Operació món: Biologia i Geologia 4º ESO (demo)

S. Clemente, A. Domínguez, A. B. Ruiz

Índex Els sabers bàsics del curs

1. El mètode científic

2. La investigació al laboratori

3. La investigació en la naturalesa

4. La recerca d’informació

1 La c èl·lula : la base de la vida

• Gerty Cori. La química de las células

1. La composició de la matèria viva

2. La cèl·lula

3. Les cèl·lules procariotes

4. Les cèl·lules eucariotes

5. La funció de nutrició en les cèl·lules eucariotes

6. La funció de relació en les eucariotes

7. La funció de reproducció en les eucariotes

Per a acabar

2 La informació genética 48

• Rosalind Franklin. ADN a la llum dels raigs X

1. Els àcids nucleics

2. L’expressió dels gens. Síntesi de proteïnes

3. La transmissió de la informació genètica

4. La mitosi i la citocinesi

5. La meiosi i la reproducció sexual

Per a acabar

3 L’herència biològica

• Francis Mojica. El valor de la investigació bàsica

1. Dels caràcters als gens

2. Els experiments de Mendel

3. Les lleis de Mendel

4. Excepcions a les lleis de Mendel

5. Les mutacions

6. Les tècniques d’enginyeria genètica

7. Aplicacions de l’enginyeria genètica

Per a acabar

Situació d’aprenentatge. Dossier d’aprenentatge

Conceptes clau

4 L’origen i l’evolució de la vida

• Kamoya Kimeu. Un rastrejador dels ancestres

1. L’origen de la biodiversitat

7

ria de la Terra

• Mary Anning. Una vida entre fòssils

92

2. Les primeres teories sobre l’origen de la biodiversitat

3. Les teories evolutives actuals

4. Les proves de l’evolució

5. L’evolució humana

6. Les hipòtesis sobre l’origen de la vida

Per a acabar

5 La Tierra i la seua dinàmica

• Marie Tharp. La cartògrafa d’allò invisible

1. La composició i l’estructura de l’interior de la Terra

2. La dinàmica terrestre

3. La teoria de la tectònica de plaques

4. Les conseqüències de la dinàmica terrestre

5. L’evolució del relleu terrestre

6. L’estudi del relleu. Mapes i perfils

Per a acabar

6 L’univers

• Carl Sagan. Divulgant l’espai

1. L’univers

2. Les galàxies i les estreles

3. El sistema solar

4. La Terra i la Lluna

5. Els moviments de la Terra

6. Els eclipsis i les marees

7. La vida en l’univers: l’astrobiologia

Per a acabar

Situació d’aprenentatge. Dossier d’aprenentatge

Conceptes clau

114

1. El registre de la història de la Terra

2. La datació del registre

3. El temps geològic. Una història de canvis Per

164

182

• Margaret Mee. La il·lustradora de l’Amazones

1. Ecosistemes i factors ambientals

2. Els factors abiòtics i les adaptacions

3. Els factors biòtics. Les poblacions

4. Els factors biòtics. Les relacions

5. Les successions ecològiques

6. Els nivells tròfics

7. La circulació de la matèria i de l’energia en l’ecosistema

8. Les cadenes i les xarxes tròfiques

9. Els cicles biogeoquímics

140

• Katsuko Saruhashi. Protectora del Pacífic

1. El medi ambient i la seua situació actual

2. La gestió sostenible dels recursos de la biosfera

3. La gestió sostenible de l’aigua

4. La gestió sostenible de l’energia

160

d’accés a la Facultat de Medicina de la Universitat de Praga. Allà, a classe, vaig conéixer Carl Ferdinand Cori. Jo encara no ho sabia, però aquell xic de front altíssim no sols es convertiria en el meu marit, sinó també en el company amb qui investigaria durant la resta de la meua vida.

En 1920, quan em vaig casar i vaig obtindre el meu doctorat, ens vam traslladar a Viena. Jo em vaig unir a l’equip de pediatria del Children’s Carolinen Hospital, mentre que Carl treballava en un laboratori. Lamentablement, l’estabilitat no va durar. La I Guerra Mundial havia deixat Europa arrasada de misèria, fam i por. No-

més dos anys després, en 1922, vam prendre la decisió d’emigrar i provar sort als Estats Units.

Sincerament, allà tampoc vaig trobar un camí de roses. Carl i jo investigàvem el metabolisme de les cèl·lules, però, a pesar que ell sempre havia defensat el meu talent i experiència, els centres d’investigació eren poc inclinats a concedir llocs rellevants a dones. Durant alguns anys em vaig veure abocada a cobrar molt menys que ell, a pesar de treballar i publicar junts. Afortunadament, la meua tenacitat va acabar donant resultats. En 1943, l’Escola de Medicina de la Universitat de Washington es va dignar a oferir-me un lloc com a professora associada, i en 1947, com a titular. Per fi.

I això no és tot. Aquell mateix any ens van concedir ni més ni menys que un Premi Nobel per la nostra descoberta més rellevant: el «cicle de Cori». És el mecanisme de circulació cíclica de la glucosa i del lactat entre el múscul i el fetge. Gràcies a això, em vaig convertir en la primera dona reconeguda amb un Nobel de Fisiologia o Medicina!

Què descobriràs?

En aquesta unitat

• Gerty Cori. La química de les cèl·lules

1. La composició de la matèria viva

2. La cèl·lula

3. Les cèl·lules procariotes

4. Les cèl·lules eucariotes

5. La funció de nutrició en les cèl·lules eucariotes

6. La funció de relació en les cèl·lules eucariotes

7. La funció de reproducció en les cèl·lules eucariotes

• Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències

En anayaeducacion.es

Per a motivar

• Vídeo: Abans de començar

• Coneix més... … Gerty Cori

Per a detectar idees prèvies

• Presentació: Què necessites saber

Per a exposar

• Presentació: El transport a través de la membrana

• Vídeos: La cèl·lula procariota; La cèl·lula eucariota animal; La cèl·lula eucariota vegetal.

Per a exercitar

• Activitats interactives:

Aprén jugant; Posa’t a prova

• Taller de ciències: Extrau l’ADN de les cèl·lules

I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte

ELECCIÓ DEL JOC

1.1 Proposa un joc de taula; pots basar-te en un que conegues, ja siga de preguntes, de dibuixar o d’esbrinar paraules. En equip, analitzeu el manual de regles que hàgeu triat. Després, realitzeu un diagrama i avalueu els avantatges, els desavantatges i les dificultats que té el joc que ha decidit el teu grup. En cas que siga massa complex, decidiu si és necessari plantejar una altra elecció de joc.

1.2 Creeu el tauler del joc de manera física amb cartolina o cartó, o en format digital utilitzant una eina web com Trivinet, Mobbyt o Genially.

DISSENY DE FITXES, TARGETES I ALTRES MATERIALS

2.1 Anoteu i dissenyeu, si és necessari, la resta de materials que necessitareu per al joc: fitxes, rellotges, marcadors, daus, etc.

2.2 Elaboreu les targetes del joc amb informació relativa a aquesta unitat: composició de la matèria, la cèl·lula procariota i eucariota i les seues funcions. Podeu usar mitjans físics o digitals.

+ orientacions en anayaeducacion.es

La composició de la matèria viva

Els éssers vius, com la resta de matèria de l’univers, estan formats per àtoms que es combinen entre si. No obstant això, la complexitat química i estructural de la matèria viva és molt més gran.

Això es deu a la gran versatilitat química de les biomolècules i al fet que els éssers vius s’organitzen en una sèrie de nivells de complexitat diferent que van molt més enllà de les molècules.

1.1 Nivells d’organització

Els nivells d’organització de la matèria viva són, de menor a major, els àtoms, les molècules, els orgànuls i les estructures cel·lulars, les cèl·lules, els teixits, els òrgans, els aparells i sistemes, que formen organismes, la població, l’ecosistema i la biosfera.

Cada un d’aquests nivells està format per elements del nivell anterior i, al seu torn, s’organitzen en el nivell següent. Amb cada nivell, la matèria adquirix propietats noves, que no estaven presents en el nivell anterior i que anomenem propietats emergents; per exemple, en associar-se entre si tots els teixits que formen el cor, s’adquirix la capacitat de bombar sang.

Existixen éssers vius que no presenten tots els nivells d’organització. Alguns organismes, com, per exemple, els protozous, són unicel·lulars i només aconseguixen el nivell cel·lular. Altres organismes, com, per exemple, les algues, són pluricel·lulars, però no formen teixits.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Indica a quin nivell d’organització de la matèria viva corresponen els elements següents: circulatori, bacteri, mitocondri, ADN, calci, sang i colònia d’aus.

2 Explica amb les teues paraules què vol dir que d’un nivell a un altre la matèria adquirix propietats emergents.

3 Proposa un esquema similar al de la imatge per a indicar els nivells d’organització d’una planta. Aplica’l ara al cas d’un fong que forma bolets i a un organisme unicel·lular com, per exemple, un protozou. Quines diferències hi observes respecte al que apareix en l’esquema d’aquesta pàgina?

Els nivells d’organització

1 Nivell atòmic.

2 Nivell molecular.

4 Nivell cel·lular.

6 Nivell òrgans, aparells i sistemes.

7 Nivell organisme.

8 Nivell població.

9 Nivell comunitat.

10 Nivell ecosistema.

3 Nivell orgànul.

5 Nivell teixit.

1.2 La composició de la matèria viva

Els éssers vius estan formats per dos tipus de substàncies: les inorgàniques i les orgàniques o biomolècules:

- Les substàncies inorgàniques. Es troben tant en la matèria viva com en la matèria inerta; són l’aigua i les sals minerals.

