Biología: Proyecto Independiente  Hola estudiantes,  Este paquete incluye una serie de proyectos en que pueda trabajar de forma independiente. También debe tener paquetes para sus otros cursos. Cada proyecto se puede completar en varios días, en cualquier orden y con diferentes duraciones. Estos proyectos son alineados con los estándares y diseñados para cumplir los minutos instruccionales del Aprendizaje remoto en cada grado. 

 Tenemos disponible paquetes para los cursos siguientes:  

Inglés 1  Álgebra  Biología  Historia del EE.UU. 

Inglés 2  Geometría  Química  Estudios mundiales 

Inglés 3  Álgebra 2  Física  Cívica 

Inglés 4         También tenemos disponible paquetes de actividades de enriquecimiento. Estas actividades se organizan en categorías de lectura, escritura, movimiento, diseño y resolución para que pueda participar de muchas maneras diferentes en su hogar. Asegurarse a obtener uno de este paquetes también.     Use la tabla de contenido de esta página para navegar por el paquete de recursos.   Proyecto de biología: ¿Qué le hace la fiebre al cuerpo humano? 1  

  

         

 

 

Proyecto de biología: ¿Qué le hace la fiebre al cuerpo humano? Tiempo estimado  ~225 minutos de tiempo de proyecto para cada curso  

Grados El estándar (Los estándares) 

HS LS 1-3. Planifique y realice una investigación para proporcionar evidencia de que los mecanismos de retroalimentación mantienen la homeostasis.  

Apoyo recomendado para el padre o guardián  

Los cuidadores pueden ayudar discutiendo preguntas, modelos e hipótesis con el estudiante, así como ayudando en el diseño del experimento o participando en él. 

Materiales necesarios 

Termómetro Cronómetro / timer (la aplicación de teléfono celular funciona muy bien para esto), Video complementario opcional (HHMI): www.bit.ly/hhmivideo 

Pregunta para explorar  ¿Qué le hace la fiebre al cuerpo humano? 

Direcciones para el estudiante  

Los estudiantes deben comenzar la actividad con su propia idea de lo que sucede en un cuerpo humano cuando se tiene fiebre. Luego leerán sobre endotermos y ectotermos mientras analizan datos y cifras para comenzar a comprender la termorregulación. Después analizarán los datos y realizarán un experimento para determinar si los humanos son endotermos o ectotermos. Luego, leerán un artículo más largo antes de volver a su modelo inicial y explicación para revisarlo usando su nueva evidencia. 

 Actividad introductoria: ¿Qué le hace la fiebre al cuerpo humano? Introducción a la lectura adaptada de http://www.pbs.org/wgbh/evolution/library/10/4/l_104_04.html and https://www.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-human-body-systems/hs-body-structure-and-homeostasis/a/homeostasis  ¿Cuál es la temperatura en la habitación donde está sentado ahora? Supongo que no es exactamente 98.6 ° F. Sin embargo, la temperatura de su cuerpo suele estar muy cerca de este valor. De hecho, si la temperatura corporal central no se mantiene dentro de límites relativamente estrechos, de aproximadamente 95 ° F a 107 ° F, los resultados pueden ser peligrosos o incluso mortales.  La tendencia a mantener un entorno interno estable y relativamente constante se llama homeostasis. El cuerpo mantiene la homeostasis por muchos factores además de la temperatura. Por ejemplo, la concentración de varios iones en la sangre debe mantenerse estable, junto con el pH y la concentración de glucosa. Si estos valores son demasiado altos o bajos, puede terminar enfermando gravemente. Es posible que haya aprendido sobre la diabetes, una enfernedad que resulta de los sistemas homeostáticos del cuerpo destinados a controlar el azúcar en la sangre.  La homeostasis se mantiene en muchos niveles, no solo el nivel de todo el cuerpo como lo es para la temperatura. Por ejemplo, el estómago mantiene un pH diferente al de los órganos circundantes, y 

1 

https://www.nextgenscience.org/sites/default/files/evidence_statement/black_white/HS-LS1-3%20Evidence%20Statements%20June%202015%20asterisks.pdf

cada célula individual mantiene concentraciones de iones diferentes a las del fluido circundante. Mantener la homeostasis en cada nivel es clave para mantener la función general del cuerpo.  Otra interrupción de la homeostasis en el cuerpo es la fiebre, uno de los síntomas comunes de COVID-19. Cuando un niño o padre se vuelve febril con escalofríos, escalofríos y sudores, nuestro primer pensamiento es bajar la temperatura. ¡Las farmacias venden miles de millones de píldoras para bajar la fiebre como la aspirina y el acetaminofén cada año! Cada vez más, los investigadores médicos están descubriendo que la fiebre ha perdurado en mamíferos y otras criaturas por buenas razones, aunque no están claras. A menudo, una fiebre en respuesta a una infección es en realidad un reflejo de las defensas del cuerpo que se ponen en marcha. Algunas partes del sistema inmunitario funcionan mejor a una temperatura más alta, lo que fortalece la resistencia a las infecciones y aumenta las probabilidades de supervivencia.  El nuevo pensamiento es que la fiebre leve puede ser una adaptación positiva y no necesariamente debe tratarse. En otras ocasiones, sin embargo, la fiebre puede estimular la tasa de crecimiento de los microbios al elevar la temperatura del cuerpo del huésped. En este caso, los atacantes han desarrollado una forma de manipular químicamente el sistema inmunitario del huésped para su propio beneficio. Y una fiebre alta es una señal de peligro, especialmente en niños pequeños. La fiebre puede ser un indicador de COVID-19, así como muchas infecciones más graves, por lo que a menudo es mejor consultar a un profesional médico antes de intentar tratarse.  ¿Qué es este fenómeno misterioso, la fiebre? En su propia hoja de papel, elabore un modelo basado en la plantilla a continuación de lo que cree que está sucediendo dentro del cuerpo humano en varios puntos cuando una persona experimenta y se recupera de una fiebre.  

