Formats per cèl·lules - Unitat 1 Biologia i Geologia PDF

science-bits.cat Formats per cèl·lules  Aquest fascicle constitueix la versió en paper d’una unitat d’aprenentatge multimèdia de Science Bits....

science-bits.cat Formats per cèl·lules  Aquest fascicle constitueix la versió en paper d’una unitat d’aprenentatge multimèdia de Science Bits. El seu contingut procedeix d’una obra digital multimèdia disponible a science-bits.cat i el seu objectiu és com- plementar els continguts digitals amb un format físic en paper per facilitar el treball en aules sense un ordinador per a cada alumne. Crèdits fotogràfics Brandon Laufenberg, ©iStock.com (papallona, portada i pàg. 6-7); Lcrumling, freeimages.com (ull, pàg. 8); Marcelo Terraza, freeimages.com (objectius de microscopi, pàg. 10); Ian Sutton i Umberto Salvagnin, flickr.com (imatge a i b, pàg.11); Kriss Szkurlatowski, freeimages.com (imatge c pàg.11); Beholding Eye, ©iStock.com (teixit vegetal, pàg. 12); Jpogi, commons.wikimedia.org (teixit animal, pàg. 12); Djmapleferryman, flickr.com (algues unicel·lulars, pàg. 12); Nehring, ©iStock.com (parameci, pàg. 13); Alan Phillips, ©iStock.com (cèl·lules de molsa, pàg. 13); N. commons.wikimedia.org (bacteris, pàg. 13); Kaibara87, flickr.com (cèl·lules eucariotes, pàg. 15); The-Tor, ©iStock.com (microscopi, pàg. 18); Kriss Szkurlatowski, freeimages.com (figura 1, pàg. 18); Centers for Disease Control and Prevention Public Health Image Library (PHIL), commons.wikimedia.org (Bacillus cereus figura 2, pàg. 18); Umberto Salvagnin, flickr.com (cèl·lules vegetals de lliri figura 4, pàg. 18); Nat Tarbox, flickr.com (imatge 3, pàg. 19); Karl Dolenc, ©iStock.com (imatge 4, pàg. 19); Kriss Szkurlatowski, www.sxc.hu (imatge 5, pàg. 19); David Ahn, ©iStock.com (microscopi, pàg. 19); Michael Faes, sxc.hu (mòbil, pàg. 20); Kamila Turton, sxc.hu (escarabat, pàg. 20); Christopher Futcher, ©iStock.com (persones, pàg. 20); Ove Topfer, sxc.hu (pedres, pàg. 20); Yucel Tellici, sxc.hu (blat de moro, pàg. 20); Zsuzsanna Kilian, freeimages.com (llibres, pàg. 20); Patrick Hajzler , freeimages.com (nous, pàg. 20); kslyesmith’s, freeimages.com (bolets, pàg. 20); Billy Alexander, sxc.hu (fulles, pàg. 20); Sarah Williams, sxc.hu (gat, pàg. 20); Uros Kotnik, sxc.hu (copa amb llet, pàg. 20); Pascal THAUVI, freeimages.com (patata, pàg. 20); Alex Brown, flickr.com (gos, pàg. 20); Omer Unlu, flickr.com (llagosta, pàg. 20); Richard Fisher, flickr.com (balena, pàg. 20); Andrew Malone, flickr.com (llimonera, pàg. 20); Giuseppe Vago, flickr.com (parameci, pàg. 20); Moise Nicu, flickr.com (ratolí, pàg. 20); John Tann, flickr.com (mosquit, pàg. 20); Lightfoot, morguefile.com (goril·la, pàg. 20); Ian Sutton, flickr.com (protozous, pàg. 21); Zituba, commons.wikimedia.org (cèl·lules de l’epidermis de ceba, pàg. 21); Giuseppe Vago, flickr.com (alga unicel·lular, pàg. 21); Leboski, flickr.com (bacteris, pàg. 21); ©iStock.com (muntatge elefant, gossos i noia, pàg. 22); Paul Caputo, sxc.hu (coala, pàg. 23); Giuseppe Vago, flickr.com (Cothurnia sp. pàg. 24); Djmappleferryman, flickr.com (Dunaliella sp. pàg. 24). Es permet la còpia i reproducció d’aquesta obra sense necessitat d’autorització sota les següents condicions simultànies: - La seva utilització complementarà l’ús legal de la versió digital multimèdia. - El seu ús quedarà restringit a l’àmbit escolar i educatiu. - En cas de distribució, es realitzarà de forma gratuïta. - En cap cas es modificarà el seu contingut. Per a qualsevol altre ús, queda prohibida la reproducció, distribució, comunicació pública o transformació d’aquesta obra sense l’autorització dels titulars del copyright. Copyright: © International Science Teaching Foundation & Learning Bits S.L., 2020. International Science Teaching Foundation Learning Bits, S.L. 12a Marlborough Place C/ Sant Joan de la Salle, 37 Brighton 08022 Barcelona (Espanya) BN1 1WN United Kingdom Ciències de la vida Unitat Formats per cèl·lules  Estructura de la unitat Portada Apareix destacat el títol de la unitat i es presenten els objectius d’aprenentatge. A més, es proporciona un índex dels contin- guts organitzats segons el model cons- tructivista de les 5E. En la versió digital, la