BIOLOGÍA Y SALUD HUMANA

BIOLOGÍA Y SALUD HUMANA 17 Actividades seleccionadas Dra. Maria Antonia Malajovich BIOLOGÍA Y SALUD HUMANA (2015) 17 ACTIVIDADES SELECCIONADAS Dra. Maria Antonia Malajovich Biotecnología: enseñanza y divulgación http://bteduc.com LISTA DE ACTIVIDADES A1. CONSTRUCCIÓN DE UN MODELO CELULAR A2. DIVISIÓN CELULAR E INFORMACIÓN HEREDITARIA A3. HERENCIA EN SERES HUMANOS A4. EPIDEMIA A5. LOS ALIMENTOS A6: EL CEPILLADO DE LOS DIENTES A7. UNA DIGESTIÓN ARTIFICIAL A8. LA CAPACIDAD RESPIRATORIA A9. LA FRECUENCIA DE LOS LATIDOS CARDÍACOS A10. GRUPOS SANGUÍNEOS A11. EL PULGAR OPONIBLE A12. LA SENSIBILIDAD DE LA PIEL A13. LOS PELIGROS DEL SOL A14. EL OLFATO A15. LA VISTA A16. LA AUDICIÓN A17. EL TIEMPO DE REACCIÓN Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 3 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A1. CONSTRUCCIÓN DE UN MODELO CELULAR El corcho es un material de revestimiento producido en el tronco de ciertos árboles con el cual se fabrican tapones y otros utensilios. Robert Hooke observó por primera vez ese material al microscopio y nombró como “células” a sus cavidades microscópicas. Descubrimientos posteriores mostraron que todas las plantas y animales están formados por células. A pesar de las grandes variaciones en forma, estructura y tamaño, las células son las unidades fundamentales de los seres vivos. En esta actividad estudiaremos la estructura celular y la función de algunas subunidades. MATERIALES (por grupo): parafina gel, lana o espaguetis, pimienta, globos, papel aluminio, limpiadores de pipa, film de PVC, mostacillas, etc. PROCEDIMIENTO 1. Complete la leyenda de los esquemas siguientes, indicando el nombre y la función de cada estructura. 2. Arme los modelos de célula vegetal y de célula animal con los materiales disponibles. 3. ¿Cuáles son las organelas representadas? ¿Cómo? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 4 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A2. DIVISIÓN CELULAR E INFORMACIÓN HEREDITARIA MATERIALES: masa para modelar, tallarines, pajitas o tiras de papel para representar los cromosomas. PROCEDIMIENTO 1. LA CÉLULA MADRE Considerar dos pares de cromosomas. Variar el tamaño y la posición del centrómero en cada par. 2. MITOSIS Representar de manera simplificada lo que ocurre en la mitosis (célula madre, duplicación de los cromosomas, división y células hijas) B. MEIOSIS Representar de manera simplificada lo que ocurre en la meiosis (célula madre, duplicación de los cromosomas, primera y segunda división y células hijas) PREGUNTAS ¿Cuál es el número de cromosomas de la célula madre? En la mitosis, ¿cuántas células hijas se forman a partir de la célula madre y cuál es su número de cromosomas? ¿En qué parte del cuerpo ocurre la mitosis? En la meiosis, ¿cuántas células hijas se forman a partir de la célula madre y cuál es su número de cromosomas? ¿En qué parte del cuerpo ocurre la meiosis? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 5 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A3. HERENCIA EN SERES HUMANOS Esta actividad se encuentra en el libro “Guia de Apoio Didático” de Amabis & Martho (Editora Moderna). Es excelente. La idea es dibujar un contorno de cara (oval o cuadrado) y armar moldes de pelo, cejas, ojos, labios, nariz y orejas que puedan cortarse y pegar de modo a ir montando la apariencia del individuo. Lamentablemente, la reproducción de las figuras está expresamente prohibida en el texto y cada cual tendrá que construir su material. En esta actividad simularemos la transmisión de algunas características humanas: FORMA DEL ROSTO: puede ser oval (genotipos QQ o Qq) o cuadrado (genotipo qq). La elección de la letra Q para representar los alelos sigue la convención de utilizar la inicial del carácter recesivo. TIPO DE CABELLO: puede ser crespo (genotipo Cc Cc ), liso (genotipo CL CL ) u ondulado (genotipo (Cc CL). En este caso como se trata de ausencia de dominancia, elegimos la inicial de la característica (letra C) con el índice C o L para representar los alelos. ESPESOR DE LAS CEJAS: puede ser gruesa (genotipo FF o Ff) o fina (genotipo ff). ESPACIO ENTRE LOS OJOS; los ojos pueden estar más juntos (genotipo OJ OJ), más separados (genotipo OS OS) o medianamente separados (genotipo OS OJ ). ANCHO DE LA NARIZ; la nariz puede ser estrecha (genotipo NE NE), ancha (genotipo NL NL) o de ancho medio (NE NL). GROSOR DE LOS LABIOS; los labios pueden ser finos (genotipo LF LF), gruesos (genotipo LGLG) o de espesor medio (LFLG). FORMA DEL LÓBULO DE LA OREJA; el lóbulo puede estar libre (genotipos AA o Aa) o adherido (genotipo aa). Si fuera necesario se pueden agregar características como la presencia de “hoyuelos” alrededor de la boca (genotipos CC o Cc) o su ausencia (genotipo cc) y la presencia de barbilla partida (genotipos FF o Ff) o su ausencia (genotipo ff). Cada grupo recibirá fotocopias en papel con el contorno de los rostros y de las características a ser sorteadas (cabellos, nariz, ojos, etc.). La actividad consiste en sortear, con lanzamiento de monedas, cuales serán las características del hijo o hija de una pareja hipotética, representada por un par de estudiantes. Enseguida, se debe recortar el dibujo correspondiente a la característica sorteada, colocándolo apropiadamente sobre el diseño del contorno del rostro previamente sorteado. Nótese que esta actividad apenas simula la herencia de ciertas características humanas; estas están sujetas a grandes variaciones de persona a persona, debido a la penetrancia incompleta y a la expresividad variable de los genes. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 6 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A4. EPIDEMIA MATERIALES PARA EL PROFESOR: 1 o 2 vasos con solución de NaOH concentración 1M, fenolftaleína en cantidad suficiente para testear todos los tubos, 1 jeringa o pipeta plástica,1 recipiente para recoger las jeringas. MATERIALES POR ALUMNO: 1 vaso con agua, una jeringa, 1 ficha, 1 lápiz. En esta actividad, vamos a simular la transmisión de una enfermedad sexualmente transmisible. Con este objetivo, 1. Cada alumno recibirá un vaso con líquido y una jeringa. 2. Los alumnos circulan e intercambian 1 cm3 del vaso con 3 colegas. 3. Inmediatamente los alumnos anotan con quien intercambiaron líquido del vaso y en qué orden. Primer intercambio Segundo intercambio Tercero intercambio 4. A continuación, el/la Profesor/a colocará una gota de fenolftaleína en cada vaso. ¿Cuál es el color en su vaso? 5. ¿Cuáles son los compañeros con líquido rojo en el vaso? ¿Con quién intercambiaron líquido? Complete la tabla de la página siguiente. DISCUSIÓN Considerando que se trata de la simulación de una enfermedad transmisible por intercambio de fluidos orgánicos, ¿cuál fue el paciente cero? ¿Por qué? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 7 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD ALUMNO PRIMER INTERCAMBIO SEGUNDO INTERCAMBIO TERCER INTERCAMBIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 8 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A5. LOS ALIMENTOS En esta actividad, vamos a utilizar algunas reacciones químicas para identificar la presencia de carbohidratos, lípidos y proteínas en los alimentos. A. ¿CÓMO RECONOCER LA PRESENCIA DE ALMIDÓN? Coloque unas gotas de la solución alcohólica de iodo sobre el alimento. La solución se torna rosa, azul oscuro, o incluso negra, dependiendo de la cantidad de almidón existente. Materiales: Alimentos (miga de pan; arroz, papa y pasta cocidas; banana; galletas, pasta; leche; clara de huevo cruda, batida y mezclada con un poco de agua), azulejo, solución alcohólica de iodo (color amarillo-amarronado), gotero y vasitos de plástico de café (para la leche y la clara de huevo). PROCEDIMIENTO 1. Coloque pequeñas cantidades de cada alimento sobre el azulejo (la leche y la clara de huevo serán colocadas en vasitos de plástico). 2. Coloque algunas gotas de solución sobre cada alimento. 3. Anote el resultado. ¿Qué alimentos contienen almidón? ¿En cuáles no encontró almidón? B. ¿CÓMO RECONOCER LA PRESENCIA DE LÍPIDOS? Los lípidos (aceites y grasas) dejan una mancha grasosa y traslúcida sobre el papel manteca. MATERIALES: Alimentos (pasta y arroz cocidos; aceite de cocina, manteca o margarina, clara de huevo; miga de pan humedecida con agua; banana, tocino o panceta), papel manteca, tijeras, gotero. PROCEDIMIENTO 1. Corte algunos trozos de papel manteca en cuadraditos de 4 cm por 4 cm. 2. Escriba en cada uno de ellos el nombre del alimento a testear. 3. Frote el alimento o vierta una gota en el papel correspondiente. 4. Espere que los papeles se sequen para anotar los resultados. ¿Qué alimentos contienen lípidos? ¿En cuáles no encontró lípidos? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 9 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD C. ¿CÓMO RECONOCER LA PRESENCIA DE PROTEÍNAS? Esta experiencia deberá realizarse en clase bajo la supervisión del profesor. Será necesario un reactivo de laboratorio, llamado reactivo de Biuret, que adquiere color rosa o lila en presencia de proteínas, y que consta de dos soluciones: hidróxido de sodio y sulfato de cobre. MATERIALES: Alimentos (solución de clara de huevo, goma de almidón, queso minas amasado con agua o gelatina disuelta en agua), tubos de ensayo y gradilla, solución de hidróxido de sodio 10%, solución de sulfato de cobre 1%, 2 goteros. PROCEDIMIENTO En cada tubo de ensayo colocar 2 dedos del alimento a testear, 20 gotas de la solución de sulfato de cobre y 20 gotas de la solución de hidróxido de sodio. Prever un tubo control con agua en vez del alimento. ¿Qué alimentos contienen proteínas? ¿En cuáles no encontró ¿Cuál es la función del tubo control? ¿Qué alimentos contienen lípidos? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 10 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A6: EL CEPILLADO DE LOS DIENTES A. REMOVIENDO MANCHAS MATERIALES: cepillo dental, huevos hervidos e inmersos durante la noche en una gaseosa (coca o pepsi-cola), dentífrico, agua, leche, agua gasificada, agua oxigenada, etc. ¿Cuál consigue limpiar mejor la cáscara del huevo? B. LA PLACA BACTERIANA MATERIALES: revelador de placa bacteriana, hilo dental. Cada alumno deberá traer su cepillo de dientes. PROCEDIMIENTO 1. Realice un buche con un poco de agua. Escupa el agua y coloque dos gotas del revelador de placa bacteriana sobre la lengua, para esparcir el producto por los dientes, en la parte interna y externa de cada arco. Escupa el producto. 2. Observe en el espejo la presencia de placa bacteriana. 3. Cepille bien los dientes y pase hilo dental. Repita el procedimiento con el revelador de placa bacteriana, teniendo cuidado de no ingerir dicho líquido. 4. Observe nuevamente los dientes en el espejo. 5. ¿Qué ocurrió? ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA: Investigue qué es la ortodoncia y cuáles son las técnicas utilizadas. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 11 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A7. UNA DIGESTIÓN ARTIFICIAL Mastique vigorosamente un pedazo de miga de pan. ¿Hubo algún cambio en el gusto? ¿Cuál es la acción de la saliva? Además de la saliva, otros jugos digestivos tales como el jugo gástrico y el jugo pancreático participan también de la digestión. En esta actividad vamos a mezclar tres de esos jugos, un alimento rico en almidón (macarrones), otro rico en proteínas (clara de huevo) y un tercero rico en lípidos (tocino o manteca) y seguiremos su digestión. MATERIALES (por equipo): 4 macarrones cocidos (tipo “chumbinho”), 4 cubitos de clara de huevo cocida, 4 cubitos de tocino cocido, 4 tubos de ensayo, suporte para tubos de ensayo, rotulador, papel de aluminio, 10 mL de jugo gástrico, unas gotas de bilis y 10 mL de jugo pancreático. Preparación de jugo gástrico Disuelva 1g de pepsina en agua, hasta completar 100 mL de solución. Agregue ácido clorhídrico, de a poco, verificando el pH. La solución estará preparada cuando el pH esté alrededor de 2. Preparación de jugo pancreático Disuelva 1g de pancreatina en agua, hasta completar 100 mL de solución. Verifique el pH; en el caso de que la solución no estuviera alcalina, agregue solución de bicarbonato de sodio (10%), hasta que el el pH quede alrededor de 8. PROCEDIMIENTO 1. Numerar los tubos de ensayo y colocar en cada uno, un macarrón, un cubo de clara de huevo cocida y un cubo de tocino. 2. Agregar en el tubo 1, 4 mL de agua; igual cantidad de saliva en el tubo 2, de jugo gástrico en el tubo 3 y de jugo pancreático en el tubo 4. 3. Tapar los tubos con papel de aluminio y dejarlos en el soporte durante 3 o 4 días. 4. Observar el contenido de los tubos y anotar los resultados obtenidos. CONTENIDO DE LOS TUBOS Día AGUA SALIVA JUGO GÁSTRICO JUGO PANCREÁTICO Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 12 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD RESULTADOS Compare los tubos 1 y 2 y describa las modificaciones que ocurrieron. Compare los tubos 1 y 3 y describa las modificaciones que ocurrieron. PREGUNTAS ¿Qué enzima debe tener un jugo digestivo para digerir la pasta? ¿Y la clara de huevo? ¿Y el tocino? Si los jugos gástrico y pancreático tuvieran las tres enzimas, ¿qué debe ocurrir con los alimentos en los tubos 2 y 3? Si uno de los jugos no contiene una de las enzimas, por ejemplo lipasa, ¿qué ocurre? ¿Cuál es la información dada por el tubo 3? ¿Ocurrió algo en el tubo 1? ¿Por qué se agregó ese tubo al experimento? ¿Qué encontraríamos si hiciéramos un análisis químico de los tubos 2 y 3? ¿Cuál es el jugo digestivo que no estudiamos? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 13 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A8. LA CAPACIDAD RESPIRATORIA La figura de abajo representa la capacidad respiratoria vital de un individuo. Intente concientizarse de los movimientos que realiza durante la respiración normal y la respiración forzada. En esta actividad vamos a medir con un espirómetro el volumen de aire correspondiente a la capacidad vital de una persona. A. CONSTRUCCIÓN DEL ESPIRÓMETRO Construir un espirómetro con una botella de agua mineral y una manguera de acuario o pecera. El espirómetro deberá tener en la parte externa una escala de volumen. B. MEDICIÓN DE LA CAPACIDAD VITAL CON EL ESPIRÓMETRO 1. Nivele la botella sobre la cuba de agua. 2. Después de una expiración forzada, aspire aire de la botella en una inspiración forzada. 3. Manteniendo apartada la salida de la manguera, deje la botella hundida, de manera de equilibrar la presión interna y la presión externa. El valor obtenido indica El volumen correspondiente al conjunto formado por el aire complementario + aire corriente + aire de reserva, es decir la capacidad vital. 4. Retire la botella de agua y reinicie el experimento. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 14 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD RESULTADOS Después de analizar el esquema siguiente, considere los valores obtenidos. Los valores obtenidos indican el volumen correspondiente al conjunto formado por el aire complementario + aire corriente + aire de reserva, esto es la capacidad vital. MEDICIONES 1 2 3 4 5 MEDIA (mL) VOLUMEN (mL) DE AIRE Sabiendo que el volumen del aire residual varía entre 1,00 y 1,19 L, calcule su capacidad respiratoria basal. Complete el esquema de abajo indicando el valor estimado de la capacidad respiratoria vital y de la capacidad respiratoria basal. Capacidad respiratoria basal Capacidad respiratoria basal Capacidad (mL) respiratoria basal = = Volumen de aire residual + Capacidad respiratoria vital + = Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 15 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD PREGUNTAS ¿Sería posible medir el volumen de aire corriente? ¿Cómo? ¿Cuáles serían las dificultades encontradas? ¿Cómo podría aumentar su capacidad respiratoria? ¿Cuál es la importancia de los estudios espirométricos en los deportistas? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 16 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A9. LA FREQUENCIA DOS LATIDOS CARDÍACOS Con el dedo índice haga una leve presión en la muñeca de su compañero y anote el número de latidos cardíacos durante un minuto (pulso). Repita la medición luego de cada ejercicio físico realizado. Características de los alumnos Alumno Datos C1 2 3 4 5 3 4 5 Sexo Edad Peso PULSO NORMAL Alumno Datos 1 2 Pulso normal (1 min.) Media de pulso normal (1 min) = _________________________ Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 17 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD PULSO LUEGO DEL EJERCICIO FÍSICO Actividad Alumno 1 Pulsaciones (1min.) Alumno Alumno Alumno 2 3 4 Alumno 5 Media Levantamiento de peso Flexiones (10 veces) Abdominales (20 veces) Corrida (03 vueltas) Saltos (01 vuelta) Saltos (03 vueltas) Competición Analice los resultados y compare con los datos obtenidos por sus compañeros. Con un esfuerzo físico, ¿el ser humano desarrolla taquicardia o bradicardia? ¿Por qué? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 18 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A10. GRUPOS SANGUÍNEOS La aglutinación de los hematíes de la sangre de un individuo en contacto con suero de otros individuos permite clasificar a los seres humanos en cuatro grupo sanguíneos: A, B, AB, O. Estos grupos pueden explicarse por la presencia de diferentes antígenos en la membrana celular de los hematíes: las aglutinógenos A y B. En las personas del grupo A, los hematíes poseen el aglutinógeno A, pero no el B; en aquellas del grupo B, los hematíes poseen el aglutinógeno B, pero no el A; en aquellas del grupo AB, los hematíes presentan los dos aglutinógenos y, finalmente en las del grupo O los hematíes están desprovistos de ambos. En esta actividad, analizaremos varios documentos fotográficos que muestran cómo podemos utilizar determinados reactivos (sueros anti-A y anti-B) para tipificar los hematíes A, B, AB y O A. LOS MATERIALES NECESARIOS Documento 1 : ¿Cuáles son los materiales necesarios? ¿Cuáles las etapas a seguir? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 19 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD B. LA REACCIÓN DE LOS HEMATÍES A, B, AB Y O CON SUEROS ANTI-A Y ANTI-B Documento 2 : Luego de observar cuidadosamente las fotografías anexas, complete los esquemas mostrando la aglutinación de hematíes. Complete la leyenda. Hematíes A Suero anti-A Hematíes B Suero anti-B Suero anti-A Hematíes AB Suero anti-A Suero anti-B Hematíes O Suero anti-B Suero anti-A Suero anti-B Finalmente, complete el cuadro indicando con (+) la aglutinación de los hematíes y con (-) la falta de aglutinación. Hematíes A B AB O Suero anti-A Suero anti-B Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 20 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD C. TIPIFICACIÓN DE HEMATÍES EN 10 MUESTRAS DE SANGRE Documento 3 : ¿A qué grupo del sistema ABO pertenecen los hematíes tipificados en cada una de las imágenes? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 21 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD PREGUNTAS ¿Podríamos prever qué ocurriría si los hematíes A, B, AB y O fuesen testeados con un suero anti-AB? Los hematíes pueden tener aglutinógeno A y/o aglutinógeno B; los sueros pueden tener aglutininas anti-A y/o anti-B. Sabiendo que las aglutininas anti-A y anti-B se originan naturalmente y que, en principio, un individuo no tiene aglutininas contra sus propios hematíes, ¿cuáles son las aglutininas presentes en un suero A, en un suero B, en un suero AB y en un suero O? Responda completando el cuadro siguiente: Grupo Aglutinógeno en los hematíes Aglutinina en el suero A B AB O En una transfusión de sangre, el paciente receptor recibe hematíes de una persona sana, el dador. Teniendo en cuenta las aglutininas del suero del paciente, indique en el cuadro siguiente en cuáles casos verá aglutinación de los hematíes recibidos. Grupo sanguíneo Dador A Dador B Dador AB Dador O Receptor A Receptor B Receptor AB Receptor O Considerando el sistema AB0, represente las transfusiones posibles, es decir, que no llevan a la aglutinación de los hematíes del dador con el suero del receptor. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 22 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A11. EL PULGAR OPONIBLE Si bien un pulgar oponible puede encontrarse en otros primates, es en los seres humanos donde su tamaño y movilidad se vuelven máximos. La gran destreza con la que el hombre es capaz de usar las manos se relaciona, por un lado, con la presencia de dicho pulgar, que forma una pinza con cualquiera de los dedos de la mano; y por otro lado, con la presencia de un cerebro de gran volumen, capaz de coordinar adecuadamente todos aquellos movimientos que la mano humana es capaz. En esta actividad, se dará cuenta, directamente, de la importancia del pulgar oponible para la realización de una serie de movimientos. MATERIALES: papel crepe, tijeras, clips, cuchillo y tenedor de plástico, pequeñas porciones de alimento (pedazos de pastel, de manzana, etc.), lápiz o bolígrafo, una hoja de papel, un globo, canicas, objetos bien pequeños, como tornillos o tuercas de juguete, una hoja de periódico, un peine. PROCEDIMIENTO Uno de los participantes del grupo inmovilizará el pulgar de la mano derecha (si es diestro) o la izquierda (si es zurdo) de cada uno de los otros dos compañeros, usando una cinta de papel crepe. Para ello, cada uno de ellos deberá extender la mano, manteniendo los dedos próximos unos con otros. La cinta de papel crepe deberá envolver el pulgar y la palma entera, de modo de imposibilitar cualquier movimiento del pulgar, dejando sin embargo, los otros dedos libres. A continuación, los dos compañeros dividirán la lista de actividades propuesta, realizando cada uno alguna de ellas. El alumno que no tiene el pulgar inmovilizado será el observador y el encargado de anotar los datos: Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 23 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD RESULTADOS DEL GRUPO ACTIVIDAD POSIBLE, SIENDO EL GRADO DE DIFICULTAD BAJO MEDIO IMPOSIBLE GRANDE Tomar la hoja de papel y colocarla sobre la mesa. Tomar el lápiz o bolígrafo y escribir su nombre en la hoja de papel. Compare el resultado con su letra normal Tomar de la mesa una canica. Tomar de la mesa un objeto muy pequeño, como una tuerca de juguete o un clavito. Con la tijera, intentar cortar un círculo en la hoja de papel. Utilizando las tijeras, recortar, en el periódico, las letras grandes de los títulos. Peinarse el cabello. Tomar un clip y usarlo para sujetar unas hojas de papel. Atarse los cordones de sus zapatos, en caso de que tengan cordones. Abotonarse algunos botones de su camisa. Soplar el globo y atarlo. Resuma brevemente los resultados obtenidos. Comente la frase “el hombre es inteligente porque tiene una mano”. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 24 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A12. LA SENSIBILIDAD DE LA PIEL Los receptores del tacto esparcidos en la piel no están distribuidos de modo uniforme en todas las regiones del cuerpo, por ello la sensibilidad de nuestra piel varía según la zona. Considere las siguientes partes del cuerpo: frente, mejilla, antebrazo, palma de la mano, punta del pulgar, punta del índice y pantorrilla. ¿Cuál de ellas le parece que tendrá una sensibilidad mayor? ¿Y una sensibilidad menor? Intente clasificarlas en orden decreciente de sensibilidades. Un método simple permite comprobar si está en lo cierto. Podemos medir la distancia entre los receptores apoyando dos palitos en la piel. Modificando la separación entre los palitos es posible determinar cuál es la distancia en que un individuo deja de percibir que se trata de dos objetos y “siente” uno sólo. En las áreas donde hay muchos receptores sensoriales, esa distancia será menor que en las áreas donde hay pocos receptores. MATERIALES: 1 calibre, cinta adhesiva, palitos PROCEDIMIENTO 1. Iniciar el experimento colocando los palitos a 50 mm uno de otro. ¿Cuántos puntos siente el sujeto en la piel? Si la respuesta fuera dos, colocar los palitos a 40 mm uno de otro y repetir la pregunta. Continuar el PROCEDIMIENTO hasta que la persona responda “un punto” por primera vez. 2. Separar los palitos 1 mm más y repetir la pregunta hasta encontrar cuál es la menor distancia que permite distinguir dos puntos. 3. Anotar los resultados en la tabla anexa. RESULTADOS Área de la piel estudiada Distancia (mm) mínima para discriminar entre dos puntos Frente Mejilla Antebrazo Palma de la mano Punta del pulgar Punta del índice Pantorrilla Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 25 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD Compare sus resultados con los otros grupos. Represente los datos en un diagrama de barras. PREGUNTAS 1. ¿En qué parte del cuerpo es mayor la distancia mínima para discriminar entre dos puntos? 2. ¿En qué parte del cuerpo es menor la distancia mínima para discriminar entre dos puntos? 3. ¿Cuál de las dos áreas anteriores tiene mayor número de receptores?¿Por qué? 4. En función de los resultados de la clase, clasificar las diferentes partes del cuerpo en función de la sensibilidad. ¿Los resultados confirman su hipótesis previa? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 26 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A13. LOS PELIGROS DEL SOL La radiación ultravioleta (UV) es una forma de radiación emitida por el sol que afecta todas las formas de vida en la tierra. Existen tres tipos de radiación, UVA, UVB y UVC siendo de una forma u otra, todas perjudiciales para los seres humanos. La quemadura es el primero y más evidente de los efectos de una exposición exagerada a la radiación UV. La pigmentación de la piel determina la velocidad a la cual la piel se quema. Las personas con piel clara precisan solo 15 a 30 minutos, mientras que las personas con piel moderadamente pigmentada requieren 1 a 2 horas. Si bien las personas muy pigmentadas normalmente no se queman, ellas deben tomar precauciones contra otros efectos perjudiciales de la radiación UV. A largo plazo, la sobreexposición a la radiación UV, puede tener consecuencias graves: envejecimiento prematuro, cataratas y cáncer de piel. Debido a los efectos sobre la salud es necesario limitar la exposición a los rayos UV mediante ropas o sustancias químicas (protectores solares). Antes de la exposición al sol, también conviene tener en cuenta el índice UV del área correspondiente, índice que informa sobre la cantidad de radiación en una determinada área en base a algunos indicadores tales como: el nivel de ozono, la nebulosidad y la altitud. En esta actividad, observaremos el efecto de la radiación solar sobre el papel periódico y compararemos diversos materiales respecto a su poder de filtración de la radiación solar. MATERIALES: Papel periódico, papel celofán, papel manila, vidrio, plástico, tijeras, grapadora (abrochadora), cinta adhesiva, etc. PROCEDIMIENTO: Armado del experimento Dejar el montaje hasta que el papel periódico de la ventana 2 quede amarillo. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 27 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD RESULTADOS 1. ¿Cuánto tiempo tardó el papel en quedar amarillo en la ventana 2? 2. ¿Qué ocurrió con el papel periódico en las otras ventanas? Ventana 1:_________________________________________________________________ Ventana 2:_________________________________________________________________ Ventana 3: _________________________________________________________________ Ventana 4: __________________________________________________________________ Ventana 5: __________________________________________________________________ 3. ¿Cuál es su conclusión sobre este experimento? INVESTIGACIÓN ADICIONAL Planee un experimento usando un montaje similar para estudiar algunos factores que afectan la cantidad de radiación UV recibida. HORA DEL DÍA: 75% de la radiación es recibida entre las 10 de la mañana y las 3 de la tarde cuando el sol se encuentra en el punto más alto del cielo. ESTACIONES DEL AÑO: la radiación recibida es mayor durante el verano, mientras que la diferencia entre la radiación recibida entre verano e invierno disminuye a medida que nos aproximamos al Ecuador. ALTITUD: la radiación UV es mayor en lugares altos. Como regla general se admite que el aumento es de 9% por 1.500 m aproximadamente. NEBULOSIDAD: a pesar de que las nubes bloquean mucha de la luz visible y la radiación roja (calor), permiten que pase gran parte de la radiación UV. Por ello, podemos sufrir una quemadura solar en un día nublado incluso cuando el sol parece menos intenso. SUPERFICIE REFLECTIVA: la reflexión sobre superficies tales como la nieve y el agua aumenta la radiación recibida. TIEMPO DE EXPOSICIÓN: cuanto mayor sea la exposición, mayor será la cantidad de radiación recibida. La evaluación del tiempo de exposición debe incluir las actividades cotidianas tales como: caminar hasta el autobús, pasear al perro, etc. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 28 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A14. EL OLFATO A. IDENTIFICACIÓN DE UNA SUSTANCIA POR EL OLOR MATERIALES: mezclas preparadas previamente en el laboratorio (esencias de menta, vainilla, coco etc.) 1. Identifique cuáles son las sustancias que componen las diversas mezclas (test ciego) MEZCLA N0 COMPONENTES DE LA MEZCLA ACIERTOS 1 2 2. Identifique individualmente las sustancias por el olor. SUSTANCIA N0 IDENTIFICACIÓN ACIERTOS 1 2 3 4 La identificación de una sustancia por el olor puede no ser una tarea simple. ¿Qué es más fácil, identificarlas cuando están mezcladas o cuando son presentadas independientemente? ¿Por qué? B. LA FATIGA OLFATIVA La fatiga olfativa hace que luego de un tiempo seamos incapaces de reconocer un olor, incluso si aún está presente. ¿Cuánto tiempo es necesario para acostumbrarse a un determinado olor? En esta actividad intentaremos responder la pregunta. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 29 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD MATERIALES: 2 recipientes con diferentes sustancias para oler, cronómetro. PROCEDIMIENTO 1. Coloque el primer recipiente a 40-50 cm del sujeto; este deberá respirar normalmente al mismo tiempo en que abanica suave y regularmente la sustancia con olor. 2. Mida el tiempo necesario para que el sujeto reconozca estar sintiendo apenas o deje de sentir más el olor. 3. Anote los minutos y segundos transcurridos. 4. Repita el experimento con el segundo recipiente. Tabla: Tiempo necesario (minutos, segundos) para causar la fatiga olfativa SUSTANCIA 1: ______________________ 2: _____________________ TIEMPO (minutos, segundos) Compare sus resultados con los del resto de la clase. ¿Cuál de las dos sustancias provocó antes la fatiga olfativa? Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 30 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A15. LA VISIÓN A. ¿CUÁNTOS TONOS PUEDE RECONOCER? ¿Cuántos tonos diferentes de rojo puede reconocer alguien? ¿Y de azul? ¿Y de amarillo? En esta actividad intentaremos responder clasificando diferentes soluciones coloreadas. MATERIALES: colorantes de alimentos, vasos de precipitados y tubos de ensayo. PROCEDIMIENTO Previamente: Preparar 8 a 10 soluciones con el mismo volumen de agua (100 ml) y un número diferente de gotas de colorante (1 a 8 o 10). Distribuir 20 ml de cada solución en un tubo de ensayo rotulado aleatoriamente por el técnico que será el único que conozca cuál es la concentración real de cada tubo. Cada alumno intentará clasificar los tubos, del más claro al más oscuro. Tabla: Clasificación de los tubos del más claro al más oscuro. COLOR SECUENCIA ACIERTO AZUL ROJO AMARILLO 1. ¿En relación a cuál color obtuvo un mayor número de aciertos? 2. ¿En relación a cuál tuvo un menor número de aciertos? 3. Compare sus resultados con los de sus compañeros. 4. Realice un breve resumen de sus conclusiones Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 31 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD B. LA VISIÓN BINOCULAR Y LA NOCIÓN DE DISTANCIA La importancia de la visión binocular puede evidenciarse mediante una simple experiencia. Tome un lápiz en cada mano y extienda los brazos de manera de colocarlos ligeramente separados uno de otro en dirección horizontal (goma con goma) o vertical (uno sobre otro). Experimente juntar las gomas con un ojo cerrado y con los dos ojos abiertos. ¿Qué ocurre? En esta actividad estudiaremos cómo un persona puede evaluar mejor una distancia, si cuando mira con un ojo o cuando mira con los dos. ¿Usted qué cree? MATERIALES: vaso plástico, monedas, regla, venda. PROCEDIMIENTO 1. El experimentador se coloca a 60 cm del sujeto que estará sentado en una silla y con el ojo derecho vendado. 2. El experimentador moverá lentamente una moneda 60 cm por arriba del vaso de plástico. 3. Cuando el sujeto crea que la moneda se encuentra por encima del vaso, dirá “ya” y el experimentador soltará la moneda que caerá dentro del vaso. Se realizarán tres intentos, anotando en la tabla si acierta o no. 4. A continuación, el experimento será repetido con el otro ojo vendado y finalmente con los dos ojos abiertos. 5. Finalmente, el PROCEDIMIENTO completo será repetido aumentando la distancia entre el experimentador y el sujeto (2,5 a 3 m). Los datos serán anotados en la tabla correspondiente. Tabla 1: Aciertos a una distancia de 60 cm OJO ABIERTO TENTATIVA N) IZQUIERDO DERECHO AMBOS 1 2 3 TOTAL Tabla 2: Aciertos a una distancia de 3 m Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 32 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD OJO ABIERTO TENTATIVA N) IZQUIERDO DERECHO AMBOS 1 2 3 TOTAL ¿Qué ocurrió? C. EL CAMPO VISUAL ¿Con qué eficiencia se puede desarrollar una tarea cuando el campo visual se encuentra restringido? MATERIALES: máscaras cortas y largas, pelota pequeña, 2 sillas. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 33 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD PROCEDIMIENTO 1. Los dos sujetos se sientan lado a lado y se alejan hasta tocarse las puntas de los dedos con los brazos extendidos. Durante el experimento, los dos sujetos podrán inclinar levemente el cuerpo, pero no podrán quitar los pies del lugar. 2. Uno de ellos lanza la pelota al otro, que se la devuelve (repetir 10 veces). Anotar el número de aciertos en la tabla. 3. Repetir el experimento con la máscara corta y con la máscara larga. Tabla: Variación del número de aciertos con diferente restricción del campo visual. TENTATIVAS CAMPO VISUAL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TOTAL DE ACIERTOS SIN MÁSCARA C/ MÁSCARA CORTA C/MÁSCARA LARGA 1. ¿En qué caso hubo un mayor número de aciertos? 2. ¿En qué caso hubo un menor número de aciertos? 