  Actividad 1: Endotermos v. ectotermos Adapted from https://www.biointeractive.org/classroom-resources/how-did-dinosaurs-regulate-body-temperature  Esta actividad explora cómo los animales regulan, o controlan, homeostasis para poder sobrevivir en su ambiente natural. Aprenderá un método para determinar cómo los animales actuales regulan su 

2 

temperatura corporal, y luego podrá aplicar pruebas similares en animales extintos. Usará datos científicos para investigar cómo los dinosaurios regulaban sus temperaturas corporales.   A. La termorregulación animal  Observe las imágenes de los cuatro animales en la Figura 1. Piense en la temperatura dentro del cuerpo de cada animal en comparación con la temperatura del entorno en donde viven. 

1. ¿Esperaría observar diferencias entre las temperaturas de estos animales y las de su entorno? ¿Sería su respuesta la misma para todos los animales? ¿Por qué sí o por qué no? (Escriba su respuesta en una hoja separada.)  

Para sobrevivir, la mayoría de los animales regulan su temperatura corporal para mantenerla dentro de un cierto rango. Este proceso de regulación de la temperatura corporal se llama termorregulación. De acuerdo a la manera en que los animales regulan su temperatura corporal, se pueden dividir en dos categorías principales: ectotermos o endotermos.   Ectotermos, a veces llamados animales “de sangre fría”, regulan la temperatura de su cuerpo usando el calor del ambiente exterior. (El prefijo ecto- proviene de la palabra griega que significa “exterior”.) Como resultado, la temperatura 

corporal de un ectotermo depende de la temperatura de su entorno. El ectotermo puede ajustar su temperatura corporal desplazándose a diferentes lugares. Por ejemplo, un animal ectotérmico, como una lagartija, se puede trasladar a un lugar soleado para calentarse o a un lugar con sombra para enfriarse.   Endotermos, a veces llamados animales “de sangre caliente”, regulan la temperatura de su cuerpo usando el calor generado en el interior de sus cuerpos. (El prefijo endo- proviene de la palabra griega que significa “interior”.) Un animal endotérmico usa su calor interno para mantener estable la temperatura de su cuerpo, incluso cuando las temperaturas en su entorno están cambiando. Por ejemplo, los osos polares y los zorros del ártico mantienen su temperatura corporal en aproximadamente 38°C, incluso cuando la temperatura del ambiente disminuye a -40°C.   2. Defina “endotérmico” y “ectotérmico” en sus propias palabras. Enumere cuatro ejemplos de animales que encajarían en cada categoría. (Escriba su respuesta en una hoja separada.)   Tanto los ectotermos como los endotermos generan algo de calor al digerir los alimentos. La 

3 

respiración celular descompone los alimentos para producir energía celular en forma de ATP (trifosfato de adenosina). El ATP se usa para todo tipo de "trabajo" biológico, como el crecimiento, la locomoción y la reproducción. Durante la respiración celular, parte de la energía química de los alimentos se convierte en calor.   Las reacciones químicas que ocurren en las células, como la descomposición de las moléculas de los alimentos y la generación de ATP, se denominan metabolismo. El índice al que los animales transforman la energía química de los alimentos y liberan calor es el índice metabólico, que se mide en joules (o calorías) por segundo.   Debido a que los endotermos usan el calor generado por el metabolismo para regular su temperatura corporal, deben generar mucho más calor que los ectotermos. Como resultado, los endotermos generalmente tienen índices metabólicos más altos. El índice metabólico de un endotermo en reposo, llamado índice metabólico en reposo, tiende a ser de 5 a 20 veces más alto que la de un ectotermo con una masa similar.   Los endotermos también pueden generar calor al temblar. Cuando tiemblan, se contraen rápidamente las fibras musculares para usar energía y producir calor. La generación de calor, además del pelaje y plumas aislantes (o la ropa en nuestro caso), mantiene a los endotermos calientes en ambientes fríos.   3. Según un principio científico importante llamado la ley de conservación de la energía (o la segunda ley de la termodinámica), la energía no se puede crear ni destruir. Sin embargo, la energía sí puede transformarse. Resuma algunas de las transformaciones de energía descritas en los dos párrafos anteriores. (Escriba su respuesta en una hoja separada.)   Dado que los endotermos tienden a tener índices metabólicos más altos que los ectotermos, generalmente son más activos, crecen y se reproducen más rápido y prosperan a una variedad de temperaturas. Sin embargo, los endotermos también deben comer con mucha más frecuencia por lo que corren un mayor riesgo de quedarse sin alimento. Una musaraña (un pequeño endotermo parecido a un ratón) moriría de hambre si pasara un solo día sin comer. Por otro lado, una lagartija de tamaño similar (un ectotermo) podría pasar varias semanas sin alimento. Los anfibios y la mayoría de los reptiles, peces e invertebrados son ectotermos, mientras que los mamíferos y las aves son endotermos. ¿Y los dinosaurios?   4. ¿Cree que los dinosaurios eran más parecidos a los endotermos o a los ectotermos? Respalde su respuesta con evidencia de los párrafos anteriores y con sus conocimientos previos. (Escriba su respuesta en una hoja separada.)   B. PARTE 2: La masa y el metabolismo animal  Una manera de determinar si los animales son ectotermos o endotermos es observando sus índices metabólicos. A menudo, los científicos miden el índice metabólico en reposo, que se basa en la cantidad de oxígeno que usa el animal mientras está en reposo a una temperatura particular. Este índice se puede comparar con la masa metabólica, que es la masa del animal cuando se midió su índice metabólico. La Tabla 1 muestra los índices metabólicos en reposo y las masas metabólicas 

