TEMA 1: INTRODODUCCIÓ A LA BIOLOGIA

concepte biologia i célula.

Característiques dels essers vius i nivells d'organització.

Classificació dels essers vius.

Métode ciéntific.

Origen de la vida.

Historia de la biologia i branques de la biologia.

CONCEPTE DE BIOLOGIA I CELULA

Ciència que estudia la vida dels éssers vius.

Vida = capacitat de fer tres funcions importants nutrició, relació i reproducció.

Cèl·lula = mínima unitat anatòmica i fisiològica amb capacitat de reproducció.

CARACTERÍSTIQUES DELS ESSERS VIUS

tots els éssers vius estan formats per cèl·lules.

les cèl·lules i els éssers vius funcionen amb energia química. Tot el conjunt de reaccions químiques constitueixen el metabolisme.

Totes les característiques dels éssers vius estan impreses en un compost que es L'ADN ( àcid desoxirribonucleid).

Els éssers vius tenen un medi intern que es manté constant. La constància del medi intern s'anomena homeostasi.

Les cèl·lules s'organitzen en nivells d'organització.

CLASIFICACIÓ DELS ESSERS VIUS

Nivell subatòmic: format per les partícules més petites. Protons, neutrons i electrons.

Nivell atòmic: nivell format pels àtoms.

Nivell molecular: les molècules son unions de dos o mes àtoms per diferents enllaços químics. Aquestes molècules que formen els éssers vius se'n diuen biomolécules. Poden ser inorgàniques, son les que trobem a dins i a fora dels éssers vius( aigua i sals minerals) i les orgàniques, son macromolecules les trobem exclusivament a dins dels éssers vius( glúcids, lípids, proteïnes i àcids nucleids).

Nivell cel·lular: les macromolecules s'agrupen i formen els organuls. A l'evolució, els éssers vius han donat peu a organitzar-se i han donat dues cèl·lules: l'eucariota i la procariota. La cèl·lula procariota no te nucli diferenciat, exemple bacteris i algues verd blaves, la resta de cèl·lules son eucariotes que tenen membrana nuclear.

Nivell pluricel·lular: les cèl·lules s'associen entre si, la primera estructura son els teixits, son un conjunt de cèl·lules amb especialització morfològica, a la forma, i fisiològica, en la funció. Els teixits s'associen entre si formen els òrgans, aquests s'associen i formen els aparells i els sistemes.

Nivell de les poblacions els éssers pluricel·lulars s'associen en un conjunt d'éssers vius d'una mateixa espècie i que viuen en una mateixa zona.

Nivell de l'ecosistema es un conjunt de poblacions que estan afectades per unes condicions físic químiques. També es diu que l'ecosistema està format per les condicions físic químiques, biotop més biocenosi.

Nivell de la biosfera: nivell més alt del nostre planeta. Es tot el conjunt d'ecosistemes de la terra.

ORGANITZACIÓ DELS ESSERS VIUS

La taxonomia s'encarrega d'estudiar les classificacions, també se'n diu sistemàtica.

Per posar ordre es ven crear nivells o taxons de classificació. El nivell més alt es el regne, el segon nivell el filum o tipus, segueix la classe, ordre, família i per últim el gènere i l'espècie.

Espècie: conjunt d'individus semblants entre si amb capacitat de reproduir-se entre ells.

Regnes: espècie, moneres, protoctists, fongs, metafits, metazous.

MONERES

Són unicel·lulars, son cèl·lules procariotes, en el citoplasma hi ha poc organuls, son microscòpics, tenen paret cel·lular però no és de cel·lulosa. es creu que van ser les primeres cèl·lules que van aparèixer a la terra fins a evolucionar a la cèl·lula procariota. Hi ha diferents tipus: arqueobacteris, eubacteris, cianobacteris.

ARQUEOBACTERIS

Són molt primitius, solen viure en ambients molt extrems, son heterotrofs, tenen paret cel·lular diferent d'altra bacteris molt especials, són bacteris molt antics.

