Ciències Naturals GES 2 PDF

CIÈNCIES NATURALS GES 2  UNITAT 1 EL MATERIAL GENÈTIC I LA REPRODUCCIÓ 2 1. L’ADN 3  Organismes pluricel·lulars provenen d’una única cèl·lula Porta informació de: Com s’ha de construir l’organi...

CIÈNCIES NATURALS GES 2  UNITAT 1 EL MATERIAL GENÈTIC I LA REPRODUCCIÓ 2 1. L’ADN 3  Organismes pluricel·lulars provenen d’una única cèl·lula Porta informació de: Com s’ha de construir l’organisme. MATERIAL Les funcions que han de dur a GÈNETIC ZIGOT terme les cèl·lules al llarg de la O vida. MATERIAL Que s’ha de transmetre a la HEREDITARI descendència amb la reproducció. Espermatozoide Òvul Format per molècules d’ADN 4 1. L’ADN (ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC) 5 1. L’ADN (ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC) ADN NUCLEÒTID Molècula molta llarga que té dues cadenes Aquestes cadenes estan formades per la unió d’unes molècules ADN NUCLEÒTIDS 6 1. L’ADN (ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC) ELS NUCLEÒTIDS DESOXIRIBOSA ÀCID FOSFÒRIC BASE NITROGENADA Molècules riques en nitrogen. Consisteix en un petit glúcid Units a la desoxiribosa Podem trobar quatre tipus (sucre) diferents en els éssers vius. ADENINA (A) TIMINA (T) CITOSINA (C) GUANINA (G) 7 1. L’ADN (ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC) BASES NITROGENADES CITOSINA (C) TIMINA (T) ADENINA (A) GUANINA (G) NUCLEÒTIDS NUCLEÒTID DE CITOSINA (C) NUCLEÒTID DE TIMINA (T) NUCLEÒTID DE ADENINA (A) NUCLEÒTID DE GUANINA (G) Àcid Àcid fosfòric Desoxiribosa Desoxiribosa fosfòric Àcid Àcid Desoxiribosa Desoxiribosa 8 fosfòric fosfòric 1. L’ADN (ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC) ENLLAÇOS DEL NUCLEÒTIDS Els nucleòtids s’uneixen donant lloc a cadenes d’àcids nucleics aquestes s’enrotllen donant lloc una espiral de doble hèlix. Els nucleòtids es connecten entre ells, però sempre una adenina amb una timina (A-T) o al contrari i una citosina amb un guanina (C-G) o al contrari. 9 1. L’ADN (ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC) ENLLAÇOS DEL NUCLEÒTIDS Les cadenes d’ADN que formen la doble hèlix són complementaries. Cada nucleòtid d’un fil es complementari o interacciona amb el específic de l’altra fil (A-T i C-G). D’aquesta manera es manté unida la doble hèlix. Les cadenes d’ADN són antiparal·leles, perquè cada cadena està col·locada en posició de carboni 5 i carboni 3 de la desoxiribosa (sucre) i la complementaria en posició del carboni 3 i el carboni 5 de la desoxiribosa (sucre). 10 1. L’ADN (ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC) DIVISIÓ CEL·LULAR ADN (MATERIAL GENÈTIC) S’enrotlla al voltant d’unes proteïnes en forma de disc per poder cabre al nucli de la cèl·lula que són les HISTONES Formen llargues cadenes d’una xarxa filamentosa que és la CROMATINA La cromatina es condensa formant CROMOSOMES 11 1. L’ADN (ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC) ELS CROMOSOMES Forma que pren el material genètic durant la divisió cel·lular. Quan això es produeix el material genètic està duplicat per tal de poder transmetre una còpia a cada una de les cèl·lules filles. ABANS DE LA DIVISIÓ DESPRÉS DE LA DIVISIÓ CÈL·LULAR Cromàtides Centròmer Braços Centròmer Satèl·lit Satèl·lit 12 1. L’ADN (ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC) ELS CROMOSOMES Segons la posició del centròmer podem distingir diferents tipus de cromosomes: TIPUS DE CROMOSOMES METACÈNTRIC SUBMETACÈNTRIC ACROCÈNTRIC TELOCÈNTRIC 13 2. EL CICLE CEL·LULAR 14  ÉSSERS VIUS més d’una Cèl·lules una cèl·lula cèl·lula organismes pluricel·lulars provenen d’una organismes (animals o única cèl·lula unicel·lulars plantes) (bacteris o protozous) Espermatozoide 2C à 4C à 8C REPRODUCCIÓ i així Zigot ASEXUAL successivament Òvul Es divideix D’un individu per durant tota la vida divisió se de l’organisme. n’obtenen dos 15 CÈL·LULES es divideixen INTERFASE formen dues cèl·lules filles CICLE aquestes CEL·LULAR cèl·lules filles creixen es tornen a dividir DIVISIÓ CEL·LULAR produeixen noves cèl·lules 16 2.1. LA INTERFASE És l’estat de la cèl·lula fins que es divideix. En aquesta fase la cèl·lula desenvolupa les seves funcions habituals. Es produeix el procés per a la seva divisió cel·lular: creix, duplica els cromosomes i es prepara per a la divisió del material genètic. És en aquesta fase quan el material genètic està en forma de cromatina, després durant la divisió Fa cel·lular es condensarà per formar els cromosomes. de se d lm ed ate up Abans que la cèl·lula es divideixi el material genètic ria lica lg en ción èti co s’ha de duplicar per que les cèl·lules filles tinguin una còpia. 17 2.2. LA DIVISIÓ CEL·LULAR DIVISIÓ CEL·LULAR MITOSI CITOCINESI PROFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE 18 2.2. LA DIVISIÓ CEL·LULAR Ø LA MITOSI Procés pel qual es produeix la divisió cel·lular. Dura entre una i dues hores i compren quatre etapes: profase, metafase, anafase i telofase. PROFASE Desaparició de la membrana nuclear. MITOSI Condensació de la cromatina (ADN) en cromosomes. Aparició del fus mitòtic (conjunt de fibres que dirigeixen el repartiment del material genètic). 19 2.2. LA DIVISIÓ CEL·LULAR Ø LA MITOSI METAFASE MITOSI Els cromosomes se situen a la zona central de la cèl·lula i s’uneixen pel centròmer a les fibres del fus mitòtic. 20 2.2. LA DIVISIÓ CEL·LULAR Ø LA MITOSI ANAFASE MITOSI Cadascuna de les còpies del material genètic es desplaça cap a un dels extrems de la cèl·lula. 21 2.2. LA DIVISIÓ CEL·LULAR Ø LA MITOSI TELOFASE En cada extrem de la cèl·lula s’hi forma un nucli MITOSI cel·lular que engloba cada una de les còpies del material genètic. Desapareixen els cromosomes i apareix de nou la cromatina. 22 2.2. LA DIVISIÓ CEL·LULAR Ø LA MITOSI 23 2.2. LA DIVISIÓ CEL·LULAR Ø CITOCINESI És el procés mitjançant el qual es reparteix el citoplasma entre les dues cèl·lules filles. Aquest procés és diferent segons el tipus d’organisme: vegetal o animal. CITOCINESI EN VEGETALS, FONGS I ALGUNES CITOCINESI EN ANIMALS, PROTOZOUS I ALGUES ALGUNES ALGUES Es forma un envà que va creixent fins a dividir totalment La membrana cel·lular s’estreny fins a dividir la cèl·lula en la cèl·lula. dues. 24 3. GAMETOGÈNESI I MEIOSI 25 3.1. EL MATERIAL GENÈTIC DE LES CÈL·LULES SEXUALS ÉSSERS VIUS Diferents tipus de cèl·lules Cèl·lules segons els Resta de sexuals cèl·lules nombre de cromosomes GÀMETES Les cèl·lules SOMÀTIQUES Les cèl·lules amb n amb 2n cromosomes cromosomes Tenen el doble de Es representen s’anomenen s’anomenen cromosomes