1. EL COS HUMÀ Per començar pàgina 7
1. Tant els humans com les sequoies estem formats per cèl·lules eucariotes i en els nostres organismes es diferencien diversos tipus de cèl·lules i de teixits. També duem a terme les mateixes funcions bàsiques: ens nodrim, ens relacionem i ens reproduïm. 2. No. Perquè en els organismes pluricel·lulars s'ha esdevingut un procés d'especialització cel·lular que ha portat a l'aparició de teixits, òrgans, sistemes i aparells destinats a funcions concretes (respiració, nutrició, locomoció, relació, secreció, reproducció...). 3. Organisme: entitat biològica unicel·lular o pluricel·lular, animal o vegetal, normalment capaç de fer un cicle vital complet (néixer, créixer i reproduir-se). Els organismes més senzills solen estar formats per una única cèl·lula. Els organismes més complexos són pluricel·lulars i en ells s'hi ha esdevingut un marcat procés d'especialització amb l'aparició de teixits, òrgans, sistemes i aparells.
1 El nostre organisme és format per cèl·lules pàgines 8-9
1. La cèl·lula és la unitat bàsica de què són fets els éssers vius. En els organismes pluricel·lulars cada cèl·lula realitza una tasca concreta i totes treballen conjuntament per aconseguir que l'organisme sobrevisqui. 2. El nucli conté la informació que regula les funcions de la cèl·lula; aquesta informació es troba emmagatzemada en forma d'unes estructures filamentoses, la cromatina, el component principal de les quals és l'ADN. 3. Que es transmet d'una generació a la següent. 4. El citosquelet col·labora en el manteniment de la forma cel·lular i en el moviment. L'aparell locomotor de les persones, format pels músculs i els ossos, fa funcions similars.
8. Vegeu l'esquema de la pàgina 11 del llibre de l'alumne. El conjunt de totes les reaccions que tenen lloc a l'organisme s'anomena metabolisme. Hi ha reaccions en les quals a partir d'una molècula complexa (glúcids, lípids o proteïnes) se n'obtenen unes altres de més senzilles (CO2 i H2O) i energia; són les reaccions catabòliques i el conjunt de totes s'anomena catabolisme. Les reaccions en les quals a partir de substàncies senzilles i energia s'obtenen altres molècules més complexes s'anomenen anabòliques i el conjunt de totes elles, anabolisme. En un organisme, el catabolisme i l'anabolisme són dos processos estretament relacionats: els productes que s'obtenen de les reaccions catabòliques (molècules senzilles i energia) són utilitzats per les reaccions anabòliques per produir noves molècules. 9. a) Falsa. b) Falsa. c) Certa. d) Falsa. 10. No. L'energia s'emmagatzema en forma d'ATP, una molècula del grup dels àcids nucleics que té la capacitat de retenir energia i cedir-la en aquells llocs de l'organisme on en faci falta.
4 El transport a través de la membrana pàgina 12
11. Significa que l'oxigen la travessa lliurement, per difusió. 12. L'aigua es desplaça, per osmosi, des de la dissolució més diluïda fins a la més concentrada. En aquest cas, des de l'espai extracel·lular fins a l'interior de la cèl·lula.
5 Cèl·lules amb funcions diferents pàgina 13
13. Fagocitosi: captura i digestió de grans partícules per fagòcits. Fagòcit: cèl·lula que engloba i digereix partícules grans, com els glòbuls blancs.
2 El funcionament de la cèl·lula pàgina 10
5. Ribosomes (per a la síntesi de la proteïna). Mitocondris (per obtenir l'energia necessària per fabricar-la). Reticle endoplasmàtic (per transportar-la). Aparell de Golgi (per embolcallar-la i secretar-la). Membrana plasmàtica (per fer-la sortir a l'exterior). 6. Per fabricar una proteïna cal copiar la informació que hi ha en l'ADN del nucli. Els orgànuls responsables de la seva fabricació són els ribosomes, gràcies a l'energia que prové dels mitocondris.
Els glòbuls blancs són un tipus de fagòcits que tenen la capacitat de capturar partícules perjudicials per a l'organisme, com ara gèrmens, substàncies de rebuig o cossos estranys. 14. En una cèl·lula muscular estan especialment desenvolupats el citosquelet, ja que el moviment va a càrrec seu, i els mitocondris, ja que la cèl·lula necessita molta energia per contraure's. En un glòbul blanc estan especialment desenvolupats el citosquelet, com en les cèl·lules musculars, perquè també es desplaça, i els lisosomes, perquè són els orgànuls que digereixen les substàncies estranyes que fagocita.
