Ciències per al món contemporani 1r BAT -...

I

Ciències per al món contemporani

1r BAT

Dossier 1

Nom i Cognoms: Curs i grup:

2/61

Index Unitat 1. L’origen de l’Univers i de la vida ...................................................................... 3

Continguts. .................................................................................................................... 3 Activitats, .................................................................................................................... 10 Exercicis d’avaluació contínua. ................................................................................... 20

Unitat 2. La teoria de la evolució i l’origen de l’ésser humà .......................................... 26 Continguts. .................................................................................................................. 26 Activitats: .................................................................................................................... 30 Exercicis d’avaluació contínua. ................................................................................... 37

Unitat 3. La salut i la investigació mèdica ...................................................................... 45 Continguts ................................................................................................................... 45 Activitats ..................................................................................................................... 47 Exercicis d’avaluació contínua .................................................................................... 59

Departament de Ciències Experimentals Ciències per al món contemporani

3/61

Unitat 1. L’origen de l’Univers i de la vida

Continguts.

1.-L’origen i evolució de l’univers. Ü Explicar què és l’univers, dimensions, antiguitat i composició. Ü1905 un any per recordar. ÜTeoria de la relativitat especial.

• A l’espai no existeix cap sistema de referència absolut respecte al qual mesurar els moviments. I per tant:

A) La distància entre dos punts depèn del sistema de referència, per tant l’espai (la longitud) es relatiu. Els objectes són més curts quan es mouen. B) No existeix un temps absolut. Cada sistema de referència té el seu propi temps. La velocitat a la que passa el temps varia amb la velocitat del sistema de referència.

• Només són simultanis els esdeveniments que succeeixen en el mateix lloc al mateix moment.

(la llum que entra per la finestra, és la que està produint el sol?) • Quan un objecte absorbeix energia la seva massa augmenta per tant la

massa d’un cos augmenta amb la seva velocitat, per això no es poden assolir velocitats properes a la de la llum.

Ü La paradoxa dels bessons Una nau espacial, una benzinera a l’espai i dos germans bessons, un a dins de la nau i l’altre a la benzinera. Si en passar per davant de la benzinera es projecta un raig làser verticalment dins de la nau:

Com que la velocitat del raig és el mateix i v =e/t (la velocitat és igual a l’espai recorregut dividit entre el temps) si l’espai que es veu des de la benzinera és més gran el temps també ha d’haver passat més de pressa per tal que la velocitat no variï. Conseqüència: el temps dins de la nau és més lent: el bessó pilot envelleix més lentament. No hi ha naus espacials que vagin prou de pressa però l’experimentació és possible amb acceleradors de partícules

Unitat 1. L’origen de l’univers i de la vida

4/61

ÜTeoria de la relativitat general • Afegeix els efectes de la força d’atracció de la gravetat sobre la llum. • Els rajos de llum experimenten una atracció gravitatòria quan passen

prop d’objectes de gran massa (per exemple el sol) i es corben, ja no viatgen en línia recta i això modifica també el temps i l’espai (longitud)

• Un objecte és més gran en els llocs en que la gravetat és major (un astronauta és més alt a la Terra que a la Lluna)

• El temps es dilata en presència d’un camp gravitatori gran, de manera que un rellotge a la Terra va més a poc a poc que un a la Lluna.

• La força de la gravetat és el resultat de la curvatura de l’espai-temps. Una massa deforma l’espai-temps del seu entorn, fent que els objectes caiguin cap a ella.

Utilitzat a totes les pel·lícules de ciència-ficció: star-treck, viatge al futur

• En un camp gravitatori molt intens l’espectre de llum es desplaça cap al vermell (radiació vermella de l’espai)

• L’univers té 4 dimensions: tres relatives a l’espai i una quarta relativa al temps.

Ü Conseqüències de la teoria: • El temps absolut no existeix ja que la durada d’un succés depèn de la

velocitat del sistema en què es realitza. (l’espai, el temps i la massa són relatius). Només és absoluta la velocitat de la llum.

• L’espai i el temps constitueixen una mateixa realitat denominada espai-temps. Hi ha 4 dimensions.

• La massa i l’energia son dos aspectes d’una mateixarealitat física i són intercanviables E = m · c2

La matèria és energia condensada, en ser c2 un número molt gran hi ha molta energia en qualsevol trosset de matèria (bomba atòmica) La llum està constituïda per fotons i la seva velocitat és la més gran que es pot assolir. Ü Teoria de la gran explosió (big-bang) L’Univers es va originar a partir de gran explosió d’una singularitat inicial (ou còsmic o àtom primitiu format per neutrons (que van donar lloc a protons i electrons) Una gran explosió que va projectar tota la matèria i energia. Segons la teoria de la relativitat, l’energia i la matèria són intercanviables i, si la matèria viatja a velocitats grans augmenta la massa Al cap de 3 segon els únics àtoms existents eren H i He, després es van formar els altres. Ü Evidències del big bang

• Les galàxies s’allunyen • Els elements més abundants a l’univers són l’H i l’He (99%) • L’existència de la radiació de fons (igual en totes les direccions de

l’espai) que serien restes de la radiació emesa pels cossos inicials.) Ü Evolució de l’univers


5/61

Ü Forma de l’univers

2.-Formació i dinàmica de la Terra Ü.Edat i origen de la via làctia ÜFormació del sistema solar i planetes que el formen

Capes de la terra, composició (escorça, mantell i nucli) i dinàmiques (litosfera, astenosfera, mesosfera, endosfera) Ü Teoria de la tectònica global o de plaques Què són les plaques tectòniques Per què es mouen, mapa de les principals plaques Tipus de límits entre plaques i característiques

3.- L’origen de la vida i dels primers microorganismes. Ü.Funcions vitals dels éssers vius Fórmula general de la fotosíntesi, la respiració i la fermentació. Diferències Teoria de la generació espontània. Experiments de Pasteur. El mètode científic: Problema Hipòtesi Disseny de l’experiment, Variable dependent, variable independent, control de variables Experiment de Redi (posada en pràctica del mètode científic) Ü.L’origen de la vida i conseqüències per a la Terra (canvis atmosfèrics Teoria dels Coacervats, Experiments de Miller sobre l’obtenció de matèria orgànica a partir d’orgànica sense actuació de cap ésser viu Experiments de Fox i de Joan Oró Ü L’aparició dels éssers vius Ü La classificació dels éssers vius. Concepte biològic d’espècie. Dos individus són de la mateixa espècie si es poden encreuar entre ells i la descendència és fèrtil (per si algú demana: pels organismes amb reproducció asexual és més complexa i es té en compte el tipus de metabolisme, etc. llavors es parla molt més de soques) Els éssers vius necessiten una font de Carboni i una font d’energia.

Font d’Energia

Font

de

C

arbo

ni

Llum solar Enllaços químics de la matèria

CO2 (inorgànic) Fotoautòtrofs Quimioautòtrofs

Matèria orgànica fotoheteròtrofs quimioheteròtros


6/61

Els 5 regnes Animals o metazous, són quimioheteròtrofs, pluricel·lulars amb teixits diferenciats amb reproducció sexual Vegetals o metafites, són fotoautòtrofs, pluricel·lulars amb teixits diferenciats amb reproducció sexual Fongs, són quimioheteròtrofs, unicel·lulars o pluricel·lulars sense teixits diferenciats i amb reproducció sexual Protoctistes (algues i protozous), les algues són pluricel·lulars sense teixits diferenciats i fotoautòtrofs, els protozous són unicel·lulars i quimioheteròtrofs Móneres (bacteris) unicel·lulars, tots els tipus de metabolisme El nom científic. El nom científic són dues paraules escrites en llatí, la primera correspon al gènere i la segona a l’espècie la primera lletra de la primera paraula en majúscula la resta en minúscula i subratllat o en cursiva.

CIÈNCIA I MÈTODE CIENTÍFIC

La ciència és el conjunt de coneixements ordenats sistemàticament sobre l’Univers, obtinguts per l’ observació i el raonament, que permeten la deducció de principis i lleis generals. La ciència és el coneixement sobre la veritable naturalesa de l’univers. Per a arribar a la comprensió d’un fenomen natural els científics fan servir el mètode científic.


7/61

El mètode científic és el procediment a través del com la ciència obté nous coneixements, que permeten donar una explicació als fenòmens que tenen lloc a la natura. És un procés sistemàtic i ordenat que es basa en l’observació i en l’experimentació. A Ciències es fa servir el mètode hipotètic-deductiu. Hipotètic perquè s’han de formular dues o més hipòtesi abans de l’experimentació i deductiu perquè a partir d’un concepte general o universal s’ha d’obtenir una conclusió particular.

Passos del mètode científic

• Observació: El mètode científic s'inicia amb l'observació de l'entorn i la detecció d'un possible problema d'investigació. L'observació considera els fenòmens tal com es presenten en la realitat i així poder estudiar-los. És l’acte de recopilar informació. Aquestes observacions poden dividir-se en:

• Dades qualitatives: informació que descriu el color, olor, forma o alguna altra característica física. En general, tot el relacionat amb els 5 sentits és qualitatiu.

• Dades quantitatives: informació numèrica que indica com és de gran, com és d’alt, quanta quantitat hi ha...

• Plantejament del problema: Tots els dies observem diferents fenòmens i, en

algunes ocasions, ens preguntem per què ocorre? o com ocorre? o de quins factors depèn que ocorri? Un problema ha de plantejar-se en forma de pregunta, l’investigador ha de tenir en compte que les preguntes que comencen per un “per què” són molt difícils de contestar. Un investigador objectiu comença les seves preguntes amb un “què”, “quan”, “com”. Un problema ha de permetre la seva verificació mitjançant l'experimentació i ha d'expressar les relacions existents entre les variables que influïxen en l'ocurrència del fenomen. Per aquest motiu, es diu que la ciència busca establir relacions de tipus causa-efecte.

Per exemple, si el problema fora: quin és l'efecte de la foscor sobre el creixement d'una planta de patata? En aquest problema és possible distingir dos tipus de variables: la independent i la dependent. La variable independent és aquella que pot ser modificada per l'investigador, i en l'exemple correspon a l'absència de llum. En tant, la variable depenent és aquella que és observada o mesurada i, per tant, no pot ser modificada per l'investigador; en l'exemple aquesta correspon al creixement de la planta de patata.

