El ardor: ¿Por qué se fatigan nuestros músculos durante un sprint? ## Parte 1: Activación (Fenómeno de anclaje) Imagina que eres un velocista de clase mundial. Sales disparado de los tacos para una carrera de 100 metros. Durante los primeros segundos, te sientes poderoso, pero al final de la carrera de 10 segundos, tus piernas se sienten pesadas y comienza a aparecer una sensación de “ardor”. Reflexiones iniciales: 1. ¿Qué crees que está sucediendo dentro de tus células musculares para causar esta sensación de “ardor”? 2. ¿Por qué los humanos no pueden mantener un sprint completo durante una hora, incluso si tienen suficiente “combustible” (glucosa) en sus cuerpos? 3. ¿Qué preguntas “necesitas saber” tienes sobre cómo tu cuerpo produce energía durante el ejercicio intenso? — ## Parte 2: Explorar (Investigación de simulación) Inicie el Modelo de energía de respiración celular para investigar cómo diferentes condiciones afectan la producción de energía en la célula. ### Investigación A: Actividad sostenida (aeróbica) Las células normalmente operan en un entorno “aeróbico” donde el oxígeno es abundante. 1. Establezca Moléculas de glucosa en 1. 2. Establezca Moléculas de oxígeno en 6. 3. Haga clic en 1. Actualizar entradas y luego en 2. Reaccionar. 4. Observe y registre: * ¿Cuántas moléculas de ATP se produjeron? * ¿Cuáles son los nombres de las moléculas de “Salida” formadas? * Mire el panel Conservación de la materia. ¿Se crean o destruyen átomos durante este proceso? ### Investigación B: El sprint (anaeróbico) Durante el ejercicio intenso, a veces el corazón y los pulmones no pueden satisfacer la demanda de oxígeno de los músculos. 1. Haga clic en Reiniciar. 2. Mantenga Moléculas de glucosa en 1. 3. Disminuya Moléculas de oxígeno a 0. 4. Haga clic en 1. Actualizar entradas y luego en 2. Reaccionar. 5. Observe y registre: * ¿Cuántas moléculas de ATP se produjeron esta vez? * ¿Qué nueva molécula de “Salida” apareció que no estaba en la Investigación A? * ¿Cómo se compara la energía total (ATP) con la Investigación A? — ## Parte 3: Explicar (Comprender) Utilizando los datos de la simulación, responda lo siguiente: 1. Reorganización de la materia: En la Investigación A, ¿qué pasó con los 6 átomos de carbono de la glucosa? ¿Dónde terminaron? 2. La “quemazón”: Según la Investigación B, ¿qué molécula es probablemente responsable de la sensación de “quemazón” en los músculos de un velocista? 3. Eficiencia energética: ¿Por qué es tan importante el oxígeno para el rendimiento de un atleta? Compara el rendimiento de ATP de 1 molécula de glucosa con oxígeno frente a 1 molécula de glucosa sin oxígeno. 4. Ruptura de enlaces: La simulación muestra la liberación de energía (ATP). Según la ecuación química y el modelo, ¿de dónde proviene realmente esta energía? (Pista: Piensa en los enlaces que se rompen y se forman). — ## Parte 4: Elaborar/Evaluar (Argumentación y Modelado) Tarea final: Construir una explicación Escribe una explicación científica (Afirmación, Evidencia, Razonamiento) para lo siguiente: Indicación: Explica cómo la respiración celular permite a un corredor de maratón mantenerse caliente y mover sus músculos durante horas, y por qué los músculos de un velocista eventualmente “fallan” y se queman durante una carrera. Tu explicación debe incluir: * Una descripción de cómo la materia se conserva pero se reorganiza. * El papel de los enlaces químicos en la transferencia de energía. * Una comparación de las vías aeróbicas y anaeróbicas utilizando datos de tu investigación. * Evidencia de la simulación que demuestre que la energía se transfiere al sistema (ATP) en lugar de crearse.