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Lesson 2.4Effects of Different Types of Light
Light WavesLesson Guides
Lesson 2.4
© The Regents of the University of California
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Light Waves—Lesson 2.4—Activity 2
Investigating Light’s Effect on Genetic Material
Part 1: Modeling Light’s Effect on Genetic Material
Goal: Show what happens to genetic material when it is exposed to different types of light from the sun.
Do:Use the Light Waves Simulation to test the effects of different types of light from the sun on genetic material. Refer to the image above to see which types of light from the sun reach Earth’s surface. Turn Show Energy on.
• Drag GENETIC MATERIAL to a platform in the testing area.
• Set the light source to LASER and turn on the light.
• Use the slider to change the type of light the laser emits. Test:
• Ultraviolet (UV)• Visible (any color)• Infrared (IR)• Microwave• Radio
• Record the results on your Modeling Tool activity: Investigating Light’s Effect on Genetic Material on pages 51–52.
• If the type of light has an effect on genetic material, record it on Model A.• If the type of light has no effect on genetic material, record it on Model B.• Use a yellow highlighter to trace energy on both Model A and Model B.• Draw an arrow from each type of light box to a change box to show which type of light
causes which change.
Earth’s surface
gamma rays X-rays ultraviolet light visible light infrared light microwaves radio waves
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Light Waves—Lesson 2.4—Activity 2
Investigating Light’s Effect on Genetic Material (continued)
Part 2: Summarizing Results
After you have tested the five types of light from the sun that reach Earth’s surface, answer these questions by choosing one or more options.
Which types of light are absorbed by genetic material? (check all that apply)
F ultraviolet (UV)
F visible
F infrared (IR)
F microwave
F radio
Which types of light cause damage to genetic material? (check all that apply)
F ultraviolet (UV)
F visible
F infrared (IR)
F microwave
F radio
Which types of light are not absorbed by genetic material? (check all that apply)
F ultraviolet (UV)
F visible
F infrared (IR)
F microwave
F radio
Write yes or no to the following questions, based on your investigation.
Can ultraviolet (UV) light cause damage that leads to skin cancer? ____________
Can visible light cause damage that leads to skin cancer? ____________
Can infrared (IR) light cause damage that leads to skin cancer? ____________
Can microwaves cause damage that leads to skin cancer? ____________
Can radio waves cause damage that leads to skin cancer? ____________
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Light Waves—Lesson 2.4—Activity 4
Homework: Reading “What Is Melanin?”
Learning more about melanin, which is found in skin cells, might help you solve the mystery of Australia’s high skin cancer rate. Read and annotate the article using the Active Reading strategies that work best for you. Then, answer the questions below.
1. What did you find interesting in the article?
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2. What questions do you have about melanin?
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Active Reading Guidelines
1. Think carefully about what you read. Pay attention to your own understanding.
2. As you read, annotate the text to make a record of your thinking. Highlight challenging words and add notes to record questions and make connections to your own experience.
3. Examine all visual representations carefully. Consider how they go together with the text.
4. After you read, discuss what you have read with others to help you better understand the text.
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What Is Melanin?Nearly everyone on Earth has cells that make a substance called melanin. Melanin can be found in our hair, skin, eyes, and many other organs, including the kidneys, spleen, liver, lungs, and heart. Skin tone, like hair and eye color, is determined by the amount of melanin produced in our cells. People with darker skin tones have more melanin in their skin cells than people with paler skin tones.
Melanin doesn’t just help determine our appearance—it also protects our skin against damage from the sun. Scientists are researching the important role melanin plays in keeping us healthy. The sun emits ultraviolet (UV) light that can damage our skin, leading to sunburns and even skin cancer. Skin cancer is a disease caused by damage to the DNA inside our skin cells. DNA is the genetic material found inside the nuclei of our cells. DNA can be damaged when it absorbs energy from UV light. Skin cancer does
Melanin inside our cells determines our hair, skin, and eye colors. For example, people with blond hair and pale skin tones don’t have very much melanin in their hair and skin. People with dark hair and pale skin tones have a lot of melanin in their hair, but not very much melanin in their skin. People with dark hair and dark skin tones have a lot of melanin in both their hair and their skin.
