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OBJETIVOS CONEXIONES CON EL
RESULTADOS DEL APRENDIZAJE R. D. 1631/
En la sección 1.1, se introduce al
alumnado en el mundo de los mi-
crobios. Se estudian primero los
distintos tipos y formas que
presentan, y se examinan
después más en detalle los
microbios beneficiosos y
perjudiciales.
En la actividad introductoria,
alumnas y alumnos se
familiarizan con los diversos
tipos y formas de los microbios
mediante un juego de cartas
didáctico interactivo.
La actividad complementaria
adjunta refuerza los
conocimientos del alumnado
sobre la estructura microbiana
mediante la elaboración de
pósteres de investigación, o
bien, si los estudiantes lo
prefieren, pueden investigar la
historia de la microbiología
desarrollando un póster sobre la
cronología de esta ciencia.
Mínimos: Saber que existen tres tipos de microbios. Comprender que los microbios se encuentran en todo nuestro entorno. De ampliación (atención a la diversidad): Saber que en nuestro cuerpo se encuentran bacte- rias beneficiosas. Entender que existen microbios de muy diversos tamaños. Campylobacter Enseñanzas mínimas Ed. Secundaria Competencias básicas 3 y 8 Objetivos de Etapa f y k Ciencias de la Naturaleza / Biología y Geología Objetivos de área 1, 7 y 8 Bloques de contenido: Nivel: 1.er^ ciclo; Curso: 1.º ESO Bloque 4: Los seres vivos y su diversidad Nivel: 2.º ciclo; Curso: 3.º ESO Bloque 5: Las personas y la salud Duración prevista de la sesión 50 minutos
Los microorganismos son organismos demasiado pequeños para ver- se a simple vista. Se encuentran en casi cualquier lugar de la Tierra y pueden ser beneficiosos o perjudiciales para los seres humanos (as- pecto que se estudiará en secciones posteriores). A pesar de sus di- mensiones, sumamente reducidas, los microbios presentan muchos tamaños y formas. Existen tres grupos principales de microbios: Virus: son los microbios de menores dimensiones y, por regla gene- ral, son nocivos para los seres humanos. Se trata de microbios que no pueden sobrevivir por sí solos. Para sobrevivir y reproducirse, ne- cesitan una célula “hospedante”. Una vez en su interior, se multiplican con rapidez, destruyendo a la célula en el proceso. Hongos: son organismos multicelulares que pueden resultar benefi- ciosos o perjudiciales para los seres humanos. Los hongos se alimen- tan descomponiendo materia orgánica muerta, o bien viviendo como parásitos sobre un hospedante. Entre los hongos se incluyen las le- vaduras, los mohos y las setas. Los hongos son nocivos si causan in- fecciones o si al comerlos resultan tóxicos; pero los hay inofensivos o beneficiosos , como el Penicillium, que produce el antibiótico penicili- na, o el Agaricus , habitualmente conocido como champiñón, que es comestible. Se propagan por el aire en esporas, pequeñas células re- productoras de pared celular rígida. Cuando estas esporas caen so- bre el pan o la fruta, se abren y crecen si se dan las condiciones ade- cuadas (humedad). Bacterias: son organismos unicelulares que pueden multiplicarse ex- ponencialmente, de media una vez cada 20 minutos. Durante su cre- cimiento normal, algunas producen sustancias sumamente nocivas para los seres humanos (toxinas) y nos causan enfermedades (p. ej., el Staphylococcus aureus ); otras bacterias son completamente ino- fensivas para los humanos, mientras que las hay sumamente útiles para nosotros (como el Lactobacillus en la industria alimentaria) e in- cluso son necesarias para la vida humana, como, por ejemplo, las implicadas en el crecimiento de los vegetales ( Rhizobacterium ). Las bacterias dañinas o perjudiciales se llaman patógenas. Más de un 70% de las bacterias son microorganismos inofensivos no patógenos. Las bacterias pueden clasificarse con sencillez, por su forma, en tres grupos: cocos (con forma de esfera), bacilos (con forma de bastón) y espirilos (de forma espiral). Los cocos también pueden clasificarse a su vez en tres grupos, según su manera de agruparse: en racimo (es- tafilococos), en cadena (estreptococos) y en pareja (diplococos). Los científicos se valen de su forma para establecer la infección que pa- dece el paciente. Como organismos vivos que son, para crecer los microbios tienen ciertas necesidades, pero éstas varían dependiendo de dónde se en- cuentre el microbio. Por ejemplo, los que viven en el interior de los seres humanos prefieren una temperatura de 37oC; los que habitan en fuentes termales de alta mar, temperaturas mucho más elevadas, mientras que los que viven en regiones árticas las prefieren mucho más bajas. Los microbios también varían en sus necesidades alimen- tarias. Un cambio en el entorno puede matar muchos microbios, aun- que es importante recordar que son sumamente adaptables y los cambios graduales pueden provocar su adaptación para ajustarse al entorno, como, p. ej., las bacterias que se hacen resistentes a los antibióticos. Material necesario Por estudiante Una copia de la FA 1 Una copia de la FA 2 Una copia de la FA 3 Una copia de la FA 4 1.1 Microorganismos. Introducción Palabras clave ADN ARN Bacteria Célula Cilios Citoplasma Enfermedad Flagelos Hongos Germen patógeno Microbio Microorganismo Microscopio Patógeno Virus
Información preliminar
A preparar con antelación Recortar y laminar en forma de baraja de nai- pes las FA 2 , FA 3 y FA 4 para cada grupo. Recursos web disponibles Una película de la actividad. Diversas fotografías de microbios. La FA 1 en formato de MS PowerPoint. Animación para ilus- trar las diferencias en las dimensiones de los microbios.