4 

para una amplia variedad de animales actuales. Estos datos fueron compilados de muchos estudios previos por el biólogo evolutivo John Grady y sus colegas. Tabla 1. Masa metabólica e índice metabólico en reposo de una muestra de animales vertebrados. En algunos casos, la medida se realizó en un animal joven, en lugar de un adulto (por ejemplo, el caimán y el cocodrilo del Nilo). Datos de Grady et al. (2014).   Tabla 1. Masa metabólica e índice metabólico en reposo de una muestra de animales vertebrados. En algunos casos, la medida se realizó en un animal joven, en lugar de un adulto (por ejemplo, el caimán y el cocodrilo del Nilo). Datos de Grady et al. (2014).  

Animal  Tipo de animal  Masa metabólica  Índice metabólico (joules/s) 

Aligátor  Reptil  1,287  0.67 

Jabal  Mamífero  135, 000  104.2 

Lince  Mamífero  9,400  23.54 

Chimpancé  Mamífero  45,000  52.32 

Bacalao  Pez  761.1  0.045 

Perro  Mamífero  38,900  49.02 

Elefante  Mamífero  3,672,000  2336.0 

Bacalao de Esmeralda  Pez  178.1  0.035 

Monstruo de gila  Reptil  463.9  0.148 

Urogallo  Ave  4,010  11.63 

Caballo  Mamífero  260,000  362.9 

Canguro  Mamífero  28,500  31.35 

Tiburón Limón  Pez  1,600  0.959 

Lagarto Monitor  Reptil  32.5  0.017 

Cocodrilo del Nilo  Reptil  215.3  0.064 

Perdiz  Ave  475  1.961 

Pitón  Reptil  1,307  0.13 

Conejo  Mamífero  3,004  6.063 

Cuervo  Ave  1,203  5.534 

Cocodrilo de Agua Salada  Reptil  389,000  38.52 

Tiburón Sandbark  Pez  3,279  1.153 

5 

Murciélago con Punta de Lanza  Mamífero  84.2  0.559 

Cachalote  Mamífero  11,380,000  4325.0 

Tigre  Mamífero  137, 900  133.9 

La Figura 2 es un gráfico de los datos de la Tabla 1. La tabla utiliza escalas logarítmicas en cada eje para mostrar datos que abarcan varios órdenes de magnitud. En un gráfico con escalas lineales estándares, sería difícil mostrar todos estos puntos de datos juntos, porque algunos animales y sus índices metabólicos son diminutos mientras que otros son enormes.  Figura 2. Relación entre el índice metabólico y la masa metabólica de algunos vertebrados. Cada punto representa un animal enumerado en la Tabla 1. Los círculos rojos son endotermos y los diamantes azules son ectotermos. Figura adaptada de Grady et al. (2014). 

  

6 

Use la Figura 2 para contestar las siguientes preguntas. Escriba su respuesta en una hoja separada.  1. Observe las tendencias generales en la Figura 2:  

a. ¿Cómo se comparan los índices metabólicos de los endotermos con los de los ectotermos de masa similar?  

b. ¿Cómo varían los índices metabólicos de los ectotermos y los endotermos con la masa?  

2. Un guepardo adulto promedio tiene una masa metabólica de 44,010 gramos y un índice metabólico de 61.77 joules por segundo. Use esta información para ubicar al guepardo en la Figura 2. Según estos datos, ¿calificaría al guepardo como endotermo o ectotermo? ¿Por qué? Respalde su respuesta con la evidencia presentada en el gráfico.   

3. Describa brevemente los datos que podría recopilar para obtener evidencia adicional que respalde la clasificación del guepardo como un ectotermo o un endotermo.   

4. A medida que la masa de los animales aumenta, ¿cómo cambian sus índices metabólicos? Conteste esta pregunta para los ectotermos y los endotermos.  

5. Haga una afirmación sobre cómo los índices metabólicos de los endotermos se comparan con los de los ectotermos, si compara animales de masa similar. Respalde su afirmación con al menos tres puntos de datos de la Figura 2.   

