Biología aplicada – nutrición mineral, epidemias humanas e inocuidad alimentaria

BiologíaSalud y enfermedadEdades 16–17

Tres temas de biología aplicada en una sola simulación, elegidos con el parámetro de tema. Nutrición mineral: elige el elemento deficiente y el nivel de aporte para ver cómo cambian los síntomas en las hojas, la altura de la planta y el rendimiento. Epidemias humanas: un modelo SIR con número reproductivo R₀ y tasa de vacunación, que muestra los casos diarios y el umbral de inmunidad de rebaño. Inocuidad alimentaria: bacterias en los alimentos que se duplican según la temperatura de conservación, con el cálculo del tiempo hasta alcanzar la dosis infecciosa de 10⁶ UFC/g.

Lección: Nutrición mineral, aumento del rendimiento de los cultivos y agricultura limpia; epidemias humanas y su prevención; higiene e inocuidad de los alimentos

Qué muestra

Aquí se agrupan tres modelos cuantitativos. La nutrición mineral aplica la ley del factor limitante: el nutriente más escaso limita el crecimiento y el rendimiento, y las deficiencias de nitrógeno, fósforo y potasio producen síntomas foliares característicos. El modelo de epidemias es un modelo SIR con un periodo infeccioso de 7 días, en el que vacunar a más de 1 − 1/R₀ de la población impide que el brote se extienda. La inocuidad alimentaria modela el crecimiento exponencial de bacterias, N = N₀·2^(t/g), con un tiempo de generación que se acorta en la zona de peligro de 5 a 60 °C y se alarga mucho a temperatura de nevera.

Cómo usarla

Cambia de tema con las tres pestañas. En Nutrición mineral, arrastra de lado para variar el aporte y pulsa Cambiar elemento deficiente para comparar síntomas y rendimiento. En Epidemias (SIR), arrastra para fijar R₀ y pulsa Vacunación +20% hasta que el brote no despegue. En Inocuidad, arrastra para fijar la temperatura de conservación y lee cuánto tardan las bacterias en alcanzar la dosis infecciosa; después pulsa Refrigerar a 4 °C y compara.

Parámetros que puedes cambiar

  • Tema actual 1. Nutrición mineral y rendimiento, 2. Epidemias humanas (modelo SIR), 3. Higiene e inocuidad de los alimentos
  • Elemento mineral deficiente Nutrientes suficientes, Deficiencia de nitrógeno (N), Deficiencia de fósforo (P), Deficiencia de potasio (K)
  • Aporte mineral respecto a la demanda 0–150 %
  • Número reproductivo básico R₀ 0,5–15
  • Porcentaje de población vacunada 0–100 %
  • Temperatura de conservación -5–45 °C

Preguntas para explorar

  1. Con R₀ = 4, ¿qué porcentaje mínimo de la población debe vacunarse para evitar un brote?
  2. ¿En qué se diferencian los síntomas foliares de la deficiencia de nitrógeno y los de la deficiencia de potasio?
  3. ¿Cuánto tarda la comida en alcanzar la dosis infecciosa a 30 °C en comparación con 4 °C?