- Les substàncies orgàniques o biomolècules. També denominades macromolècules, són molt complexes. Aquestes molècules són exclusives dels éssers vius. Les principals són els glúcids, els lípids, les proteïnes i els àcids nucleics.

Substància

Aigua

Sals minerals

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

4 Què passaria si…? Explica què passaria en les cèl·lules en aquests dos supòsits: si no existira l’aigua i si no existira l’ADN. Per a conéixer com aplicar aquesta clau, consulta la informació corresponent en anayaeducacion.es

Funcions més importants

Funció estructural. L’aigua és el component majoritari dels organismes i dona volum a les cèl·lules.

Funció metabòlica. Hi tenen lloc totes les reaccions químiques cel·lulars.

Funció de transport. És el medi pel qual circulen la majoria de substàncies a l’interior dels organismes.

Funció termoreguladora. Ajuda a mantindre constant la temperatura dels éssers vius.

Funció estructural. Per exemple, els carbonats formen les closques o conquilles de molts animals i els fosfats es depositen als ossos.

Funció reguladora. Per exemple, algunes sals regulen la transmissió de l’impuls nerviós, en la qual intervenen el calci, el sodi i el potassi; o la coagulació sanguínia, en la qual el calci exercix un paper fonamental.

Glúcids

Funció energètica. Per exemple, la glucosa, que és la principal font d’energia per a la cèl·lula.

Funció de reserva energètica. Per exemple, el midó, que s’emmagatzema a les cèl·lules vegetals, o el glucogen, que es troba a les cèl·lules del fetge i del múscul en els animals.

Funció estructural. Per exemple, la cel·lulosa, que forma part de les parets cel·lulars de les cèl·lules vegetals; o la ribosa i la desoxiribosa, que formen part de l’estructura dels àcids nucleics.

Altres funcions, Per exemple, hi ha glúcids units a algunes de les proteïnes de les membranes cel·lulars, glucoproteïnes, implicades en el reconeixement entre cèl·lules.

Funció de reserva energètica. Per exemple, els triglicèrids, que s’emmagatzemen a les cèl·lules. Funció estructural. Per exemple, el colesterol i els fosfolípids, que constituïxen la base de totes les membranes plasmàtiques.

Funció reguladora. Per exemple, les hormones sexuals regulen processos com la reproducció sexual. Altres funcions, com, per exemple, la de participar en la fotosíntesi, com els pigments anomenats xantofil·les i carotens.

Proteïnes

Funció estructural. Moltes proteïnes formen part de les estructures cel·lulars, com, per exemple, les proteïnes de la membrana cel·lular.

Funció enzimàtica. Els enzims s’encarreguen d’accelerar les reaccions químiques del metabolisme. Alguns exemples en són l’amilasa, que degrada el midó, o la lipasa, que disgrega els lípids.

Funció de transport. Per exemple, l’hemoglobina de la sang, que transporta oxigen. Altres funcions, com, per exemple, els anticossos defensen l’organisme dels agents patògens; l’actina i la miosina són responsables de la contracció muscular; altres, com la ovoalbúmina, actuen com a reserva.

Àcids nucleics

Els àcids nucleics són l’ADN (àcid desoxiribonucleic) i l’ARN (àcid ribonucleic). Aquestes molècules contenen la informació genètica de les cèl·lules, que transmeten a la descendència, i s’usen per a controlar les funcions cel·lulars.

La cèl·lula

L’estructura de les cèl·lules

Des del segle xix se sap que tots els éssers vius estan formats per cèl·lules.

La cèl·lula és la unitat més elemental d’un ésser viu que pot realitzar les funcions vitals: la nutrició, la relació i la reproducció.

Les cèl·lules dels éssers vius no són totes iguals, presenten una àmplia varietat d’estructures, grandàries i formes.

2.1 L’estructura de les cèl·lules

Hi ha estructures comunes a tots els tipus cel·lulars: membrana plasmàtica, citoplasma, material genètic (ADN) i ribosomes; unes altres són específiques d’algunes cèl·lules, com, per exemple, la paret cel·lular, els cloroplastos, els cilis, els flagels, etc.

Estructures comunes a totes les cèl·lules

Les estructures comunes a totes les cèl·lules són:

- La membrana plasmàtica, que és l’embolcall molt prim i elàstic que envolta la cèl·lula i separa el seu contingut de l’exterior. S’encarrega de regular l’entrada i l’eixida de substàncies de la cèl·lula. També detecta estímuls del medi extern i comunica les cèl·lules entre si.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Definix cèl·lula

2 Explica quines funcions bàsiques realitza cada una de les estructures cel·lulars que tenen totes les cèl·lules. Què passaria si en faltara alguna?

3 Consulta els recursos relacionats amb «La teoria cel·lular», disponibles en anayaeducacion.es, i respon les qüestions següents.

a) Qui va ser la primera persona que va observar les cèl·lules?

b) Qui va proposar: «Tota cèl·lula procedix d’una altra cèl·lula»? Explica què significa això.

c) Per què creus que el perfeccionament del microscopi va permetre plantejar la teoria cel·lular?

- El citoplasma, que és la substància gelatinosa que ompli la cèl·lula i el medi en el qual es troba el contingut cel·lular. En totes les cèl·lules es troben unes partícules xicotetes anomenades ribosomes, en les quals se sintetitzen les proteïnes. A més, depenent del tipus de cèl·lula, al citoplasma es troben orgànuls membranosos de diferents tipus.

- El material genètic, que és l’ADN, una biomolècula que conté la informació necessària per a regular el funcionament de la cèl·lula. Aquesta informació es denomina informació genètica.

- Depenent d’on es localitze l’ADN a la cèl·lula, es distingixen dos tipus d’organització cel·lular:

• Les cèl·lules procariotes. Són cèl·lules senzilles, de poca grandària, que no tenen nucli ni orgànuls membranosos. El seu material genètic es troba dispers al citoplasma.

• Les cèl·lules eucariotes. Són cèl·lules més complexes, més grans. Presenten un nucli, que conté el material genètic i gran varietat d’orgànuls membranosos.

Membrana plasmàtica

Aparell de Golgi

2.2 La grandària de les cèl·lules

Per a referir-nos a les dimensions de les cèl·lules s’utilitza una unitat de longitud anomenada micròmetre o micra (μm). Un micròmetre és la mil·lèsima part d’un mil·límetre.

- Les cèl·lules mes xicotetes són els bacteris, que generalment mesuren entre 1 i 2 micres de longitud.

- Les cèl·lules animals presenten molta variabilitat de mides. Per exemple, els glòbuls rojos mesuren unes 7  μm; les cèl·lules del fetge, unes 20  μm; els espermatozoides, 53 μm, i els òvuls, unes 150 μm.

- Les cèl·lules vegetals poden variar de 10 a 100 μm.

2.3 Les formes de les cèl·lules

Les cèl·lules compartixen unes característiques bàsiques, però no totes tenen la mateixa forma o els mateixos orgànuls ni desenvolupen les mateixes activitats.

Cada tipus cel·lular disposa d’una estructura i d’unes funcions especialitzades que li permeten realitzar la seua activitat amb la màxima eficàcia.

Per exemple, les neurones són cèl·lules allargades i amb apèndixs que elaboren i transmeten impulsos nerviosos; els espermatozoides són cèl·lules amb un flagel mòbil que els permet desplaçar-se en un medi líquid; les cèl·lules de l’epiteli intestinal tenen microvellositats que augmenten la superfície per a millorar l’absorció; les cèl·lules musculars solen ser allargades per a contraure’s; els glòbuls rojos presenten una forma bicòncava per a transportar la major quantitat d’oxigen possible; etc.

Alguns tipus de cèl·lules

Observa les cèl·lules de les imatges i respon les qüestions següents.

a) Descriu la forma de les cèl·lules que es veuen en la imatge.

b) Quin tipus de cèl·lules creus que són?

c) Usa les escales de cada fotografia per a calcular la grandària aproximada de les cèl·lules que s’hi poden veure. Quina de les dues és més gran?

Formes i grandàries cel·lulars

3

Les cèl·lules procariotes

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Compara la imatge d’aquest bacteri amb el dibuix que es mostra en aquesta pàgina. Indica quines estructures hi reconeixes i calcula’n la mida real tenint en compte l’escala.

Les cèl·lules procariotes són exclusives dels éssers que, com els bacteris, constituïxen el regne de les moneres. Aquests són organismes unicel·lulars, molt xicotets, i constituïxen el tipus d’organització cel·lular més senzill, no tenen un nucli que separe el material genètic del citoplasma, ni orgànuls envoltats de membrana que realitzen funcions específiques.

3.1 Així són les cèl·lules procariotes

Les cèl·lules procariotes, a més de les estructures comunes a totes les cèl·lules (membrana plasmàtica, composta d’una doble capa de lípids amb proteïnes inserides; material genètic o ADN; citoplasma i ribosomes), tenen aquestes característiques particulars:

- Compten amb una gran molècula d’ADN o cromosoma circular que ocupa una regió anomenada nucleoide i, de vegades, poden tindre xicotets fragments circulars d’ADN anomenats plasmidis.

- El seu citoplasma no conté orgànuls, a excepció de ribosomes, que són de menor grandària que els de les cèl·lules eucariotes.

- Tenen un embolcall exterior rígid, la paret cel·lular, que envolta la membrana plasmàtica i dona forma al bacteri. La seua composició química és diferent a la de les parets cel·lulars vegetals. Alguns bacteris desenvolupen una càpsula que envolta la paret cel·lular i que els proporciona més protecció.

- Algunes espècies tenen prolongacions, com els flagels, que són llargs i servixen per a la locomoció, o les fímbries, que són curtes i els servixen per a fixar-se a altres cèl·lules i a superfícies.

2 La paret cel·lular és una estructura característica de les cèl·lules procariotes. Coneixent la funció que té, quins avantatges creus que li pot proporcionar?

