Abans de començar

• La Terra està formada per quatre capes o esferes que interaccionen entre si: l'atmosfera, la hidrosfera, la geosfera i la biosfera.

• Al nostre planeta es donen les condicions adequades per al desenvolupament de la vida.
• Els éssers vius tenen unes característiques comunes, que els diferencien del que no és viu: realitzen les funcions vitals i estan formats per cèl·lules.
• Els éssers vius s'agrupen en cinc grans regnes. Al seu torn, aquests grans grups es divideixen en altres de més petits, que altra vegada se subdivideixen.

Pensam junts

Respondre a aquestes preguntes:

1 Escriviu en un full algunes de les condicions que té el nostre planeta i que afavoreixen que s'hi desenvolupi vida.

2 Observau la imatge  i indicau quines funcions vitals hi identificau.

3 Mirau les imatges inferiors i indicau a quin regne pertany cadascun dels éssers vius.

Pel que sabem fins ara, la Terra és l'únic planeta del sistema solar on hi ha vida, i es desenvolupa en una estreta franja que comprèn la part inferior de l'atmosfera, la hidrosfera i la part més superficial de la geosfera.

El nostre planeta reuneix les condicions adequades per al desenvolupament dels éssers vius. Té temperatures suaus, aigua en estat líquid i gasos imprescindibles per a la vida; a més a més, serveix de suport per als organismes que hi habiten.

1.1 Temperatures suaus

La Terra té una temperatura mitjana constant de 15 °C, i es conseqüència de dos fets:

• L'adequada distància del Sol: ni massa a prop (fet que produiria un sobreescalfament), ni massa enfora (seria massa freda).
• La presència de l'atmosfera i, concretament, d'alguns dels gasos atmosfèrics, com el diòxid de carboni (CO₂), i el vapor d'aigua (H₂O), que retenen la calor del Sol i mantenen els valors de temperatura adequats per a la vida. Sense l'atmosfera, la Terra s'escalfaria en excés de dia i es refredaria molt a les nits.

1.2 Aigua en estat líquid

Gràcies a la temperatura mitjana del nostre planeta, gairebé tota l'aigua es troba en estat líquid. L'aigua líquida forma part dels éssers vius; és el medi en què viuen molts organismes i, per les propietats que té, és essencial per a la vida.

A més a més, l'aigua dels oceans, dels mars i dels rius contribueix a què la temperatura del planeta no experimenti canvis bruscs; per això, es diu que actua com un regulador tèrmic.

Dedueix. En la imatge, la calor procedent del Sol ve representada per la fletxa groga. Observa el recorregut de la fletxa i explica quina n'és la causa. Si no hi hagués atmosfera, com seria el recorregut de la fletxa groga? Dibuixa'l .

1.3 Gasos imprescindibles per a la vida

L'aire de l'atmosfera aporta oxigen (O₂), necessari per a la respiració dels éssers vius, i el diòxid de carboni, indispensable, juntament amb l'aigua i la llum, per realitzar la fotosíntesi.

A més a més, la capa de gasos que cobreix la Terra funciona com un escut o filtre protector de les radiacions perjudicials del Sol.

1.4 Suport per als organismes

La Terra, sobretot, la part més superficial de la geosfera, actua de suport per als organismes que hi viuen.

Damunt de la terra o en el seu interior viuen nombrosos organismes. A més, les plantes en prenen l'aigua i les sals minerals que necessiten per poder fer la fotosíntesi.

Dedueix. Observa la il·lustració i explica com afectaria a la vida dels éssers vius si morissin tots els organismes fotosintètics del planeta.

1  Fes un resum on exposis les característiques que possibiliten l'existència de vida al nostre planeta.

2 Explica quin és el paper de l'atmosfera per al desenvolupament de la vida a la Terra.

3 Per què creus que no s'ha trobat vida en altres planetes del sistema solar?

4  Consulta la informació relativa a l'escalfament global del planeta i explica quin n'és el motiu i com evitar-ho.

2.1 La nostra composició química és similar

La matèria de l'univers està formada per unes unitats molt petites, anomenades àtoms. Al seu torn, els àtoms s'uneixen entre si mitjançant forces molt intenses (enllaços químics), per formar composts més complexos, denominats molècules.