C. Cálculo de la masa y el metabolismo de los dinosaurios  La Parte 2 mostró cómo la masa y el metabolismo pueden usarse para distinguir a los ectotermos de los endotermos. Estas propiedades también podrían usarse para determinar si los dinosaurios eran más parecidos a los ectotermos o a los endotermos. Pero como los dinosaurios llevan extintos millones de años, no podemos medir sus masas o metabolismos directamente. En cambio, estimamos estas propiedades usando huesos fosilizados.  La masa de un dinosaurio se puede estimar a partir del tamaño de sus huesos. La masa de un animal generalmente aumenta con el tamaño de sus huesos. (En general, un animal pequeño, como un ratón, tiene huesos más livianos y delgados que los de un animal grande, como un elefante). Podemos medir el tamaño de los huesos de un dinosaurio y luego comparar estas medidas con las de los animales actuales, para estimar qué tan grande era el dinosaurio.  El metabolismo de un dinosaurio se puede estimar a partir de sus anillos óseos, que son similares a los anillos de crecimiento en los troncos de los árboles. El ancho de los anillos óseos se puede usar para calcular el índice de crecimiento de un animal, que es cuánto crece el animal por unidad de tiempo. (Por ejemplo, cada año un hueso puede desarrollar un anillo nuevo. Los animales de crecimiento rápido crecen más durante ese año, por lo que su anillo óseo será más grande y ancho de lo que sería en los animales de crecimiento lento). El índice de crecimiento está relacionado con el índice metabólico, por lo que podemos usar los índices de crecimiento estimados a partir de los anillos óseos para calcular el índice metabólico de un animal. Los cálculos de los índices metabólicos que se determinan de esta forma son similares a los que se miden directamente a partir del uso de oxígeno en los animales actuales. 

7 

Use la información presentada en los párrafos anteriores para contestar estas preguntas. (Escriba su respuesta en una hoja separada.):  

1. Resuma la evidencia usada para calcular la masa y el índice metabólico de los dinosaurios. 2. Explique por qué un ratón (un endotermo) probablemente tendría anillos óseos más anchos 

que una lagartija (un ectotermo) de tamaño similar.  Utilizando los métodos descritos anteriormente, Grady y sus colegas calcularon las masas y los índices metabólicos de 21 dinosaurios. La Tabla 2 enumera cinco de ellos. 

 Tabla 2. Masas e índices metabólicos en reposo estimados de cinco dinosaurios. Datos de Grady et al. (2014). 

Dinosaurio  Masa (kg)  Proporción Metabólica (joules/s) 

Allosaurus  1,862  205.85 

Apatosaurus  19,170  2,999.04 

Coelophysis  33  7.405 

Tyrannosaurus  5,654  853.38 

Troodon  52  10.956 

Trace los datos de la Tabla 2 en el gráfico de la Figura 2 y termine de responder las preguntas.   

1. A medida que las masas de los dinosaurios aumentan, ¿cómo cambian sus índices metabólicos? ¿Cómo se compara esto con los animales actuales?  

 Dibuje tres rectas de mejor ajuste (líneas de tendencia) en la Figura 2: una para los endotermos, una para los ectotermos y una para los dinosaurios.   

2. Realice una afirmación sobre si la relación entre la masa y el índice metabólico en los dinosaurios sigue un patrón más similar a los ectotermos o a los endotermos. Respalde su respuesta con evidencia del gráfico.   

3. Según este gráfico, ¿qué animal esperarías que tenga anillos más anchos en sus huesos: un puma o un tipo de dinosaurio llamado Troodon? (El Troodon tenía aproximadamente la misma masa que el puma y se parecía a un velociraptor con plumas). Explique su respuesta. 

    

8 

Actividad 2: ¿Qué son los humanos?  A. Análisis de datos como evidencia  Es posible que ya tenga conocimiento o una hipótesis sobre si los humanos son ectotermos, mesotermos o endotermos, pero ahora utilizará múltiples pruebas para construir un argumento de Reclamación, Evidencia y Razonamiento para abordar esa pregunta.  Los participantes en un estudio registraron su masa y luego midieron su tasa metabólica en reposo (RMR). Para medir la RMR, se les dijo a los participantes que se abstuvieran de hacer ejercicio durante 24 horas, y luego conectaron un dispositivo que mide su respiración. Debido a que cada caloría que consume una persona requiere de una cantidad fija de oxígeno para convertirse en energía, el dispositivo puede medir el oxígeno que consume para calcular la cantidad de calorías quemadas. Esto a su vez nos da el RMR.  A la izquierda hay una tabla de datos que contiene la tasa metabólica en reposo y la masa de los participantes en el estudio. Puede usar los datos en combinación con la figura 2 en la actividad 1 para respaldar su argumento. Dos cosas que son importante notar: la figura 1 es un gráfico logarítmico, por lo que los ejes se ven un poco diferentes a los gráficos lineales más comunes. 