- En la superfície d’alguns bacteris també pot haver-hi filaments xicotets denominats pili, la funció dels quals és l’intercanvi de material genètic amb altres bacteris.

Material genètic

Paret cel·lular

Membrana plasmàtica

3.2 Les funcions vitals dels bacteris

Nutrició

Com que no tenen orgànuls membranosos, tots els processos de la nutrició es produïxen al citoplasma. Els bacteris poden ser autòtrofs o heteròtrofs.

- La majoria dels bacteris autòtrofs són fotosintètics i, per tant, sintetitzen compostos orgànics a partir de la matèria inorgànica del medi, utilitzant l’energia de la llum solar. No obstant això, hi ha bacteris que realitzen un procés autòtrof denominat quimiosíntesi, en el qual sintetitzen compostos orgànics, utilitzant l’energia que s’allibera en determinades reaccions químiques que duen a terme.

- Els bacteris heteròtrofs s’alimenten de la matèria orgànica d’altres éssers vius; poden ser paràsits, sapròfits o simbiòtics.

Relació

Alguns bacteris es desplacen gràcies als seus flagels, els bacteris espirals giren, uns altres es mouen girant sobre si mateixos, uns altres llisquen sobre superfícies i altres es mantenen immòbils. Normalment, els bacteris viuen aïllats, però, de vegades, s’agrupen i formen colònies.

Reproducció

Els bacteris es reproduïxen mitjançant bipartició. Les cèl·lules dupliquen el seu ADN i escindixen el seu citoplasma en dues meitats, cada una de les quals rep un cromosoma bacterià i una part del contingut cel·lular.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

3 Consulta en anayaeducacion.es la presentació «La nutrició heteròtrofa en els bacteris» en el banc de recursos i explica les diferències entre bacteris paràsits, sapròfits i simbiòtics posant un exemple de cada tipus.

4 En què s’assemblen i en què es diferencien la fotosíntesi i la quimiosíntesi?

5 La divisió bacteriana és un procés molt ràpid. En condicions òptimes, els bacteris es poden dividir cada mitja hora, i així dupliquen el seu nombre. Suposant que partim d’un únic bacteri, calcula el nombre de bacteris que es pot aconseguir després de trenta hores.

Algunes formes de desplaçament en bacteris

La bipartició

1 El bacteri creix prou i fa una còpia del seu material genètic (ADN).

2 El bacteri s’estreny pel centre i repartix el seu contingut.

3 S’originen dues cèl·lules filla.

Les cèl·lules eucariotes 4

Citoplasma

Centríols

Ribosomes

Nucli

Reticle endoplasmàtic

Els organismes amb cèl·lules eucariotes pertanyen als regnes protoctists, fongs, plantes i animals, i poden ser unicel·lulars o pluricel·lulars. La grandària de les cèl·lules eucariotes és major que la de les procariotes. Es caracteritzen per tindre un nucli delimitat per una membrana, a l’interior del qual es troba protegit el material genètic (ADN). Quant a la forma, és molt variable, ja que depén de la funció, de l’edat i de l’organisme.

4.1 Així són les cèl·lules eucariotes

Totes les cèl·lules eucariotes:

- Tenen nucli; és a dir, el seu ADN es troba envoltat per una membrana.

- Tenen citoesquelet, que és una xarxa de filaments que dona forma a la cèl·lula i permet que es moga.

Citoesquelet

Membrana plasmàtica Mitocondri

La cèl·lula eucariota vegetal

Vesícula

Aparell de Golgi

Lisosomes i altres vesícules

- Tenen una gran varietat d’orgànuls i d’estructures, la morfologia i funció de les quals es resumix en les taules de les pàgines següents. Alguns d’aquests orgànuls (mitocondris, aparell de Golgi, reticle endoplasmàtic, etc.) estan presents en totes les cèl·lules eucariotes; però altres són específics de determinats tipus cel·lulars, com es pot veure en la imatge d’aquesta pàgina.

4.2 Tipus de cèl·lules eucariotes

- Cèl·lules eucariotes de tipus animal, com les que conformen els animals i alguns organismes unicellulars com els protozous.

- Cèl·lules eucariotes de tipus vegetal, presents en les plantes i en les algues.

COMPRÉN,

PENSA, INVESTIGA...

1 L’espill. Observa les imatges de les cèl·lules i copia i completa en el quadern l’organitzador següent (coneix més sobre aquesta clau en anayaeducacion.es).

Eucariota animal Eucariota vegetal

Vacúol

vesícules

La cèl·lula eucariota animal

4.3 El nucli cel·lular

Les cèl·lules eucariotes tenen nucli, és a dir, el seu ADN es troba envoltat per una membrana.

Les funcions més importants del nucli són la de contindre la informació hereditària, que determina les característiques de les cèl·lules i les dels organismes dels quals formen part, i la de controlar les activitats cel·lulars.

L’estructura del nucli interfàsic

Quan una cèl·lula no està en divisió, un període conegut com interfase, es pot observar el seu nucli amb una forma més o menys esfèrica i situat a la part central o desplaçat cap a la perifèria. Al nucli interfàsic es distingixen les estructures següents:

- L’embolcall nuclear. És un embolcall format per dues membranes. Aquest embolcall està travessat per unes perforacions anomenades porus nuclears, que permeten l’intercanvi de substàncies entre el nucli i el citoplasma.

- El nucleoplasma. És el medi aquós que ompli el nucli, on es produïx la síntesi dels àcids nucleics.

- El nuclèol. És una estructura esfèrica, formada per ADN, ARN i proteïnes. En aquest se sintetitzen els components dels ribosomes.

- La cromatina. És el material genètic de la cèl·lula, el component més important del nucli. Està formada per ADN unit a unes proteïnes anomenades histones. Al microscopi electrònic es mostra com un embull de fibres entremesclades.

L’estructura del nucli en divisió

Durant la divisió cel·lular, el nucli experimenta les transformacions següents:

- L’embolcall nuclear es desorganitza i deixa dispers el nucleoplasma.

- El nuclèol es desintegra.

- Les fibres de cromatina, després de duplicar-se (fer una còpia de si mateixes), es condensen i s’enrotllen, i es fan més curtes i amples fins a transformar-se en cromosomes, que són visibles al microscopi òptic. Cada cromosoma està format per dues fibres de cromatina (les dues còpies originades de la duplicació de la cromatina), anomenades cromàtides germanes, que estan unides pel centròmer. Segons on se situe el centròmer, es diferencien diversos tipus de cromosomes.

Nucli

Histones

Observa les imatges i completa les tasques següents.

a) Elabora una taula amb les similituds i les diferències entre els cromosomes i la cromatina.

b) Esbrina com funcionen les histones i explica-ho amb les teues paraules.

Nucli en divisió: cromosomes

Embolcall nuclear

Cromatina

Cromàtides germanes

Braç

Fibra de cromatina

Doble hèlix d’ADN

eucariotes

Estructura

Orgànuls comuns a totes les cèl·lules

Són estructures ovalades amb membrana doble: l’exterior és llisa i la interior es plega formant crestes.

Funció

Als mitocondris té lloc la respiració cel·lular, que és un procés pel qual la cèl·lula obté energia a partir dels nutrients, en presència d’oxigen.

Estructures xicotetes adherides al RE i disperses pel citoplasma. Estan formats per dues subunitats.

Els ribosomes s’encarreguen de sintetitzar les proteïnes de la cèl·lula.

Conjunt de sàculs aplanats i apilats, dels quals partixen vesícules.

El formen un conjunt de sacs i canals comunicats entre si. El reticle endoplasmàtic rugós RER) té ribosomes adherits a aquest; el reticle endoplasmàtic llis (REL) no en té.

Els lisosomes són vesícules procedents de l’aparell de Golgi, plenes d’enzims hidrolítics. Altres vesícules relacionades amb l’activitat de l’aparell de Golgi contenen diferents tipus de substàncies.

L’aparell de Golgi modifica substàncies, les empaqueta en vesícules i les transporta a diferents parts de la cèl·lula o a l’exterior.

El reticle endoplasmàtic rugós (RER) sintetitza proteïnes mitjançant els ribosomes adherits a aquest, i les emmagatzema o les transporta a l’aparell de Golgi. El RE llis (REL) sintetitza lípids.

Els lisosomes realitzen la digestió cel·lular, és a dir, descomponen substàncies i obtenen, a partir d’aquestes, substancies més senzilles i útils per a l’activitat cel·lular. Altres vesícules estan relacionades amb l’activitat de l’aparell de Golgi i tenen funcions diverses, com emmagatzemar substàncies, transportar-les, etc.

Dirigixen el moviment del citoesquelet i intervenen en la formació d’estructures que produïxen moviments cel·lulars com els cilis i els flagels.

A més, dirigixen la separació dels cromosomes durant la divisió de la cèl·lula.

Són dos cilindres buits formats per filaments.

Orgànuls no comuns a totes les cèl·lules

Estructura

Són prolongacions de la membrana. Els cilis són curts i nombrosos, mentre que els flagels són llargs i estan presents en menor quantitat.

Permeten la locomoció de les cèl·lules i el moviment de les partícules del medi que envolten la cèl·lula.

Són característics de les cèl·lules vegetals. Es tracta de grans vesícules membranoses farcides d’aigua i d’altres substàncies, com sals, sucres i proteïnes.

La funció dels grans vacúols està relacionada amb el manteniment de la rigidesa de la cèl·lula vegetal, ja que el líquid que contenen exercix pressió a l’interior cel·lular.

Són orgànuls ovalats i amb membrana doble, les dues llises. A l’interior tenen uns sacs aplanats anomenats tilacoides, que contenen un pigment anomenat clorofil·la, que dona el color verd característic a les cèl·lules vegetals.