En els éssers vius, aquestes molècules es denominen biomolècules i són de dos tipus: biomolècules inorgàniques i biomolècules orgàniques:

• Biomolècules inorgàniques; són l'aigua i els minerals. Aquestes substàncies es troben també en la matèria no viva.
• Biomolècules orgàniques; són els hidrats de carboni, els lípids, les proteïnes i els àcids nucleics (com l'àcid desoxiribonucleic o ADN). Aquest tipus de biomolècules es troben només en els éssers vius.

2.2 Estam formats per cèl·lules

Tots els éssers vius estam constituïts per cèl·lules. Segons la teoria cel·lular, la cèl·lula és la unitat mínima d'un ésser viu que pot realitzar les funcions vitals.

La teoria cel·lular és un conjunt de postulats, establerts al segle XIX per tres científics, Matthias Schleiden, Theodor Schwann i Rudolf Virchow en relació amb les cèl·lules.

Llegeix els postulats de la teoria cel·lular i explica'ls amb les teves pròpies paraules.

2.3 Realitzam les tres funcions vitals

Tots els éssers vius realitzam tres conjunts de processos anomenats funcions vitals. Són la nutrició, la relació i la reproducció.

• La nutrició consisteix a prendre substàncies de l'entorn, a utilitzar-les per obtenir energia, per créixer o per reparar les parts danyades de l'organisme i per eliminar-ne els residus. Hi ha éssers amb nutrició autòtrofa, com les plantes, que fabriquen el seu propi aliment; uns altres tenen nutrició heteròtrofa i obtenen els nutrients alimentant-se d'altres éssers vius.
• La relació consisteix a percebre els canvis que es produeixen en l'ambient, anomenats estímuls i a reaccionar davant d'aquests.
• La reproducció és la capacitat que tenen els éssers vius per generar descendents amb les mateixes característiques. La reproducció pot ser asexual, en la qual s'origina un nou individu a partir d'un únic progenitor, o sexual, quan individus de sexes diferents (masculí i femení) generen cèl·lules reproductores, anomenades gàmets, que s'uneixen per crear un nou individu.

1 Defineix :

Àtom

Molècula

Biomolècula

2 Què diferencia les biomolècules inorgàniques de les orgàniques?

3 Què és la teoria cel·lular?

4  Consulta la informació sobre les biomolècules i elabora un resum de les funcions que duen a terme.

5  Resumeix les diferències existents entre la nutrició autòtrofa i l'heteròtrofa.

Les cèl·lules són microscòpiques, és a dir, són tan petites que no es distingeixen a simple vista (fan entre 0,001 i 0,1 mm); per això, per observar-les, necessitam l'ajuda d'un microscopi.

3.1 Les estructures bàsiques de totes les cèl·lules

Totes les cèl·lules tenen tres estructures bàsiques: la membrana plasmàtica, el citoplasma i el material genètic.

• La membrana plasmàtica és un revestiment molt fi que envolta la cèl·lula i que regula l'intercanvi de substàncies amb l'exterior.
• El citoplasma és el líquid espès que omple l'interior cel·lular. Conté diversos orgànuls cel·lulars, que són estructures encarregades de realitzar les funcions cel·lulars.
• El material genètic (ADN) és una substància amb aspecte fibrós que controla l'activitat cel·lular.

3.2 Les cèl·lules; tipologia

Depenent d'on se situï el material genètic, es distingeixen dues classes de cèl·lules: les procariotes i les eucariotes.

Les cèl·lules procariotes

Aquestes cèl·lules tenen una paret cel·lular rígida que envolta la membrana. Algunes tenen també filaments (com els flagels, que poden moure per desplaçar-se).