Además, los datos de masa para humanos están en kg, no en g.    B. Diseñando un experimento para reunir evidencia Si no puede llevar a cabo el procedimiento, puede utilizar los datos recopilados debajo del experimento para escribir su argumento en la parte C.  Como se indicó en la actividad 1, la temperatura corporal de una ectotermo cambia con su entorno, mientras que una endotermo regula la temperatura corporal y la mantiene estable. Esto significa que la temperatura de un ectotermo aumentará y disminuirá dependiendo de lo que esté haciendo y en qué entorno se encuentre, mientras que las endotermos mantendrán la misma temperatura o muy cerca de ella (en condiciones normales). Realizará un experimento para ver si la temperatura del cuerpo humano se mantiene igual o si cambia bajo condiciones variadas.   Para probar esta pregunta, primero realizará un procedimiento de línea de referencia, que se proporciona en la tabla a continuación. Después de recopilar esos datos, elija una variable que pueda cambiar para el experimento. Las posibles variables para cambiar se enumeran en el cuadro Variables independientes. Puede elegir una de esas variables para cambiar, o puede elegir una de las suyas que no está en la lista. Luego, modifique el procedimiento de línea de base para que la variable que eligió cambie en el nuevo procedimiento y anótelo en su propio papel. Es muy importante cambiar solo una variable; Si cambia más de una, los resultados no serán precisos. Por ejemplo, si elige la duración del ejercicio como la variable que desea cambiar, pero en su segundo procedimiento hace que el experimento sea más largo mientras usa un abrigo, ha cambiado dos variables al mismo tiempo, lo que invalidará su experimento . Cualquier variable que mantenga igual en cada experimento debe aparecer en el cuadro Variables controladas. Puede realizar el 

9 

experimento usted mismo siendo el participante, o puede hacer que alguien realice el experimento mientras recopila los datos. Cree la siguiente tabla en su propio papel y complete los cuadros. 

Pregunta experimental ¿Qué está investigando? 

Posibles materiales Puede no usar todos 

los materiales ● Termómetro ● Escala de 

percepción térmica 

● Cronómetro/timer 

● (opcional) Chaqueta/sweater/ abrigo 

Variable independiente La variable que 

cambia el científico - circule una 

 ● Duración del 

ejercicio ● Aislamiento 

(ejercicio con o sin abrigo) 

● Tipo de ejercicio 

Variables dependientes 

La variable o variables medidas por el científico que 

cambian como resultado de la 

variable independiente. 

 ● Temperatura ● Percepción 

térmica (cuánto calor o frío siente) 

Variables controladas Las variables que se mantienen iguales 

entre los experimentos. 

10 

Procedimiento de referencia 

1. Mida y registre la temperatura corporal del participante con un termómetro.. 

2. Haga que el participante se califique a sí mismo utilizando la escala de percepción térmica (que se muestra a la izquierda del procedimiento) según el calor o el frío que siente actualmente. 

3. Haga que el participante comience algún tipo de ejercicio cardiovascular (puede elegir cualquier ejercicio como trotar en el lugar, saltar, etc.). Inicie el cronómetro cuando el participante comience a hacer ejercicio. 

4. Después de 1 minuto, solicite al participante que se califique en la escala de percepción térmica. Si su temperatura percibida no ha aumentado, se puede aumentar la intensidad del ejercicio. 

5. El participante debe detener el ejercicio después de 2 minutos. 

6. Haga que el participante se califique nuevamente en su percepción térmica, y mida su temperatura corporal nuevamente con el termómetro. 

7. Registre los datos recopilados en su propia tabla, junto con cualquier observación del participante (¿están haciendo algo ahora que no estaban haciendo antes del ejercicio?) 

 Procedimiento revisado 

 Escriba su procedimiento revisado en su propio papel 

 Los datos a continuación se obtuvieron de varios participantes en un experimento similar.  Experimento 1: Este experimento se realizó exactamente como se indica en el procedimiento de referencia.  

Experimento 1: Procedimiento de Referencia - Percepción Termal 

Participante  1  2  3  4  5 

Antes de ejercicio  Neutral  Ligeramente frío  Neutral  Neutral  Neutral 

Después de ejercicio  Cálido  Ligeramente cálido  Cálido  Caliente  Caliente 

 

Experimento 1: Procedimiento de Referencia -Temperatura Corporal (℉) 

Participante  1  2  3  4  5 

Antes de ejercicio  98.6  98.6  98.3  98.6  98.6 

Después de ejercicio  98.7  98.6  98.4  98.6  98.9 

 

Experimento 2: 4 Minutos de Ejercicio - Percepción Termal 

11 

Participante  1  2  3  4  5 

Antes de ejercicio  Neutral  Neutral  Neutral  Ligeramente frío   Ligeramente cálido  

Después de ejercicio  Caliente  Ligeramente cálido  Cálido  Caliente  Caliente 

   

Experimento 2: 4 Minutos de Ejercicio -Temperatura Corporal (℉) 

Participante  1  2  3  4  5 

Antes de ejercicio  98.5  98.6  98.3  98.6  98.7 

Después de ejercicio  98.6  98.6  98.5  98.9  98.7 

 C. Formulando un argumento  Usando los datos de ambas partes A y B de esta actividad, escriba un argumento de Afirmación, Evidencia, Razonamiento que responda a la siguiente pregunta: ¿Son los humanos endotermos o ectotermos?   En una hoja separada de papel: 

Are humans endotherms or ectotherms? 

Afirmación 

Pienso que ____ es causado por... Creo que ____ tiene un rol en cómo ____ sucede. 

Evidencia 

Mi evidencia proviene de ... [nombre del tipo de datos y la actividad de la que provienen]. Vi que ... [nombre de la tendencia particular, o resultado] 

Razonamiento 

Creo que esta evidencia respalda mi afirmación porque si estas tendencias en los datos están sucediendo, entonces significa que ... [establezca una breve cadena de eventos causales: esta cadena debe ser coherente con las ideas / hechos científicos conocidos]. 