EUBACTERIS

Poden tenir diferents formes, les més típiques són:

Cocs bacils vibrió espiril·les

Hi ha que són autotrofs i altres que son heterotrofs. El metabolisme es molt diversificat. Hi ha un grup que pot agafar el nitrogen de l'atmosfera i incorporar-lo als seus organismes i quan moren ho deixen a la terra, se'n diuen bacteris fixadors.

CIANOBACTERIS

Tots són fotosintètics, i tenen categoria d'algues verd blaves que donen el color al mar, la seva cèl·lula es procariota però desenvolupada, tenen ribosomes i uns organuls per fer la fotosíntesi.

PROTOCTISTS

Poden ser unicel·lulars o pluricelulars senzills, si son pluricelulars no han arribat a fer teixits, si no que fan filaments de cèl·lules, hi ha autotrofs i heterotrofs.

PROTOZOOS

Son acuatics, viuen a l'aigua, son heterotrofs, poden ajuntar-se formant colònies, hi ha alguns que son patogens com el tripanosoma (la malària) es classifiquen segons el medi de locomoció que tenen.

• Cilis (parameci) són prolongacions que s'orgeixen del citoplasma, no d ela membrana, molt nombrosos.

• Flagells son llargs i n'hi ha tres o quatre, son filaments de proteïnes.

• Pseudopodes falsos peus, ameba.

• Hi ha altres que recobreixen la membrana d'una càpsula, quan moren aquesta membrana queda.

Es reprodueixen per bipartició, força ràpid, hi ha alguns paràsits.

ALGUES EUCERIOTES

En trobem unicel·lulars i pluricèl·lulars, son vegetals i autotrofs, la paret cel·lular es de cel·lulosa, no arriben a formar teixits, però formen falsos òrgans, son unes falses fulles anomenades filodis, uns òrgans com unes tiges, caulodis i unes semblants a una arrel, rizoide, però sense arribar a formar teixits.

Totes les algues tenen pigments, com pot ser la clorofil·la, però a més hi ha un pigment de color groc anomenat xantofil·la, segons els pigments es classifiquen.

• Xantofil·la groc, clorofits, algues verdes

• Ficoxantina, marró, foefits, algues pardes

• Ficoentrina, vermell, rodofits, algues vermelles

Plàncton, són éssers que viuen en suspensió a les aigües del mar. Hi ha fitoplancton (vegetal, algues) i zooplancton (animal).

FONGS

Hi ha unicel·lulars i pluricel·lulars. San totes eucariotes, són heterotrofs, les alguns son paràsits i altres són descomponedors o seprofits. Formen les floridures, són força elementals, formen uns llargs filaments de cèl·lules anomenades Hifes, que s'agrupen entre si. Aquesta estructura esta composta pels Mial·li. Es reprodueixen sexual i asexualment , predominant la segona.

La reproducció asexual la fan per espores, l'espora es una cèl·lula que es desenvolupa sola quan es troba en bones condicions, l'òrgan que conté les espores s'utilitza per classificar els fongs. Els òrgans més típics són els: ascs, comidis, basidis.

Són molt importants per obtenir el medicament dels antibiòtics.

Acaben de produir molts dels elements que ingerim com el pa, el iogurt, el formatge.

El liquen mata la contaminació, són una associació d'una alga i d'un fong, l'alga farà la fotosíntesi i el fong dona l'estructura, d'això se'n diu simbiosi.

METAFITS

Són vegetals de cèl·lula eucariota, són pluricel·lulars, viuen a la terra, se'ls classifiquen segons tinguin o no tinguin teixits i sobretot teixits conductors, son els Briofits, són les molses, i amb teixits conductors trobem els plenidofits i els vegetals més superiors que fan flor i fruit, que són els espermatofits.

BRIOFITS

Són pluricel·lulars i de mida petita, no poden conduir l'aliment perquè no tenen teixits conductors, això l'hi condiciona la vida, viuen a llocs molt humits i en la seva estructura tenen unes fulles molt petites, anomenades filoides, els cauloides o caulodi que son les tiges, i les arrels que son els rizoides.