Els seus únics orgànuls són els ribosomes, que fabriquen proteïnes

Les cèl·lules eucariotes

Aquestes cèl·lules tenen una gran varietat d'orgànuls. Alguns, com els ribosomes (que fabriquen les proteïnes), els lisosomes (que digereixen substàncies) o els mitocondris (que produeixen l'energia que la cèl·lula necessita) són comuns a totes les cèl·lules eucariotes. En canvi, altres són exclusius de les cèl·lules de determinats éssers. Per exemple:

• Les cèl·lules vegetals, com les de les plantes i les algues, tenen cloroplasts (els orgànuls que realitzen la fotosíntesi) i grans vacúols que emmagatzemen aigua. A més a més, tenen una paret cel·lular rígida que protegeix i dóna forma a la cèl·lula.
• Les cèl·lules animals, com les que tenen els mateixos animals, tenen uns orgànuls anomenats centríols, que intervenen en la divisió cel·lular i en la formació de cilis i flagels (uns filaments responsables dels moviments cel·lulars).

1 Defineix cèl·lula.

2 Digues quines estructures són comunes a totes les cèl·lules.

3 Explica quines característiques té una cèl·lula procariota.

4 Dibuixa una cèl·lula procariota similar a la de la il·lustració i pinta'n les parts.

5 Dibuixa dues cèl·lules, una de vegetal i una altra animal, i pinta'n les parts.

6 Explica quines característiques diferencien les cèl·lules eucariotes vegetals de les eucariotes animals.

7 Explica quines funcions fan les següents estructures cel·lulars:

a)Membrana plasmàtica.

b)Mitocondri.

c) Paret cel·lular.

d) Vacúol.

4.1 La funció de nutrició

Aquests processos són: l'obtenció de nutrients, la respiració, la distribució de substàncies i l'excreció.

Obtenció de nutrients

Els nutrients són les substàncies, orgàniques i inorgàniques, que prenen els éssers vius i que són útils per a les cèl·lules que els componen. 

Depenent de la forma en què un ésser viu obté els nutrients, podem distingir entre dos tipus de nutrició:

• Autòtrofa, per exemple, en les plantes i les algues, els nutrients orgànics es fabriquen mitjançant la fotosíntesi, amb l'energia del Sol.
• Heteròtrofa, per exemple, en els animals, que prenen del medi els nutrients en alimentar-se d'altres éssers vius o de les restes d'aquests.

Respiració

Fins ara has estudiat la respiració com un procés mitjançant el qual un ésser viu pren oxigen (O₂) i expulsa diòxid de carboni (CO₂).

En realitat, els científics anomenen respiració a un procés que es desenvolupa en els mitocondris de les cèl·lules, en el qual s'utilitza O₂, s'hi obté energia dels nutrients i s'hi desprèn CO₂.

Distribució de substàncies

• En els éssers unicel·lulars, les substàncies s'intercanvien amb el medi per la membrana, i es distribueixen pel citoplasma i pels orgànuls.
• En canvi, en els éssers pluricel·lulars, la major part de les cèl·lules no estan en contacte amb el medi extern. Per això, aquests éssers necessiten tenir parts del cos especialitzades a prendre o expulsar substàncies i a transportar substàncies entre aquelles parts i les cèl·lules.

Excreció

L'excreció és el procés pel qual els éssers vius expulsen de l'organisme els residus que generen durant les seves activitats

4.2 La funció de relació

La percepció dels estímuls

La informació arriba als éssers vius en forma d'estímuls. Un estímul és qualsevol canvi de l'entorn o del propi ésser viu que pot ser percebut per aquest i causar-li un efecte.

Per captar els estímuls, els éssers vius han de disposar de receptors, que són les parts de l'organisme que els permeten percebre estímuls, per exemple, llum, moviment, etc.

El processament i la coordinació

Els éssers vius processen la informació que ve dels receptors i preparen l'organisme perquè reaccioni mitjançant una resposta coordinada en la qual intervenen parts que col·laboren entre si.

La coordinació la pot fer una única cèl·lula, o sistemes complexos de coordinació.