Als cloroplastos té lloc el procés de la fotosíntesi.

És un embolcall extern a la membrana plasmàtica. Algunes cèl·lules eucariotes presenten aquesta estructura, i la seua composició és diferent; per exemple, la paret de les plantes conté cel·lulosa i la dels fongs, quitina.

Un treball en equip

Com has pogut comprovar en aquestes pàgines, les cèl·lules són molt complexes i tenen moltíssimes parts que interactuen perquè aquestes puguen dur a terme les seues funcions.

Per a conéixer un poc més totes aquestes parts de les cèl·lules, us proposem que us dividiu en grups per a estudiar amb més profunditat aquests components i les seues funcions.

L’objectiu és que cada grup trie un orgànul dels esmentats en aquesta pàgina, una de les parts del nucli o la mateixa membrana cel·lular i que elaboreu una fitxa en la qual detalleu la informació següent:

a) Estructura acompanyada d’un dibuix esquemàtic.

b) Fotografia de microscòpia del detall de l’estructura.

c) Funcions detallades i importància d’aquestes per a la supervivència de l’organisme.

d) Algunes estructures poden ser més importants o abundants en alguns tipus cel·lulars, com els mitocondris en el teixit muscular. Passa el mateix amb l’estructura que has triat?

e) Exposeu a classe la vostra investigació.

La paret cel·lular protegix la cèl·lula i li proporciona rigidesa.

Cilis Flagel

5

La funció de nutrició en les cèl·lules eucariotes

Transport a través de la membrana

Segons el que s’esquematitza en la imatge, explica com creus que travessaran la membrana plasmàtica les substàncies següents:

a) Na+

b) Diòxid de carboni.

c) Sals minerals.

d) Un bacteri.

Partículesdegrandària

Mitjançant bombes (en contra de gradient, requerixen energia).

La nutrició comprén tots els processos que proporcionen a la cèl·lula matèria i energia per a créixer, reposar les seues estructures, dividir-se i relacionar-se.

5.1 L’intercanvi de matèria

La membrana plasmàtica és una barrera selectiva que deixa passar certes substàncies i facilita o impedix el pas d’unes altres.

Aquest pas es realitza de formes diferents depenent de la grandària de la substància.

- Per difusió. Es produïx quan les substàncies són de grandària reduïda, com l’oxigen, el diòxid de carboni i les sals minerals.

- A través de proteïnes. Quan les substàncies són més grans o tenen càrregues (ions), les proteïnes formen canals o bombes (unes estructures que «bomben» les substàncies) a través dels quals passen les molècules.

- Formant vesícules. Quan les substàncies són molt grans, la membrana s’afona i engloba la partícula, i origina una vesícula que passa al citoplasma cel·lular. Aquest procés es denomina endocitosi, i el contrari, exocitosi.

intermèdia o carregades

Mitjançant canals (a favor de gradient).

Transport per difusió (a favor de gradient).

Partícules degrandàriareduïda

ENERGIA

nutrients

Partículesmésgrans

Restes de la digestió (deixalles)

5.2 L’intercanvi d’energia

Les substàncies transportades a l’interior de la cèl·lula es transformen, a través d’una sèrie de reaccions, en matèria, o estructures pròpies de les cèl·lules, o s’utilitzen per a obtindre energia que aquestes usen per a realitzar les funcions vitals.

Així, en la cèl·lula tenen lloc nombroses reaccions químiques, que constituïxen el seu metabolisme, i que pot ser de dos tipus:

- Catabolisme. És el conjunt de reaccions químiques cel·lulars per les quals les molècules complexes es fragmenten i es transformen en altres de més senzilles. En aquest procés s’allibera energia, que la cèl·lula usa, per exemple, durant l’anabolisme o per a produir moviment cel·lular. La respiració cel·lular és un exemple de procés catabòlic que té lloc als mitocondris de les cèl·lules eucariotes.

- Anabolisme. L’anabolisme és el conjunt de reaccions químiques cel·lulars per les quals, a partir de molècules senzilles, es fabriquen molècules més complexes com proteïnes, lípids, etc., que la cèl·lula utilitza per a produir els seus components. La formació d’aquestes biomolècules necessita l’aportació d’energia, que procedix de les reaccions del catabolisme. Un exemple de procés anabòlic que té lloc a les cèl·lules autòtrofes és la fotosíntesi.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Definix metabolisme cel·lular i diferencia entre anabolisme i catabolisme.

2 Busca informació sobre què és la fermentació i escriu en el quadern en què consistix i si es tracta d’un procés catabòlic o anabòlic.

3 Observa la imatge següent i, després d’ordenar les etapes del procés que s’esquematitza, relaciona cada lletra amb la seua etapa corresponent.

a) Una part d’aquesta energia generada s’utilitza en les reaccions de l’anabolisme per a construir proteïnes, àcids nucleics, lípids, etc.

b) L’aliment s’incorpora a la cèl·lula i es digerix amb ajuda dels lisosomes.

c) Una altra part de l’energia s’usa per a realitzar altres funcions cel·lulars; per exemple, la reproducció, el desplaçament, etc.

d) El CO2 produït durant la respiració ix a l’exterior de la cèl·lula per difusió.

e) Els mitocondris, en presència d’oxigen, utilitzen la matèria orgànica i la transformen en CO2 i aigua.

f) En aquest procés, anomenat respiració, s’allibera energia.

g) Les molècules complexes es transformen en altres de més senzilles.

La funció de relació en les eucariotes

Resposta estàtica

Transmissor

Receptor

Substàncies secretades

Quan el transmissor s’unix al receptor, la cèl·lula respon segregant substàncies.

Resposta dinàmica

Cilis

Moviment vibràtil

La relació d’una cèl·lula és la seua capacitat per a respondre davant d’un estímul del medi.

6.1 Els estímuls i les respostes

Es denomina estímul els canvis que desencadenen una resposta cel·lular. Els estímuls poden ser: químics, com, per exemple, canvis en la composició del medi, variacions en el pH, etc.; i físics, com, per exemple, canvis en la temperatura, en la pressió, etc. La resposta cel·lular és la reacció de la cèl·lula davant dels estímuls. Pot ser de dos tipus: estàtica i dinàmica.

- La resposta estàtica. En aquesta no es produïx moviment, sinó que la cèl·lula respon d’una altra forma; per exemple, segregant una substància.

- La resposta dinàmica. En aquesta, la cèl·lula respon movent-se. Aquests moviments en conjunt es denominen taxis o tactismes. Es consideren positius si la cèl·lula es mou cap a l’estímul, i negatius si s’allunya d’aquest.

6.2 Els moviments cel·lulars

Quan els cilis es mouen, el protozou es pot desplaçar d’un costat a un altre en el medi.

Flagel

Algunes cèl·lules tenen un flagel el moviment vibràtil del qual actua com un fuet que els permet desplaçar-se ràpidament.

Moviment contràctil

Davant d’uns certs estímuls externs, aquest protozou (Vorticella) contrau el peduncle amb el qual es manté fix a un substrat.

El moviment cel·lular està estretament relacionat amb el citoesquelet, els filaments del qual formen estructures contràctils al citoplasma i prolongacions cap a l’exterior que permeten el moviment. Els principals tipus de moviment són:

- El moviment vibràtil. Aquest tipus de moviment es produïx per la vibració dels cilis (curts i nombrosos) o dels flagels (llargs i escassos).

- El moviment contràctil. Aquest tipus de moviment és característic de les cèl·lules musculars, que poden contraure’s i relaxar-se, i d’alguns organismes unicel·lulars.

- El moviment ameboide. Aquest tipus de moviment és característic de les amebes, encara que també els glòbuls blancs es desplacen així.

Peduncle

Moviment ameboide

L’ameba emet prolongacions del seu citoplasma o pseudopodis per a capturar el bacteri.

Pseudopodis

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Fes un esquema en el qual expliques com es duu a terme el moviment ameboide.

2 Proposeu altres exemples diferents als de les imatges en els quals les cèl·lules realitzen un moviment ameboide, un moviment vibràtil i un moviment contràctil.

La funció de reproducció en les eucariotes

La reproducció cel·lular (o divisió cel·lular) és la capacitat d’una cèl·lula de dividir-se en dues o més cèl·lules filla idèntiques.

7.1 La divisió cel·lular

La divisió cel·lular té lloc tant en els organismes unicel·lulars com en els organismes pluricel·lulars.

- En els organismes unicel·lulars, com els protozous, la divisió cel·lular té com a objectiu la reproducció de l’organisme.

- En els organismes pluricel·lulars, la divisió cel·lular servix perquè l’organisme cresca i perquè regenere els seus teixits; és a dir, repose les cèl·lules que es moren.

7.2 Tipus de divisió cel·lular

Hi ha diferents tipus de divisió cel·lular en eucariotes:

- La bipartició. La cèl·lula duplica el seu ADN i genera dues cèl·lules filla genèticament idèntiques i de la mateixa grandària. Entre les cèl·lules eucariotes que es dividixen per bipartició destaquen els protozous.

- La gemmació. La cèl·lula duplica el seu ADN i genera una gemma, que es desenvolupa i se separa de la cèl·lula mare. Es formen dues cèl·lules filla, genèticament idèntiques, però de grandària diferent. Així es reproduïxen fongs unicel·lulars com els llevats.

- L’esporulació o divisió múltiple. La cèl·lula genera nombroses còpies del seu ADN, que s’envolten d’una porció de citoplasma. La membrana de la cèl·lula progenitora es trenca i s’alliberen les espores. Els fongs, moltes plantes i alguns protozous es reproduïxen així.

Divisions cel·lulars

La imatge representa tres tipus de divisió cel·lular en eucariotes. Observa-les amb atenció i respon.

a) Quin tipus de divisió cel·lular representa cada imatge?

b) Proposa un exemple d’éssers vius que tinguen aquest tipus de divisió cel·lular.

c) En el quadern, redacta un text descriptiu per a explicar com es produïx la divisió de cada tipus.

