificar relaciones causaefecto. • Utilizar distintas fuentes de información para formarse una opinión propia y expresarse críticamente sobre diversos temas. • Aplicar conocimientos adquiridos en distintos contextos. Variabilidad, evolución y adaptación Los alumnos y alumnas saben y entienden que: • Todos los seres vivos se originan de otros seres vivos Estudiar en datos experimentales los cambios o respuestas neuro-hormonales del organismo a un agente estresor. Introducir la noción de estrés agudo y estrés crónico a partir de relatos de diferentes situaciones de estrés, identificando los elementos comunes. Investigar formas de prevenir y manejar el estrés crónico y comunicar sus resultados al curso. Informarse sobre los conceptos de fósil, su proceso y relación con la estratificación y tiempo evolutivo. 1. Variación y evolución 2. Adaptación (principio universal de continuidad) y todas las especies no son permanentes o inmutables sino que evolucionan en el tiempo, por mecanismos que dependen de cambios genéticos y de la interacción con el medio (principio universal de evolución). Estos principios proveen el fundamento a la teoría de la descendencia con modificación de Darwin. • Darwin propuso el proceso de selección natural como mecanismo de evolución, en el cual actualmente se considera que intervienen los siguientes factores: 1) el potencial que tienen las especies para incrementar el número de sus individuos (Ley de Malthus, utilizada por Darwin y Wallace); 2) la variación genética de la descendencia debida a mutaciones o recombinaciones de genes (conocimiento de la genética actual); 3) la disponibilidad limitada de los recursos requeridos para mantener la vida (Malthus); 4) la Estudiar el aporte del registro fósil a la teoría de la evolución orgánica Representar los principales eventos geológicos, ecológicos y evolutivos en la escala de tiempo geológico. Proponer explicaciones y hacer predicciones en base a registros de huellas fósiles, distinguiendo hechos e hipótesis. constante selección de la descendencia más capacitada para sobrevivir y reproducirse en un determinado ambiente (Darwin). • Las ideas aportadas por Darwin sobre la evolución orgánica produjeron gran impacto en la cultura, contrastando con las ideas y creencias sobre el origen de las especies previas a Darwin. • Los registros fósiles generalmente revelan una sucesión de formas en los organismos y aportan las evidencias más directas de la teoría de la evolución orgánica, mostrando frecuentemente una direccionalidad. Es decir, que las formas de plantas y animales más simples generalmente preceden a las más complejas y que los estratos de fósiles más recientes presentan un parecido más acentuado con las especies vivas actuales. En la evolución de plantas y animales se distinguen eventos evolutivos que Explicar las teorías de Darwin, reconociendo los hechos e inferencias en que se basaron. Realizar una investigación bibliográfica sobre la historia de Charles Darwin y el impacto cultural de su teoría en contraste con otras teorías evolutivas. Formular hipótesis que relacionen el éxito reproductivo con la selección sexual. Identificar el papel del dimorfismo sexual. llevaron a la colonización de los ambientes terrestres. • Tanto la diversidad como las similitudes entre las variadas formas de vida son explicadas por la evolución de especies a partir de ancestros comunes. • La diversidad continental (reinos biogeográficos) se explica por la deriva continental. • En organismos con reproducción sexual, una especie es un conjunto de poblaciones de individuos interfecundos que comparten un mismo programa genético, el cual pasa de una generación a la otra. En estas especies el proceso evolutivo requiere aislamiento reproductivo. • La selección natural opera sobre la variación de aquellas características heredables que influyen en la sobrevivencia y la reproducción. • La biología molecular ha aportado nuevas y contundentes evidencias de las relaciones filogenéticas y evolución de los seres vivos y también sobre la frecuente ocurrencia En grupos, investigar en la bibliografía sobre mecanismos de aislamiento reproductivo y modelos simplificados de especiación por radiación evolutiva, y presentar los datos en forma de ensayos para ser revisados y discutidos por el curso. Realizar experiencias de indagación científica, formulación de explicaciones en base a información sobre procesos de selección natural actuales. Comparar secuencias de DNA que revelen evidencias de evolución al nivel molecular. de mutaciones neutras. • La selección natural da como resultado organismos estructural y conductualmente adaptados, esto es, capaces de sobrevivir en su ambiente y responder a los cambios ambientales, que pueden ser geográficos, diarios o estacionales. • Los métodos de estudio del tiempo geológico hacen posible situar los principales acontecimientos relacionados con la evolución de los organismos en el planeta. Mejoran sus habilidades para: • Obtener y procesar información científica de diversas fuentes. • Realizar indagaciones bibliográficas y comunicarlas en forma oral y escrita. • Informarse sobre hechos históricos en ciencia, distinguiendo hechos de interpretaciones y apreciando sus limitaciones y aportes. • Obtener y procesar información de diversas fuentes. • Observar y describir en un contexto científico. Describir características de animales y plantas y relacionarlas con la adaptación al ambiente. Definir el concepto de adaptación biológica. Reconocer los principales eventos evolutivos en la colonización de los ambientes terrestres por plantas y animales. Informarse sobre la variedad de adaptaciones en las plantas y los animales para responder a cambios ambientales, diarios y estacionales. Investigar sobre los diferentes receptores sensoriales y su grado de desarrollo en distintos organismos. Comunicar la información al curso. Analizar un texto con información sobre los grandes cambios adaptativos en la historia evolutiva de los grupos mayores de organismos. Establecer relaciones entre el registro fósil y la adaptación de un linaje en tiempo evolutivo. • Discutir y comunicar el significado de fenómenos. • Informarse en diversas fuentes gráficas (fotografías e ilustraciones). • Realizar esquemas de síntesis. • Razonar, estableciendo relaciones entre distintos conceptos. Observar y describir el funcionamiento de algunas estructuras especializadas en organismos unicelulares y discutir su homología y origen.