Causa Efecte Variable independent Variable dependent Absència de llum Creixement de la planta

• Inferir: La inferència és la interpretació que es dóna a un fet o fenomen observat, basant-se en experiències i coneixements previs. Quan s'infereix en ciència, es fa amb la finalitat de donar una probable explicació a l'observat, posant a prova la veracitat d'aquesta suposició. Enfront d'un fenomen es pot realitzar més d'una inferència encara que solament una d'elles sigui la correcta. Suposem la següent situació:

Observació: la planta de patata presenta un creixement lent.

Inferències: la planta de patata presenta un creixement lent perquè:


8/61

- es troba en absència de llum.

- rep poca quantitat d'aigua.

- es troba en un lloc amb excés de llum.

Després d'inferir, s'ha de verificar quina d'aquestes proposicions és correcta.

• Formulació de la hipòtesi: Una hipòtesi és una possible resposta al problema

plantejat, és a dir, una explicació temptativa a la relació existent entre les variables; pot ser falsa o veritable. Ha de ser contrastable a través de l'experimentació. La hipòtesi té un sentit més general que la inferència i apunta a explicar una major quantitat de fets, mentre que les inferències es refereixen a situacions particulars. L'investigador formula una hipòtesi davant una situació observada, basant-se en investigacions prèvies relacionades amb el problema a estudiar, i amb tota aquesta informació és capaç de suposar i anticipar els resultats esperats. Des d'aquest punt de vista es pot establir que les investigacions científiques no sorgeixen del no-res i tampoc parteixen de zero.

Per a l'exemple anterior una possible hipòtesi seria: Si es col·loca una planta de patata en la foscor, aquesta tindrà un creixement menor respecte de plantes que han estat exposades a la llum.

• Experimentació: Una vegada formulada la hipòtesi i delimitades les variables

de la investigació, s'ha de contrastar la hipòtesi. Això s'ha de realitzar per mitjà de l'experimentació. L'experimentació inclou els següents passos:

• Definir operacionalment les variables: en un treball experimental és important definir operacionalment les variables que estan involucrades en el problema a estudiar. Aquesta definició està dirigida a definir tot l'observat sobre fenomen en qüestió.

• Control de les variables: en una investigació el control de les variables és fonamental, ja que permet descobrir quins factors o variables afecten el resultat d'un experiment. És per això que s'han d'identificar les variables independents i dependents involucrades en el problema d'investigació. També s’ha de tenir un grup control, és a dir, un estàndar per a fer comparacions.

• Determinar els materials necessaris per a realitzar els experiments.

• Procediment: assenyalar els passos a seguir en el desenvolupament de l'activitat, els quals han d'estar descrits de manera clara i ordenada.

• Resultats: es detallen les observacions, mesuraments i resultats obtinguts mitjançant l'experimentació. Per a això s'utilitzen taules, gràfics, entre uns altres.

• Conclusió: A partir dels resultats obtinguts en l'experimentació, s'ha de decidir

si la hipòtesi formulada a l'inici de la investigació s'accepta o es rebutja. Juntament amb l'anterior, s'han d'assenyalar breument els aspectes que permeten acceptar-la o rebutjar-la. Prenent això com a base, es desenvolupen posteriorment les teories i lleis científiques.


9/61

* Teoria: declaració parcial o totalment veritable, verificada per mitjà de l’experiència i que només és vàlida per un temps i un espai determinat. P.ex: “Les plantes amb clorofil·la fabriquen el seu propi aliment durant la fotosíntesi”. Si la teoria es verifica com a veritable en tot temps i espai, llavors és considerada com a llei.

* Llei: una teoria està subjecta a canvis, una llei és permanent i immutable. Una llei és comprobable en qualsevol temps i espai, en canvi una teoria és veritable només per un espai i temps donat.

P.ex, l’evolució és una teoria que es va perfeccionant segons els nous descobriments, mentre que la gravitació és una llei doncs té lloc en tot temps i espai coneguts.

Posterior a això, els resultats han de ser informats a través d'un comunicat científic, el qual és l'expressió escrita del treball experimental. Aquest inclou: una introducció, la hipòtesi, disseny experimental, resultats, anàlisis de resultats, conclusió i bibliografia consultada.


10/61

Activitats,

Activitat 1: Llegeix el text per tal de respondre a les següents qüestions:

1. Quina és la diferència entre univers i cosmos? 2. Quins són els elements més abundants a l’Univers? 3. Què és la via làctia? 4. Què és la matèria fosca? 5. Quina és la unitat de mesura de l’univers? 6. Quina edat té l’univers? 7. Quina és la velocitat de la llum? 8. Quina distància ha recorregut la llum que va sortir del sol en el moment

del teu naixement? 9. En què es diferencia la matèria atòmica de la matèria fosca? 10. Què és l’energia fosca?

“L’univers o cosmos és el conjunt de tota la matèria i energia existent i l’espai en què est roben. La part que en podem observar o deduir es denomina Univers observable. La cosmologia és la ciència que estudia l’Univers. S’ha calculat que l’Univers té una antiguitat de 13700 Per mesurar l’Univers fem servir una unitat denominada any llum, que correspon a l’espai recorregut per la llum en un any. La velocitat de la llum és de 300 000 Km/s. A aquesta velocitat, en un any es recorre una gran quantitat de quilòmetres:

300 000Km x 60 s x 60 min x 24h x 365,25 dies Es considera que l’Univers està constituït per un 73% d’energia fosca, un 23% de matèria fosca i un 4% d’àtoms que componen la matèria observable.

Ø L’energia fosca és similar a l’energia gravitatòria, però de sentit contrari, ja que provoca la repulsió entre partícules. L’existència de l’energia fosca es va deduir el 1998 quan van descobrir que l’Univers es trobava en expansió, en lloc de frenar-se per l’acció de la gravetat.

Ø La matèria fosca no pot ser observada pel fet que no emet ni reflecteix prou radicació electromagnètica i no se sap quina composició té.

Ø Els àtoms que constitueixen la matèria observable són, bàsicament, els àtoms d’hidrogen (75%) i els àtoms d’heli (25%). La resta dels àtoms es troba en un percentatge mínim

L’Univers està format per nebuloses i galàxies. Ø Les nebuloses són cúmuls de pols còsmica d’aspecte difús Ø Les galàxies són cúmuls d’estrelles i de pols còsmica que es mouen juntes per

l’espai. La nostra galàxia, la Via làctia, està constituïda per uns 200 000 milions d’estrelles situades en un espai d’uns 100 000 anys llum de diàmetre. Es considera que a l’Univers hi ha entre 10 000 i 100 000 milions de galàxies. El nostre planeta és una simple volva de pols en la immensitat de l’Univers.”


11/61

El calendari còsmic:

Activitat 2, en grup: Trobar una explicació senzilla, clara, entenedora i fàcil de recordar que doni resposta a les següents qüestions:

1. Què postula l’heliocentrisme? En què el diferencia del geocentrisme? 2. Què és una galàxia? Exemples 3. Què és una estrella? Exemples 4. Com es pot diferenciar un planeta d’una estrella? 5. Quins són i en quin ordre es situen els planetes del Sistema Solar? 6. Què és un forat negre? 7. Què és un telescopi? I un accelerador de partícules?

Activitat 3: “Interpretació de taules” (veure diapositives 14 i 15) Observa la taula per tal de trobar els moments en què es van produir els esdeveniments següents. A continuació ordeneu-los cronològicament

1.- Quina és la temperatura mitja actual de l’univers?

2.- Quina va ser la primera força natural que es va separar?

3.- Quan van aparèixer els nuclis d’He?

4.- En quin moment la temperatura va ser de 1025 ºK?

5.- Quan es va constituir la radiació de fons?

6.- Quin era el diàmetre inicial de l’univers?


12/61

Activitat 4: “Tectònica de plaques”

Marges de placa Divergent, expansiva o constructiva Convergent (destructiva) Transformant neutra o conservadora

Moviment entre plaques

Les plaques es separen entre elles Les plaques s’ajunten entre elles Les plaques llisquen lateralment

Litosferes en contacte

Oceànica amb oceànica

Continental amb continental Oceànica amb oceànica

Oceànica amb continental

Continental amb continental

Oceànica amb oceànica o bé continental amb continental

Formes de relleu

Grans processos que hi tenen lloc

Vulcanisme associat

Sismicitat associada

Exemples


13/61

1.- Vocabulari per omplir la taula dels marges de placa: § Rifts oceànics (dorsals oceàniques § Conservació de litosfera § Molt elevat però suau (erupcions suaus) § Dorsal del centre de d’atlàntic § Serralades de tipus alpí § Poc important § Poc important i poc profunds § Molt elevat i de molta magnitud § Dorsal del Mar Roig § La separació de la “banya” d’Àfrica (la zona dels grans llacs africans i de les cataractes Victòria § Rifts continentals § Arcs insulars § Serralades de tipus andí § Ni creació ni destrucció hi ha “creixement” en vertical § Les illes del Japó, les filipines el cinturó asiàtic (Java, Sumatra..)

§ El “xoc” entre sudamèrica i Nazca (Els Andes) § El Himalaia, els alps § Molt elevat però suau (erupcions suaus) § Important i elevat § Molt elevat, de molta magnitud § Important i molt profunds § Molt important i de molta magnitud § Falla de Sant Andreu a Califòrnia § Acreció: creació de litosfera oceànica § Destrucció de litosfera (oceànica) § Molt important i amb molta força § Cap, inexistent § Cap, inexistent

2.- Quines diferències existeixen entre límits de placa convergents, divergents i transformants? Poseu exemples. 3.- Com es mouen entre elles les plaques litosfèriques següents: A) de Nazca i Pacífica B) de Nazca i sudamericana

C) Euroasiàtica i Pacífica D) Euroasiàtica i Indoaustraliana

4.- Quin dels fenòmens següents és veritat: A) La separació d’Amèrica del Sud i Àfrica provoca l’aparició i expansió de l’Atlàntic B) És l’expansió de l’Atlàntic el que fa que Sud-amèrica i Àfrica s’allunyin. 5.- Tenint present el moviment actual de les plaques terrestres: A) Expliqueu l’origen de la serralada de l’Himalàia i l’activitat geològica de la zona B) Expliqueu l’origen i l’activitat geològica de la serralada dels Andes C) Raoneu quin serà el futur del Mediterrani. 6.- La formació de litosfera és un procés relativament “ràpid”, si més no si el comparem amb altres processos geològics. Una prova d’aquesta rapidesa és que un volum important d’aquesta litosfera és més jove que vosaltres!!! Paral·lelament a l’eix de simetria de totes les dorsals oceàniques del món existeixen dues bandes estretes i llargues de litosfera oceànica que s’han format coetàniament a la vostra vida. Quina amplada tenen totes dues bandes, a l’Atlàntic central (entre la penínsual ibèrica i EUA) i al Pacífic oriental (entre Perú i Nova Zelanda)? Nota: La velocitat d’expansió de la dorsal de l’Atlàntic central és de 2 cm/any, i la del Pacífic oriental, de 16 cm/any.