Per a acabar

Organitza les idees

1 Diagrama de Venn. Completa en el quadern el diagrama de Venn següent sobre les característiques comunes i específiques dels diferents tipus de cèl·lules. Aprén a fer-lo amb el recurs disponible en anayaeducacion.es

Interpreta imatges

3 Observa les imatges i respon les preguntes següents per a cada una.

Fes un resum

2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió:

• Ordena els nivells d’organització de la matèria i anomena les substàncies inorgàniques i les biomolècules orgàniques indicant-ne les funcions principals.

• Explica com és i com està organitzada una cèl·lula procariota i diferencia els tipus que existixen segons la nutrició.

• Comenta com es reproduïxen i es relacionen les cèl·lules procariotes.

• Compara una cèl·lula animal i una cèl·lula vegetal, indicant la funció dels orgànuls propis i dels comuns.

• Establix les diferències entre el nucli de la cèl·lula eucariota en interfase i en divisió.

• Explica com es produïx l’intercanvi de matèria i d’energia entre la cèl·lula i el medi.

• Definix estímul i comenta com respon la cèl·lula davant d’aquests.

• Explica com i per a què es reproduïx una cèl·lula eucariota.

a) Indica de quin tipus d’orgànul es tracta.

b) Explica quines funcions exercix.

c) En quines cèl·lules és possible trobar-lo?

4 Observa la cèl·lula de la imatge i digues quins orgànuls hi reconeixes.

5 Explica quin tipus de moviment presenta la cèl·lula de la imatge en dos moments diferents. Indica les estructures que permeten aquest moviment.

Cèl·lula procariota – Plasmidis – Càpsules – Pili –

Cèl·lula eucariota animal – Centríols –?

Cèl·lula eucariota vegetal – Cloroplastos – Grans… –?

Aplica

6 Fes un dibuix d’una cèl·lula procariota i indica la funció de les diferents estructures.

7 Explica com es nodrix una cèl·lula procariota heteròtrofa; i una cèl·lula autòtrofa que visca en la foscor?

8 Explica per què és important conéixer el cariotip d’una persona i en quines situacions és necessari saber-lo.

9 Els glòbuls blancs poden introduir en el seu interior bacteris com a mecanisme de defensa. Explica mitjançant quin procés els introduïxen a través de la membrana i quin orgànul intervé en la seua digestió.

10 Associa cada frase amb el tipus de moviment cellular.

a) És típic dels glòbuls blancs.

b) Es produïx per vibració de cilis o flagels.

c) El realitzen les cèl·lules musculars.

11 Explica per què la divisió cel·lular suposa coses diferents per a un organisme unicel·lular i per a un de pluricel·lular.

12 Establix les diferències entre:

a) Bipartició i gemmació.

b) Gemmació i esporulació.

c) Anabolisme i catabolisme.

13 Raona per què la fotosíntesi és un procés anabòlic.

Avança

14 Llig el text següent i contesta les preguntes. Els bacteris són organismes molt diversos, que han colonitzat tots els ambients del planeta gràcies a milions d’anys d’evolució. Existixen dos grans grups de bacteris, els arqueobacteris i els eubacteris.

Els arqueobacteris són organismes extremòfils, capaços de sobreviure a temperatures elevades, en ambients molt salins o fins i tot en absència d’oxigen, gràcies a la composició química particular de la seua membrana i de la seua paret cel·lular, que els fa molt resistents. Els eubacteris se subdividixen en diversos grups, com els bacteris grampositius i els gramnegatius, que es diferencien en la composició de la seua paret cel·lular, o els micoplasmes, que no tenen paret.

a) Quin tipus d’organització cel·lular tenen els bacteris?

b) Elabora un esquema en el qual indiques els diferents grups de bacteris esmentats en el text.

c) Esbrina què és la tinció de Gram. Explica en què consistix i per a què s’utilitza aquesta tècnica.

SITUACIÓ D’APRENENTATGE

REFLEXIONA I VALORA

En aquesta unitat has estudiat els principals tipus cel·lulars i les seues característiques; a més, n’has analitzat els components principals i has aprofundit en les funcions vitals de les cèl·lules eucariotes. Reflexiona sobre el teu aprenentatge omplint el qüestionari i la rúbrica, disponibles en anayaeducacion.es

Resolc qüestions i aprofundisc en aspectes relacionats amb els tipus i les característiques de les cèl·lules.

Cree i interprete informació sobre les cèl·lules en diferents formats físics i digitals.

Analitze i interprete informació sobre les funcions vitals de les cèl·lules.

POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES

Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es

de gràcia; encara sort que una de les meues ties em va ajudar econòmicament i prompte el meu pare va entrar en raó: la seua filla seria científica, li agradara o no.

A la universitat vaig conéixer el professor William Lawrence Bragg. Anys abans, ell i el seu pare havien rebut un Nobel per desenvolupar una nova tècnica que permetia utilitzar raigs X per a observar la distribució dels àtoms en un cristall. Era complicadíssima, però obria un món de possibilitats que em va captivar. Amb els anys, vaig aprendre i vaig practicar el mètode fins a convertir-me en una experta a escala internacional. Fins i tot vaig millorar el procediment aconseguint imatges més nítides que mai.

Després de tres anys investigant a França, vaig tornar a Anglaterra en 1951. Vaig aconseguir una plaça en el King’s College de Londres i vaig començar a treballar aplicant les meues tècniques de difracció de raigs X per a observar l’ADN. Una de les meues fotografies va resultar especialment reveladora, la número 51. El meu company de laboratori, Maurice Wilkins, amb qui mai em vaig entendre massa bé, la va mostrar sense el meu coneixement a dos amics seus: James Watson i Francis Crick. Ells portaven anys intentant aclarir l’estructura de l’ADN, i la meua fotografia els va oferir una pista clau per a completar el seu model i publicar-lo en 1953: l’estructura de doble hèlix.

La meua participació no es va reconéixer en aquell moment, per la qual cosa vaig decidir canviar de laboratori i centrar-me a estudiar els virus fins que vaig morir en 1958 a causa d’un càncer d’ovari. Quatre anys després, Watson, Crick i Wilkins van compartir un Premi Nobel per les seues descobertes sobre l’ADN. Qui ho sap... Si haguera estat viva en aquell moment, potser el meu nom formaria part d’aquesta llista.

Què descobriràs?

En aquesta unitat

• Rosalind Franklin. ADN a la llum dels raigs X

1. Els àcids nucleics

2. L’expressió dels gens. Síntesi de proteïnes

3. La transmissió de la informació genètica

4. La mitosi i la citocinesi

5. La meiosi i la reproducció sexual

• Comprén, reflexiona i posa a prova les teues competències

En anayaeducacion.es

Per a motivar

• Vídeo: Abans de començar

• Coneix més...

… Rosalind Franklin

Per a detectar idees prèvies

• Presentació: Què necessites saber

Per a exposar

• Presentació:

La traducció en detall; El codi genètic

Per a exercitar

• Activitats interactives:

Aprén jugant Posa’t a prova

• Taller de ciències: Observa la mitosi

I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.

DESENVOLUPAMENT DEL JOC

3.1 Per a crear un joc de taula, és important conéixer la mecànica del joc. La mecànica d’un joc són els sistemes que s’usen per a funcionar, com llançar daus, fer preguntes o moure’t per un tauler. Investigueu un poc sobre les mecàniques dels jocs de taula i feu una llista per a explicar les que intervenen en el vostre joc i com creieu que es relacionen entre si.

3.2 Elaboreu les targetes del joc amb informació relativa a aquesta unitat: els àcids nucleics, la replicació, la transcripció, la traducció, la mitosi i la meiosi. Podeu usar mitjans físics o digitals.

REGLES DEL JOC

4.1 Establiu les regles del joc a partir del que heu decidit emular. Dissenyeu el llibre d’instruccions i escriviu les regles adaptades als continguts amb els quals es realitza el joc.

4.2 Feu un testatge del joc amb el material que heu elaborat fins ara i seguint el manual d’instruccions que heu escrit. Avalueu si és necessari fer algun ajust en les regles, els materials o la mecànica del joc que heu pensat.

Els àcids nucleics

En la segona meitat del segle xx es va conéixer l’estructura química dels cromosomes, la qual cosa va permetre comprendre el paper que tenen com a portadors de la informació genètica. Els gens, localitzats als cromosomes, són en realitat fragments d’ADN, una molècula que porta la informació necessària perquè es manifeste un caràcter.

L’ADN és la molècula portadora de la informació genètica, controla l’aparició dels caràcters a través de la síntesi de proteïnes. A més, les seues característiques li permeten, mitjançant la duplicació o replicació, transmetre aquesta informació a les cèl·lules filla.

1.1 La molècula d’ADN

La molècula d’ADN és una doble hèlix formada per dues cadenes de nucleòtids complementàries.

L’ADN està format per subunitats més xicotetes anomenades nucleòtids. Al seu torn, cada nucleòtid es forma per la unió d’un sucre (la desoxiribosa), un grup fosfat i una base nitrogenada, de la qual existixen quatre tipus diferents: adenina (A), timina (T), citosina (C) i guanina (G). Els nucleòtids s’unixen entre si, mitjançant un enllaç entre el grup fosfat d’un nucleòtid i el sucre del nucleòtid següent.

El model de la doble hèlix

En 1953, Francis Crick i James Watson, basant-se en treballs de Rosalind Franklin i Maurice Wilkins, van proposar un model d’estructura de l’ADN. Segons aquest model:

- La molècula d’ADN està formada per dues cadenes de nucleòtids enrotllades en forma d’hèlix.