La reproducció es complicada ho fan a traves d'un cicle alternant, vol dir que passen per un moment de reproducció per espores i un altre sexual.

TERIDOFITS

Tenen teixits conductors o vasculars poden tenir mides grans, en la seva estructura tenen arrels anomenades rizomes, una tija subterrània i unes grans fulles anomenades fiondes, tenen teixits conductors però una mica rudimentaris per això han de viure a llocs humits, la seva reproducció es un cicle alternant, ni flor, ni fruit, ni llavor.

ESPERMATOFITS

Ja tenen teixits conductors a ple rendiment, tenen flor, fruit i llavor i polarització, transport de la cèl·lula masculina, pel vent, els insectes i les aus. Hi ha dos grans grups, les gimnospermes i les angiospermes:

• gimnospermes: menys desenvolupades, fan flors molt rudimentaris anomenades conso estrobils, son unisexuals, la flor femenina queda amagada entre les branques i les masculines són com unes bosses marrons, la flor femenina són els òvuls o oosteres i les masculines els anterozoides, gra de polen on trobem els anterozoides, la flor d'aquests arbres es la pinya, equivalent al fruit, dins trobem els pinyols que tenen les seves llavors. La polinització es exclusivament pel vent, quan van aparèixer eren les més importants, però les angiospermes els van relegat, els trobem a les muntanyes i a les zones seques.

• Angiospermes: tots els teixits els tenen molt especialitzats, són òrgans importants i ven evolucionats i fan la polinització pel vent, les aus i els insectes. La flor es hermafrodita, la masculina te estams i la femenina carpels o pistils. Els ocells es dipositen a l'estigma queda el polen a les potes i amb les mateixes potes aquest s'introdueix, te lloc la fecundació, la flor es transforma i formen els fruits i dins les llavors, hi ha dos tipus de llavors: monocutiledonies, tenen les llavors a una sola fulla nutritiva i dicotiledonies, son llavors amb dos fulles nutritives.

METAZOUS

Són pluricelulars de cèl·lula eucariota i de nutrició heterotrof se'ls classifica en dos grans grups, te a veure amb les capes de teixits que s'originen a l'embrió, es un origen embrionari.

DIPLOBLASTICS

Les esponges viuen a l'aigua, tenen una estructura molt elemental, viuen cecils, estables a la terra, tenen formen de sacs amb orificis, l'orifici superior es l'òscul a traves d'aquests entra i surt l'aigua, i a partir d'aquesta circulació es nodreixen, son animals filtradors, només tenen dues capes de teixit, l'epidermis i l'endodermis ( hi ha les cèl·lules amb capacitat de degradació de partícules, coanocits) a partir de la endodermis surten les cèl·lules reproductores, tenen reproducció sexual i asexual per gemmació.

Els Cnidaris o celenteris son acuatics i d'estructura molt senzilla n'hi ha que viuen cesils i que viuen lliures, tenen dos capes de cèl·lules però mes desenvolupada, tenen forma de sac, a l'epidermis tenen unes cèl·lules especials anomenades Cnidoblasts.

POLIP MEDUSA

La seva reproducció es sexual i asexual, hi ha espècies, que fan un cicle alternant.

Per nutrirse agafen petits éssers i partícules amb els seus tentacles.

TRIPOBLASTICS

Se'ls classifica en dos grans grups:

Platielmints: cucs plans

Tenia: acelomats, a l'embrió no tenen cavitat embrionària.

Celomats: l'embrió te cavitat embrionària.

Els protostomats, son els anel·lids, els musclos i el artropodes, i els deuterostomats, son els equinoderms i cordats, tenen l'origen embrionari a la boca.

• ANELIDS: tenen forma de cuc, el seu cos esta format per segments que es van repetint, son els metamers, hi ha una part dels sistemes i òrgans dels animals, te una estructura complexa, presenta el sistema digestiu, escretor, circulatori, respiratori i nerviós, no te cervell però si ganglis nerviosos distribuïts al llarg dels segments. es reprodueixen sexualment hi ha moltes formes que son hermafrodites. Es classifiquen segons els quets, poliquets moltes quetes, oligoquets sense quetes o amb molt poques i hirudinis, sangoneres, paràsits per fora.