3 El metabolisme cel·lular pàgina 11
7. Anabolisme + catabolisme = metabolisme. 3
6 Els teixits
Treball pràctic pàgines 14-15
15. El teixit epitelial. El teixit epitelial està format per cèl·lules que es disposen les unes al costat de les altres sense deixar espais buits entre si, com les peces que encaixen en un trencaclosques. La seva funció principal és recobrir i protegir la part externa del cos i les cares interior i exterior dels òrgans. 16. Els teixits connectius són formats per cèl·lules, substància intercel·lular i fibres, i els principals tipus són: teixit conjuntiu, teixit cartilaginós, teixit ossi i sang. 17. Tots els teixits connectius tenen en comú l'estructura (estan formats per cèl·lules aïllades, una gran quantitat de substància intercel·lular i fibres) i les seves dues funcions bàsiques (funció esquelètica i unió d'òrgans). 18. El teixit muscular pot contraure's. Sí, són les mateixes cèl·lules del teixit muscular les que es contrauen controlades pel sistema nerviós. 19. L'impuls nerviós és una petita descàrrega elèctrica que es desplaça al llarg de les neurones. És el sistema amb el qual es transmet informació des dels receptors fins als centres nerviosos, dels centres nerviosos a altres parts de l'organisme i, en general, entre neurones.
7 Òrgans, sistemes i aparells pàgina 16
20. Neurona, sang, ull, sistema nerviós, aparell digestiu. 21. Aquesta afirmació és falsa, perquè el teixit més especialitzat del cos humà és el teixit nerviós.
pàgina 19
28. Resposta oberta. Per respondre la pregunta, els alumnes han de saber quant fa el diàmetre del camp de visió del microscopi a aquest augment. Han d'haver obtingut aquesta dada després de fer les activitats 26 i 27. 29. En un teixit epitelial viu, les cèl·lules estan les unes al costat de les altres, sense deixar espai, com les peces d'un paviment. En la preparació es troben soltes, ja que són cèl·lules mortes que se n'han desprès. 30. Les cèl·lules més superficials de la pell, quan moren, es desprenen i cauen. Les que es troben situades a la part més profunda es multipliquen permanentment i així van substituint les que es moren. Si no ens adonem d'aquest procés és per la petita grandària de les cèl·lules, que les fa invisibles als ulls. Tan sols les hem pogut veure amb un microscopi.
Activitats d'aplicació i relació pàgines 20-21
31. a) En la fotografia s'observen dues fileres de cèl·lules que es distingeixen clarament pel nucli, força tenyit. Cada cèl·lula té un nucli. Podem comptar, aproximadament, unes divuit cèl·lules a la filera inferior i un nombre similar a la superior. b) Si es mesura una de les cèl·lules, s'obté una amplària de 0,5 mm i una altura d'1,3 mm (la mida varia lleugerament entre les unes i les altres). Si la imatge està augmentada 230 vegades, la mida real d'aquesta cèl·lula és: 0,5 mm / 230 = 0,00217 mm d'amplària 1,2 mm / 230 = 0,00522 mm d'alçària 32. a) 1. Centríols. 2. Reticle endoplasmàtic.
Mapa conceptual
3. Nucli.
pàgina 17
4. Aparell de Golgi.
22. D'esquerra a dreta i de dalt a baix: pluricel·lular, eucariotes, teixits, muscular, aparells. 23. Les cèl·lules eucariotes tenen un nucli separat del citoplasma per una membrana i en aquest citoplasma es troben diferenciats diversos orgànuls. 24. L'òrgan. 25. L'epitelial, el connectiu, el muscular i el nerviós.
5. Membrana plasmàtica. 6. Mitocondri. b) Part de la cèl·lula Centríols Reticle endoplasmàtic
Ciència pas a pas pàgina 18
26. Resposta oberta. Cal revisar que el dibuix s'hagi realitzat correctament. 27. Segons el dibuix que acompanya l'activitat guiada, a 40× es veu un camp de 3,5 mm de diàmetre. A 200× se n'observarà una cinquena part, és a dir, un camp de 0,7 mm de diàmetre. En el dibuix es veu que en aquest diàmetre (0,7 mm) hi ha deu cèl·lules, per la qual cosa es pot deduir que la longitud aproximada de cada cèl·lula és de 0,7 mm o 70 µm.