portada ofereix una activitat que permet repassar els coneixements necessaris per abordar la lliçó. Engeguem En aquest apartat s’ofereix una activitat associada a un vídeo disponible a la versió digital. Igualment, es proporciona un resum del mateix a la primera pàgina. A partir del vídeo es desenvolupen una sèrie d’activitats. Algunes d’elles poden ser interactives en la versió digital, però sempre apareixeran preguntes de respos- ta oberta. Explorem Es tracta d’una activitat exploratòria i de descobriment per a mobilitzar els conei- xements previs i comparar-los amb els resultats obtinguts a partir de l’experiència. L’ objectiu és realitzar un aprenentatge intuïtiu dels conceptes més destacats de la unitat. La versió digital ofereix recursos multimèdia que resulten indispensables per a desenvolupar aquesta activitat: simu- ladors, vídeos, interactivitats, etc. 4 science-bits.cat  Estructura de la unitat Expliquem S’exposen de manera sistemàtica i formal tots els conceptes clau de la unitat. La versió digital ofereix una gran quantitat de recursos multimèdia que faciliten la com- prensió de les idees exposades. En aquesta versió imprimible s’inclouen els elements gràfics que resulten indispensables i les referències dels recursos digitals disponi- bles. La versió digital també pot incloure activitats d’ampliació o de reforç. Elaborem En aquest apartat s’ofereix l’oportunitat de demostrar els aprenentatges adquirits mitjançant la seva aplicació pràctica. Per això, es proposa una tasca que consisteix en una activitat-problema a resoldre. La proposta exigeix l’aplicació dels conceptes, actituds i procediments apresos en la uni- tat. La versió digital pot proporcionar eines multimèdia, com simuladors o vídeos, per al seu desenvolupament. Exercicis Cadascun dels conceptes desenvolupats a l’apartat «Expliquem» compta amb exercicis interactius o de resposta oberta que tenen com a objectiu la consolidació dels aprenentatges mitjançant la pràcti- ca. Aquesta versió imprimible inclou tots aquells que no corresponen a ampliaci- ons o reforços, organitzats exactament igual que els continguts de la secció «Expliquem». science-bits.cat 5  Formats per Índex · Engeguem · La mida de la vida..................................................................08 · Explorem · A través del microscopi.......................................................10 · Expliquem · La cèl·lula: unitat estructural de la vida............................13 · Quantes cèl·lules?.................................................................13 · Les dimensions de les cèl·lules........................................14 · Una qüestió de nombre....................................................14 · L’estructura de les cèl·lules................................................15 · Classes de cèl·lules.............................................................. 15 · Cèl·lules procariotes......................................................15 · Cèl·lules eucariotes........................................................16 · Les cèl·lules d’animals i plantes...................................... 16 · Diversitat cel·lular.........................................................17 · Organització en teixits...............................................17 · Organismes eucariotes unicel·lulars...............................18 · Elaborem · Classificant cèl·lules.............................................................19 · Exercicis.................................................................................... 21 En aquesta unitat aprendràs: Que tots els éssers vius estan compos- tos per cèl·lules de dimensions micros- còpiques. Que per observar cèl·lules cal utilitzar un microscopi. Que existeixen éssers formats per mol- tes cèl·lules i éssers unicel·lulars. Que existeixen dues grans classes de cèl·lules: eucariotes i procariotes. Que els éssers pluricel·lulars estan for- mats per cèl·lules eucariotes de dife- rents tipus, organitzades en teixits. 