• MOLUSCS: tenen un cos estructurat en tres parts, el cap, la massa visceral i un peu, estan recoberts per una closca de CaCO3 carbonat de calci, pot ser interna o externa, tenen tots els sistemes i el nerviós a traves dels ganglis, la reproducció sol ser sexual i normalment son hermafrodites. Les classes mes importants son Gasteropodes, la closca es una sola peça, bivalves, la closca amb dues valves i cefalipods, tenen la closca interna.

• ARTROPODES: son animals amb un esquelet extern, exoesquelet, es de quitina, esta format per peses articulades, el seu cos esta format per cap tòrax i abdomen o cefalotòrex i abdomen. Ha han diferents tipus: ARACNIDS, tenen cefalotorex i abdomen, tenen vuit potes i molt ulls, reproducció variada, normalment sexual, conté verí. INSECTES, el cos està dividit en tres peces, cap tòrax i abdomen, d'on surten sis potes, alguns tenen ales, son molt nombrosos i antics, la seva reproducció sol ser sexual, posen ous en un cicle complicat de reproducció. CRUSTACIS, tenen cefalotorex i abdomen, tenen 10 extremitats, l'abdomen avesades es pot plegar sobre el cefalotorex, n'hi ha d'aigua i de terra, reproducció sexual. MIRIAPODES, tenen un petit cap, tòrax i abdomen segmentat, com si fossin cucs, tenen molts segments, d'on surten unes petites peses de locomoció. El número d'extremitats es variable segons els segments, reproducció sexual, glàndules verinoses.

Els deuterostomats, tenen l'origen embrionari al anus.

• equinoderms, son animals molt estranys, la seva simetria del cos radials pentaradial, tenen esquelet de carbonat de calci que fa plaques, queden recobertes, connecten amb el sistema ambulacral, que serveix per desplaçar-se i respirar, per aquests orificis s'orgeixen unes prolongacions, amb els quals es desplacen, els grups més importants són l'estrella de mar, l'eriço de mar i els pepinos de mar, reproducció sexual.

• Cordats, tenen una corda que travessa tot l'animal, dintre d'aquesta corda hi ha una estructura nerviosa, es divideixen en dos grups: urocordats, pas evolutiu cap els vertebrats, i els vertebrats amb esquelet intern, fa la columna vertebral. Els vertebrats son: PEIXOS, viuen dintre l'aigua, son aquàtics, tenen forma hidrodinàmica, presenten escates per protegir les extremitats en formen d'aletes i presenten una lineal lateral pel tacte. Hi ha dos grans grups, osteictis, esquelet ossi, tenen la boca dorsal la cua en dues parts iguals, ales brànquies tenen l'opercle i el teixit ossi. I els condrictis, que tenen un esquelet cartilaginós, la boca al ventre com els taurons, tenen fissures bronquials i esquelet cartilaginós, reproducció sexual i posen ous. Els ANFIBIS son els primers vertebrats que surten una mica de l'aigua, depenen de l'aigua, l'adult pot viure a la terra, però les larves no, fan la metamorfosi, respiren pels pulmons i per la pell. Hi ha dos grups importants, urodes amb cua i anurs sense cua, tenen reproducció sexual, son ovípars i posen ous dintre de l'aigua. REPTILS, viuen totalment a terra, respiren pels pulmons, tenen escates a la pell, que a vegades s'ha tornat closca, reproducció sexual, posen ous, closca molt dura, material de reserva amb oxigen, els enterren a la sorra, hi ha diferents grups, ofidis serps, quelonis, tortugues, saures, sargantanes i dragons i cocodrilians, cocodrils i caimans. AUS, són vertebrats que han evolucionat fins recobrir el seu cos per plomes, excepte les extremitats inferiors que tenen escates com els reptils. Son homeoterns, al seu interior la temperatura no varia. Adaptades al vol, reproducció sexual posen ous i els incuben, hi ha els corredors, corren però no volen i els voladors. MAMIFERS, son els mes evolucionats, son homeoterns, tenen pels a la pell, les femelles tenen glàndules mamaries, la majoria son vivípars, mantenen la cria a dintre i neix, quan esta ven configurada, hi ha les monotremes, tenen glàndules mamaries, tota la panxa secreta llet, posen ous son els menys evolucionats, els marsupials la cria viu al marsupi, bossa oberta, vivípars i els placentaris, tenen la placenta que ajudarà a l'embrió a viure, la gran majoria de mamífers son placentaris.

