Tema 5 Els ĂŠssers vius
1.- La Terra: el planeta de la vida 1.1.- Els éssers vius: uns habitants peculiars 1.2.- Nivells d'organització de la matèria 2.- Bioelements i biomolècules 2.1.- Bioelements 2.2.- Biomolècules 3.- La cèl·lula 3.1.- L'estructura cel·lular 3.2.- Tipus de cèl·lules 3.3.- L'especialització cel·lular 4.- Les funcions vitals 4.1.- La funció de nutrició 4.2.- La funció de relació 4.3.- La funció de reproducció
Tema 5- Els éssers vius 1.- La Terra: el planeta de la vida De tots els planetes que es coneixen, l'únic que posseeix vida és la Terra. Això es deu a diversos factors que junts han permés la vida tal com la coneixem (aquests factors s'han estudiat en temes passats): ⇒
Distància que separa la Terra del Sol: Aquesta distància permet que tinguem una temperatura òptima per a disposar d'aigua en estat líquid.
⇒
Massa i gravetat de la Terra: Gràcies a aquests dos factors l'aigua en evaporar-se no pot escapar del planeta i es va poder formar l'atmosfera. L'atmosfera ajuda a: •
Protegir-nos de la radiació del Sol.
•
Crea un efecte hivernacle natural que augmenta la temperatura del planeta.
Tema 5- Els éssers vius 1.1.- Els éssers vius: uns habitants peculiars: Tots els éssers vius que poblen la Terra posseeixen unes característiques comunes. - Els éssers vius estan compostos pels mateixos àtoms que una roca? - On està la frontera entre la matèria viva i la matèria inerta? - El moviment és una característica per a definir la vida? - Què significa orgànic i inorgànic? - Què significa el prefix bio-? i element i molècula? Les característiques comunes són: •
Els elements químics que posseeixen són els mateixos que els que poden compondre una roca, però la seua proporció és diferent.
•
Els éssers vius formen amb els elements químics unes molècules que no estan en la matèria inerta.
•
Tots els éssers vius estan formats per cèl·lules i han de poder realitzar les tres funcions vitals que són la nutrició, la reproducció i la relació.
Tema 5- Els éssers vius 1.2.- Nivells d'organització de la matèria: La matèria s'organitza en una sèrie de nivells amb una complexitat creixent:
Tema 5- Els éssers vius 2.- Bioelements i biomolècules Tota la matèria, inclosos els éssers vius, està formada per àtoms presents en la Terra. Els àtoms es classifiquen en la denominada taula periòdica.
Tema 5- Els éssers vius 2.1.- Els bioelements: Malgrat que els àtoms que componen als éssers vius són els mateixos que estan en la matèria inerta, per a diferenciar-los, definim els bioelements com les unitats que componen la matèria viva. Cal comentar dos aspectes molt importants dels bioelements: ⇒
De tots els àtoms que existeixen, només uns pocs estan formant la matèria viva.
⇒
Les proporcions dels àtoms que componen la matèria inerta són diferents a les dels bioelements en els éssers vius.
Tema 5- Els éssers vius
Àtoms presents en els éssers vius (bioelements)
El carboni (C), l'hidrogen (H), l'oxigen (O), el nitrogen (N), el fòsfor (P) i el sofre (S) formen més del 99% de la massa dels éssers vius.
Tema 5- Els éssers vius 2.2.- Les biomolècules: Els bioelements s'uneixen entre si i formen les biomolècules, que seran les que constituïsquen a tots els éssers vius. Són les següents: Aigua Sals minerals
Són les biomolècules inorgàniques, ja que les podem trobar a la natura i en els éssers vius.
Glúcids
Proporcionen energia als éssers vius
Lípids
Substàncies de reserva
Proteïnes
Serveixen per a formar les estructures dels organismes
Àcids nucleics
Formen l'ADN
Biomolècules orgàniques (només es troben en els éssers vius)
Tema 5- Els éssers vius 3.- La cèl·lula L'altra característica que han de complir tots els éssers vius és que siguen capaços de realitzar les tres funcions vitals. La unitat més xicoteta que és capaç de fer això és la cèl·lula. Les cèl·lules es formen per la unió de les biomolècules i tots els éssers vius estan formats per una o diverses cèl·lules. Si estan formats per una cèl·lula, es diuen unicel·lulars i si és per més d'una, es diuen pluricel·lulars. Bioelements formen
Aigua Sals minerals
Biomolècules inorgàniques
Sucres Biomolècules orgàniques
formen
Cèl·lules
Grasses Proteïnes Àcids nucleics
Tema 5- Els éssers vius La cèl·lula es defineix com la unitat estructural, funcional i genètica dels éssers vius: ⇒
És la unitat estructural perquè tots els éssers vius estan formats per cèl·lules.
⇒
És la unitat funcional perquè la cèl·lula és la unitat més xicoteta capaç de realitzar les tres funcions vitals de nutrició, relació i reproducció.
⇒
És la unitat genètica perquè les cèl·lules són capaces de dividir-se i formar cèl·lules filles.
⮚ Un virus és incapaç de dividir-se per si mateix: ↪ Un virus està viu? ↪ Està format per cèl·lules? ⮚ Un paràsit s'alimenta d'altres organismes: ↪ Un paràsit està viu?
Tema 5- Els éssers vius 3.1.- L'estructura cel·lular: Totes les cèl·lules tenen tres coses en comú: ⇒
Membrana cel·lular: Barrera externa que els separa de l'exterior.
⇒
Citoplasma: Líquid intern on estan dissolts els compostos cel·lulars.
⇒
Material genètic o ADN: Té la informació per a realitzar les funcions vitals.