6 science-bits.cat cèl·lules science-bits.cat 7  Engeguem La mida de la vida Vídeo Què passaria si tots els éssers vius tinguessin la mateixa mida? Com ja saps, la vida en el nostre planeta és molt diversa. Podem tro- bar éssers vius que són veritables gegants. D’altres són, simplement, grans. I, finalment, hi ha éssers vius més petits… Però, quin és l’ésser viu més minúscul que has vist? Donem un cop d’ull a dins d’una gota d’aigua. Hi deu haver prou espai per a un ésser viu? Bé, gràcies al microscopi podem descobrir que a dins d’una gota d’aigua hi ha espai per a centenars de milers d’éssers vius. Aquí tenim alguns dels ha- bitants d’una gota d’aigua: aquests éssers microscòpics, anomenats microorganis- mes, es relacionen amb el seu entorn, obtenen aliment i es reprodueixen, com qual- sevol ésser viu. Tanmateix... com és possible que uns éssers tan diminuts puguin fer totes aquestes coses? 8 science-bits.cat Qüestions a. En el vídeo de la versió digital apareixen dos instruments que serveixen per augmentar les imatges. Quins són? Indiqueu-ne els noms i expliqueu en quins casos utilitzaríeu l’un o l’altre, respectivament. Més enllà del que l’ull pot veure. b. En una gota d’aigua hi ha espai per a centenars de milers d’éssers vius. Com sabem que aquests éssers tan diminuts estan vius? Obtenció d’una mostra d’aigua d’un estany. c. En el vídeo de la versió digital hem vist una classe de microorganismes anomenats protozous. Aquests microorganismes no són, de cap manera, animals o plantes en miniatura. No tenen òrgans o parts diferenciades: cap, extremitats, fulles, arrels, etc. Si són organismes tan petits i tan senzills, com creus que poden dur a terme els processos vitals? És a dir, com es poden alimentar, reproduir i relacionar amb el seu entorn? Protozou vist amb un microscopi òptic. science-bits.cat 9  Explorem A través del microscopi Els microorganismes són éssers tan petits que no podem veure’ls a simple vista. Tanmateix, els humans hem aconseguit construir instruments que ens permeten observar-los. El microscopi òptic és un instrument tecnològic que ens permet superar les limitacions de la nostra vista i observar objectes extre- madament petits. Amb el microscopi òptic podem observar coses mil vegades més pe- tites que les que som capaços de veure a simple vista. En aquesta acti- vitat utilitzarem un microscopi virtual per estudiar alguns microorga- nismes i comparar-los amb els éssers vius més grans, observant-los a la mateixa escala de detall. Tenen alguna cosa en comú els éssers vius més petits i els éssers vius més grans? Les parts del microscopi òptic En primer lloc, ens hem de familiaritzar amb les parts del microscopi i Interactivitat el seu funcionament. El microscopi òptic és un sistema de lents d’aug- ment acoblat a una sèrie de dispositius mecànics. Parts del microscopi òptic 1) Els oculars són les lents que situem davant dels nostres ulls. Augmenten entre 5 i 15 vegades la imatge que arriba 1 projectada per l’objecte. 2) L’objectiu és una lent. Forma una primera imatge augmentada de la mostra i la projecta cap a l’ocular. La majoria dels microscopis presenten diversos objectius, que 2 augmenten la imatge entre 4 i 40 vegades i estan disposats en una peça giratòria anomenada revòlver. 3 3) La platina és la plataforma sobre la qual es diposita la mostra que es vol observar. Presenta un forat per permetre que la llum incideixi en la mostra. 4 4) El condensador és un sistema òptic que concentra la llum sobre la mostra. Inclou un diafragma que s’obre més o 5 menys per regular la quantitat de llum que rep la mostra. 5) Els cargols d’enfocament desplacen la platina cap amunt 6 o cap avall per aconseguir així una imatge enfocada de la mostra. El cargol més gran realitza grans desplaçaments, mentre que el més petit permet desplaçaments precisos. 6) La majoria dels microscopis utilitzen una bombeta com a font de llum. Des de la bombeta, la llum viatja fins als nostres ulls travessant la mostra i les lents. 