- Les bases nitrogenades se situen cap a l’interior de l’hèlix i els sucres i els grups fosfat formen l’esquelet.

- Ambdues cadenes es mantenen unides mitjançant enllaços dèbils que s’establixen entre les bases dels nucleòtids.

- Les bases nitrogenades no s’unixen de manera aleatòria; la timina s’unix amb l’adenina, i la citosina, amb la guanina. A causa d’això, les cadenes són complementàries; és a dir, la successió de bases d’una cadena de nucleòtids determina la successió de bases en l’altra cadena. Aquesta complementarietat és la base per a la replicació de l’ADN.

1.2 La molècula d’ARN

L’ARN és un àcid nucleic les principals característiques del qual són:

- És monocatenari, és a dir, no forma dobles cadenes com l’ADN excepte en alguns tipus de virus com els reovirus.

- També està constituït per nucleòtids. Cada un està format per la unió d’un sucre (la ribosa), un grup fosfat i una base nitrogenada, que pot ser adenina (A), uracil (O), guanina (G) o citosina (C).

- Els brins d’ARN són més xicotets perquè tenen un nombre menor de nucleòtids.

- La seua estructura tridimensional pot ser molt complexa, ja que sovint forma plegaments i unions entre regions diferents d’una mateixa molècula.

- Hi ha distints tipus d’ARN amb funcions diferents:

• L’ARN missatger (ARNm): és un ARN que se sintetitza al nucli a partir de l’ADN i porta la informació per a fabricar proteïnes al citoplasma.

• L’ARN ribosòmic (ARNr): està format per molècules de grandàries diferents que formen l’estructura dels ribosomes.

• L’ARN de transferència (ARNt): intervé en la síntesi de proteïnes en transportar els aminoàcids fins als ribosomes.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Definix ADN i anomena les persones que van participar en el desenvolupament del model de la doble hèlix.

2 Explica què és un nucleòtid i com s’unixen entre si per a formar l’ADN.

3 Explica la funció dels diferents tipus d’ARN.

4 L’espill. Completa la taula comparativa sobre l’ADN i l’ARN. Consulta anayaeducacion.es per a aprendre a usar aquesta tècnica.

L’ADN de la tinenta Ripley

Hui en dia, el fet que l’herència biològica es trobe en l’ADN es considera un coneixement general. Nombroses pel·lícules, sèries i fins i tot articles de premsa usen termes genètics de manera habitual; però ho fan sempre correctament?

En la pel·lícula de 1997 Alien: Resurrection, es crea un clon de la tinenta Ripley 200 anys després de la seua defunció. A partir del seu ADN clonen un ésser humà complet que, a més, conserva els records de la tinenta Ripley original.

a) Creus que la memòria és un tipus d’informació que es transmet en l’ADN? Justifica la resposta.

b) Busca dos exemples més de lapsus científics en sèries, pel·lícules, novel·les, etc. que tinguen relació amb l’ADN i explica en què consistix l’error.

Les parts d’un cromosoma

1.3 Els cromosomes

Els cromosomes són estructures formades per la condensació de l’ADN i proteïnes, anomenades histones, que apareixen quan la cèl·lula es dividix.

Cromàtides

Braç curt

Centròmer

Braç llarg

En els organismes eucariotes, el genoma està format per diverses cadenes diferents d’ADN. Durant la divisió cel·lular, cada una d’aquestes molècules d’ADN s’empaqueta i s’enrotlla sobre si mateixa fins que dona lloc a un cromosoma.

En general, en tots els éssers vius eucariotes es complixen les característiques següents respecte als cromosomes:

- Totes les cèl·lules dels individus d’una mateixa espècie tenen el mateix nombre de cromosomes. També són constants la forma i la grandària de cada un. Així, els mosquits de l’espècie Aedes aegypti tenen 6 cromosomes; la mosca Drosophila melanogaster, 8; l’ésser humà, 46; el gos, 78; algunes espècies de plantes, més de 500.

- En la dotació cromosòmica de la majoria de les cèl·lules es distingixen dues sèries o parelles de cromosomes. Els cromosomes de cada parella s’anomenen cromosomes homòlegs.

El nombre de parelles de cromosomes que té una espècie es coneix com nombre haploide (n), i el nombre total de cromosomes, considerant les dues sèries, es coneix com nombre diploide (2n). Els organismes que complixen aquesta condició s’anomenen diploides. Això passa, per exemple, en tots els éssers vius del regne animal. Existixen altres éssers vius que són haploides i n’hi ha uns altres que són poliploides i tenen 3n, 4n o més cromosomes.

En moltes espècies, les cèl·lules dels individus d’un sexe determinat tenen una parella de cromosomes que no són homòlegs. Són els cromosomes sexuals. La resta de cromosomes de la cèl·lula s’anomenen autosomes. En aquests éssers vius, el sexe de l’organisme ve determinat pels cromosomes sexuals. Així, per exemple, les cèllules d’un gos (78 cromosomes) es troben en dues series n = 39. D’aquests, 38 parells són autosomes i 1 parell es correspon amb els cromosomes sexuals, sent X i Y, en el cas dels mascles, i dos cromosomes X, en el cas de les femelles.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Explica què és un cromosoma homòleg.

2 Definix nombre haploide i nombre diploide.

3 Explica què són els autosomes i els cromosomes sexuals. Per què creus que aquests últims també es denominen heterocromosomes?

4 Tria una espècie animal, esbrina quants cromosomes té i fes un dibuix de com seria una cèl·lula haploide i una cèl·lula diploide d’aquesta espècie.

Els tipus de cromosomes

Els cromosomes es classifiquen segons la posició del centròmer respecte als braços.

- Metacèntrics. El centròmer està situat a la part central del cromosoma. Els braços tenen pràcticament la mateixa longitud.

- Submetacèntrics. El centròmer està desplaçat cap a un dels costats. Els braços són lleugerament desiguals.

- Acrocèntrics. El centròmer està molt desplaçat cap a un dels extrems del cromosoma, la qual cosa fa que els braços siguen molt desiguals.

- Telocèntrics. El centròmer es localitza en un dels extrems del cromosoma, per la qual cosa només és visible un braç.

El cariotip

Un cariotip és el conjunt de tots els cromosomes aïllats d’una cèl·lula i reflectix el nombre, el tipus i l’estructura dels cromosomes característics d’una espècie.

En un cariotip, els autosomes es col·loquen, primer, ordenats per parelles d’homòlegs, de major a menor grandària, i els cromosomes sexuals se situen al final.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Observa ara el cariotip de la imatge i respon.

a) Quants cromosomes observes en aquest cariotip? Numera’ls i diferencia entre autosomes i cromosomes sexuals.

b) Es correspon a un cariotip dins dels paràmetres habituals? Explica-ho i esbrina a quina síndrome correspon.

Tipus de cromosomes

Cariotip d’una cèl·lula humana. El color simbolitza l’origen de cada sèrie de cromosomes (un procedent de cada progenitor). Els autosomes els conformen les parelles de la 1 a la 22, i els cromosomes sexuals, la parella 23. En aquest cas, formada per dos cromosomes sexuals homòlegs; és a dir, XX.

Esquema d’un cariotip humà

2

L’expressió dels gens. Síntesi de proteïnes

El codi genètic

Observa el codi genètic i respon les preguntes següents.

a) Escriu dues seqüències de codi genètic que pogueren donar com a resultat la seqüència d’aminoàcids següent: metionina-serina-arginina-glicocolla-stop.

b) Quina utilitat pot tindre el fet que diferents seqüències de nucleòtids puguen codificar un mateix aminoàcid?

L’ADN és el portador de la informació genètica. Un gen o fragment d’ADN porta informació que, en general, s’expressa a través de la síntesi d’una proteïna.

2.1 La transcripció

Les proteïnes se sintetitzen als ribosomes, que es troben al citoplasma cel·lular (lliures o adherits al reticle endoplasmàtic). Com que l’ADN es manté al nucli de la cèl·lula, ha d’existir un mecanisme que li permeta «traslladar» aquesta informació que porta el material genètic fins al citoplasma. Aquest mecanisme és la transcripció.

La transcripció es produïx al nucli de la cèl·lula, on la informació emmagatzemada en l’ADN (segons la seqüència de les seues bases) es transferix a una molècula d’ARN missatger (ARNm).

2.2 El codi genètic

La correspondència entre els codons d’ARNm i els aminoàcids que formen les proteïnes és el codi genètic.

El codi genètic determina com es traduïx una seqüència d’ARNm a una seqüència d’aminoàcids d’una proteïna. En aquest codi, cada trio de nucleòtids consecutius, anomenat codó o triplet, es correspon amb un aminoàcid determinat.

El codi genètic està degenerat, és a dir, diversos triplets diferents poden codificar un mateix aminoàcid, com la prolina, que pot ser codificada per CCU, CCC, CCA i CCG. Això ajuda que es reduïsquen els errors en col·locar els nucleòtids durant la transcripció.

2.3 La traducció

La traducció consistix en la síntesi d’una molècula de proteïna, segons el codi contingut en la molècula d’ARNm transcrit a partir d’una seqüència d’ADN.

La traducció té lloc al citoplasma i la realitzen els ribosomes. A més dels ribosomes, en aquest procés intervenen la molècula d’ARNm, que s’ha format en el procés de transcripció, i una molècula d’un altre tipus d’ARN, anomenada ARN de transferència (ARNt), que s’encarrega de transportar els aminoàcids fins al ribosoma.

Hi ha un ARNt per a cada un dels aminoàcids. Aquesta molècula conté en la seua estructura un conjunt de tres nucleòtids denominat anticodó. Les bases de l’anticodó de l’ARNt són complementàries a les del codó de l’ARNm.

La traducció

Observa la il·lustració i respon les preguntes.