Verificar la comprensión haciendo al alumnado las siguientes preguntas: a. ¿Qué son los microbios? Los microbios son organismos vivos demasiado pequeños para verse a simple vista. b. ¿Dónde se encuentran los microbios? Los microbios se encuentran por todas partes. c. ¿Cuáles son las tres formas que presentan las bacterias? De bastón (bacilos), de esferas (cocos) y de espiral (espirilos). d. ¿Cuál es la principal diferencia entre las bacterias y los virus? Las bacterias son mucho más complejas que los virus y pueden vivir prácticamente en CUALQUIER SITIO, mientras que las partículas de virus necesitan vivir en una célula hos- pedante para sobrevivir. e. Hablar de los microbios empleados en el juego de la actividad principal clasificándolos en útiles y peligrosos para los seres humanos. Verifique si han comprendido por qué estos microbios pueden ser útiles o peligrosos, o a veces ambas cosas a la vez. Los microbios que son peligrosos para los seres humanos suelen ser aquellos que pueden dañarnos por infección. Pero a veces estos mismos microbios pueden considerarse también beneficiosos; así, ciertas cepas de E. coli y Salmonella pueden causar diarrea grave si son ingeridas, y sin embargo estas cepas bacterianas se han investigado también intensivamente, lo que nos ha permitido saber mucho sobre los microbios en general y cómo podemos utilizarlos en nuestro provecho; p. ej., en ingeniería genética, desarrollo de vacunas, etc. Dividir la clase en grupos de 3-4 estudiantes. Cada grupo tiene que crear un póster sobre uno de los siguientes temas:
- Elegid un hongo, una bacteria o un virus en concreto; p. ej., las salmonelas, el género Penici- llium o el virus de la gripe. El póster debe incluir: a. La estructura de ese microbio. b. Los distintos lugares en los que puede encontrarse. c. Cómo afecta al ser humano de manera benéfica y/o perjudicial d. Las necesidades que, para crecer, tiene ese grupo de microbios. O BIEN
- Un póster cronológico sobre la historia de la microbiología. Este póster puede incluir: a. 1676: van Leewenhoek descubre los “animálculos” usando un microscopio casero. b. 1796: Jenner descubre la vacuna antivariólica. c. 1850: Semmelweis propugna lavarse las manos para controlar la propagación de las enfermedades. d. 1861: Pasteur descubre que las bacterias no aparecen por generación espontánea. e. 1884: Koch publica sus postulados, los criterios pensados para establecer una relación causal entre una enfermedad y el microbio causante. f. 1892: Ivanovski descubre los virus. g. 1929: Fleming descubre los antibióticos. 1.0 Introduction to Microbes 1.1 Microorganismos. Introducción
Grupo clase
Actividad de ampliación
Las bacterias son microorganismos vivos
que se encuentran en todos los lugares
Cromosoma: Material genético (ADN) de la célula, que se encuen- tra disperso en ella. Pared celular: La pared celular está constituida por materiales rígi- dos y mantiene la forma global de la célula bacteriana. Membrana celular: Recubre el interior de la pared celular sirviendo de límite para el contenido de la célula y de barrera para las sustancias que entran y salen de ella. Citoplasma: Sustancia viscosa situada en el interior de la célula que alberga el contenido.