L'execució de les respostes

Per dur a terme les respostes, els éssers vius tenen efectors, que són unes parts del cos d'un ésser viu que executen les respostes.

N'hi ha que produeixen moviments, o substàncies o canvis en la forma del cos o en el seu funcionament. Per exemple, en els animals, els músculs i les glàndules són els efectors emprats més sovint.

Observa les imatges d'aquest apartat i elabora un esquema similar proposant un altre exemple. Indica què succeeix en cadascun dels tres processos de la funció de relació del teu exemple.

4.3 La reproducció

Existeixen dos tipus de reproducció: asexual i sexual.

• En la reproducció asexual intervé un sol individu. Els descendents es desenvolupen a partir d'una o més cèl·lules del cos del progenitor i són idèntics a ell. Mitjançant aquest mecanisme es reprodueixen els organismes unicel·lulars, les algues i els fongs; i també les plantes i alguns invertebrats senzills.
• En la reproducció sexual intervenen dos individus que produeixen les cèl·lules sexuals o gàmets. La fecundació o unió d'un gàmeta masculí i d'un de femení origina una cèl·lula, el zigot, el desenvolupament del qual dóna lloc a un nou individu. És el mecanisme que utilitzen, generalment, les plantes i els animals per produir descendents.

La divisió o reproducció cel·lular

La divisió o reproducció cel·lular és el procés pel qual una cèl·lula, anomenada cèl·lula mare, origina dues o més cèl·lules filla. Mitjançant aquest procés:

• Els organismes unicel·lulars es reprodueixen.
• Els organismes pluricel·lulars multipliquen les seves cèl·lules, i així augmenten de mida (creixen) i reposen les danyades.

Hi ha tres tipus de divisió cel·lular: bipartició, gemmació i esporulació.

• La bipartició. La cèl·lula mare es divideix en dues cèl·lules filla de la mateixa mida. Així es reprodueixen els bacteris i alguns protozous i multipliquen les seves cèl·lules les plantes, els animals...
• La gemmació. La cèl·lula mare es divideix en dues cèl·lules filla de mida diferent. D'aquesta manera es reprodueixen els llevats.
• La esporulació. La cèl·lula mare divideix el seu nucli successivament, sense arribar a dividir el citoplasma. Cadascun dels nuclis originats per aquestes divisions, envoltat per una porció de citoplasma i per una membrana, dóna lloc a una cèl·lula anomenada espora. Les espores es queden en la cèl·lula mare fins que es romp la membrana. Així es reprodueixen alguns protozous, fongs i algues unicel·lulars.

1 Defineix:

Nutrient

Respiració

2  Cita els quatre processos de què consta la funció de nutrició.

 3 Fes una taula on estructuris els processos de la nutrició dels organismes autòtrofs i heteròtrofs, i les diferències i semblances que hi ha entre aquests.

4 Defineix :

Nutrient

Respiració

5 Cita els quatre processos de què consta la funció de nutrició.

6 Defineix:

Gàmeta

Zigot

7 Explica. Quina és la finalitat de la reproducció?

8 Cita un avantatge de la reproducció sexual respecte de l'asexual.

9 Explica, ajudant-te d'un dibuix, com es produeix la bipartició d'una cèl·lula.

10 En el curs passat vares estudiar què eren els llevats. A quin regne pertanyen els llevats? Com es reprodueixen?

5.1 La taxonomia

A causa de la gran quantitat d'éssers vius diferents que existeixen, per poder-los estudiar millor és necessari classificar-los.

La ciència que s'encarrega d'aquesta classificació és la taxonomia.

Els científics classifiquen els éssers vius agrupant-los segons les característiques naturals que tenen en comú; per això, es diu que els classifiquen seguint criteris naturals. Segons aquests criteris, s'han establert grups i, dins d'aquests, subgrups de classificació anomenats tàxons.

El tàxon més ampli és el regne i agrupa molts individus amb poques característiques en comú. El tàxon menys ampli és l'espècie, que agrupa un nombre d'individus menor, però que comparteixen moltes característiques.