• A quina part de la cèl·lula es produïx la transcripció?

• A quina part de la cèl·lula s’unixen el ribosoma i l’ARNm?

L’ARNm resultant de la transcripció de l’ADN passa al citoplasma.

Quan està al citoplasma, l’ARNm s’unix als ribosomes.

Paral·lelament, els aminoàcids lliures s’unixen a un altre tipus especial d’ARN, denominat ARN de transferència (ARNt).

La proteïna creix a mesura que es llig la informació de l’ARNm i s’unix ARNt amb els seus respectius aminoàcids units.

Cada aminoàcid, unit al seu ARNt, reconeix una seqüència concreta de tres bases de l’ARNm (triplet o codó) i s’unix a aquesta, i així s’origina la cadena de proteïna.

Els ARNt carregats amb aminoàcids els transporten fins als ribosomes.

Quan s’ha llegit tota la cadena d’ARNm, la proteïna se separa del ribosoma i queda lliure al citoplasma.

Proteïna

3

La transmissió de la informació genètica

3.1 El cicle cel·lular

S’anomena cicle cel·lular les fases en les quals es pot dividir la vida d’una cèl·lula. En les cèl·lules eucariotes, el cicle cel·lular és molt complex. Es dividix en dos períodes: la interfase i la fase mitòtica.

La interfase

És una etapa llarga durant la qual la cèl·lula creix, duplica el seu ADN i es prepara per a la divisió. Es dividix en fase G1, fase S i fase G2.

Fase mitòtica o de divisió cel·lular

És una etapa breu durant la qual la cèl·lula dividix, primer, el seu nucli i, després, el seu citoplasma.

- Mitosi o fase M. La cèl·lula dividix el seu nucli, és a dir, es repartix el material genètic entre les dues cèl·lules que s’estan formant. La mitosi consta de quatre fases, denominades profase, metafase, anafase i telofase.

- Citocinesi. La cèl·lula dividix el seu citoplasma i els seus orgànuls entre les dues cèl·lules filla que contenen una dotació cromosòmica idèntica a la mare.

INTERFASE

Fase S: La cèl·lula realitza una còpia exacta del seu material genètic (duplicació o replicació de l’ADN).

Fase G1:

La cèl·lula filla acaba de nàixer, es produïx creixement cel·lular, es dupliquen el nombre d’orgànuls i d’estructures citoplasmàtiques.

PROFASE METAFASE ANAFASE CITOCINESITELOFASE

Fase G2: La cèl·lula experimenta una nova etapa de creixement i aconseguix la grandària adequada per a la divisió cel·lular. Els centríols es dupliquen en aquesta etapa.

3.2 La replicació

La replicació de l’ADN és el procés pel qual se sintetitzen dues còpies idèntiques de la molècula d’ADN.

La replicació és semiconservativa, és a dir, la doble hèlix es desenrotlla i cada cadena servix de «motle» per a construir-ne una de complementària. La replicació de l’ADN, la duu a terme un enzim específic, l’ADN polimerasa, que unix els nucleòtids seguint la seqüència de la cadena motle.

En acabar aquest procés, s’hauran format dues dobles hèlixs idèntiques, que es repartixen entre cada cèl·lula filla.

La replicació

1 La doble hèlix es desenrotlla, la molècula s’obri com una cremallera i se separen les dues cadenes.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Anota les diferències entre les cèl·lules que estan en fase G1 i les que estan en fase G2.

2 Revisa el recurs «La replicació pas a pas», que pots trobar en anayaeducacion.es, i explica quina importància creus que té el fet que durant la replicació es formen còpies dels dos brins d’ADN alhora.

2 Cada cadena d’ADN es duplica de manera independent, i servix de motle per a fabricar una nova cadena complementària mitjançant l’acoblament dels nucleòtids (els d’adenina amb els de timina, i els de guanina amb els de citosina).

3 Les noves molècules s’enrotllen en espiral i formen l’estructura de doble hèlix. El resultat final són dues noves dobles hèlixs, que són una còpia exacta de la molècula de partida. Cada una està formada per una cadena antiga i una altra de nova.

4

La mitosi i la citocinesi

4.1 La mitosi

La mitosi és el procés a través del qual es produïx la divisió del nucli de la cèl·lula.

Significat biològic de la mitosi

En els organismes pluricel·lulars, la mitosi té com a funció permetre el creixement de l’individu mitjançant divisions successives i la renovació de les cèl·lules deteriorades. En els organismes unicel·lulars, la mitosi és un mecanisme de reproducció asexual, que permet augmentar el nombre d’organismes d’una espècie.

4.2 La citocinesi

La citocinesi és el procés pel qual la cèl·lula dividix el seu citoplasma i els seus orgànuls entre les dues cèl·lules filla.

La citocinesi varia d’un tipus cel·lular a un altre, a causa de la diferent estructura dels seus embolcalls externs. Les cèl·lules eucariotes de tipus animal només estan embolicades per la membrana plasmàtica, per la qual cosa es poden deformar fàcilment. Per contra, en les cèllules eucariotes de tipus vegetal, la membrana està envoltada d’una paret cel·lular gruixuda i rígida, que impedix que es deforme.

El cicle cel·lular i el càncer

Ja coneixes el cicle cel·lular i saps com es produïx la mitosi i quin significat biològic té; però, sabies que molts càncers es produïxen per alteracions en el control del procés de mitosi o del cicle cel·lular?

Les mutacions, que estudiaràs més avant, són canvis que es produïxen en la seqüència de l’ADN d’un organisme. Algunes d’aquestes mutacions, quan són molt nocives, provoquen que la cèl·lula muira en un procés anomenat apoptosi, però, de vegades, la cèl·lula no mor i es pot originar un càncer.

Observa l’esquema de la dreta i contesta les preguntes.

a) Descriu amb les teues paraules què passa en cada part de l’esquema.

b) Busca informació i explica què és l’apoptosi.

c) Esbrina què és la metàstasi i afig un dibuix a l’esquema que explique com funciona aquest procés.

Divisió normal Divisió de cèl·lula cancerosa

Profase

La mitosi i la citocinesi

• Cada parell de centríols migra a un pol de la cèl·lula i entre aquests es forma el fus acromàtic, un feix de fibres del citoesquelet que es dirigixen cap a l’altre extrem de la cèl·lula.

• L’embolcall nuclear es desintegra.

• L’ADN es condensa en forma de cromosomes, formats per dues cromàtides germanes.

Metafase

• Els centríols es mantenen als pols oposats de la cèl·lula.

• Els components de l’embolcall nuclear estan dispersos pel citoplasma.

• Els cromosomes se situen a l’equador de la cèl·lula i s’unixen a les fibres de fus acromàtic.

Anafase

• Els centríols comencen a acurtar les fibres del fus acromàtic, tirant dels cromosomes en direccions oposades.

• Els components de la membrana nuclear continuen dispersos pel citoplasma.

• Se separen les dues cromàtides germanes de cada cromosoma, migrant cap als pols de la cèl·lula.

Telofase

• Els centríols acurten les fibres del fus acromàtic, fins que aquest es desintegra.

• Es forma un nou embolcall nuclear, al voltant de cada conjunt de cromosomes.

• L’ADN de les cromàtides comença a descondensarse, fins a tornar a trobar-se en forma de cromatina.

Citocinesi d’una cèl·lula animal

Citocinesi d’una cèl·lula vegetal Fragmoplast

Citocinesi

• El citoplasma es dividix per estrangulació de la membrana.

• Es forma un anell a l’equador de la cèl·lula que s’estreny gradualment.

• Finalment, la membrana es trenca, i es dividix la cèl·lula en dues cèl·lules filla.

• La paret cel·lular impedix l’estrangulació.

• La divisió del citoplasma es realitza mitjançant la formació d’un envà a l’equador de la cèl·lula denominat fragmoplast.

• L’envà progressa des del centre de la cèl·lula cap a l’exterior i es forma una paret cel·lular entre les cèl·lules filla.

5

La meiosi i la reproducció sexual

5.1 La reproducció sexual

En la reproducció sexual, es requerixen dos progenitors per a formar un nou individu, i el descendent és una combinació de les característiques dels seus progenitors.

Els organismes amb reproducció sexual tenen dos tipus de cèl·lules:

- Les que formen part del cos són les denominades cèl·lules somàtiques, que són cèl·lules diploides (2n).

- Les cèl·lules especialitzades en la reproducció, denominades cèl·lules germinals, són diploides (2n), però, a través d’una divisió especial anomenada meiosi, donen lloc a les cèl·lules sexuals o gàmetes, que són haploides (n).

D’aquesta manera, quan es produïx la fecundació, el gàmeta masculí (n) s’unix al gàmeta femení (n), per a donar lloc al zigot o cèl·lula ou (2n); és a dir, es forma una cèl·lula amb el mateix nombre de cromosomes que els seus progenitors..

5.2 La meiosi

La meiosi és el procés especial de divisió a través del qual es formen cèl·lules haploides. Mitjançant aquest procés es formen els gàmetes.

Significat biològic de la meiosi

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Escriu què significa que un organisme siga diploide i que els seus gàmetes siguen haploides.

2 Anota quants cromosomes tenen les cèl·lules somàtiques i els gàmetes humans i quines d’aquestes cèl·lules són haploides i quines són diploides.

3 Tria un animal que es reproduïsca sexualment i busca informació sobre el nombre de cromosomes que tenen les seues cèl·lules somàtiques. Després, anota quants cromosomes tindran els seus gàmetes.

4 Explica la importància biològica de l’entrecreuament durant la meiosi.

- La meiosi és un procés indispensable per a reduir a la meitat el nombre de cromosomes durant la formació de les cèl·lules sexuals. Així, a partir de cèl·lules diploides (2n), amb dos jocs complets de cromosomes, s’obtenen cèl·lules haploides (n), amb un únic joc de cromosomes.