14/61

7.- Ara fa 70 Ma, l’Índia es trobava situada en una posició més sud-occidental que en l’actualitat. Des d’aquí va començar un llarg viatge, a una velocitat de 15 cm/any, fins que va xocar, fa 50 Ma, amb la placa Eurasiàtica. En iniciar-se la col·lisió, la velocitat d’apropament va disminuir dràsticament i va passar a ser de només 0,5 cm/any. A quina distància del seu emplaçament actual es trobava l’Índia ara fa setanta milions d’anys? L’apropament d’aquestes masses continentals va provocar, i encara provoca avui, greus problemes d’espai. Des que van topar, ara fa 50 ma, quants quilòmetres de continent no hi caben, mesurats paral·lelament a la direcció d’apropament? Com s’ha resolt aquest problema d’espai? Activitat 5. Llegiu els experiments de Redi e identificació les parts del mètode científic. Observació. Va observar que els cucs només apareixien a la carn en procés de putrefacció si les mosques s’hi havien posat diversos dies abans. Hipòtesi: A partir d’aquesta observació va elaborar la hipòtesi que “els cucs procedeixen de mosques que posen ous a la carn podrida”. Per comprovar la certesa de la seva hipòtesi va fer els experiments següents el 1668: Experiment 1: VA col·locar restes d’éssers vius en diversos recipients: els un els va tapar i els va segellar amb cera i els altres els va mantenir obertes. El resultat va ser que només apareixien cucs als recipients oberts, en els quals podien entrar mosques adultes. Experiment 2. Va repetir l’experiment tapant alguns recipients amb un tros de gasa per permetre que hi entres l’aire fresc, però no les mosques. El resulat va ser que van tornar a aparèixer cucs sobre la carn en putrefacció als recipients oberts, però no en els tapats amb gases. Amb aquest experiment, Redi va comprovar que el que impedeix la presència de cucs a la carn és que les mosques no puguin posar-hi ous. Conclusió: Redi va arribar a la conclusió que els cucs procedeixen de les mosques i no de la generació espontània. Teoria. A partir d’aquí va establir la teoria següent: “Els cucs de la carn no s’originen espontàniament de la matèria morta, sinó que es formen a partir de mosques que posen els seus ous a la carn”. Activitat 6. Ordena la relació de grups d’éssers vius següent segons la seva aparició i desenvolupament, des dels més antics fins als més moderns.

ü Eucariotes unicel·lulars ü Eucariotes ü Procariotes ü Plantes ü Eucariotes pluricel·lulars ü Animals

Indica quin tipus d’ésser vius vivien a la Terra fa 1500 milions d’anys. Quan de temps fa que van aparèixer les plantes terrestres? (observeu el diagrama de la diapositiva 33


15/61

Activitat 7. Interpretació de gràfics

a- A partir de la gràfica, assenyala les diferències entre la composició de l’atmosfera inicial i l'actual. b- Descriu l’evolució dels components atmosfèrics a partir del moment de l’aparició de la vida: Quins augmenten? Quins disminueixen'? Apareix algun de nou? En quin moment? Emet una hipòtesi explicativa sobre les causes i conseqüències d’aquesta aparició? Activitat 8. La Importància de Saber Ciència

“Tots els éssers humans desitgem per natura saber” Aristòtil

Llegeix els enunciats següents del discurs pronunciat per Stephen Hawking durant un acte de recollida dels premis Príncep d’Astúries de1989. http://www.fpa.es/premios/1989/stephen-hawking/speech/ (discurs sencer)

<< En una societat democràtica els ciutadans necessiten tenir uns coneixements bàsics de les qüestions científiques de manera que puguin prendre decisions informades i no dependre únicament dels experts.>> <<Científics i enginyers tendeixen a expressar les seves idees en forma d'equacions, perquè necessiten valors exactes de les quantitats. Però per a altres persones una comprensió substancial dels conceptes científics és


16/61

suficient. I això pot expressar-se mitjançant paraules i diagrames, sense ús d'equacions>> <<[...]Què es pot fer per aprofitar aquest interès i donar als ciutadans l'educació científica que necessiten per prendre decisions informades en temes com la pluja àcida, l'efecte hivernacle, les armes nuclears o l'enginyeria genètica?. Clarament, la base ha d'estar en el que s'ensenya en col·legis.>>

I ara respon: El discurs de Hawking ens tracta de convèncer de la importància de conèixer la ciència, fins i tot si elegim una carrera professional

allunyada de la biologia, la física,la química o la geologia. Quins altres temes relacionats amb la ciència, al teu parer, tots els ciutadans haurien de ser capaços de prendre decisions per ells mateixos? A què es refereix Hawking en el seu discurs quan parla d’ensenyar ciència sense equacions? Quins són els deu avenços científics més importants que s’han produït, segons la teva opinió, en les darreres èpoques? Quins són els problemes més importants dels darrers anys que la ciència i els científics haurien d’intentar solucionar?

Activitat 9. CIÈNCIA I PSEUDOCIÈNCIA

1. Feu una llista de característiques que creieu que té la ciència alhora de

generar nous coneixements: 2. Feu una llista de les característiques que creieu que té la pseudociència

(astrologia, tarot, parapsicologia, etc.) alhora de generar nous coneixements:

Què és això de la ciència? Estem envoltats de fets sorprenents davant dels quals la nostra curiositat ens demana una explicació. Però hi ha explicacions millors i pitjors, n'hi ha de poètiques, n'hi ha que ens tranquil·litzen malgrat ser molt discutibles, i n'hi ha que, de fet, no arriben a explicar allò que voldrien. La ciència no és res més que la recerca de bones explicacions dels fets. Però què és una bona explicació? 1. A continuació et presentem una sèrie de fets amb una corresponent explicació. Algunes d'elles són bones explicacions, d'altres són més aviat febles, i d'altres són, simplement, males explicacions. Llegeix els sis casos i digues quines són i quines no bones explicacions i per què.


17/61

FETS

EXPLICACIÓ

1. Els dinosaures, després de ser durant milions d'anys l'espècie dominant a la terra, es van extingir en un breu espai de temps.

2. Hi ha cinc continents: Amèrica, Àfrica, Euràsia, Oceania i Antàrtida.

3. Periòdicament es detecten eclipsis de sol durant els quals aquest astre s'enfosqueix total o parcialment per una estona.

4. El sol surt cada matí per l'Est, s'eleva sobre l'horitzó i es posa per l'Oest al capvespre.

5. Sovint quan s'obre l'aixeta de l'aigua calenta a la dutxa, primer surt un bon raig d'aigua freda.

1. Res dura per sempre. Cada espècie, igual com cada individu, té el seu temps de vida a la terra i un dia o altra ha d'acabar-se. 2. No és d'estranyar ja que els homes són l'espècie dominant a la terra i tenen cinc sentits, hi ha cinc colors bàsics, i la majoria de mamífers tenen cinc extremitats. Gairebé tot ve de cinc en cinc. 3. El sol és una flor gegant incandescent. En el cel hi habita un drac volador i desmemoriat que no pot resistir-se a llepar-la cada vegada que la veu. Quan amb la seva immensa llengua cobreix la flor, el seu gust amarg l'irrita, i fuig immediatament. Llavors el drac desmemoriat es recorda que totes les roses tenen espines. 4. L'ombra de l'estàtua de Colom, a Barcelona, s'allarga cap a l'Oest al matí i durant el migdia s'escurça per tornar a créixer cap a l'Est a la tarda. Tenint en compte que els raigs de sol van en línia recta des d'aquest fins a l'estàtua, i donades les posicions i moviments de les ombres descrits, es dedueix necessàriament que el sol ha de sortir per l'Est, elevar-se durant el matí i posar-se per l'Oest.

5. Quan obres l'aixeta de l'aigua calenta actives l'entrada d'aigua a l'escalfador. L'efecte immediat d'aquest augment de pressió és forçar la sortida de l'aigua freda que hi havia en el tub.

PISTES: a. L'explicació no recorre a fenòmens susceptibles de ser

observats per tothom. b. L'explicació entra en conflicte amb tot el que sabem sobre

aquest camp de coneixement. c. Disposem d'alguna explicació alternativa millor.

d. L'explicació no dóna compte d'aspectes importants dels fets que pretén explicar.


18/61

e. L'explicació no especifica causes dels fets que pretén explicar. f. Els elements en què es fixa l’explicació són poc rellevants per ampliar la nostra comprensió de la realitat.

Fes la teva pròpia caracterització o definició del coneixement científic que reculli algunes de les condicions que ha de tenir una bona explicació dels fets (a-f). Activitat 10. La hipòtesi de treball: qui pot ser l'assassí? Ahir al vespre la policia va trobar el cadàver de Jane, la famosa cantant de rock, a la seva pròpia cambra. El comissari assegura que l'assassí havia de ser algú del seu cercle íntim, i apunta quatre sospitosos: la seva minyona Celeste, que portava més de seixanta anys servint a la família; Paul, un ric banquer del qual es deia que era amant de Jane; Nick, un jove impulsiu pretendent de Jane i fan incansable; i Dioni, un delinqüent habitual acusat de diversos robatoris que va ser vist la mateixa nit del crim a pocs carrers de la casa. Aquí tens l'escenari del crim tal com el va trobar la policia, observa atentament tots els detalls i respon a les preguntes de sota. Fes una primera acusació (hipòtesi de treball sobre qui és l'assassí). Després respon les preguntes següents:

1. Per què descarta el comissari la possibilitat que l'assassí fos un desconegut?

2. Què estava fent Jane quan va ser assassinada? 3. Com et sembla que va ser assassinada? 4. Hi ha evidències que indiquin que hi va haver lluita? 5. L'ocell va ser mort abans o després de morir Jane? 6. L'assassí havia de ser una persona relativament forta? 7. Hi va haver robatori? 8. Alguna cosa indica que es pogués tractar d'un crim passional? 9. Quin dels sospitosos sembla que podia tenir motius passionals per

matar-la? Ara modifica, si convé, la teva primera acusació (hipòtesi de treball) i escriu el teu propi raonament per justificar-la.