10 science-bits.cat Observant microorganismes Simulador Per començar, observarem al microscopi diversos microorganismes com els que podríem trobar en una gota d’aigua en un estany. Paramecis Amebes Utilitza el simulador de la versió digital per a observar les dues mostres de microorganismes. Es tracta de dues espècies de microorganismes diferents. Dibuixa’ls i compara’n les característiques. Tingues en compte que els colors de les mostres es deuen al tint que s’hi acostuma a afegir per donar-los més contrast. a. Què tenen en comú els dos tipus de microorganismes? Observant mostres d’animals i plantes Utilitza el simulador per observar l’estructura microscòpica de mostres d’animals i plantes. Simulador Estómac Ovari de mamífer de mamífer Arrel vegetal Bulb de ceba b. Dibuixa el que has observat al microscopi i compara les mostres d’ani- mals i plantes. Tingues en compte que els colors de les mostres es deuen al tint que s’hi acostuma a afegir per donar-los més contrast. Què tenen en comú totes elles? c. En què es diferencien les mostres de les plantes respecte de les dels animals? Quan observem mostres al micros- copi, normalment les tenyim per aconseguir més contrast. En observar microorganismes al microscopi, podem comprovar que no semblen animals o plantes diminuts. Tanmateix, si observem parts d’ani- mals o plantes al microscopi, podem descobrir una cosa curiosa. d. Veus alguna similitud entre els microorganismes i les mostres d’animals i plantes? science-bits.cat 11  Observant mostres d’objectes inerts Simulador Finalment, observem dues mostres d’objectes que no són éssers vius. Cristalls Paper de sucre a. Quines diferències observes entre les mostres d’éssers vius i les mostres d’objectes inerts? b. Quines conclusions pots extreure a partir de totes les observacions fetes en aquesta activitat? Conclusions En observar organismes microscòpics o mostres d’ani- mals i plantes a través del microscopi, detectem sem- pre uns elements molt petits. Aquests elements són les cèl·lules. Alguns éssers vius són molt petits i estan formats per una cèl·lula. Els éssers de mida més gran estan formats per agrupacions de moltes cèl·lules. La matèria inerta, en canvi, no està formada per cèl·lules. Si els éssers vius de mida més gran estan formats per la unió de moltes cèl·lules, i els éssers més petits estan formats per una sola cèl·lula, aleshores podem pensar que la cèl·lula és la unitat mínima de vida. 12 science-bits.cat  Expliquem La cèl·lula: unitat estructural de la vida Galeria Qualsevol ésser viu, sigui un animal o una planta, sigui un organisme gran o un ésser microscòpic, està format per uns petits cossos anome- nats cèl·lules. Tots els éssers vius estan formats per cèl·lules. A l’interior de les cèl·lules tenen lloc de manera controlada les reaccions químiques que fan possible la vida. La cèl·lula és la unitat mínima de la vida. Galeria d’imatges de microscòpia òp- tica que mostren cèl·lules d’animals, vegetals, fongs i microorganismes. En la imatge destacada: cèl·lules de tub digestiu d’un mamífer. Quantes cèl·lules? Quantes cèl·lules calen per formar un ésser viu? Molts éssers microscòpics estan formats per una sola cèl·lula. Ens hi refe- rim com a éssers unicel·lulars. Galeria Els protozous, els bacteris o algunes al- gues són éssers unicel·lulars. Altres organismes són més grans i més com- plexos: estan formats per moltes cèl·lules o, dit d’una altra manera, són pluricel·lulars. Les plantes, els fongs i els animals po- den contenir centenars, milers, milions i, fins i tot, bilions de cèl·lules. Apunt El cos d’un ésser humà adult està constituït per 100 bilions de cèl·lules, aproximadament. Galeria d’imatges de diferents organismes. Imatge: algues unicel·lulars. 13  Interactivitat Les dimensions de les cèl·lules Els éssers vius estan formats per cèl·lules de diferents mides. Les cèl·lules són molt petites, massa petites com per mesurar-les en mil·límetres. Per referir-nos a les dimensions de les cèl·lules utilitzem una unitat de Amb aquesta animació podreu longitud apropiada: el micròmetre o micra. apreciar comparativament la mida de diferents cèl·lules. El micròmetre es defineix com la mil·lèsima part del mil·límetre, i el seu símbol és µm. 1 µm = 0,001 mm Observeu que les imatges de mi- 1.000 µm = 1 mm croscòpia presenten sempre una escala. Sabríeu dir quina mida te- La majoria de les cèl·lules tenen unes dimensions d’entre 1 i 100 µm. nen aproximadament les cèl·lules d’aquestes fotografies? Un protozou de l’espècie Paramecium Cèl·lules de fulla de molsa Bacteris de dues espècies diferents caudatum Animació Una qüestió de nombre La mida