- Durant la meiosi, es produïx el denominat entrecreuament, o intercanvi de fragments de cromàtides germanes, entre cromosomes homòlegs. Aquest intercanvi d’informació fa que s’obtinguen cèl·lules genèticament diferents a la cèl·lula mare, la qual cosa genera la denominada variabilitat genètica; és a dir, modificacions en la informació genètica que produïxen la diversitat genètica en els organismes.

El procés de la meiosi

La meiosi consta de dues divisions consecutives; entre ambdues no hi ha duplicació de l’ADN, ja que aquest només es duplica en la interfase:

- La primera divisió meiòtica separa les parelles de cromosomes homòlegs. Consta de profase I, metafase I, anafase I i telofase I.

- La segona divisió meiòtica separa les dues cromàtides germanes de cada cromosoma. Consta de profase II, metafase II, anafase II i telofase II, després de la qual es produïx la citocinesi.

La formació de gàmetes i la meiosi

Les cèl·lules germinals donen lloc a les cèl·lules sexuals o gàmetes, mitjançant el procés de gametogènesi, que és un procés de meiosi. En els animals, aquest procés es denomina espermatogènesi, quan es produïxen els gàmetes masculins o espermatozoides, i ovogènesi, quan es formen els gàmetes femenins o òvuls.

Espermatogènesi Ovogènesi

1 Es produïx la primera divisió meiòtica, en la qual se separen els cromosomes homòlegs entre les dues cèl·lules filla.

2 Es produïx la segona divisió meiòtica, en la qual es repartixen les cromàtides de cada cromosoma entre les cèl·lules filla.

3 Les cèl·lules filla maduren fins a formar espermatozoides (n).

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

1 Es produïx la primera divisió meiòtica. Se separen els cromosomes homòlegs i es produïx una distribució desigual del citoplasma. La cèl·lula més gran és l’oòcit, i la xicoteta, el corpuscle polar.

2 Es produïx la segona divisió meiòtica. Es repartixen les cromàtides de cada cromosoma entre les cèl·lules filla.

3 El resultat és la formació d’un òvul (n) i tres corpuscles polars (n).

1 Explica les diferències entre l’ovogènesi i l’espermatogènesi.

2 Què passaria si...? Què passaria si durant la meiosi no es reduïra el nombre de cromosomes de les cèl·lules per a formar els gàmetes? Aprén a usar aquesta tècnica de pensament amb el recurs que pots trobar en anayaeducacion.es

La meiosi i la reproducció sexual

Primera divisió meiòtica, pas a pas

És l’etapa més llarga de la meiosi. En aquesta, les fibres de cromatina que es van duplicar en la interfase es condensen i es formen els cromosomes.

Cada cromosoma reconeix el seu homòleg i s’emparella amb aquest tancant-se com una cremallera en un fenomen anomenat sinapsi.

A continuació, es produïx un intercanvi de fragments entre les cromàtides no germanes. Aquest fenomen s’anomena entrecreuament i suposa un intercanvi d’informació hereditària o recombinació genètica entre els cromosomes.

Les parelles de cromosomes homòlegs es mantenen units pels punts d’entrecreuament i se situen a l’equador de la cèl·lula subjectes als filaments del fus.

Les fibres del fus s’acurten i separen els cromosomes de cada parella d’homòlegs, que es dirigixen als pols oposats. En separar-se, els braços entrecreuats s’emporten els fragments de les cromàtides no germanes, a conseqüència de la recombinació genètica produïda en la primera etapa meiòtica.

Les fibres del fus desapareixen i els cromosomes es descondensen. Es forma de nou la membrana nuclear. Finalment, el citoplasma es dividix i es formen dues cèl·lules filla (n) el nombre de cromosomes de les quals s’ha dividit a la meitat.

Profase II

Metafase II

Segona divisió meiòtica, pas a pas

Aquesta divisió es produïx de manera simultània en les dues cèl·lules resultants de la primera divisió.

Sense passar per una interfase, desapareix la membrana del nucli i es tornen a visualitzar els cromosomes.

Els cromosomes se situen a l’equador de la cèl·lula i formen la placa equatorial.

Les dues cromàtides de cada cromosoma se separen i migren, cada una a un pol cel·lular.

Anafase II

Telofase II i citocinesi

Els cromosomes es descondensen i es forma la cromatina. Es constituïx la membrana nuclear.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA...

Després de la telofase té lloc la divisió del citoplasma i el repartiment d’orgànuls entre les cèl·lules filla.

1 Explica les diferències entre les metafases I i II, les anafases I i II i la cèl·lula mare i les cèl·lules filla.

El resultat final és que es formen quatre cèl·lules filla n, és a dir, amb la meitat de cromosomes que la cèl·lula mare.

2 Anomena els tipus de cèl·lules que es generen amb la meiosi en els éssers humans.

Per a acabar

Organitza les idees

1 Roda d’atributs. Completa en el quadern la roda d’atributs següent sobre la molècula d’ADN. Aprén a utilitzar aquest organitzador gràfic en anayaeducacion.es

Formada per dues cadenes de nucleòtids enrotllades en forma de ?

Cada nucleòtid es forma de ? , ? i ?

Interpreta imatges

3 Observa les imatges següents i contesta les preguntes.

Les dues cadenes es mantenen unides per ?

LA MOLÈCULA D’ADN

Existixen quatre tipus de bases nitrogenades

• ?

• ?

• ?

• ?

Les bases nitrogenades no s’unixen ?

Les bases nitrogenades se situen ? i els ?

Fes un resum

Timina s’unix amb ? i citosina s’unix amb ?

Les cadenes són ? És la base per a la ?

2 Elabora el teu resum de la unitat seguint aquest guió:

• Explica la composició i l’estructura de l’ADN.

• Anomena els tipus d’ARN que existixen, relacionant-los amb la funció que tenen.

• Definix transcripció i anomena les molècules implicades en el procés.

• Definix traducció i anomena les molècules que hi intervenen.

• Explica què és i per a què servix el codi genètic.

• Explica breument les diferents fases del cicle cellular.

• Explica pas a pas com es produïx la replicació de l’ADN.

• Explica les fases de la mitosi i el significat biològic del procés.

• Establix les diferències entre la citocinesi de cèllules animals i vegetals.

• Definix meiosi i explica el significat biològic que té.

• Indica els principals esdeveniments de cada una de les fases de la meiosi.

a) Quin tipus d’àcid nucleic representen?

b) En què s’assemblen i en què es diferencien aquestes dues biomolècules?

c) Quina funció o quines funcions duen a terme a les cèl·lules?

4 Quin procés té lloc en la imatge que es mostra a continuació? Quines molècules hi intervenen? Explica-ho pas a pas.

5 En la imatge s’observa una cèl·lula en anafase. Observa els cromosomes i indica si es tracta de l’anafase mitòtica, de l’anafase I meiòtica o de l’anafase II meiòtica. Justifica la resposta.

Aplica

6 Deduïx i raona si les cadenes de nucleòtids següents corresponen a una molècula d’ADN o d’ARN.

a) ACCGGAUCUAGAUCGAUC

b) ACTTAGGCAATCGACGGAT

7 Donada la seqüència d’ADN següent: TACCCCACTGAGATC:

a) Transcriu-la a una molècula complementària d’ARNm.

b) Traduïx-la, utilitzant el codi genètic, a una seqüència d’aminoàcids.

8 Explica per què la replicació de l’ADN és semiconservativa.

10 Escriu la cadena o bri complementari de la seqüència d’ADN següent: ATA CCG CAC CCC ATG TCG AT.

11 Explica per què és més llarga la profase I de la meiosi que la profase de la mitosi.

12 Raona quin tipus de divisió patirà una cèl·lula hepàtica (del fetge) humana. Quants cromosomes tindrà la cèl·lula mare? I les cèl·lules filla?

13 Explica què és l’espermatogènesi. On té lloc aquest procés?

Avança

14 Identifica les fases de la mitosi en què es troben les cèl·lules del teixit que s’observa en la micrografia següent.

? MITOSI MEIOSI

Tipus de cèl·lules en les quals té lloc

Nre. de divisions

Nre. de cèl·lules filla

Nre. de cromosomes en les cèl·lules filla

9 Completa la taula següent relativa a la mitosi i la meiosi. ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

Hi ha recombinació genètica?

SITUACIÓ D’APRENENTATGE

REFLEXIONA I VALORA

Utilitzant l’escala, calcula el nombre d’augments amb què s’ha fet la fotografia. Amb quin tipus de microscopi s’ha visualitzat la imatge?

En aquesta unitat has estudiat les característiques dels àcids nucleics, com es repliquen i com es dividixen les cèl·lules en dos processos diferents: la mitosi i la meiosi. Reflexiona sobre el teu aprenentatge omplint el qüestionari i la rúbrica disponibles en anayaeducacion.es

Resolc qüestions relacionades amb les característiques dels àcids nucleics.

Analitze i represente gràficament els processos de divisió cel·lular. Explique el significat i la funció dels processos de traducció, transcripció i replicació de l’ADN.

POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES

Fes l’autoavaluació competencial inclosa en anayaeducacion.es

© GRUPO ANAYA, S.A., 2022 - C/ Valentín Beato, 21 - 28037 Madrid.

Reservats tots els drets. El contingut d’aquesta obra està protegit per la llei, que estableix penes de presó, multes o ambdues ensems, ultra les indemnitzacions corresponents per danys i perjuís, per a aquells qui reproduïren, plagiaren, distribuïren o comunicaren públicament, en tot o en part, una obra literària, artística o científica, o la seua transformació, interpretació o execució artística fixada en qualsevol tipus de suport o comunicada per qualsevol mitjà sense autorització prèvia.