Activitat 11. Tots els elements d'una recerca

L’article següent presenta, de forma resumida, tots els elements que intervenen en recerca científica. Sabries trobar-los? Indica el problema, els objectius, el marc teòric, les fonts d’informació i les conclusions.

Las asignaturas pendientes de las mujeres del campo

Un estudio sobre las payesas revela el aumento de la infelicidad y del sometimiento.

La mujer rural ha sufrido en los últimos 25 años un proceso de deterioro de sus


19/61

condiciones de vida que la han abocado a la infelicidad, la infravaloración y a sufrir un incremento de la violencia en el ámbito familiar y social. Estas son las conclusiones de un estudio, sin falsas estadísticas de por medio, llevado a cabo durante siete años por la geógrafa Esther Borrell en el Alt Empordá.


20/61

Exercicis d’avaluació contínua. EAC 1: Respon a unes preguntes.

A) Explica què volem dir quan afirmen que l’Univers està en expansió B) Explica breument la teoria de la gran explosió o Big bang.

EAC 2 en grup: La teoria de cordes. En grups de 3 persones. Observeu el vídeo “la teoria de cuerdas-1”, llegiu l’article extret del diari “La Vanguardia”1 i contesteu les preguntes que teniu a continuació:

“Vivimos dentro de un gran agujero negro”

1. L’article consisteix en una entrevista a l’investigador Nassim Haramein. Quin any va néixer Nassim Haramein?

2. Segons l’autor quin és un dels grans problemes de la física? 3. Quin percentatge de l’univers és buit? I de la matèria? Quina conclusió

es pot extreure d’aquests fets? 4. Segons l’entrevistat, quin és el somni de tot físic? Relacioneu-lo amb el

vídeo que acabem de veure. 5. Si coneguéssim l’estructura del buit, què podríem aconseguir? 6. Haramein és partidari d’una teoria física revolucionaria sobre l’estructura

de la matèria, doneu el nom d’algun altre físic que la corrobori. En quin àmbit de la física destaca aquesta persona?

7. Hem parlat a classe dels forats negres, però a l’article també es parla de forats blancs. Quina diferència hi ha entre tots dos?

8. Segons Haramein, d’on surt la matèria que coneixem? 9. Penseu i poseu un títol diferent a l’article. Justifiqueu la vostra elecció.

1Seguiu el link o bé obriu l’arxiu “la contra de la vanguardia_vivimos dentro de un gran agujero negro” http://hemeroteca.lavanguardia.es/preview/2010/09/17/pagina-64/83161364/pdf.html


21/61

EAC 3: “Interpretació de textos” Després de llegir els textos següents respon a les següents qüestions: 1.- Segons un dels articles que acabes de llegir els liposomes són un exemple de protobionts. Què és un protobiont? 2.- Quina és la utilitat que tenen els liposomes avui en dia? 3.- La científica L. Margulis afirma que els bacteris són els autèntics habitants de la Terra. En què es basa per establir aquesta hipòtesi? 4.- Segons l’efecte Doppler, quan una font de llum o de so s’allunya que succeeix amb la freqüència (nombre d’ones per unitat de temps) de les ones? 5.- Un dels articles ens presenta una branca, relativament nova, de la Biologia, l’exobiologia. Què estudia aquesta disciplina? N’havies sentit parlar mai? Podries anomenar algun científic que s’hi hagi dedicat?


22/61

6.- Un dels objectius de l’exobiologia consisteix en conèixer les característiques dels planetes on pot haver vida. Quines característiques presenta el satèl·lit de Júpiter anomenat Europa? 7.- Tria un dels 4 articles i fes un breu resum (un abstract) del seu contingut.

Els bacteris, autèntics habitants de la Terra Els bacteris es troben entre els primers éssers procariotes que van aparèixer a la Terra. Avui en dia, aquests organismes continuen existint, són els més abundants i els que tenen més possibilitats de sobreviure. Per això, alguns científics, com L- Margulis, afirmen que els bacteris són els autèntics habitants de la Terra.

Utilitat dels liposomes El liposoma és un exemple de protobionet. En agitar fosfolípids i colesterol dispersos en aigua es poden formar membranes molt semblants a les cel·lulars. Quan es tanquen sobre si mateixes originen un liposoma. Avui dia, aquestes estructures s’utilitzen per facilitar l’entrada en al cèl·lula de medicaments, cosmètics i fins i tot gens.

L’efecte Dopler A mitjan segle XIX el físic C. Doppler va descobrir que, quan una Font d’ones s’acosta a un observador, aquest rep progressivament més ones, i que quan la Font s’allunya, rep cada vegada menys ones. Aquest efecte és degut al fer que, en acostar-se, com que el so es desplaça en la mateixa direcció que l’observador, les ones es comprimeixen i l’espectador rep més ones per unitat de temps. Al contrari, quan s’allunya, el so es desplaça en sentit contrari al cotxe, les ones s’allarguen i percep menys ones per unitat de temps.

La possibilitat de vida extraterrestre. S’han descobert un centenar de planetes en diferents sistemes solars. Aquest fet permet a alguns científics pensar en la possibilitat de trobar un astre amb les condicions adequades per presentar alguna forma de vida. L’indici de vida que resulta més fàcil de detectar és la presència d’oxigen d’origen fotosintètic a l’atmosfera. Així, l’astre Europa, una de les llunes de Júpiter, té uan temperatura superficial de -170 ºC i una atmosfera amb oxigen d’origen no biològic. Amb la sonda Galileu (1995-2003) s’ha pogut observar que aquest astre conté una gran quantitat d’aigua salada sota una capa de glaç de 30 Km de gruix, aproximadament. Si aquesta massa d’aigua presentés una font d’energia seria possible l’existència d’alguna forma de vida.


23/61

EAC 4: L’explosió del Tunguska Llegeix el següent article extret del diari El Periódico i contesta les preguntes que tens a continuació:

L'explosió de Tunguska compleix 100 anys plens d'interrogants • Els científics no troben proves que un asteroide impactés a Sibèria el 1908 • Els experts analitzen si el llac Cheko, possible cràter de la col·lisió, es va formar abans OCTAVI PLANELLS BARCELONA

Cent anys, mil indicis, alguna hipòtesi i poques proves. El catastròfic fenomen que va assolar la regió de Tunguska (Sibèria, Rússia), el 30 de juny de 1908 segueix sense explicació. La incertesa persisteix, tot i que una alta probabilitat apunta a l'impacte d'un cos extraterrestre, segurament un asteroide o cometa. Els científics han arribat a aquesta doble hipòtesi al descartar les altres per estranyes. Però fins avui no han trobat restes de cap meteorit, només un possible cràter de l'impacte. Avui fa un segle, la conca del riu Tunguska es va despertar amb una ensordidora explosió que molta gent va poder sentir des de 800 quilòmetres de distància --la distància entre Barcelona i Jaén--. L’ona expansiva va arrasar 2.150 quilòmetres quadrats de bosc, una extensió equivalent a l'illa de Tenerife. Uns 80 milions d'arbres van sucumbir a l'envestida i es van desplomar en la direcció d’avanç del front. La deflagració va cremar la flora i la fauna de la regió, i va devastar Vanavara, un petit poblat situat a 60 quilòmetres. Un bolet de pols i cendres es va alçar fins als 15 quilòmetres d'altitud i va originar una pluja de foscos flocs a tota la zona. A la nit, un cel 100 vegades més brillant del que és habitual va permetre als habitants de centenars de ciutats europees com Londres, Berlín o Bordeus llegir la premsa o fer fotografies sense llum artificial. Les convulsions polítiques de Rússia en aquella època van endarrerir 19 anys la primera expedició a la regió. Aquesta va estar capitanejada pel mineròleg Leonid Kulik. "Quan Kulik va veure per primera vegada la magnitud del fenomen, va sentir tanta angoixa que va retrocedir per anar a buscar més ajuda", narra Salvador Ribas, investigador del Departament


24/61

d'Astronomia i Meteorologia de la Universitat de Barcelona, i director científic del Parc Astronòmic Montsec. "El mineròleg va atribuir el desastre a la caiguda d'un asteroide, però no va trobar mai restes de ferro meteòric", afegeix.

A 70.000 QUILÒMETRES PER HORA

La falta de proves en les nombroses expedicions posteriors va fer que els científics especulessin entre asteroides, cometes, antimatèria, forats negres, plats voladors i algunes hipòtesis molt més esotèriques. Les més acceptades són les dues primeres. Segons Ribas, "la velocitat del bòlid era d'uns 70.000 quilòmetres per hora". "El fregament amb els gasos de l'atmosfera a aquesta velocitat li van causar la incandescència i la desintegració de la superfície". L'orientació dels arbres arrencats ha permès als experts calcular algunes característiques del fenomen. Per exemple, el cos feia entre 60 i 100 metres de diàmetre i va penetrar a l'atmosfera amb un angle de 15 a 45 graus". A una altitud de vuit quilòmetres, l'energia que havia adquirit el bòlid era tan alta que va esclatar, cosa que va donar lloc a la catàstrofe. "L'explosió va ser equivalent a 1.000 bombes d'Hiroshima", afegeix Ribas. El 2007, físics de la Universitat de Bolonya van trobar un possible cràter creat per un fragment del meteorit. Segons Ribas, "els italians afirmen que el llac Cheko --el presumpte cràter-- no apareixia en cap mapa anterior al 1928". El descobriment dels italians ha suscitat nombroses crítiques, entre d’altres, que la taxa amb què s’acumulen els sediments en aquest llac indica que ja existia fa 1.000 anys. Aquests dies, Longo i els seus col·legues han tornat al llac Cheko per esbrinar-ne l’antiguitat. Si verifiquen que té 100 anys, els científics hauran trobat la primera peça del trencaclosques. Si és més antic, l’enigma continuarà, potser, 100 anys més. Després de llegir el text, respon a les següents qüestions:

1. Segons l’article que acabes de llegir, una de les hipòtesis més acceptades és que la causa de l’explosió va ser l’impacte d’un asteroide o meteorit. Què són aquests cossos espacials? 2. Hi ha alguna prova que demostri aquesta hipòtesi? Quina/es? 3. Quines conseqüències va tenir l’explosió? 4. Per què és tan important saber l’antiguitat del llac Cheko? 5. Explica breument la teva opinió de l’article. Pistes:

-és massa catastrofista? -t’ha sorprès? -la ciència pot resoldre tots els enigmes? -tens por que pugui succeir un fenomen semblant en el futur?