d’un organisme pluricel·lular no està relacionada amb la mida de les seves cèl·lules. Les cèl·lules que formen una puça, un ratolí i un elefant tenen mides semblants. La mida i el pes d’un organisme pluricel·lular depenen en gran mesura del nombre de cèl·lules que el formen. Un elefant és més gran que un ratolí perquè té més cèl·lules, no perquè tingui cèl·lules més grans. Un ratolí conté menys cèl·lules que un elefant, però més que una puça. En el procés de creixement d’un organisme, augmenta el nombre de cèl·lules que el formen, però no les dimensions de les cèl·lules. Una cria d’elefant té moltes menys cèl·lules que un elefant adult. 14 science-bits.cat  Interactivitat L’estructura de les cèl·lules Les cèl·lules presenten una gran diversitat de formes i dimensions. Malgrat Animació interactiva sobre les carac- això, totes les cèl·lules comparteixen aquestes característiques principals: terístiques comuns de les cèl·lules. Estructura bàsica de les cèl·lules 1) Totes les cèl·lules estan envoltades per una membrana plasmàtica. Aquesta membrana és flexible i funciona 1 com una espècie de filtre, que regula el pas de substànci- es entre l’interior de la cèl·lula i el medi extern. 2) El citoplasma és el medi intern de la cèl·lula i està compost principalment per aigua. Al seu interior, hi 2 trobem substàncies dissoltes i, en algunes cèl·lules, uns compartiments envoltats de membrana anomenats orgànuls. 3 3) El material genètic regula els processos vitals de la cèl·lula. En algunes cèl·lules es troba encapsulat a dins d’un compartiment membranós anomenat nucli, mentre que en d’altres es troba lliure en el citoplasma. Classes de cèl·lules Apunt Les cèl·lules es classifiquen en dos grans grups, segons si tenen el ma- El nom ‘procariota’ deriva terial genètic a dins d’un compartiment membranós o no. Aquest com- del grec i significa lite- partiment s’anomena nucli. ralment ‘abans del nucli’: Les cèl·lules procariotes són aquelles que no tenen nucli. En aques- pro (‘abans’) i káryon (‘nucli’). Per la seva tes cèl·lules, el material genètic es troba lliure en el citoplasma. banda, el nom ‘eucariota’ Les cèl·lules eucariotes són aquelles que sí que tenen nucli. En el significa ‘autèntic nucli’. seu citoplasma hi trobem, a més a més, altres estructures membra- noses anomenades orgànuls, que realitzen funcions molt diverses. Cèl·lules procariotes Les cèl·lules procariotes no formen organismes pluricel·lulars comple- Imatges xos. Els bacteris constitueixen el grup més abundant i divers d’organis- mes amb cèl·lules procariotes. Visualitzeu les característiques de les Les característiques exclusives d’aquestes cèl·lules són: cèl·lules procariotes. Absència de nucli i orgànuls: el material genètic de les cèl·lules procariotes es troba immers en el citoplasma, que, d’altra banda, no conté orgànuls.. Paret bacteriana: la membrana plasmàtica de les cèl·lules procariotes està envoltada per una paret que confereix rigidesa i resistència a les cèl·lules. A més, acostumen a tenir els trets característics següents: Petites dimensions: la majoria de les cèl·lules mesuren al voltant d’ 1 µm. Formes simples: presenten formes simples: esfèrica, de bastó, de tirabuixó o de mongeta. Apèndixs: algunes cèl·lules poden presentar filaments que utilitzen per desplaçar-se. science-bits.cat 15  Cèl·lules eucariotes Galeria Els trets exclusius de les cèl·lules eucariotes són: Galeria d’imatges de diferents tipus Presència de nucli: el seu material genètic està contingut a dins de cèl·lules eucariotes. d’un compartiment membranós: el nucli. Presència d’orgànuls: presenten altres tipus de compartiments membranosos, anomenats orgànuls, a l’interior del citoplasma. Les dimensions d’aquestes cèl·lules van dels 10 als 150 µm. Els éssers vius pluricel·lulars estan formats per la unió organitzada de moltes cèl·lules eucariotes. Els animals, les plantes i els fongs són éssers pluricel·lulars eucariotes. Existeixen també éssers unicel·lulars constituïts per una sola cèl·lula eucariota. Els protozous, les algues unicel·lulars i els llevats són éssers unicel· lulars eucariotes. Qüestions Les cèl·lules d’animals i plantes 1. Per què les cèl·lules vege- tals acostumen a presentar Els animals i les plantes estan formats per cèl·lules eucariotes. formes més regulars que les Tot i que comparteixen la majoria de característiques, les cèl·lules vege- cèl·lules animals? tals tenen certes particularitats: 2. Totes les cèl·lules vegetals contenen cloroplasts? Presenten una paret cel·lular rígida al voltant de la membrana. Per això acostumen a tenir forma poligonal. 