 Actividad 3: ¿Cómo regulan los organismos su temperatura corporal? Lectura adaptada de https://www.khanacademy.org/science/biology/principles-of-physiology/metabolism-and-thermoregulation/a/animal-temperature-regulation-strategies and https://www.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-human-body-systems/hs-body-structure-and-homeostasis/a/homeostasis  A. Leer un artículo para obtener información 

Instrucciones: Dibuje el registro de lectura metacognitivo (a continuación) en una hoja de papel y complételo mientras lee el textp siguiente. En la columna de la izquierda, coloque información 

12 

importante del texto, y en la columna de la derecha, ponga sus reacciones a los datos. 

Metacognitive Reading Log 

Ideas e información importante del texto  Mis pensamientos, sentimientos y preguntas 

   

 Mantener la homeostasis 

Los sistemas biológicos como los de su cuerpo están siendo constantemente alejados de sus puntos de equilibrio. Por ejemplo, cuando hace ejercicio, sus músculos aumentan la producción de calor, empujando la temperatura de su cuerpo hacia arriba. Del mismo modo, cuando bebe un vaso de jugo de fruta, su glucosa en sangre aumenta. La homeostasis depende de la capacidad de su cuerpo para detectar y oponerse a estos cambios. 

 El mantenimiento de la homeostasis generalmente implica bucles de retroalimentación negativa. Estos bucles actúan para oponerse al estímulo, o señal, que los desencadena. Por ejemplo, si la temperatura de su cuerpo es demasiado alta, un bucle de retroalimentación negativa actuará para bajarla 

hacia el punto de ajuste, o valor objetivo, de 98.6 ° F.  ¿Como funciona esto? Primero, los sensores detectan la temperatura alta, principalmente células nerviosas con terminaciones en la piel y el cerebro, y la transmiten a un centro de control de regulación de temperatura en el cerebro. El centro de control procesa la información y activa los efectores, como las glándulas sudoríparas, cuyo trabajo es oponerse al estímulo bajando la temperatura corporal.  Cualquier situación que desequilibre el estado homeostático de su cuerpo puede desencadenar varias reacciones químicas, físicas e incluso conductuales en un intento de corregir ese estado normal. Nos centraremos en los desencadenantes y las respuestas relacionadas con el mantenimiento de la temperatura.  

Estrategias de regulación de temperatura ¿Por qué las lagartijas toman sol? ¿Por qué las liebres tienen enormes orejas? ¿Por qué los perros jadean cuando tienen calor? Los animales bastantes formas diferentes de regular su temperatura corporal. Estas estrategias de termorregulación les permiten vivir en diferentes ambientes, incluyendo algunos que son bastante extremos. Los osos polares y los pingüinos, por ejemplo, mantienen una temperatura corporal alta en sus helados hogares en los polos, mientras que las ratas canguro, las iguanas y las serpientes de cascabel prosperan en el Valle de la Muerte, donde las altas temperaturas del veranoson mayores a 100 °F(38 °C). 

 Izquierda, oso polar saltando 

13 

entre témpanos de hielo. Derecha, lagartija en el Valle de la Muerte. Créditos fotográficos: izquierda, Oso polar saltando por Arturo de Frias Marques, CC BY-SA 4,0; derecha, Lagartija cola de zebra por Jon Sullivan, dominio público.     Mecanismos de termorregulación Como recordatorio, los animales se pueden dividir en endotermos y ectotermos según la forma como regulan su temperatura. 

● Los endotermos, como aves y mamíferos, usan el calor metabólico para mantener una temperatura interna estable, que generalmente es diferente a la ambiental. 

● Los ectotermos, como las lagartijas y las serpientes, no usan calor metabólico para mantener su temperatura corporal, sino que adoptan la temperatura del ambiente. 

 Tanto endotermos como ectotermos tienen adaptaciones —características que surgieron por selección natural— que les ayudan a mantener una temperatura corporal saludable. Estas adaptaciones pueden ser conductuales, anatómicas o fisiológicas. Algunas adaptaciones aumentan la producción de calor en endotermos cuando hace frío. Otras, tanto en endotermos como en ectotermos, aumentan o disminuyen el intercambio de calor con el medio ambiente.  Vamos a revisar dos categorías de mecanismos de termorregulación en este artículo: 

● Aumento en la producción de calor metabólico ● Control del intercambio de calor con el medio ambiente 

 Metabolismo y producción de calor  Probablemente no sea una novedad para usted que los animales (como los humanos) necesitan alimentos como fuente de energía. Pero ¿por qué es este el caso?  Las moléculas en su desayuno, almuerzo o cena tienen energía almacenada en sus enlaces químicos. Algunas de las reacciones metabólicas de su cuerpo, como las que componen la respiración celular, extraen esta energía y capturan parte de ella como trifosfato de adenosina (ATP). Esta molécula portadora de energía puede, a su vez, usarse para impulsar otras reacciones metabólicas que mantienen sus células en funcionamiento.  La tarea de extraer energía de las moléculas de combustible y usarla para impulsar las reacciones celulares no es un proceso perfectamente eficiente. De hecho, ninguna transferencia de energía puede 

ser perfectamente eficiente, esa es una ley básica de la física. En cambio, cada vez que la energía cambia de forma, parte de ella se convierte en una forma no utilizable. En las reacciones del 

14 

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Polar_Bear_AdF.jpghttps://creativecommons.org/licenses/by-sa/4,0/deed.enhttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Death_19_bg_082303.jpghttps://es.khanacademy.org/science/biology/principles-of-physiology/metabolism-and-thermoregulation/a/endotherms-ectotherms

metabolismo de un animal, gran parte de la energía almacenada en las moléculas de combustible se libera como calor. 