25/61

EAC 5: El mètode científic i el disseny d’experiments S’ha fet una recerca sobre una espècie de planta lleguminosa. Es va fer germinar una mostra de 30 llavors d’aquesta planta. Quan just començaven a créixer van fer 3 grups de 10 plantes a l’atzar. Cada grup es va cultivar en un ambient sota control: totes les condicions en què creixien eren les mateixes, excepte la riquesa de l’aire en diòxid de carboni. Així cada ambient es diferenciava dels altres en la quantitat d’aquest gas que hi havia a l’aire. Les persones que participaven en la recerca esperaven un major creixement en les plantes que es desenvolupaven en un ambient més ric en diòxid de carboni. Després d’un més van comparar el creixement de les plantes de cada grup a partir de la mesura de la longitud mitjana de les fulles de cada planta. La taula mostra els resultats de l’experiment després d’un mes.

longitud mitjana de les fulles de cada planta (cm)

aire normal 6 7.5 7 7.7 6.5 8 6 7 7 6.5

aire ric en diòxid de carboni 8 11 10.5 11 9.5 12 8.5 9 10.5 10

aire molt ric en diòxid de carboni 12 14.5 14 12.5 13 12.5 15 13.5 13 13

Qüestions:

1). Quin és el problema que volien investigar les persones que van fer aquesta investigació? Tenien alguna hipòtesi? Expliqueu-ho.

2). Quines són les variables independent i dependent d’aquest experiment ? Quin és el control de l’experiment ?

3). Responeu breument: 3a) Per quina raó els investigadors van fer servir 10 plantes en cada grup i no només una o dos? 3b) El text diu: “... totes les condicions en què creixien eren les mateixes, excepte la riquesa de l’aire...” quina rellevància pot tenir fer que totes les condicions siguin les mateixes?

3). Un cop completada aquesta investigació se’n va plantejar una altra que era complementària: Valors més alts de la temperatura fan germinar més de pressa les llavors d’aquesta planta? Se sap que a temperatures més baixes de 10 ºC i més altes de 30 ºC les llavors d’aquesta planta no germinen. Com hauria de ser un experiment per intentar resoldre aquest problema? Feu una planificació completa d’aquest experiment.


26/61

Unitat 2. La teoria de la evolució i l’origen de l’ésser humà

Continguts.

1.- Introducció al tema: Ü Recordar el concepte biològic d’espècie. (pàgina 34) Ü Pensaments/antecedents a l’evolució. Dos tipus d’explicacions sobre l’origen de les especies: Fixisme i evolucionisme L’evolució és un fet, una realitat provada sense dubtes i acceptada plenament. Les teories de l’evolució són teories respecte a quin és el mecanisme de l’evolució, de quina manera es produeix, per què, etc. No confondre creacionisme amb fixisme (La majoria dels seguidors actuals del creacionisme estan en contra de l’evolució per raons equivocades: No és incompatible creacionisme amb evolucionisme) Ü Remarcar la importància de Lamarck com qui va “encunyar” el terme “Evolució”

2.- El Lamarckisme i el Darwinisme Ü El lamarckisme. (Lamarck coetani en el temps amb Cuvier, amb qui va mantenir una “baralla” d’articles sobre el tema). Remarcar els tres postulats de la teoria (pàgina 35). Exemplificació en el cas del coll de la girafa (pàgina 35). Que quedi clar que la teoria de Lamarck està eradicada però que s’explica per que el seu mèrit és ser el primer en parlar d’evolució i no fixisme. Destacar per quina raó està eradicada, quins dels seus postulats no són acceptats. Per exemple: Els caràcters adquirits s’hereten? Ü El Darwinisme. (Hipòtesi de Darwin però també de Wallace) Remarcar que no és una idea que va tenir només arribar i veure les illes Galápagos (el periple del Beagle va durar de 1831-1836 i va publicar el llibre el 1859, 23 anys després). Li van ajudar la lectura de diversos textos Hi ha dos llibres que van ajudar a Darwin en l’elaboració de la seva hipòtesi. Els estudis de població de Malthus i el principi de l’actualisme de Lyell (llibre que portava amb ell en el viatge). Lectura del text “la lluita per l’existència i l’actualisme” La teoria de l’evolució de Darwin és una teoria de “pensament” (per això s’explica a filosofia). Remarcar els tres postulats de la teoria de Darwin, pàgina 38. Exemplificació en el cas del coll de la girafa i així comparar amb Lamarck. Critiques al Darwinisme, el principal problema de la teoria de Darwin és que no podia explicar la variabilitat ni l’herència (no es tenia ni idea de les lleis de Mendel de genètica, ni se sabia res de l’ADN,....).


27/61

Ü Neodarwinisme o teoria sintètica. Remarcar els postulats que es troben a la pàgina 49. Bàsicament la teoria neodarwinista permet explicar el perquè de la variabilitat (El punt “dèbil” de la teoria darwinista) Hi ha altre teories “filles” del Darwinisme i la teoria sintètica.

Lectura i interpretació de textos: Com es forma una nova espècie?

La teoria de la selecció natural està considerada avui dia com l’explicació més convincent de les causes de l’evolució dels éssers vius. Com explica la teoria de la selecció natural l’aparició de noves espècies? Darwin va afirmar que la formació d’una espècie nova és el resultat dels canvis acumulats durant milers d’anys, com a conseqüència dels efectes de la selecció. Això explicaria per què és tan difícil de veure l’aparició d’espècies noves a partir de l’observació dels éssers vius actuals, ja que sembla que no canvien, tal com es va pensar durant molts segles. Actualment els científics reconeixen tres fases en la formació d’una espècie nova. A.- L’aparició d’una barrera La primera fase en la formació d’una espècie nova consisteix en l‘aparició d’una barrera que divideixi una població en dues de diferents. Suposem que com a resultat d’un moviment de terres es forma un riu nou que separa en dues una població d’eriçons. Els eriçons de les dues noves poblacions es podrien encreuar si estiguessin junts, ja que són de la mateixa espècie, però un cop queden separats pel riu, l’encreuament ja no és possible. Les barreres geogràfiques que poden provocar la separació d’una població poden ser molt diverses: la formació d’una muntanya nova, d’una illa, d’una barrera de gel, el sorgiment d’esvorancs en el terreny, la desertització d’una zona, etc.

La lluita per l’existència i l’actualisme Darwin va desenvolupar la seva teoria tenint en compte les idees de Malthus i de Lyell. Per T.R.Malthus (1766-1834), el creixement de la població humana és proporcionalment superior a l’augment de la producció d’aliments. Aquesta situació obliga els individus a lluitar entre si per aconseguir els aliments, és a dir, a la lluita per l’existència. Segons Charles Lyell (1797-1875), els processos geològics del passat havien de ser semblants als que hi ha avui dia. Serien processos molt lents, sense grans catàstrofes i sense grans extincions. Aquestes idees són conegudes com a teoria de l’actualisme.

Unitat 2. La teoría de l’evolució i l’origen de l’ésser humà

28/61

B.- Una evolució diferent Quan dues poblacions se separen poden quedar sotmeses a selecció per diferents condicions ambientals. En conseqüència, els canvis que experimentin una població i l’altra seran diferents. Per exemple, el ginebró que creix a zones no gaire altes pot arribar als set metres d’altura, i té una forma allargada. Però aquesta mateixa espècie és molt baixa a les zones d’alta muntanya, i creix formant coixins molt compactes, adaptats al terra. A l’alta muntanya les condicions meteorològiques són força diferents que a la muntanya mitjana: les temperatures són molt fredes, els vents són forts i la vegetació està coberta per la neu durant una bona part de l’any. En aquestes condicions, la mida petita i el contacte amb el terra són una bona protecció contra el fred i el vent; això ens permet trobar ginebrons a grans altures.

C.- L’acumulació de canvis Després de molt de temps, es poden haver produït nombrosos canvis diferenciadors a les dues poblacions. Quan aquests canvis són d’una naturalesa que no permeten que els individus d’una població i l’altra puguin encreuar-se si se’ls torna a posar en contacte, es considera que s’han originat dues espècies noves, diferents de l’espècie originària. Les causes que poden impedir l’encreuament entre dues poblacions d’origen comú poden ser diverses:


29/61

3.- Les proves de l’evolució. Ü Explicar les diferents proves i la seva importància en corroborar l’evolució..

4.- Els homínids i el procés d’hominització. Descriure la classificació de l’ésser humà dins del Regne dels Animals (Metazous) que és: Tipus Cordats, Classe mamífers, ordre primats,... Dos gèneres principals Australopithecus i Homo Descriure el procés d’hominització fent servir vocabulari com el següent:

- vida arborícola - ús d'instruments - selecció natural - règim herbívor - alliberament de la mà

- increment de la capacitat craniana - locomoció bípeda - intel·ligència - règim omnívor - grups socials -desenvolupament del llenguatge


30/61

Activitats:

Activitat 1. Llegiu el text i responeu a les preguntes següents:

A) Què són les Galàpagos? I els pinsans? B) Qui va proposar la teoria de l’evolució? Per què ho va fer? C) L’espècie humana és una excepció en el procés evolutiu? Com se sap?

“ L’existència d’espècies diferents en llocs relativament pròxims i que tenien un mateix clima, però entre els quals hi havia una barrera infranquejable -com passa amb les distintes espècies de pinsans i les diferents subespècies de tortugues terrestres que viuen a les illes Galàpagos-, va ser un dels fets principals que van portar Charles Darwin a proposar la teoria de l’evolució. Les troballes de cranis fòssils amb característiques intermèdies entre els éssers humans i els grans primats mostren que l’espècie humana no és una excepció en el procés evolutiu. La ciència encara no té respostes per a totes les qüestions que es plantegen sobre l’evolució de les espècies, però sí que ens aporta un bon nombre de proves que permeten descartar explicacions simplistes i algunes interpretacions que han resultat errònies.”

Activitat 2. Respon breument:

A) Si l’evolució no existís, com serien les espècies actuals respecte de les de fa milions d’anys?

B) Els canvis que experimenta un individu durant la seva vida són el resultat de l’evolució?

Activitat 3: Com podrien saber si dos individus que es reprodueixen sexualment pertanyen a la mateixa espècie? Is si tenen reproducció sexual?