3. Per què les cèl·lules de les parts verdes de les plantes Les cèl·lules de les parts verdes de les plantes contenen cloro- presenten aquest color? plasts. En aquests orgànuls es duu a terme la fotosíntesi. El seu color es deu a l’elevada concentració de clorofil·la. Contenen vacúols molt grans, orgànuls que emmagatzemen aigua i substàncies dissoltes. Esquemes Cèl·lula animal Cèl·lula vegetal Membrana Nucli plasmàtica Paret cel·lular Membrana plasmàtica Citoplasma Cloroplasts Citoplasma Nucli Vacúol 16 science-bits.cat Diversitat cel·lular Un animal està format per multitud de cèl·lules de tipus animal. De la mateixa manera, milions de cèl·lules vegetals configuren una planta. No obstant això, no totes les cèl·lules d’un animal o d’una planta són iguals entre si, ni responen exactament als models cel·lulars mostrats prèviament. Galeria Els éssers pluricel·lulars estan formats per diferents tipus de cèl·lules. Galeria de fotografies i il·lustracions La forma i l’estructura de cada tipus de cèl·lula estan relacionades amb de diferents tipus de cèl·lules pre- la funció que desenvolupen en l’organisme. sents en el cos humà. Cèl·lula nerviosa humana (neurona) Cèl·lula sexual masculina humana Cèl·lula auditiva humana (espermatozoide) Teixits, òrgans i aparells Les cèl·lules d’un mateix tipus s’organitzen en teixits i duen a terme de manera conjunta una determinada funció en l’organisme. Al seu torn, diferents teixits s’agrupen i es combinen, i donen lloc així a estructures funcionals que coneixem com a òrgans. Teixits vegetals Imatge Les fulles són un òrgan de les plan- tes. Aquest òrgan està constituït per diferents teixits. science-bits.cat 17  Teixits animals Imatge La pell és un òrgan dels animals for- mat per diferents teixits que es distri- bueixen per capes. A més, diferents òrgans poden actuar de manera coordinada per dur a terme un procés vital concret. Aquestes agrupacions funcionals s’anomenen aparells o sistemes. Apunt Organismes eucariotes unicel·lulars Els llevats són fongs unicel·lulars. Com tots A la naturalesa trobem éssers vius constituïts per una sola cèl·lula eu- els fongs, no contenen cariota. cloroplasts. Els protozous, les algues unicel·lulars i els llevats són éssers unicel·lulars Els protozous són eucariotes. organismes unicel·lulars eucariotes que no Les cèl·lules de protozous i algues unicel·lulars poden presentar les tenen cloroplasts. estructures externes següents: Les algues unicel·lulars, Parets cel·lulars que els confereixen rigidesa. en canvi, sí contenen cloroplasts. Apèndixs mòbils que els permeten desplaçar-se per un medi lí- quid. Com les cèl·lules vegetals, les algues unicel·lulars presenten cloroplasts en el seu citoplasma. Els protozous i els llevats, en canvi, no contenen aquests orgànuls. Membrana Nucli Paret cel·lular Citoplasma Cloroplasts Apèndix mòbil 18 science-bits.cat  Elaborem Classificant cèl·lules Tots els éssers vius estan formats per cèl·lules. No obstant això, com hem vist, existeixen diferències entre les cèl·lules dels diferents tipus d’organismes. De fet, si coneixem quines són les característiques cel· lulars pròpies de cada tipus d’organisme, podrem saber a quin tipus d’organisme pertanyen les cèl·lules que observem. A partir d’imatges micros- còpiques de cèl·lules, de- terminarem a quin tipus d’organisme pertanyen. Per fer-ho, utilitzarem una clau Figura 1 dicotòmica. Una clau dicotòmica és una mena de mapa ple de bifurcacions que serveix per classificar un element problema. Cada bifurcació és una pregunta refe- rida a aquest element que té dues possibles respostes: sí o no. Respondre sí implica seguir un camí; respondre no, agafar l’alternatiu. · Observa aquest exemple de clau dicotòmica, i indica a quina figura corres- Figura 2 pon de les situades en el marge esquerre d’aquesta pàgina: 1 Està formada per cèl·lules? 