EL METODE CIENTIFIC

Es l'estudi de qualsevol fenomen fins a l'establiment d'una teoria. Els científics segueixen uns passos:

recollir tota la informació

formular una hipòtesi, teoria sense massa experimentació.

Fer tots els passos d'experimentació.

Establir la teoria.

L'ORIGEN DE LA VIDA

Fa 4600 milions d'anys, l'atmosfera inicial s'anomena protoatmosfera o atmosfera primitiva, era reductora, trobem gasos tòxics per la vida, era inoxidant. A partir d'aquí el sol determina la presencia de cargues elèctriques, s'hi afegeixen les erupcions volcàniques. Això dóna un inici de molècules inorgàniques a orgàniques, es comença a configurar un principi de molècules.

A partir dels 3500 milions d'anys apareixen els primers éssers vius, unicel·lulars i procariotes.

FORMACIÖ DEL BROU PRIMITIU:

Monomers, molècules unitàries que s'aniran repetint, es la unitat bàsica de les macromolecules que en la seva repetició forma els polímers. Proteïnes, la unitat que es va repetint són els lípids i en els lípids son els àcids grassos. Miller, Oró, Fox, van construir el laboratori una atmosfera amb les mateixes condicions de l'atmosfera primitiva. Hi van incidir radiacions i es van formar molècules senzilles, que van ser arrossegades i van a parar al mar, on s'originen molècules més grans, polímers.

FORMACIÖ DE LES PRIMERES CELULES

Hi van treballar oparin, Fox i Haldan.

• Hipòtesis coarcevats. En aquell brou primitiu es formen unes gotes microscòpiques que tenen embolcall i a dins hi ha tots els polímers, i tots els Monomers configurats a dintre. Això son els coacervats. Aquestes gotes evolucionen, a dins hi ha proteïnes, que son enzims que son substàncies amb capacitat de degradació, es poden dividir.

• Hipòtesis microesferes. En el brou primitiu apareixen unes esferes microscòpiques, compostes per aminoàcids, aquestes microesferes son capaces de captar energia i de dividir-se. Es formen a les regions pròximes a les zones volcàniques. A partir d'aquí apareixen les primeres formes de vida, protobions.

• Hipòtesis sobre el primer gen. En el brou primitiu es comencen a configurar molècules que inicialment són d'arn, tenen capacitat de divisió, un cop configurat evoluciona fins a formar l'ADN, primer apareixen les microesferes i desprès el gen. Segons oparin van ser primer els gens i desprès les microesferes.

3) FORMACIÖ DELS PRIMERS ESSERS VIUS

els mes significatius són watson, Crick i Arrhenius.

Arrhenius deia que la vida te un origen extraterrestre, van caure espores d'altres planetes i van causar la formació dels éssers vius, hipòtesi de la parnspermia.

Evolució química i biològica dels primers cel·lules als éssers vius.

L'origen de la cel·lular eucariota te dos teories:

autògena: la cèl·lula eucariota procedeix d'una procariota que va anar fent compartiments i aquests es van envoltar de membrana fins donar els organuls de la cèl·lula eucariota.

Endosimbiosi: procedeix d'una procariota, però va anar captant i englobant altres cèl·lules procariotes i van fer simbiosi fins que es van transformant en organuls. Així les mitocondries procedeixen de bacteris que utilitzaven l'oxigen. Els cloroplasts procedien de la cianobacteries. Els cilis i flagells de bacteris espiroquetes.