5.2 L'espècie i el nom científic

La majoria de nosaltres anomenam els individus d'una espècie amb un nom vulgar (per exemple, ca, llop, castanyer, etc.) que poden variar d'un lloc a un altre. No obstant això, els científics assignen a cada espècie un nom científic que és igual per tot el món.

El nom científic va ser ideat, al segle XVIII, per Carl von Linneo, i consta de dues paraules: la primera és el nom del gènere i la primera lletra s'escriu amb majúscula; la segona paraula va sempre en minúscula. Les dues paraules juntes constitueixen el nom de l'espècie. Per exemple, el linx ibèric pertany al gènere Lynx i a l'espècie Lynx pardinus.

1 Defineix tàxon.

2 Observa la il·lustració i escriu els noms dels principals tàxons, i que quedin ordenats del menys ampli al més ampli.

3 Explica què és el nom científic.

4 Observa les fitxes dels dos tipus de linxs i explica  les semblances i les diferències entre ambdós.

5 Cerca informació del linx europeu i elabora'n una fitxa similar a les anteriors.

6 Per què és necessari utilitzar el nom científic per designar les espècies?

7 Dedueix. Els cavalls es poden creuar amb les someres i els seus descendents s'anomenen muls, que són estèrils. Pertanyen a la mateixa espècie cavalls i ases? Raona-ho.

6.1 L'organització dels éssers vius

Els éssers vius, segons el nombre de cèl·lules que els formen, es poden classificar en dos grans grups:

Organismes unicel·lulars

Els organismes unicel·lulars estan constituïts per una sola cèl·lula que realitza totes les funcions vitals. En alguns casos, formen agrupacions d'individus i s'anomenen colònies. Els organismes unicel·lulars poden ser procariotes o eucariotes.

Organismes pluricel·lulars

Els organismes pluricel·lulars estan formats per moltes cèl·lules que funcionen com un tot integrat. En general, les cèl·lules amb una mateixa funció s'agrupen en teixits. Per realitzar amb més eficàcia alguna tasca, diversos teixits es poden associar i formar òrgans, els quals, al seu torn, es poden agrupar i constituir aparells o sistemes.

Proposa exemples d'organismes pluricel·lulars amb òrgans però sense aparells, d'organismes pluricel·lulars sense teixits, d'organismes unicel·lulars i d'organismes pluricel·lulars amb aparells i sistemes.

6.2 Els cinc regnes

Aquesta classificació s'estableix atenent criteris tals com si tenen cèl·lules procariotes o eucariotes, si són unicel·lulars o pluricel·lulars, si tenen o no teixits i si la seva nutrició és autòtrofa o heteròtrofa.

• Regne de les moneres. Agrupa organismes de cèl·lules amb organització procariota. Són tots unicel·lulars i, de vegades, formen colònies. Per exemple, els bacteris.
• Regne dels protoctists. Agrupa organismes de cèl·­lules amb organització eucariota. Poden ser unicel·lulars o pluricel·lulars sense teixits vertaders. Per exemple, els protozous i les algues.
• Regne dels fongs. Agrupa organismes de cèl·lules amb organització eucariota. Poden ser unicel·lulars o pluricel·lulars sense teixits vertaders. Són éssers heteròtrofs que descomponen organismes. Per exemple, els llevats i els fongs que formen bolets.
• Regne de les plantes. Agrupa organismes de cèl·lules amb organització eucariota. Són organismes pluricel·lulars amb teixits i, alguns, amb òrgans. Són éssers autòtrofs.
• Regne dels animals. Agrupa organismes de cèl·lules amb organització eucariota. Són organismes pluricel·lulars amb teixits. La majoria tenen òrgans i fins i tot aparells i sistemes.

1 Amb la informació d'aquesta pàgina, completa  l'esquema conceptual següent.

2 Quin tipus d'ésser viu pot ser un organisme pluricel·lular, sense teixits i amb nutrició autòtrofa?