2 Les cèl·lules tenen nucli? 3 Les cèl·lules apareixen agrupades en teixits? 4 Les cèl·lules tenen una paret que els confereix forma poligonal? sí Figura 3 4 sí no 3 sí no 2 sí no 1 no Figura 4 19  Tasca Observeu atentament aquestes imatges microscòpiques i classifíqueu-les utilitzant una clau dicotòmica. a. Imatge 1 b. Imatge 2 25 µm 100 µm c. Imatge 3 d. Imatge 4 5 µm 100 µm e. Imatge 5 100 µm 20 science-bits.cat  EXERCICIS La cèl·lula: unitat estructural de la vida 1. On trobar cèl·lules Quins d’aquests cossos estan formats per cèl·lules? a. q Sí q No b. q Sí q No c. q Sí q No d. q Sí q No e. q Sí q No f. q Sí q No g. q Sí q No h. q Sí q No i. q Sí q No j. q Sí q No k. q Sí q No l. q Sí q No Quantes cèl·lules? 2. Una, poques, moltes… Ordena aquests éssers vius segons la quantitat de cèl·lules que contenen, de més a menys. a. Gos b. Llagosta c. Balena d. Llimoner e. Parameci f. Ratolí g. Mosquit h. Goril·la science-bits.cat 21  EXERCICIS Les dimensions de les cèl·lules 3. Mesures microscòpiques c. Ara observa aquesta alga unicel·lular. Indica, amb Les dimensions del que observem a través del mi- l’ajuda de l’escala gràfica, quina és la longitud màxi- croscopi òptic s’expressen en micròmetres. ma d’aquesta cèl·lula. a. Quants micròmetres hi ha en un mil·límetre? b. Expressa les longituds dels microorganismes següents en micròmetres. Paramecium caudatum: 0,101 mm =........... µm Giardia lamblia: 0,019 mm =........... µm Phacus acuminatum: 0,055 mm =........... µm Escherichia coli: 0,002 mm =........... µm 4. Longituds cel·lulars a. Observa aquesta imatge presa amb el microsco- q 20 µm q 50 µm q 100 µm pi i, fixant-te en l’escala de referència, indica quina és la longitud màxima del protozou senyalat per la q 220 µm q 300 µm fletxa. d. Observa finalment aquests bacteris. Indica, amb l’ajuda de l’escala gràfica, quina és la longitud d’aquestes cèl·lules. q 60 µm q 490 µm q 200 µm q 110 µm q 10 µm b. Observa aquesta imatge presa amb el microscopi i, fixant-te en l’escala de referència, indica quina és la q 10 µm q 1 µm q 0,1 µm longitud màxima de la cèl·lula destacada. q 5 µm q 5 mm 5. Protozous en fila En observar una mostra d’aigua d’un bassal amb el microscopi detectem un protozou. En mesurem la longitud, que és de 125 µm. a. Si col·loquéssim 1.320 protozous en línia, quina longitud obtindríem? Expressa el resultat en mm i en cm. b. Quants protozous caldria col·locar en línia per q 50 µm q 0,24 mm q 400 µm cobrir una longitud de 250 m? q 10 µm q 0,12 mm 22 science-bits.cat  EXERCICIS Una qüestió de nombre 6. Quantes, aproximadament? Alguns càlculs aproximats revelen que en 5 kg de massa animal hi ha prop de 10 bilions de cèl·lules. Donant per certa aquesta aproximació, completa aquestes frases amb el nombre correcte. Un ésser humà de 60 kg conté aproximada- ment......................... bilions de cèl·lules. Un elefant de 7.500 kg conté aproximadament......................... bilions de cèl·lules. Un gos de 10 kg conté aproximadament......................... bilions de cèl·lules. L’estructura de les cèl·lules 7. Parts de la cèl·lula 9. Veritats i mentides sobre les cèl·lules Completa aquest text sobre les característiques Llegeix les afirmacions següents i digues quines principals de les cèl·lules. són certes i quines són falses. La cèl·lula és la unitat estructural de tots els éssers Les cèl·lules són cossos de petites dimensions, vius. normalment menors d’ 1 mm. Les cèl·lules estan delimitades per una.................... plasmàtica, una mena de filtre selectiu que regula Tots els éssers vius estan formats per milers o el pas de substàncies entre l’interior i l’exterior de la milions de cèl·lules. cèl·lula. El medi intern de les cèl·lules rep el nom de Hi ha éssers vius que no estan formats per.................... i consisteix en una solució aquosa que, en cèl·lules. determinades cèl·lules, conté.................... a l’interior. Totes les cèl·lules són petits cossos separats del L’activitat de la cèl·lula està controlada en darrer seu entorn per una membrana, i que contenen terme pel material..................... En determinades una solució aquosa i material genètic. cèl·lules, aquest