Bacterias
Este hongo es un moho
Esporangio: Cuerpo fructífero que produce esporas. Esporangióforo: Tallo filamentoso (hifa) sobre el cual se forma el esporangio. Rizoides: Las hifas , que se encuentran debajo de la superficie, están especializadas en la absorción de nutrientes.
Hongos
Complex (Bacteriophage – a virus which infects bacteria)
Los virus NO son autónomos:
TIENEN que vivir en el interior de otra
célula
u organismo vivo
Cápsida o cápside: Estructura compuesta principalmente de proteínas que contiene el material genético de la partícula de virus. Cola de glucoproteína: Tiene dos funciones: Fijar el virus a la célula hospedante. Transportar el material genético desde el virus hasta la célula hospedante. Ácido nucleico: Puede ser desoxirribonucleico (ADN) o ribonucleico (ARN), pero los virus nunca contienen ambos a la vez. La mayoría de los viriones contienen ARN.
Virus
Membrana Cromosoma celular Citoplasma< Pared celular Cápsida Ácido nucleico Cola de glucoproteína Esporangióforo Esporangio Rizoides
¡ Penicillium es un género de hongos que ha cambiado la faz de la Tierra! Desde su descubrimiento, la penici- lina se ha fabricado en serie para combatir infecciones bacterianas. Por desgracia, debido a su uso excesivo muchas especies de bacterias se han hecho resistentes a este antibiótico. Número de especies ........................ Peligro para los seres humanos ...... Resistencia a los antibióticos ......... Tamaño máximo (nm) ................. Utilidad para los seres humanos ..... N/A 198 64 16 5.
Penicillium
Aunque diversos hongos pueden produ- cir erupciones en los pies, los del gé- nero Tinea son los causantes del picor y el agrietamiento de la piel, normal- mente entre los dedos 4.º y 5.º del pie, conocidos como pie de atleta, la infec- ción dérmica más común, que afecta a casi el 70% de la población. Número de especies ........................ Peligro para los seres humanos ...... Resistencia a los antibióticos ......... Tamaño máximo (nm) ................ Utilidad para los seres humanos ..... N/A 14 43 10 15.
Tinea
Los mohos del género Stachybotrys son hongos tóxicos de color negro que, aunque por sí mismos no son patógenos, producen algunas toxi- nas que pueden causar diversas afecciones, desde sarpullidos hasta reacciones muy graves en personas con problemas respiratorios. Número de especies .......................... Peligro para los seres humanos ...... Resistencia a los antibióticos ......... Tamaño máximo (nm) ................ Utilidad para los seres humanos ..... N/A 2 83 2 72.
Stachybotrys
Número de especies ...................... Peligro para los seres humanos ...... Resistencia a los antibióticos ......... Tamaño máximo (nm) ................ Utilidad para los seres humanos ..... N/A 124 47 200 12.
Aspergillus
Los criptococos son hongos que crecen como las levaduras. Por lo que más se les conoce es por pro- ducir una forma grave de meningi- tis y meningoencefalitis en perso- nas con VIH/sida. La mayoría de los criptococos viven en el suelo y no son nocivos para los humanos. Número de especies ........................ Peligro para los seres humanos ...... Resistencia a los antibióticos ......... Tamaño máximo (nm) ................ Utilidad para los seres humanos ..... N/A 37 98 37 15.
Cryptococcus
Número de especies ........................ Peligro para los seres humanos ...... Resistencia a los antibióticos ......... Tamaño máximo (nm) ................ Utilidad para los seres humanos ..... N/A 175 74 44 10.
Candida
Los hongos del género Candida se hallan entre la flora natural que habita en la boca y el tracto gastrointestinal de los humanos. En circunstancias normales, viven en el interior del 80% de la población humana sin ningún efecto perjudicial, aunque su aumento excesivo provoca candidiasis (aftas). Número de especies .......................... Peligro para los seres humanos ........ Resistencia a los antibióticos ......... Tamaño máximo (nm) ........... Utilidad para los seres humanos ...... N/A 18 1 4 8.500.
Verticillium
¡Durante por lo menos 6.000 años, la levadura Saccharomyces cerevi- siae se ha empleado para hacer cerveza y pan! También se usa para producir vino y se utiliza mucho en investigaciones biomédicas. Una sola célula de levadura puede convertirse en 1.000.000 en sólo 6 horas. Número de especies ........................ Peligro para los seres humanos ......... Resistencia a los antibióticos ......... Tamaño máximo (nm) ................ Utilidad para los seres humanos ..... N/A 184 1 12 1 0.