Activitat 4. Respon breument: A) La funció crea l’òrgan? B) Els descendents hereten els caràcters adquirits per un individu? C) Com expliques qua hi hagi espècies que no han variat substancialment al

llarg de milions d’anys? D) Quina influència tenen les mutacions en el procés de l’evolució? E) Evolucionen els individus o, en canvi, ho fan les poblacions? F) Com afectaria l’evolució de les espècies que les mutacions fossin sempre

perjudicals?


31/61

Activitat 5. Com podries explicar els fets següents aplicant la teoria de Lamarck? I si apliquessis la teoria de Darwin?

A) La presència d’óssos bruns a Euràsia i a l’Amèrica del Nord i d’óssos blancs al pol Nord.

B) La formació de bacteris resistents a determinats antibiòtics Activitat 6. Relaciona els autors amb les teories.

a) Cuvier b) Mayr 1. Fixisme c) Darwin 2. Lamarckisme d) Simpson 3. Darwinisme e) Linné 4. Neodarwinisme f) Lamarck

Activitat 7. Relaciona cada gràfica amb una de les tres frases següents.

a) Totes les espècies tenen un mateix origen i, amb el transcurs del temps, poden extingir-se o modificar-se, de manera que el nombre d’espècies creix amb el temps.

b) Les espècies tenen orígens diferents i no canvien amb el temps. Algunes s’extingeixen i d’altres s’originen més tard.

c) Les espècies tenen orígens diferents i, amb el pas del temps, es transformen en unes altres de noves.

Activitat 8. Llegir un arbre filogenètic

Arbre evolutiu dels artiodàctils

Observeu l’arbre filogenètic i responeu les preguntes següents: 1.- Quan es van començar a separar els Giràfids i els Cèrvids? 2.- De quines dues espècies és avantpassat comú el Protylopus? Quan va viure?


32/61

3.- Quins grups d’artiodàctils estan més emparentats els Camèlids i els Giràfids o els Giràfids i els Bòvids? 4.- Hi ha algun avantpassat comú als Hipopotàmids i als Suids? En cas afirmatiu,

quan va viure? 5.- Hi ha el mateix vincle entre els Cèrvids i els Bòvids que entre els Bòvids i els

Hipopotàmids?

Activitat 9.Explica per què aquestes observacions són proves de l’evolució.

A) com és allunyats es troben dos ecosistemes, més diferents tenen la flora i la fauna, encara que tinguin condicions climàtiques molt semblants.

B) L’estudi dels fòssils revela que amb el transcurs del temps el nombre d’espècies ha augmentat

C) Les aletes dels cetacis es diferencien de les dels peixos perquè no tenen radis, sinó un conjunt d’ossos (húmer, cúbit i radi)

D) Els embrions d’ocells tenen arcs aòrtics com els peixos. Activitat 10. El Tiktaalik roseae és una espècie fòssil de peix que va viure fa 375 milions d’anys. Com es pot veure en la imatge, pot representar la peça que faltava en el registre fòssil per a documentar l’aparició dels primers vertebrats terrestres. El Tiktaalik roseae tenia el cap i el coll de tetràpode, i les seves aletes pectorals semblaven externament les d’un peix, però posseïen ossos articulats, com els dels tetràpodes, que li permetien reptar fora de l’aigua.


33/61

1. Responeu a les qüestions següents: a) Centrant-vos en l’exemple de les extremitats d’aquests organismes, expliqueu per què els fòssils són una prova de l’evolució. b) Des del punt de vista dels diferents grups de vertebrats i de la història de la vida a la Terra, quin significat evolutiu té la descoberta del Tiktaalik roseae? 2. Expliqueu el mecanisme evolutiu a través del qual es va produir la transformació de les aletes en extremitats articulades que permetien als vertebrats sortir de l’aigua. Activitat 11.- Llegiu atentament els dos textos següents:

a) “Sembla no haver més propòsit en la variabilitat dels éssers vius i en l’acció de la selecció natural, que en la direcció en la que bufa el vent...”

b) “A més, si els individus dels quals parlo, moguts per la necessitat de veure de lluny i de forma còmoda, s’esforcessin per mantenir-se drets i prenguessin constantment aquest hàbit de generació en generació, no hi ha dubte que els seus peus prendrien insensiblement una conformació pròpia per mantenir-se en una actitud erecta.” 1) Digueu quin de cadascun dels textos va ser escrit per J.B. de Lamarck i quin per Ch. Darwin, justificant el perquè, a partir de les idees principals que hi apareixen.

Activitat 12. “Ictineus: Evolució en acció”

Llegiu l’article intitulat “Evolució en acció” pàgina 3 de la revista “Ictineus” i responeu a les qüestions següents:

Qüestions: 1.- Què vol dir que l’evolució biològica és un fet arxiprovat? Expliqueu-ho


34/61

2.- Segons l’article quina argumentació fan servir els detractors de l’evolució? 3.- Quina(es), inadequada(es), actuació nostra pot donar als bacteris l’oportunitat d’evolucionar i fer-se resistents als antibiòtics? 4.- Expliqueu, resumidament, mitjançant quin procés els microbis evolucionaran per fer-se invulnerables als medicaments. 5.- Quins postulats del Darwinisme es poden detectar en el raonament anterior? Activitat 13 “Ictineus: El nostre doble origen Africà”

Llegiu l’article intitulat “El nostre doble origen Africà” pàgina 5 de la revista “Ictineus” i responeu a les qüestions següents:

Qüestions: 1.- Identifiqueu tots els noms científics que surten al text. Com sabeu que es tracta de noms científics? 2.- Quina és, com i quan va aparèixer la primera espècie del gènere Homo? 3.- És cert que l’Homo erectus va ser el primer Homo en sortir d’Àfrica i colonitzar Europa i Àsia? Quan va succeir? 4.- Expliqueu les dues teories sobre l’origen i evolució primerenca dels humans moderns que es comenten a l’article Activitat 14. “L’evolució conjunta: la polinització”

A les selves tropicals la majoria de les flors propaguen el pol•len mitjançant insectes o d'altres animals pol•linitzadors. La forma de les flors evidencia una evolució conjunta amb la d’aquests insectes. Així, la flor de l'orquídia Vanilla planifolia emmagatzema el nèctar en una mena de tub allargat de manera que, l'única espècie que pot arribar-hi, l'abella Melipone yucatanica -de llengua allargassada-, en fer-ho, queda impregnada de pol•len..

1) Com explicaríeu des del punt de vista evolutiu la forma de la flor?

2) A Catalunya hi ha vint espècies del gènere Ophrys que són pol•linitzades cadascuna per una sola espècie d'insecte. Aquestes relacions tan estretes es consideren arriscades per les espècies que intervenen. Quin perill hi ha en aquesta relació tan dependent planta–insecte? Com podria afectar a l'ecosistema la desaparició d'una d'aquestes espècies?

3) La majoria de les plantes, encara que tinguin els dos sexes en un mateix exemplar, tenen una fecundació encreuada, evitant l'autofecundació. Quins avantatges i inconvenients trobes en aquest fet? Activitat 15. Lectura i interpretació de textos. Ciència i tècnica

Després de llegir els textos responeu a les següents qüestions:


35/61

1.- Quin és l’origen de l’ADN mitocondrial d’un individu? 2.- Com s’hereta el cromosoma Y dels mascles? 3.- Segons els estudis de l’ADN mitocondrial:

A) Com podem saber si l’avantpassat comú de dos individus és molt llunyà o molt proper?

B) Quan va sorgir d’Àfrica la població inicial d’Homo sapiens sapiens que es va dispersar per tot el món?

4.- En un dels articles Darwin parla d’unes illes. Quines són i on estan situades? 5.- Quines característiques, segons Darwin, tenen en comú aquestes illes? I què tenen de diferent? 6.- D’on procedeix l’Homo erectus antecessor? On va viure? Què té a veure amb la nostra espècie? 7.- Què és la gran Dolina? 8.- Atapuerca i Altamira no es troben gaire lluny, podria ser que els humans, les restes dels quals s’han trobat a la Gran Dolina, fossin els autors de les pintures de la cova d’Altamira? 9.- Qui és l’autor de l’article: “La grotte d’Altamira. Mea Culpa d’un sceptique”. On es va publicar i de què creus que parla l’article? 10.- Tria un dels 4 articles i fes un breu resum (un abstract) del seu contingut. Text 1. El viatge del Beagle Mai m’hauria pogut imaginar que tinguessin animals diferents unes illes situades a cinquanta i seixanta milles de distància i gairebé totes visibles les unes des de les altres, formades de la mateixa classe de roques, situades sota un clima absolutament igual i totes gairebé de la mateixa altura; però aviat veurem que el fes és exacte. A la major part dels viatgers els passa, per desgràcia, que es veuen obligats a anar-se’n quan descobreixen el més interessant d’una localitat; però jo potser hauré d’agrair haver obtingut prou material per establir aquest fenomen tan notable de la distribució del éssers orgànics.

Ch. Darwin El viaje del Beagle

Labor , Barcelona (1906) Text 2 Gran dolina El jaciment de la Gran Dolina és un dels llocs d’Atapuerca on s’estan fent excavacions. Està format per sediments que recorren una seqüencia temporal que va des de fa un milió d’anys fins fa 200 000 anys. El 1994 es van trobar pe primera vegada, en aquest jaciment, les restes d’Homo antecessor, un avantpassat de la nostra espècie. Aquest homínid, procedent de l’Àfrica, va ser un dels primers pobladors d’Europa.

Text 3. La cova d’Altamira La cova d’Altamira està situada a prop de Santillana del Mar (Cantàbria). Va ser descoberta el 1879 pel naturalista Marcelino Sanz de SAutuola (1831-1888). Aquesta cova presenta pintures pertanyents al paleolític superior. L’arqueòleg francès Émile Catailhac (1845-1921) va negar al principi l’autenticitat de les pintures de la cova d’Altamira, però va reocnsiderar la seva posició quan, a partir de 1895, es van descobrir pintures del paleolític a les coves franceses de La Mouthe, Combarelles i Font-d-Gaume. A la revista l’Antropologie va publicar un article titulat “la grotte d’Altamira. Mea culpa d’un sceptique”.