4
Nucli Aparell de Golgi
Funció Dirigeixen el moviment dels filaments del citosquelet. Lloc on es fabriquen i per on es transporten una gran varietat de substàncies. Porta la informació per regular les funcions de la cèl·lula. Recull les substàncies fabricades al reticle i les embolcalla per secretar-les.
Membrana plasmàtica
Embolcalla la cèl·lula, la separa del medi que l'envolta i regula l'entrada i la sortida de substàncies.
Mitocondri
Allibera l'energia continguda a les substàncies orgàniques (respiració cel·lular) i la transforma en energia útil per a l'activitat cel·lular.
33. c) Si mesurem amb un regle les dimensions de la imatge de la cèl·lula, obtenim, aproximadament, 3,5 cm d'amplària per 5,5 cm de llargària. Si se sap que la imatge està augmentada 60 000 vegades, la mida de la cèl·lula és:
Substàncies que surten del mitocondri: c. Matèria inorgànica: CO2 i H2O. b) Rep el nom de respiració cel·lular.
33. d) Amplària: 0,00058 mm × 1 000 µm/mm = 0,58 µm
34. c) En la respiració cel·lular, les substàncies orgàniques són degradades i transformades en substàncies inorgàniques, molt més senzilles, i en el procés s'allibera energia. Per tant, es tracta d'un procés catabòlic.
Llargària: 0,00092 mm × 1 000 µm/mm = 0,92 µm
35. a) Comproveu que els alumnes han fet correctament els gràfics.
33. a) Els orgànuls i les estructures comuns a les dues cèl·lules són la membrana plasmàtica, el nucli, els mitocondris, el reticle endoplasmàtic (incloent-hi els ribosomes), l'aparell de Golgi, els lisosomes i el citosquelet. Els centríols són exclusius de la cèl·lula animal, i els cloroplasts, la paret i els grans vacúols, de la vegetal.
35. b) El consum d'oxigen augmenta progressivament fins als 3 220 mL/min i, a partir d'aquest punt, comença a disminuir. La causa d'aquesta variació és l'esforç que fa l'esportista. El consum d'oxigen creix quan augmenta l'esforç, és a dir, la velocitat a la qual corre sobre la cinta, i disminueix quan fa menys esforç.
33. b) Les cèl·lules vegetals amb cloroplasts tenen nutrició autòtrofa. Aquest és l'orgànul encarregat de fer la fotosíntesi. Les cèl·lules vegetals fotosintètiques poden fabricar substàncies orgàniques a partir d'inorgàniques.
35. c) Les cèl·lules musculars han de treballar de manera més intensa durant l'exercici que en estat de repòs. La contracció muscular requereix una aportació d'energia que s'obté als mitocondris durant la respiració cel·lular, procés que utilitza oxigen. Per tant, com més activitat cel·lular, més consum d'energia.
Amplària: 35 mm / 60 000 = 0,00058 mm Llargària: 55 mm / 60 000 = 0,00092 mm
34. a) Substàncies que entren al mitocondri: a. Matèria orgànica rica en energia. 36.
b. Oxigen. Teixit
Tipus
Funció
Localització en l'organisme
Epitelial
El teixit secretor o glandular n'és una variant.
Recobriment i protecció.
Part externa del cos i les cares interior i exterior dels òrgans.
Connectiu
Conjuntiu. Cartilaginós. Ossi. Sanguini.
Unió entre òrgans i emmagatzema greix. Funcions esquelètiques i protectores. Funció esquelètica. Transport de nutrients i substàncies de rebuig.
Repartit per tot el cos i en els tendons. Nas, orella, tràquea, cap dels ossos a les articulacions. Constitueix els ossos. Constitueix la sang.
Muscular
Llis. Estriat. Cardíac.
Es contrau involuntàriament. Es contrau voluntàriament. Contrau involuntàriament el cor.
A les parets del tub digestiu, dels vasos sanguinis, de la bufeta de l'orina i de l'úter. Als músculs responsables del moviment. Al cor.
Nerviós
No existeix cap varietat.
Transmetre l'impuls nerviós.
A l'encèfal, a la medulla espinal i als nervis.