Saccharomyces
Los hongos Aspergillus pueden ser tanto beneficiosos como perjudiciales para los seres humanos. Muchos se emplean en la industria y en medicina. Estos mohos suponen más del 99% de la producción de ácido cítrico, ¡y son un componente de medicamentos cuyos fabricantes ase- guran que pueden reducir la flatulencia! Los Verticillium son hongos de amplia distribución que habitan en la vegeta- ción en descomposición y en el suelo. Algunas especies pueden ser patóge- nas para insectos, plantas y otros hongos, pero muy pocas veces produ- cen enfermedades en seres humanos.
La clamidia es una infección de trans- misión sexual (ITS) causada por la bacteria Chlamydia trachomatis. Puede producir desde síntomas le- ves, como aumento del flujo vaginal o secreción del pene, hasta compli- caciones más graves, como esterili- dad o inflamación de los testículos. . Número de especies .......................... Peligro para los seres humanos ...... Resistencia a los antibióticos ............ Tamaño máximo (nm) .................. Utilidad para los seres humanos ........ 5 1 37 3 1.
Clamidias
El Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM) es una bacteria responsable de producir infecciones hospitalarias difíciles de tratar. Se trata de una variación (cepa) del Staphylo- coccus aureus común que ha evolu- cionado haciéndose resistente a mu- chos de los antibióticos habituales. Número de especies .......................... Peligro para los seres humanos ...... Resistencia a los antibióticos ........... Tamaño máximo (nm) .................. Utilidad para los seres humanos ...... 90 20 174 19 1.
Estafilococos
Muchos estreptococos son inocuos para los humanos y constituyen la flora normal de la boca y las manos. Pero algunos producen en torno al 15% de los dolores de garganta. Entre los síntomas de inflamación de garganta se incluyen fiebre repen- tina, dolor abdominal y amigdalitis.. Número de especies ........................ Peligro para los seres humanos ...... Resistencia a los antibióticos .......... Tamaño máximo (nm) .................. Utilidad para los seres humanos ..... 20 75 50 21 1.
Estreptococos
Número de especies .......................... Peligro para los seres humanos ....... Resistencia a los antibióticos ......... Tamaño máximo (nm) .................. Utilidad para los seres humanos ..... N/A 184 54 7 2.
Escherichia
Las bacterias del género Pseudo- monas son uno de los microbios más comunes y se encuentran en casi todos los ambientes. Aunque algunas especies pueden producir enfermedades en humanos, otras están implicadas en la descompo- sición y la biorremediación. Número de especies ....................... Peligro para los seres humanos ....... Resistencia a los antibióticos ........... Tamaño máximo (nm) .................. Utilidad para los seres humanos ..... 80 150 50 126 5.
Pseudomonas
Número de especies ....................... Peligro para los seres humanos ......... Resistencia a los antibióticos ............ Tamaño máximo (nm) .................. Utilidad para los seres humanos ..... 10 195 0 125 1.
Lactobacilos
Los lactobacilos son muy comunes y normalmente inofensivos para los humanos. Están presentes en la va- gina y el tracto gastrointestinal, y constituyen una pequeña porción de la flora del intestino. Estas bacterias se han empleado mucho en la in- dustria alimentaria: en la fabricación de yogur y queso. Número de especies .......................... Peligro para los seres humanos ..... Resistencia a los antibióticos ........... Tamaño máximo (nm) ................. Utilidad para los seres humanos ........ 10 8 115 3 2.
Treponema
La sífilis es una enfermedad muy contagiosa, causada por bacterias Treponema. Se manifiesta con llagas y otros síntomas parecidos a la gripe, pero puede acabar provocando da- ños cerebrales y la muerte. Puede curarse con antibióticos, pero cada vez aparecen más cepas resistentes. . Las salmonelas son bacilos (bac- terias en forma de bastón) espe- cialmente conocidos por producir intoxicaciones alimentarias y fiebre tifoidea. Los síntomas van desde vómitos hasta diarrea e incluso la muerte, en los casos de mayor gravedad. Número de especies ..................... Peligro para los seres humanos ....... Resistencia a los antibióticos ........... Tamaño máximo (nm) .................. Utilidad para los seres humanos ...... 40 15 89 2500
1. 000
Salmonelas
Muchas cepas de E. coli son inocuas y se hallan presentes en gran número en los intestinos de animales y humanos. Además, está entre los organismos más estudiados. Sin embargo, en al- gunos casos, causa tanto infecciones urinarias como abdominales e intoxi- caciones alimentarias graves.