36/61

La datació amb el mètode del carboni 14 determina que les pintures de la cova d’Altamira es van realitzar entre 15000 i 12000 anys aC (període magdalenià III). Text 4. L’Arca de Noè. El model de l’Arca de Noè, que proposen molts antropòlegs, considera que un petit grup d’Homo sapiens es va dispersar per tot el món. Aquesta hipòtesi s’ha demostrat a partir de l’anàlisi de seqüències de nucleòtids de l’ADN mitocondrial. L’ADN de dins de les mitocòndries d’un individu procedeix de l’òvul, es adir, de la seva mare, i les d’aquesta, de la seva mare, etc. Per tant, totes les variacions en la seqüència de nucleòtids de l’ADN mitocondrial només poden ser degudes a les mutacions. Com més diferent és l’ADN mitocondrial de dos individus, més llunya es troba el seu avantpassat comú, i com més diferències presenta dins una mateixa ètnia, més antiga serà aquesta ètnia. Així, podem deduir si hi ha un tronc comú o no. Els resultats van ser que originàriament hi havia un sol antecessor comú; és a dir que entre els centenars de femelles de la població inicial només una va contribuir a la població actual, d’aquí que parlem de l’EVA mitocondrial. S’ha calculat que la població inicial va sortir de l’Àfrica fa uns 100 000 anys, data que coincideix amb les restes fòssils. A partir d’anàlisis semblants fetes amb el cromosoma Y del mascle, que hereta només del seu pare, i aquest, del seu, etc. S’ha arribat a la conclusió que el primer home modern va viure a l’Àfrica fa uns 100 000 a 200 000 anys, que la població actual amb més freqüències primitives són els boiximans, que va haver-hi una sortida de l’Àfrica fa uns 60 000 anys que va colonitzar l’Àsia i Austràlia, i una altra de posterior, fa 40 000 anys que va colonitzar Europa. Activitat 16. D’on venim? Llegeix el text i dibuixa l’arbre evolutiu de la nostra espècie. “Els homínids que s’assemblen suficientment als éssers humans moderns com per assignar-los al gènere Homo apareixen per primera vegada en el registre fòssil d’Àfrica a partir de fa 2,5 milions d’anys. Els primers fòssils d’homos africans s’assignen a una de dues espècies, H. rudolfensis u H. habilis, de cos i cervell més grans que els australopitecin. En canvi, l’anatomia esquelètica de H. ergaster (fòssils 2 m.a.), té proporcions d’extremitats més semblants als éssers humans moderns. Molts paleoantropòlegs consideren que aquesta espècie es troba situada en la branca evolutiva que finalment va donar origen a H. sapiens. Segons aquesta opinió, H. ergaster va ser l’avantpassat comú de dues branques diferents d’homínids. La primera d’elles va donar origen a H. erectus , que va ser la primera espècie en sortir d’Àfrica. El cervell del H. erectus era tan gran com el cervell humà adult modern més petit (uns 1000 cm3) . El seu rostre, a diferència dels éssers humans moderns tenia protuberàncies òssies sota les celles i no tenien barbeta. La segona branca de H. ergaster va donar origen a H heidelbergensis. Després d’emigrar a Europa, H. heidelbergensis va donar lloc a la seva vegada als homes de Neanderthal, H. neanderthalensis. Mentre, allà en Àfrica, es va separar una altra branca de H. heidelbergensis. Aquesta branca es va transformar finalment en H. sapiens, els éssers humans moderns.


37/61

Exercicis d’avaluació contínua. EAC 1. Weissman i l’herència dels caràcters adquirits

Llegiu aquest text, adaptat de August Weismann (Das Keimplama, 1892) que hem separat en 4 paràgrafs:

1) He de reconèixer que afronto aquests experiments en contra del meu sentiment, ja que n’espero resultats negatiu. Però com que els nombrosos defensors de l’herència dels caràcters adquirits no semblen disposats a demostrar la seva opinió mitjançant l’experimentació, m’he imposat aquest petit treball.

2) Els experiments es van dur a terme amb ratolins blancs. Es van utilitzar 2 ratolins (7 femelles i 5 mascles) i se’ls va tallar la cua. Dels 12 ratolins progenitors en van néixer 333 cries, de les quals ni un no va presentar cua rudimentària, ni tan sols una cua una mica més curta que la normal

3) Hom podria creure, tanmateix, que els efectes de la mutilació només es manifesten en les generacions següents. Per això vaig disposar 15 cries en una gàbia i, després que haguessin obert els ulls i els hagués començat a créixer la cua, els les vaig tallar. Durant 2 anys aquests animals van produir 237 cries, totes elles amb cua normal. Cinc generacions de pares privats artificialment de cua van originar 901 descendents; cap d’ells nova presentar una cua rudimentària, ni una petita anomalia en ella.

4) Un procediment de mesura exacte ha demostrat que durant l’experiment no s’ha produït la més mínima disminució en la mida de la cua. Crec haver demostrat, al menys, que la transmissió dels caràcters “adquirits”, generalment admesa fins ara, està tot menys provada; que classes sencers de fets als que s’atribuïa aquest significat, també poden, i inclòs haurien de ser interpretats de forma diferent.

Qüestions: 1.- Què creieu que volia demostrar Weismann amb el seu experiment? Creieu que tenia alguna hipòtesis abans de dur a terme l’experiment? Expliqueu-ho 2.- Feu un breu esquema de les fases de que consta una investigació científica experimental. Hi ha reflectit algun d’aquests elements en el text de Weismann? Justifiqueu-ho fent referència al nombre dels paràgrafs corresponents. 3.- Coneixeu alguna teoria científica que per explicar el mecanisme que segueix l’evolució, s’hagi basat en l’herència dels caràcters adquirits? Expliqueu els seus fonaments. EAC 2: Com es forma una nova espècie Feu un resum (no una còpia de diferents paràgrafs) del text que explica els passos per a l’aparició d’una nova espècie. Assegureu-vos que queden ben clars els tres passos A, B i C.


38/61

EAC 3. Comenta el text següent:

“L’evolució és el problema central de la biologia. Tot intent de comprendre l’Univers i l’home està influenciat per la tesi evolutiva. L’evolució només és considerada com una hipòtesi per un grapat de refractaris, ignorants o posseïts per creences dogmàtiques. Per a l’ateu com per al catòlic practicant, l’evolució és un fet.. Sense la seva consideració, el món viu, el biocosmos, seria inintel·ligible i sense sentit.”

Pierre Grasse (1895-1985), zoòleg francès. EAC 4. Charles Darwin va presentar en el seu llibre L’origen de les espècies per selecció natural (1859), algunes idees inèdites fins aquell moment:

l’ elevat potencial de reproducció , la variabilitat intraespecífica, la lluita per a l’existència.

Llegiu el següent text. Després identifiqueu quin paràgraf del text il·lustra cadascun dels conceptes anteriors. Responeu a la taula i expliqueu, en la darrera columna, la vostra resposta.

A S’ha observat que hi ha bacteris resistents a antibiòtics com

l'estreptomicina. No és un fet freqüent ja que en un cultiu amb 2.000 milions de bacteris, esperaríem que hi hagués 20 bacteris resistents a l'estreptomicina.

B Si s’afegeixen unes gotes d’aquest antibiòtic a un cultiu de bacteris, es destrueixen tots els microorganismes, excepte els resistents.

C Aquests bacteris supervivents començaran a reproduir-se

immediatament i, en unes hores, n’obtindrem 2.000 milions, però ara tots resistents a l'estreptomicina.

Concepte Paràgraf (A, B, C) Explicació

elevat potencial de reproducció

variabilitat intraespecífica

lluita per l’existència

EAC 5. Feu un breu redactat que serveixi de resum del procés d’hominització. Feu servir el vocabulari següent:

• Vida arborícola increment de la capacitat craniana • Ús d'instruments locomoció bípeda • Selecció natural intel·ligència • Règim herbívor règim omnívor • Alliberament de la mà grups socials • Desenvolupament del llenguatge


39/61

EAC 6, en grup. EAC en grup: “Les proves de l’evolució: esquelets de balenes” Dos esquelets de balenes primitives de fa uns 47 milions d'anys, poden servir per aclarir com aquests animals van colonitzar el medi marí. Els fòssils indiquen que les balenes van evolucionar a partir d'avantpassats primitius dels quals també es van originar els hipopòtams. Diverses proves bioquímiques (moleculars, genètiques i d'altres) ja havien indicat aquest fet però faltava trobar les proves paleontològiques. Adaptació de la notícia apareguda a EL PAIS (3 /10/ 01). 1) Expliqueu dues d'aquestes proves bioquímiques a les que fa referència el text. Per què aquestes proves constitueixen una evidència del parentiu evolutiu entre les balenes actuals i els hipopòtams? 2) Quins arguments faria servir en Lamarck per explicar la desaparició de les extremitats de les balenes primitives? 3) Quins arguments faríem servir actualment? EAC 7, en grup: 1) “La maledicció dels negres blancs”

Llegiu el text següent, que fa referència a l’albinisme, una anomalia de la pigmentació de la pell originada per un gen:

La maledicció dels negres blancs

Tanzània nomena una diputada albina per a frenar els atacs a aquest col·lectiu, víctima d’assassinats rituals.

Així que neixen, ja són rebutjats pels seus pares. El pare abandona el fill albí i la mare, perquè creu que ella és la responsable d’aquesta maledicció. […]

Pateixen problemes oculars i el sol africà els provoca ulceracions i cremades […]. N’hi ha molts que moren joves, de càncer de pell […].

Traducció feta a partir d’un text d’El País (6 maig 2008)


40/61

Expliqueu raonadament, i en termes evolutius vigents (neodarwinistes), per què al nord d’Europa hi ha més persones albines que a l’Àfrica. 2) “L’atac dels polls” Durant el curs escolar és freqüent que entre les criatures més petites es donin casos de contagi de paràsits capil·lars, els anomenats polls (Pediculus humanus).

S’ha constatat que actualment costa més eliminar els polls amb productes pediculicides (antipolls) que anys enrere.

Expliqueu a què pot ser deguda aquesta adquisició de resistència a aquests productes per part dels polls.


41/61

Lectures i interpretacions de textos.


42/61


43/61


44/61


45/61

Unitat 3. La salut i la investigació mèdica

Continguts

1.- Salut i malaltia, hàbits de vida saludable, infecció, malalties infeccioses: Ü Salut i malaltia. Ü Les malalties infeccioses.