i es amb la lletra n haploides diploides representen amb 2n La meitat provenen del pare (n) i l’altra meitat de la mare (n) 26 3.1. EL MATERIAL GENÈTIC DE LES CÈL·LULES SEXUALS L'existència de cromosomes CROMOSOMES homòlegs fa que parlem de parells de cromosomes. Contenen GENS Éssers humans à 23 parells (caràcters) ceba à 8 parells cavall à 32 parells En les cèl·lules En les cèl·lules somàtiques gàmetes cromosomes homòlegs Cada cromosoma MEIOSI va acompanyat del cromosoma germà Al·lels Per tant, per a (un cromosoma que Cromosoma Cromosoma Cromosomes cada gen tenim mare pare prové de la nostra homòlegs mare i un del nostre dos representants 27 Al·lel Al·lel pare) 3.1. EL MATERIAL GENÈTIC DE LES CÈL·LULES SEXUALS Ø CARIOTIP És la representació gràfica de la forma de tots els cromosomes d’un individu. Tenim de dos tipus: Autosomes à Són les parelles de cromosomes que es numeren segons la seva llargària (de 1 al 22) de més llarg a menys. Cromosomes sexuals à És una parella molt concreta de cromosomes que és situen al final del cariotip. 28 3.2. LA MEIOSI Procés de divisió cel·lular mitjançant el qual s’obtenen els gàmetes. Aquest procés es produeix amb la meitat dels cromosomes. S’obtenen els gàmetes masculins i femenins: Masculins à A partir de la cèl·lula anomenada espermatòcit, s’obtenen 4 espermatozoides. Femenins à A partir de la cèl·lula ovòcit, s’obté un únic òvul (la resta de cèl·lules resultants de la meiosi degeneren i moren). La meiosi té lloc mitjançant dues divisions cel·lulars, que presenten les quatre fases que ja coneixem de la mitosi (profase, metafase, anafase i telofase) i són: meiosi I i meiosi II. 29  3.2. LA MEIOSI S’obtenen dues cèl·lules Ø MEIOSI I i II diploides (2n cromosomes), amb dues cromàtides per MEIOSI I cromosoma MEIOSI II Es produeix la Comença quan acaba reducció del nombre la telofase I i els de cromosomes. cromosomes encara no han format la De cada parell de cromatina (per tant, cromosomes no s’han duplicat). homòlegs, un cromosoma anirà cap En aquest moment a una de les cèl·lules Entrecreuament dels comença la segona filles i l’altre cap a cromosomes homòlegs i la divisió meiòtica. recombinació genètica l’altra. (intercanvi de material genètic entre ells) És idèntica a una Recordem que cada mitosi, però només cromosoma té dues participen la meitat cromàtides, és a dir dels cromosomes dues còpies d’ell (perquè no s’han mateix (interfase). duplicat). En aquesta fase les Es separen les dues S’obtenen quatre cèl·lules dues cromàtides de cromàtides (les dues haploides (n cada cromosoma cromosomes), amb una còpies) de cada romanen unides. 30 sola cromàtide a cada un. cromosoma. 3.3. LA GAMETOGÈNESI Procés de formació del gàmetes (cèl·lules sexuals) mitjançant el procés de meiosi. Tindran la meitat de cromosomes. Quan s’ajunten dues cèl·lules sexuals de diferents tipus (òvul i espermatozoide) per formar la primera cèl·lula somàtica del nou ésser, es recupera el nombre de cromosomes propi de l’espècie. En els animals : Espermatòcit à Cèl·lula que es divideix si origina espermatozoides. La seva cèl·lula mare es diu espermatogonis. Ovòcit à Cèl·lula que es divideix si origina òvuls. La seva cèl·lula mare es diu ovogònies o oogònies. 31 3.3. LA GAMETOGÈNESI 32