not happen every time the DNA in our skin is damaged, but the more it is damaged the more likely it is that cancer can develop. The melanin in skin cells can absorb UV light as the light enters the cells, before it gets to the nucleus where it can damage the DNA. (See the diagram on the next page.) The more melanin there is inside a cell, the more energy is absorbed before UV light can reach the nucleus and cause damage. This means that people with a lot of melanin in their skin have more protection against skin damage from UV light. More melanin gives people more protection against skin damage, but it doesn’t give them complete protection. Anyone can get skin cancer, whatever the level of melanin in their skin.
People can actually make more melanin in response to being exposed to UV light. This is what we call a suntan. The skin gets darker because the body starts producing more melanin to protect its DNA. However, a suntan only provides some protection against UV light. UV light can still get through and lead to DNA damage.
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C2 What Is Melanin?
This diagram shows how melanin inside the skin cell can protect against damage from UV light.
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Ondas de luz—Lección 2.4—Actividad 2
Investigar el efecto de la luz en el material genético
Parte 1: modelar el efecto de la luz en el material genético
Meta: Mostrar qué le sucede al material genético al estar expuesto a diferentes tipos de luz del sol.
Haz lo siguiente:Usa la Simulación Ondas de luz para testear los efectos de diferentes tipos de luz del sol en el material genético. Haz referencia a la imagen en esta página para ver cuáles tipos de luz del sol llegan a la superficie de la Tierra. Prende “Show Energy” (Mostrar energía).
• Arrastra GENETIC MATERIAL (material genético) a una plataforma en el área para testear.
• Fija la fuente de luz en LASER (láser) y prende la luz.
• Usa el control deslizante para cambiar el tipo de luz que el láser emite. Testea lo siguiente:
x Ultravioleta (UV) x Visible (cualquier color) x Infrarroja (IR) x Microondas x Radio
• Apunta los resultados en tu actividad en la Herramienta para Modelar: Investigar el efecto de la luz en el material genético (en las páginas 51 a 52).
x Si el tipo de luz tiene un efecto en el material genético, apúntalo en Modelo A. x Si el tipo de luz no tiene efecto en el material genético, apúntalo en Modelo B x Usa un destacador amarillo para trazar la energía en el Modelo A y el Modelo B. x Dibuja una flecha desde cada caja de tipo de luz hasta una caja de cambio para mostrar
qué tipo de luz causa cuál cambio.
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rayos gamma rayos X luz ultravioleta luz visible luz infrarroja microondas ondas de radio
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Ondas de luz—Lección 2.4—Actividad 2
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52 Ondas de luz—Lección 2.4—Actividad 2
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Ondas de luz—Lección 2.4—Actividad 2
Investigar el efecto de la luz en el material genético (continuación)
Parte 2: resumir los resultados
Una vez que hayas testeado los cinco tipos de luz del sol que llegan a la superficie de la Tierra, contesta estas preguntas eligiendo una opción o más.
¿Cuáles tipos de luz son absorbidos por el material genético? (marca todas las que correspondan)
F ultravioleta (UV)
F visible
F infrarroja (IR)
F microondas
F radio
¿Cuáles tipos de luz causan daño al material genético? (marca todas las que correspondan)
F ultravioleta (UV)
F visible
F infrarroja (IR)
F microondas
F radio
¿Cuáles tipos de luz no son absorbidos por el material genético? (marca todas las que correspondan)
F ultravioleta (UV)
F visible
F infrarroja (IR)
F microondas
F radio
Escribe sí o no a las siguientes preguntas, según tu investigación.
¿Puede la luz ultravioleta (UV) causar daño que lleve a cáncer de la piel? ____________
¿Puede la luz visible causar daño que lleve a cáncer de la piel? ____________
¿Puede la luz infrarroja (IR) causar daño que lleve a cáncer de la piel? ____________
¿Pueden las microondas causar daño que lleve a cáncer de la piel? ____________
¿Pueden las ondas de radio causar daño que lleve a cáncer de la piel? ____________
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Ondas de luz—Lección 2.4—Actividad 4
Tarea: leer “¿Qué es la melanina?”