37. A ! Teixit epitelial; està format per cèl·lules disposades les unes al costat de les altres sense deixar espais buits. 37. B ! Teixit adipós; està format per cèl·lules l'interior de les quals és gairebé ple d'una altra substància diferenciada, que podem associar a una gota de greix. 37. C ! Teixit ossi; es diferencia clarament l'estructura pròpia de l'os: una substància intercel·lular disposada en forma de làmines primes concèntriques a l'interior del qual trobem uns espais buits on es localitzen els osteòcits. 37. D ! Teixit muscular; les cèl·lules són allargades i en forma de fus. 38. a) Són cèl·lules estrellades i ramificades.
b) Cèl·lules glials, la funció de les quals és nodrir, defensar i servir de suport a les neurones. c) En el teixit nerviós. Perquè les cèl·lules que apareixen en aquesta il·lustració són neurones (forma estrellada, molt ramificades i connectades les unes amb les altres). d) El teixit nerviós rep la informació, elabora ordres per coordinar el funcionament de l'organisme, i transmet la informació a través dels nervis d'un punt a l'altre de l'organisme. 39. a) Totes les estructures indicades són òrgans. 1. Tràquea. 2. Esòfag. 3. Pulmons. 4. Estómac. 5
5. Fetge.
4. Difusió i transport actiu.
6. Pàncrees.
5. a) Teixit secretor o glandular.
7. Intestí prim.
b) Teixit muscular.
8. Intestí gros.
c) No hi ha cap teixit que presenti aquestes característiques.
Els aparells representats són el respiratori i el digestiu. 40. b) La tràquea i els pulmons pertanyen a l'aparell respiratori. Els altres òrgans pertanyen a l'aparell digestiu.
Activitats d'aprofundiment pàgina 22
40. a) Que s'ha inflat. El canvi és degut al fet que l'aigua del medi ha penetrat, per osmosi, a l'interior. L'aigua passa de la dissolució més diluïda, en aquest cas el medi, fins a la més concentrada, l'interior de la bossa. 40. b) La bossa és permeable a l'aigua, ja que aquesta la pot travessar lliurement (per una forma de difusió). 41. En el cas A, el glòbul vermell (en realitat és una bosseta plena d'una dissolució) s'ha col·locat en un medi més concentrat. Per osmosi, l'aigua surt de l'interior del glòbul i va a parar al medi; per tant, el glòbul s'ha arrugat. En el cas B, el medi i l'interior del glòbul es troben a la mateixa concentració; per tant, no hi ha pressió osmòtica. L'aigua ni entra ni surt del glòbul vermell. En el cas C, el medi en què s'ha col·locat el glòbul vermell és més diluït que el seu interior. L'aigua del medi entra per osmosi a dins del glòbul i pot arribar a fer-lo esclatar en el moment en què la fina membrana plasmàtica no pugui aguantar la pressió.
Activitats d'autoavaluació pàgina 22
1. La cèl·lula és la unitat bàsica de què són fets els éssers vius. La membrana cel·lular, el citoplasma i el nucli. 2. a) 4; b) 3; c) 1; d) 2. 3. a) Catabolisme. b) Metabolisme. c) Anabolisme.
6
d) Teixit adipós. e) Teixit ossi. f) Teixit nerviós. 6. a) Sistema. b) Aparell. c) Sistema. d) Sistema. e) Aparell. f) Sistema. g) Aparell. h) Sistema. i) Aparell.
Revista de ciència pàgina 23
1. Resposta oberta. 2. Eren el que ara coneixem com a bacteris i protozous. 3. L'any 1879. 4. Resposta model: Perquè fins abans del segle XVII encara no s'havia inventat el microscopi. 5. Resposta model: Perquè el microscopi es va anar perfeccionant progressivament, gràcies a la investigació i a l'ús de noves tecnologies i materials. 6. Resposta model: Les vacunes, els antibiòtics, les màquines de raigs X, les endoscòpies, els escàners, l'anestèsia, etc. TIC: L'enllaç presenta una animació interactiva que mostra el cap d'una agulla. Movent la barra de sota podem magnificar, progressivament, la imatge. Per veure correctament un àcar de la pols necessitaríem augmentar la imatge unes cent vegades; per veure un gra de pol·len, mil vegades; un bacteri (E. coli), deu mil vegades i un virus (el virus de l'Èbola), cent mil vegades.