3. Resuma sus conclusiones Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 34 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A16. LA AUDICIÓN ¿Observó alguna vez que muchas personas al oír un sonido se giran en dirección a la fuente que lo emite? Se trata de una manera de utilizar los sentidos para verificar lo que ocurre alrededor. Uno de los sentidos capta la primera señal de algo que está ocurriendo y otro sentido, en el caso la visión, es empleado para investigar mejor el área correspondiente. Sin embargo, en la oscuridad dependemos totalmente de la audición. En esta actividad distribuiremos 8 alumnos alrededor de un “oyente” que tendrá los ojos vendados. El “oyente” intentará identificar el origen de un sonido en dos situaciones: sin mover la cabeza o moviendo la cabeza. ¿En qué caso será más fácil reconocer el origen del sonido? Considere tanto las posibilidades (mover o no la cabeza) como el origen del sonido. MATERIALES: 8 emisores de sonido (varillas, etc.), 1 venda. PROCEDIMIENTO 1. Los alumnos se distribuirán formando un círculo a por lo menos 1 m del "oyente" que tendrá los ojos vendados y permanecerá sentado. 2. El Profesor indicará aleatoriamente quien producirá el sonido (2 varillas batidas 10 veces en 5 segundos, por ejemplo) 3. Sin mover la cabeza, el “oyente” indicará de dónde proviene el sonido. 4. El ítem 2 será repetido hasta completar 5 rondas. Aciertos (+) y errores (-) serán anotados en la tabla 1. 5. El procedimiento será repetido permitiendo al "oyente" mover la cabeza. Aciertos (+) y errores (-) serán anotados en la tabla 2. Observación: los alumnos intentarán producir sonidos equivalentes durante todo el procedimiento. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 35 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD Tabla 1: Número de aciertos del “oyente” cuando no mueve la cabeza. SONIDO EMITIDO POR EL ALUMNO N0 RONDA N0 1 2 3 4 5 6 7 8 ACIERTOS 1 2 3 4 5 TOTAL ¿Cuál es el porcentaje de aciertos? Tabla 2: Número de aciertos del "oyente” cuando mueve la cabeza. SONIDO EMITIDO POR EL ALUMNO N0 RONDA N0 1 2 3 4 5 6 7 8 ACIERTOS 1 2 3 4 5 TOTAL ¿Cuál es el porcentaje de aciertos? Resuma sus conclusiones Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 36 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD A17. EL TIEMPO DE REACCIÓN En esta actividad vamos a simular la transmisión del impulso nervioso a lo largo de las neuronas y centros nerviosos analizando los factores que determinan el tiempo de reacción a un estímulo. MATERIALES: cronómetro, diferentes conjuntos de cartas. A. LA RESPUESTA SIMPLE Inicialmente, los alumnos trabajarán en parejas. Uno de ellos aplaudirá frente a los ojos de su compañero cuando esté distraído. ¿Cuál es la función de la reacción de parpadear los ojos? A continuación, los alumnos de la clase se distribuyen entre sí las funciones indicadas en el esquema: controlador del tiempo, cerebro, músculo del ojo, ojo, células nerviosas sensitivas, células nerviosas motoras, célula nerviosa retransmisora o “relay”, células nerviosas de la médula espinal (el resto de la clase). El Profesor da inicio al experimento aplaudiendo frente al “ojo”. Este envía la palabra “peligro” por las células nerviosas sensoriales del ojo a la célula retransmisora (“relay”) que responde “parpadeo” y envía el mensaje por las células de la médula y motoras al músculo hasta la “mano”. El controlador del tiempo anota el valor registrado desde el estímulo hasta la respuesta. Posteriormente, el Profesor da comienzo a un segundo experimento aplaudiendo frente al “ojo”. Este envía la palabra peligro por las células sensoriales del ojo y de la médula hasta el “cerebro”. El cerebro responde “parpadeo” y envía el mensaje por las células de la medula y motoras del músculo hasta la “mano”. El controlador del tiempo anota el valor registrado desde el estímulo hasta la respuesta. a. Comparar el tiempo de reacción en ambos casos. Qué ocurre como “reflejo de parpadeo” cuando  Se elimina el cerebro  Se corta la médula  El número de células nerviosas de la médula aumenta Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 37 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD B. LA RESPUESTA COORDINADA Los alumnos trabajan en grupos de cuatro: el “cerebro”, el órgano receptor “ojo”, el órgano efector “mano” y el “controlador de tiempo”. El “ojo” observa un conjunto de cartas y transmite verbalmente la información al “cerebro” que, por estar de espalda, no puede ver las figuras pero tiene un lápiz y un papel para registrar la descripción de cada carta (“memoria”). Siempre de espalda, el “cerebro” organiza la secuencia de cartas y comunica la información al “ojo” y la “mano”. La mano solo puede tomar la carta que el cerebro indica. Con cada carta tomada, el “ojo” informa al cerebro cuál es la tarea realizada. El cerebro corrige o manda la indicación siguiente. Esto se repite hasta que la tarea sea completada. Se registra el tiempo. La repetición de la experiencia permite establecer una curva de aprendizaje. ¿Cuál es la importancia de la familiarización con una tarea? C. COMPARAR LOS DOS TIPOS DE RESPUESTAS. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com) 38 BIOLOGÍA HUMANA Y SALUD BIBLIOGRAFIA Estos protocolos fueron testeados y adaptados a lo largo de 25 años de actividad profesional y, lamentablemente, se me han perdido muchas de las fuentes originales. Pido disculpas a los autores. Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com)