Aprender más sobre la melanina, la cual se encuentra en las células de la piel, podría ayudarte a resolver el misterio de la tasa alta de cáncer de la piel en Australia. Lee y añade apuntes al artículo usando las estrategias de Lectura Activa que funcionen mejor para ti. Luego, contesta las siguientes preguntas.
1. ¿Qué fue algo interesante que leíste en el artículo?
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2. ¿Qué preguntas tienes sobre la melanina?
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Pautas de la Lectura Activa
1. Piensa cuidadosamente sobre lo que lees. Presta atención a tu propia comprensión.
2. Mientras lees, añade apuntes al texto para tener un registro de tus ideas. Destaca las palabras difíciles, y agrega notas para apuntar tus preguntas y hacer conexiones con tu propia experiencia.
3. Examina cuidadosamente todas las representaciones visuales. Considera cómo se relacionan con el texto.
4. Después de leer, discute lo que leíste con otros/as estudiantes para ayudarte a comprender mejor el texto.
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¿Qué es la melanina? C1
¿Qué es la melanina?Casi todas las personas en la Tierra tienen células que producen una sustancia llamada melanina. La melanina puede ser encontrada en nuestro cabello, piel, ojos y muchos órganos más, incluyendo los riñones, bazo, hígado, pulmones y corazón. El tono de la piel, al igual que el color del cabello y los ojos, es determinado por la cantidad de melanina producida en nuestras células. La gente con tonos de piel más oscuros tiene más melanina en sus células de la piel que la gente con tonos de piel más pálidos.
La melanina no solo ayuda a determinar nuestra apariencia; también protege nuestra piel en contra del daño del sol. Los/as científicos/as están investigando el importante papel que juega la melanina en mantenernos sanos/as. El sol emite luz ultravioleta (UV) que puede dañar nuestra piel, llevando a quemaduras de sol y hasta cáncer de la piel. El cáncer de la piel es una enfermedad causada por el daño al ADN dentro de nuestras células de la piel. El ADN es el material genético encontrado en el interior de
los núcleos de nuestras células. El ADN puede sufrir daños al absorber energía de la luz UV. El cáncer de la piel no ocurre cada vez que el ADN en nuestra piel sufre daño, pero mientras más se dañe, más probable es que el cáncer se desarrolle. La melanina en las células de la piel puede absorber la luz UV mientras la luz entra a las células, antes de que llegue al núcleo donde puede dañar el ADN. (Mira el diagrama en la siguiente página). Mientras más melanina haya dentro de una célula, más energía se absorbe antes de que la luz UV pueda llegar al núcleo y causar daño. Esto significa que las personas con mucha melanina en su piel tienen más protección en contra del daño a la piel de la luz UV. Tener más melanina le proporciona a la gente más protección en contra del daño a la piel, pero no le da protección absoluta. Cualquier persona puede enfermarse de cáncer de piel, independiente del nivel de melanina en su piel.
La gente puede producir más melanina en respuesta a una exposición a la luz UV. Esto es lo que llamamos piel bronceada. La piel se pone más oscura porque el cuerpo empieza a producir más melanina para proteger su ADN. No obstante, un bronceado proporciona solo protección parcial en contra de la luz UV. La luz UV aún puede penetrar y causar daño al ADN.
La melanina dentro de nuestras células determina los colores de nuestro cabello, piel y ojos. Por ejemplo, la gente con cabello rubio y tonos de piel pálidos no tiene mucha melanina en su cabello y su piel. La gente con cabello oscuro y tonos de piel pálidos tiene mucha melanina en su cabello, pero no mucha melanina en su piel. La gente con cabello oscuro y tonos de piel oscuros tiene mucha melanina tanto en su cabello como en su piel.
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C2 ¿Qué es la melanina?
Este diagrama muestra cómo la melanina dentro de una célula de la piel puede proteger contra el daño de la luz UV.
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célula de la piel con mucha melanina
luz UV melanina en la célula de la piel núcleo en la
célula de la piel
material genético
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