Panel izquierdo basado en datos de Cannon y Nedergaard, Figura 2, y en una figura similar en Purves et al. Panel derecho basado en el gráfico teórico de Meek Figura 1 y en Akin Figura 1   

 

 

¡Esto no es necesariamente algo malo! Algunos animales (endotermos) pueden usar (y regular) su producción metabólica de calor para mantener una temperatura corporal relativamente constante. Estas endotermas incluyen mamíferos, como los humanos, así como aves. Los ectotermos, por otro lado, son animales que no utilizan la producción metabólica de calor para mantener una temperatura corporal constante. En cambio, su temperatura corporal cambia con la temperatura del ambiente. Los lagartos y las serpientes son ejemplos de ectotermos. 

Aumentar la producción de calor—termogénesis Los endotermos tienen varias formas de aumentar la producción de calor metabólico, o termogénesis, en respuesta a ambientes fríos.  Una manera de producir calor metabólico es mediante la contracción muscular —como cuando tiemblas incontrolablemente cuando tienes mucho frío, por ejemplo. Los movimientos deliberados —como frotar tus manos o dar una caminata— y los temblores aumentan la actividad muscular, y estimulan así la producción de calor.  La termogénesis sin temblor proporciona otro mecanismo para producir calor. Este mecanismo depende de tejido graso especializado conocido como grasa marrón o tejido adiposo marrón. Algunos mamíferos, especialmente los animales que hibernan y las crías, tienen mucha grasa marrón. La grasa marrón contiene muchas mitocondrias con proteínas especiales que les permiten liberar energía de moléculas combustible directamente en forma de calor en vez de canalizarla para formar el acarreador energético ATP.  Controlar la pérdida y ganancia de calor Los animales también tienen estructuras corporales y respuestas fisiológicas que controlan cuánto calor intercambian con el medio ambiente: 

● Mecanismos circulatorios, tales como la alteración de los patrones de flujo de sangre ● Aislamiento, como pelaje, grasa o plumas ● Mecanismos de evaporación, como el jadeo y la sudoración 

 

15 

Mecanismos circulatorios La superficie corporal es el principal sitio de intercambio de calor con el ambiente. El control del flujo de sangre hacia la piel es una forma importante de controlar la velocidad con la que se pierde —o gana— calor del entorno.  Vasoconstricción y vasodilatación En los endotermos, la sangre caliente del núcleo del cuerpo suele perder calor hacia el ambiente cuando pasa cerca de la piel. La reducción del diámetro de los vasos sanguíneos que irrigan la piel, un proceso conocido como vasoconstricción, reduce el flujo sanguíneo y ayuda a retener el calor. 

 Crédito de la imagen: basada en diagramas similares de Gillam 

Por otro lado, cuando un endotermo necesita liberar calor —como después de correr muy rápido para escapar de un depredador— estos vasos sanguíneos se vuelven más amplios, se dilatan. Este proceso se llama vasodilatación. La vasodilatación aumenta el flujo sanguíneo hacia la piel y ayuda a que los animales pierdan parte de su calor extra hacia el ambiente. 

 Crédito de la imagen: basada en diagramas similares de Gillam 

Mecanismos de evaporación Los animales terrestres suelen perder agua por su piel, boca y nariz mediante evaporación hacia el aire. La evaporación absorbe calor y puede actuar como un mecanismo de enfriamiento.  

16 

Izquierda, lobo jadeando perder calor; derecha, gotas de sudor en un brazo humano. Créditos fotográficos: izquierda, Lobo jadeando por Mark Dumont, 

CC BY-NC 2,0; derecha, Foto de sudoración en la Pista Wilson Etapa 1 por Minghong, CC BY-SA 3,0 

 

 

Por ejemplo, muchos mamíferos pueden activar mecanismos como sudoración y jadeo para incrementar el enfriamiento por evaporación en respuesta a una alta temperatura corporal. 

● Al sudar, glándulas en la piel liberan agua que contiene diversos iones —los "electrolitos" que reponemos con las bebidas deportivas—. Solo los mamíferos sudan. 

● Al jadear, un animal respira rápida y superficialmente con la boca abierta para aumentar la evaporación en las superficies de la boca. Mamíferos y aves jadean, o al menos utilizan estrategias similares de respiración enfriarse. 

 En algunas especies, como los perros, el enfriamiento por evaporación del jadeo en combinación con un intercambiador de calor a contracorriente ¡ayuda a prevenir que el cerebro se sobrecaliente!  B, Reflexión metacognitiva sobre la lectura Instrucciones: En su propio papel, escriba una reflexión sobre cómo leyó el artículo abordando las siguientes indicaciones: Minutos en los que participó activamente en la lectura: ____  Observaciones sobre cómo lee usted 

● ¿Se distrajo mientras leía? ¿Qué hizo o qué podría hacer para resolver ese problema? ● ¿Se confundió mientra leía? ¿Qué hizo o qué podría hacer para resolver ese problema? ● ¿Perdió interés mientras leía? ¿Qué hizo o qué podría hacer para resolver ese problema? ● ¿Lo detuvieron las palabras desconocidas mientras leía? ¿Qué hizo o qué podría hacer para 

resolver ese problema? ● ¿Lo detuvieron las oraciones o párrafos largos (y complejos) mientras leías? ¿Qué hizo o qué 

podría hacer para resolver ese problema? ● ¿Tuvo una experiencia sorprendente mientras leía? ¿Qué hizo? 