material es troba encapsulat en un..................... 8. Parts de la cèl·lula i la seva funció A quin dels tres elements propis de qualsevol cèl· lula fan referència aquests enunciats? Actua com un filtre que regula el pas de subs- tàncies entre l’interior i l’exterior de la cèl·lula. Conté principalment aigua i substàncies dissoltes. Està encapsulat a dins d’un nucli, en determi- nades cèl·lules. Regula els processos que tenen lloc a la cèl·lula. science-bits.cat 23  EXERCICIS Classes de cèl·lules 10. Parlant de procariotes 11. Parlant d’eucariotes Selecciona l’opció apropiada per completar els Selecciona l’opció apropiada per completar els enunciats següents. enunciats següents. a. Les cèl·lules procariotes tenen, per norma gene- a. Les cèl·lules eucariotes formen organismes ral, dimensions.......... que les cèl·lules eucariotes............ q menors q unicel·lulars q iguals q pluricel·lulars q majors q pluricel·lulars i unicel·lulars b. Les cèl·lules procariotes no formen organis- b. A diferència de les cèl·lules procariotes, les cèl· mes........... lules eucariotes presenten........... q unicel·lulars q nucli q pluricel·lulars q paret bacteriana q unicel·lulars ni pluricel·lulars q membrana cel·lular c. Les cèl·lules procariotes tenen una paret bac- c. El citoplasma de les cèl·lules eucariotes conté teriana.......... la membrana plasmàtica............ q al voltant de q orgànuls q a dins de q substàncies dissoltes en aigua q que substitueix q substàncies dissoltes en aigua i orgànuls d. A diferència de les cèl·lules eucariotes, les cèl· d. Les cèl·lules eucariotes són.......... que les cèl· lules procariotes no tenen........... lules procariotes. q membrana q més petites q citoplasma q d’igual mida q nucli q més grans e........... són cèl·lules procariotes. e. Els animals i les plantes són organismes........... q Els protozous q eucariotes i pluricel·lulars q Les algues unicel·lulars q eucariotes i unicel·lulars q Els bacteris q procariotes Les cèl·lules d’animals i plantes 12. Vegetal o animal? Senyala els elements que són: exclusius de cèl·lules animals; exclusius de cèl·lules vegetals; i compartits per cèl·lules animals i vegetals. Nucli Paret cel·lular Orgànuls Citoplasma Material genètic Vacúols grans Cloroplasts Membrana cel·lular 24 science-bits.cat  EXERCICIS Organització en teixits 13. Les capes de la pell Aquest esquema representa la capa més externa de la pell humana, anomenada epidermis. L’epidermis està formada per diferents tipus de cèl·lules disposades en capes. a. Observa amb atenció l’esquema, indica quants tipus diferents de cèl·lules observes i descriu-los. b. Et sorprèn algun tret de les cèl·lules de la capa superior? c. Ordena les diferents capes que formen l’epider- mis de l’ésser humà, començant per la més exter- na: capa translúcida, capa granular, capa còrnia, capa basal i capa espinosa. (Busca informació per poder resoldre aquest apar- tat de l’exercici.) Organismes eucariotes unicel·lulars 14. Algues i protozous a. Llegeix les afirmacions següents sobre l’ésser unicel·lular de la fotografia i indica si són certes o falses. A l’interior podem observar cloroplasts. Aquestes cèl·lules tenen apèndixs prims i llargs. Es tracta d’algues unicel·lulars. Es tracta de protozous. Aquestes cèl·lules contenen clorofil·la. Podem observar alguns apèndixs mòbils. 15. La mida de les balenes En el citoplasma s’observen cloroplasts. En la immensitat del mar no hi ha referents. Veiem Es tracta d’un protozou. que una balena és molt més gran que l’altra, però no tenim cap manera d’assegurar —només amb aques- La cèl·lula té una paret externa. ta imatge— que són més grans que un dofí, o que Es tracta d’una alga unicel·lular. un lluç… Tanmateix, podem afirmar sense cap mena de dubte que són molt més grans que un protozou. b. Llegeix les afirmacions següents sobre els éssers No ens calen referències per estar-ne segurs. unicel·lulars de la fotografia i indica si són certes o Per què podem fer aquesta afirmació sense dubtar? falses. science-bits.cat 25  ANOTACIONS 26 science-bits.cat  Formats per cèl·lules Unitats associades: Els processos vitals La nutrició La reproducció La relació science-bits.cat science-bits.cat