ESCALA DE TEMPS	ESDEVENIMENT PRINCIPAL	ESSERS VIUS
4600	Formació terra	----------------------------------------
4000	Primers éssers vius	Procariotes, heterotrofs, brou primitiu
3500	Primers éssers fotosintètics	Procariotes autotrofs, fotosíntesi sense O2
3000	Fotosintètics, formació ozonosfera	Cianobacteris, fotosintètics amb O2, atmosfera
2500	Éssers quimiosintetics	Heterotrofs, procariotes.
2000	Aparició nous organuls	Cèl·lula eucariotes, éssers unicel·lulars
1500	Aparició de colònies d'éssers	Éssers eucariotes i colonials
1000	Aparició de teixits	Éssers pluricelulars eucariote
500	Deriva continental	Invertebrats primers vertebrat
250	Evolució ràpida	Aparició i extinció de dinosaures, ocells, primers mamífers, primeres flors
65	Evolució ràpida	Angiospermes, evolució ràpida, primers homidis, expansió mamífers
0	Evolució ràpida gluciació	Evolució Angiospermes mamífers, homes.

TEMA 2-3: L' ECOLOGIA

CONCEPTES BASICS D'ECOLOGIA.

BIOTOP I ELS FACTORA ABIOTICS.

BIOCENOSI I RELACIÓ ENTRE LES ESPECIES.

PARAMETRES D'ESTUDI DE LA BIOCENOSI.

POBLACIÓ I DINAMICA DE POBLACIONS.

NIVELLS TROFICS I CADENES ALIMENTARIES.

MATERIA I ENERGIA A L'ECOSISTEME.

PARAMETRES D'ETUDI DE LE DINAMICA DE L'ECOSISTEME, BIOMASA I PRODUCCIÓ.

DIFERENCIES DELS ECOSISTEMES TERRESTRES I ACUATICS.

CICLES BIOGEOQUÍMICS.

L'EVOLUCIÓ EN ELS ECOSISTEMES.

CONTAMINACIÓ I EXPLOTACIÓ EN ELS ECOSISTEMES.

CONCEPTES BASICS

Ecologia estudi de les relacions entre els éssers vius i el medi que els envolta. Les relacions són de matèria i energia. La unitat base es l'ecosistema.

Ecosistema suma de tots els éssers que hi ha en el medi mes les condicions d'aquest medi. Tots els esses són la biocenosi i el medi, el biotop.

Biocenosi conjunt de comunitats d'éssers vius, les comunitats són éssers de diferents espècies, estan formades per les poblacions, i aquestes son el conjunt d'éssers de la mateixa espècie.

Biotop es el medi més els factors físics o químics presents en aquest medi, el medi es considera com un substrat més un medi aquatic.

Medi aquàtic es l'aigua, tan dolça com salada, on es més fàcil la vida, es classifiquen els éssers que viuen en aquest medi aquatic en quatre blocs:

neuston, éssers que viuen a la part mes superficial de l'aigua.

Plàncton, éssers que viuen surant a l'aigua, es deixen portar. Hi ha vegetal citoplancton i animal zooplancton.

Nencton, són els éssers que son bon nedadors, o que tenen manera de desplaçar-se per si sols fàcilment.

Bentos, éssers que viuen fixes o necessiten viure sobre el fons de l'aigua.

Medi aeri 78% nitrogen, 21% oxigen, 1% altres gasos. Difícilment hi ha animals que visquin totalment a l'aire.

Substrat es el sòl, s'estudia estructurat en capes, anomenades horitzons, hi ha tres bàsicament.

• horitzó A, format per l'humus més restes de diferents organismes, hi ha dos subtipus, A matèria orgànica que ja ha estat transformada, Ao matèria que no ha estat descomposta.

• Horitzó B, es una terra rica en acumulació de sals que procedeixen de l'horitzó A

• Horitzó C, es la roca base del sòl, hi ha dos subtipus, C1 roca que ja ha estat trencada, disgregada i C2, roca verge que no ha estat alterada.

En el sol trobarien minerals i roques 40%, aigua 25%, aire 20%, restes orgàniques, bacteris fongs i éssers vius 15%