 Actividad 4: Reflexión   Después de recopilar información de todas las actividades e investigaciones, es hora de revisar el modelo que hizo sobre las causas de la fiebre y explicar lo que está sucediendo dentro del cuerpo humano en varios puntos durante el transcurso de una persona que experimenta y se recupera de la fiebre. Ahora también debe incluir evidencia que haya reunido que respalde su explicación y describir el razonamiento científico que explica cómo esa evidencia respalda su afirmación. 

17 

https://www.flickr.com/photos/wcdumonts/15297185276https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2,0/https://commons.wikimedia.org/wiki/File:TranspirationPerspirationCommonsFL.jpghttps://creativecommons.org/licenses/by-sa/3,0/deed.en

Además, elija dos aspectos que revisó de su modelo inicial y explique qué evidencia respalda esas revisiones. 

Instrucciones Usando la herramienta a continuación, justifique los cambios en su modelo utilizando la evidencia que reunimos a lo largo de nuestras investigaciones en esta historia. Su tabla de resumen lo ayudará a considerar qué pruebas son las más apropiadas para justificar las revisiones de su modelo.  

Característica de mi modelo que estoy 

revisando Revisión que estoy 

haciendo a mi modelo 

Evidencia que respalda mi revisión 

(incluidas piezas múltiples según sea necesario) 

Conexión entre la evidencia y la revisión del modelo 

       

       

  Conexión de contenido cruzado:   Estándares de Artes del Lenguaje Inglés »Escritura» Grado 9-10 CCSS.ELA-LITERACY.W.9-10.1 - Escribe argumentos para respaldar las afirmaciones en un análisis de 

18 

temas o textos sustantivos, utilizando razonamientos válidos y evidencia relevante y suficiente.  Estándares de Artes del Lenguaje Inglés »Lectura: Texto informativo» Grado 9-10 CCSS.ELA-LITERACY.RI.9-10.10 - Al final del noveno grado, lee y comprende la no ficción literaria en la banda de complejidad de texto de los grados noveno al décimo, con andamiaje según sea necesario en el extremo superior del rango.  Preparatoria: Estadística y probabilidad »Interpretación de datos categóricos y cuantitativos CCSS.MATH.CONTENT.HSS.ID.1-3: Resume, representa e interpreta datos en un solo recuento de variables de medición      

19 

Apéndice 1  Glosario  Adaptaciones: un cambio o el proceso de cambio por el cual un organismo o especie se adapta mejor a su entorno. 

Trifosfato de adenosina (ATP): una fuente de energía para las reacciones químicas en las células del cuerpo, especialmente las contracciones musculares, los impulsos nerviosos y el metabolismo. 

Anatómico: relacionado con la estructura corporal (p. Ej., Dedos, pie, cráneo, etc.). 

Grasa marrón: un tejido adiposo (grasa) de color oscuro con muchos vasos sanguíneos, involucrado en la producción rápida de calor en animales en hibernación y bebés humanos. 

Respiración celular: un conjunto de reacciones metabólicas y procesos que tienen lugar en la célula para convertir la energía bioquímica de los alimentos / nutrientes en ATP y luego liberar productos de desecho. 

Electrolitos: un líquido o gel que contiene iones y se puede usar para procesos celulares y metabolismo (por ejemplo, Na + en una célula; Gatorade) 

Homeostasis: cualquier proceso de autorregulación mediante el cual los sistemas biológicos tienden a mantener la estabilidad mientras se ajustan a las condiciones óptimas para la supervivencia. 

Escala logarítmica: una forma de mostrar datos numéricos en un rango muy amplio de valores de una manera compacta; por lo general, los números más grandes en los datos son cientos o incluso miles de veces más grandes que los números más pequeños. 

Metabolismo: los procesos químicos que 

ocurren dentro de un organismo vivo para mantener la vida y apoyar las funciones vivas. 

Tasa metabólica: la tasa a la que se produce el metabolismo en un organismo vivo. 

Microbio: un ser vivo muy pequeño, especialmente uno que causa enfermedades, que solo se puede ver con un microscopio. 

Selección natural: el proceso mediante el cual los organismos mejor adaptados a su entorno tienden a sobrevivir y producir más descendencia. 

Termogénesis no temblorosa: producción de calor debido a la transformación de energía metabólica por procesos que no implican la contracción de los músculos esqueléticos (es decir, escalofríos). 

Fisiológico: relacionado con la forma en que funciona un organismo vivo o parte del cuerpo. 

Tasa metabólica en reposo: la cantidad total de calorías quemadas cuando su cuerpo está completamente en reposo. 

Termorregulación: un proceso que le permite a su cuerpo mantener su temperatura interna central. 

           

     

20 

Apéndice 2  Ejemplo de línea de mejor ajuste: 

 Dibuje la línea que parece seguir más de cerca la correlación. No solo elija el primer y último punto de datos, sino que construya una línea que represente la tendencia. Lo más probable es que esté buscando los valores medios, y es por eso que a veces la línea de tendencia también se llama la línea de ajuste mediana.  

 

    

             

21 

  

22