3.2.- Tipus de cèl·lules: Malgrat que totes les cèl·lules comparteixen aquestes característiques podem trobar dos tipus: ⇒
Cèl·lules procariotes: Són les més simples, ací el material genètic està dispers pel citoplasma.
⇒
Cèl·lules eucariotes: Són les que formen als animals i els vegetals, ací el material genètic està protegit en una estructura anomenada nucli. Tots dos tipus de cèl·lules posseeixen tota una sèrie d'estructures anomenades orgànuls que realitzen múltiples funcions. Les cèl·lules vegetals es diferencien de les animals per tindre una paret cel·lular rígida per fora de la membrana i uns orgànuls anomenats cloroplasts que realitzen la fotosíntesi.
Tema 5- Els éssers vius Cèl·lula procariota
Tema 5- Els éssers vius Cèl·lula eucariota animal
Cèl·lula eucariota vegetal
Tema 5- Els éssers vius 3.3.- L'especialització cel·lular: Els organismes pluricel·lulars es reparteixen el treball per a realitzar, d'una forma més eficaç, les funcions vitals, per aquesta raó les cèl·lules d'aquests organismes tenen formes i funcions diferents, encara que totes elles posseeixen el mateix material genètic o ADN. Les diferències es produeixen perquè cadascuna llig una informació diferent de l'ADN que li permet desenvolupar-se d'una forma diferent i així poder realitzar millor la seua funció. Aquest fenomen es coneix com a especialització cel·lular. Cèl·lules
Teixits
Fibres musculars
Espermatozoides
Òrgans Aparells i sistemes
Glòbuls rojos
Neurones
Organisme pluricel·lular
Tema 5- Els éssers vius 4.- Les funcions vitals Cada ésser viu que habita en el planeta és capaç de realitzar les tres funcions vitals, si no és així no és un ésser viu. Com la diversitat d'organismes és tan gran, poden tindre mecanismes diferents per a dur-les a terme. 4.1.- La funció de nutrició: Amb la nutrició s'aconsegueix tindre les substàncies necessàries per a fabricar i renovar les estructures que el formen i, a més, l'energia necessària per a realitzar les funcions vitals. La manera de realitzar la nutrició és incorporant substàncies del mig extern i una vegada en el seu interior, mitjançant reaccions químiques, obté nutrients i energia. Aquests processos es coneixen amb el nom de metabolisme cel·lular. Hi ha dos tipus: ⇒
Nutrició autòtrofa: La matèria que necessiten aquests organismes l'obtenen a partir de matèria inorgànica (aigua, sals minerals i diòxid de carboni) i energia (solar o química). La realitzen alguns bacteris, algues i plantes. La forma més coneguda es realitza gràcies a la clorofil·la que hi ha en els cloroplasts de les cèl·lules vegetals i el procés es diu fotosíntesi.
Tema 5- Els éssers vius Llum H 2O
+
Sals minerals
CO2
Fotosíntesi O2
Molècules orgàniques senzilles (sucres, greixos i proteïnes)
⇒
Tema 5- Els éssers vius Nutrició heteròtrofa: Aquests organismes són incapaços de produir matèria orgànica a partir d'aigua i sals minerals, el que fan és alimentar-se d'altres organismes per a obtenir-la (incorporen matèria orgànica). La realitzen alguns bacteris, els protozous, els fongs i els animals. Segons el tipus d'organismes que consumisquen els classifiquem en:
• Herbívors: S'alimenten de vegetals (organismes que realitzen la nutrició autòtrofa). • Carnívors: S'alimenten d'altres animals. • Omnívors: Poden alimentar-se de plantes i animals. • Sapròfits: S'alimenten de matèria orgànica en descomposició, poden ser restes vegetals o cadàvers d'animals.
Tema 5- Els éssers vius 4.2.- La funció de relació: Permet als éssers vius detectar els canvis que es produeixen en el medi que els envolta i reaccionar davant ells: ⇒
En els animals es perceben els estímuls gràcies als òrgans dels sentits, el sistema nerviós elabora les respostes i les hormones, els ossos i els músculs duen a terme la resposta.
⇒
En les plantes hi ha canvis d'orientació i creixement en una direcció o una altra.
Tema 5- Els éssers vius 4.3.- La funció de reproducció: Permet generar nous individus similars i per tant perpetuar la vida. Hi ha dos tipus: ⇒
Reproducció asexual: Es generen nous individus idèntics a l'organisme del qual procedeixen. En organismes unicel·lulars es divideix la cèl·lula i en organismes pluricel·lulars es produeix un nou organisme a partir d'un segment.
⇒
Tema 5- Els éssers vius Reproducció sexual: Per a aquesta reproducció es requereixen dos individus i generaran uns altres amb característiques de tots dos, per la qual cosa són semblants i no idèntics. Per a realitzar això es generen cèl·lules especials anomenades gàmetes, tots dos es fusionen i formen una cèl·lula anomenada zigot, que per múltiples divisions formaran al nou individu.
Si l'embrió naix totalment format, seran animals vivípars, si no ho està i posen ous per a acabar la formació, seran ovípars.
Tema 5- Els éssers vius Autòtrofa
Heteròtrofa
C, H, O, N, P, S... Nutrició Funcions vitals
Relació
Formades per
Bioelements
Biomolècules
Inorgàniques
Reproducció
Aigua
Realitzen Asexual
Formades per Sals minerals
Cèl·lules
Sexual
Orgàniques Tipus
Formen
Tots els éssers vius
Glúcids Eucariotes
Procariotes
Lípids Proteïnes
Animal
Vegetal
Àcids nucleics