Definir infecció. Mecanismes per evitar-la: A) Fent desaparèixer l’agent infecciós (Esterilitzar, desinfectar) B) Evitant l’entrada i/o contacte C) Lluitant contra ella: Medicaments

Antiserums (anticossos, explicar acció antigen-anticos) Explicar la diferència entre seropositiu quan es fa referència a la SIDA (que ve de sèrum, i vol dir, que una persona presenta al sèrum de la seva sang anticossos contra un determinat antigen, en aquest cas el virus VIH 1) i cero positiu (que és un grup sanguini). Fer quadre de donants-receptors de grups sanguini (Explicant prèviament en què consisteixen els grups sanguinis)

Vacunació Sistema immune (o de defensa o immunitari) Funcionament del sistema immune (limfòcits, macròfags, anticossos)

Les epidèmies i les pandèmies

2.- Les malalties no infeccioses Ü El càncer. Què és i com es pot prevenir de manera més comú. Quines són les causes? Ü Malalties cardiovascular. Què són les malalties cardiovasculars, explicar la seva importància.

Característiques del sistema immune: ® Format per ® Aprèn al llarg de la vida i té memòria ® És molt específic/també té una primera “acció” inespecífica ® Capacitat de reconèixer lo propi de lo no propi.

Òrgans (melsa, medul·la espinal, ganglis,... Cèl·lules (Leucòcits o glòbuls blancs) Molècules (Anticossos)

Antibiòtics (només bacteris, que són procariotes!!!) Antivirals antifúngics


46/61

Les malalties cardiovascular comencen per l’arteriosclerosi. Classificació de les malalties cardiovasculars. Ü Malalties mentals. Explicar què són i comentar algunes de les més importants o rellevants actualment.

3.- Els transplantaments. Explicar què és un transplantament i en quines condicions es pot efectuar. Pàg 79 i 80 del llibre de text. Lectura de la pàgina 79

4.- La sanitat i la investigació.

Explicar les diferències sanitàries entre països, les condicions de la investigació mèdica i les patents.


47/61

Activitats Activitat 1. Respondre a aquestes preguntes.

A) Segons la OMS? Què és la salut i què és la malaltia? (explicar que són els símptomes i els signes)

B) Quins són els principals riscos que afecten la població mundial

Activitat 2. Defineix els termes següents: Salut, malaltia, símptoma, infecció, organisme patogen, medicament, esterilització i antisèpsia. Activitat 3. Indica per què s’evita l’aparició de malaties infeccioses quan es realitzen habitualment les accions següents:

a) Rentar-se les dents després de cada àpat b) Dutxar-se o banyar-se diàriament amb aigua tèbia i sabó neutre c) Rentar-se les mans abans de tocar qualsevol aliments

Activitat 4. Explica per què no s’utilitzen antibiòtics per tractar la grip? Activitat 5. El funcionament de la resposta immune El dibuix mostra el que passa quan una persona de grup sanguini A rep una transfusió de sang d’una persona de grup sanguini B.

a) Indiqueu en els requadres corresponents el nom dels elements implicats.

b) Expliqueu breument el procés immunològic que es dóna, tot esmentant les cèl·lules que intervenen, per a que tingui lloc el què s’observa a la figura anterior.

Activitat 6. Els processos d’al·lèrgia

Per diagnosticar al·lèrgies a diversos tipus de pol·len i a àcars s’utilitza freqüentment una prova que consisteix a aplicar al braç del pacient un seguit de mostres dels possibles al·lergògens. Com a control també s’aplica histamina, substància que intervé en

Glòbuls vermells


48/61

processos inflamatoris. Per a cada mostra es calcula l’índex d’histamina, com:

diàmetre de la pàpula de cada mostra Índex d’histamina = diàmetre de la pàpula produïda per la histamina Si l’índex d’histamina és superior a 0,5 es considera que l’individuo és al·lèrgic a aquella substància. 1) Un metge realitza una prova d’al·lèrgia a un pacient aplicant-li al·lergògens de dos tipus de pol·lens i de dos tipus d’àcars.

a) Calculeu els índex d’histamina per

als pol·lens i àcars de la taula, i digueu a quins d’ells és al·lèrgic el pacient.

b) En casos d’infecció es segrega histamina. El procés inflamatori suposa algun tipus d’avantatge, des del punt de vista immunològic, en casos d’infecció? 2) Per quines causes algunes substàncies produeixen al·lèrgia? Expliqueu la relació d’aquest fenomen amb el sistema immunitari.

Activitat 7. La vacunació i la resposta immunitària primària i secundària I Un criador de porcs encarrega un estudi per avaluar l’eficàcia de tres vacunes diferents, A, B o C, contra la pesta porcina clàssica, una malaltia vírica d’elevada mortalitat en els porcs. La vacunació consisteix a l’aplicació de dosis de virus modificats de la pesta porcina clàssica.

Per tal de portar a terme l’estudi, s’han utilitzat 28 porcs distribuïts en quatre grups. Tots els porcs tenien 50 dies d’edat i un pes molt similar. Els passos més importants de la recerca han estat els següents:

DIA 0 a) extracció de sang i anàlisi d’anticossos b) administració de les vacunes

DIA 30 a) extracció de sang i anàlisi d’anticossos b) administració d’una soca patògena del virus

DIA 60 -comprovació de l’aparició o no de pesta porcina clàssica

1.- Responeu les qüestions de la taula següent, referides a l’estudi de l’eficàcia de les vacunes: a) Quin és el problema?

Diàmetre de la pàpula (cm)

Índex d’histamina

histamina 2 --------------

Pol·len 1 0.5

Pol·len 2 0.3

Àcar A 1.2

Àcar B 0.5


49/61

2. Elaboreu un gràfic que il·lustri de manera general les respostes immunitàries primària i secundària en funció del temps. Assenyaleu en el gràfic, de forma clara:

-el moment de l’aplicació d’una vacuna, A, que ha resultat eficaç. -el moment de l’administració del virus patogen 3. Justifiqueu... a) ...la presència o absència d’anticossos en les anàlisis de sang dels dies 0 i 30 b) ...l’adquisió d’immunitat dels porcs tractats amb una vacuna eficaç

Activitat 8.- La vacunació i la resposta immunitària primària i secundària II El virus H5N1 és causant d’un tipus de grip aviària que ocasionalment ha infectat persones que havien estat en contacte amb aus malaltes en diversos llocs del món. Durant la tardor del 2005, l’ Organització Mundial de la Salut va advertir del risc real que aquest virus muti i pugui causar una epidèmia mundial entre els humans, contra la qual estem immunològicament poc protegits. El material genètic d’aquest virus té una gran capacitat de canviar a mesura que es replica. El virus inicial es veu reemplaçat per noves variants que presenten canvis en les proteïnes del seu embolcall. 1) Feu servir els vostres coneixements en immunologia per interpretar el fet que les persones estiguem “immunològicament poc protegides” contra el virus H5N1 2) Algunes vacunes per prevenir malalties víriques es fabriquen a partir de virus idèntics als que causen la infecció, però modificats genèticament de manera que no poden replicar-se dins les cèl·lules. Expliqueu en què es basa l’acció d’una vacuna i justifiqueu per què en el cas del virus H5N1 és difícil obtenir una vacuna eficaç.

Activitat 9. “Realitza i analitza un gràfic: resposta davant l’antibiòtic eritromicina”.

Les dades següents mostren la resposta davant l’antibiòtic eritromicina utilitzat a dos hospitals diferents:

Anys Percentatge d’organismes resistents a l’eritromicina Hospital A Hospital B 1955 Sense dades Sense dades 1956 0 0 1957 12 8 1958 9 7 1959 35 19 1960 49 9 1961 65 5 1962 63 0

N1 i H5 – Proteïnes de l’embolcall víric


50/61

Qüestions: 1.- Representeu en un únic gràfic les dades de la taula. 2.- Quina conclusió obteniu en comparar els gràfics de resistència corresponents als dos centres? 3.- Quina pot ser la causa d’aquestes diferències? Justifiqueu la vostra resposta basant-vos en qüestions científiques. 4.- Cerqueu informació sobre l’eritromicina i feu un comentari sobre la seva utilització actual. Activitat 10. en grup. Estudi d’una epidèmia: Incidència de la grip A 1a part. Incidència de la grip A. “26/11/2009 500

Llegiu aquest text, i responeu a les preguntes finals:

La grip A redobla la seva expansió a Catalunya i provoca dues noves morts El director de Salut Pública, Antoni Plasència, admet que la taxa es pot incrementar amb l’arribada del fred El virus de la grip A ha redoblat aquesta setmana la seva expansió a Catalunya després d’una lleu aturada en la taxa d’incidència, i per primera vegada s’ha situat per sobre dels 500 casos per 100.000 habitants, amb dues noves morts. Amb les dues defuncions, de persones adultes amb condicions de risc prèvies, les morts causades per l'A/H1N1 s’eleven a 20, en una setmana en què la taxa ha crescut fins als 577 casos per cada 100.000 habitants, segons ha explicat avui el director general de Salut Pública de la Generalitat, Antoni Plasència. Augmenta la incidència en nens de 0 a 5 anys Plasència, que ha participat en un acte de promoció de l’alimentació saludable amb la consellera de Salut, Marina Geli, ha precisat que la incidència entre els nens de 0 a 5 anys ha augmentat fins als 1.000 casos per 100.000, principal causa de la incidència general. En els nens de 5 a 14 es manté estable en els 1.300. El director de Salut Pública ha admès que la taxa encara es podria incrementar amb l’arribada del fred, si bé ha confiat que "no s’hauria de prolongar gaire setmanes", seguint el patró d’altres comunitats autònomes on sembla que el virus estaria remetent, ha afegit. Un 20% del personal sanitari ja s’ha vacunat En relació amb la mort de les dues nenes sense patologies prèvies, Plasència ha assenyalat que encara no es disposa d’informes concloents. També ha instat els professionals sanitaris a prosseguir amb la seva vacunació --ho han fet al voltant del 20%-- com a mesura de protecció individual i per als pacients.” Qüestions:


51/61

1.- Al començament del text es diu que: “la taxa d’incidència...s’ha situat per sobre dels 500 casos per 100.000 habitants”, com és possible que sigui aquesta taxa si la incidència en nens de 0 a 5 anys és de 1000 casos per 100.000? 2.- Feu servir els vostres coneixements científics per explicar el fet que es donin més casos de malalts per grip A entre la població infantil que entre els adults. 3.- Quina és la tendència actual de la taxa d’incidència d’aquesta malaltia? 4.- Per quina raó creieu que és molt convenient la vacunació del personal sanitari 2a part. Llegiu aquest text, i responeu a les preguntes finals:

1/9/2009 TOT EL QUE CAL SABER SOBRE EL VIRUS

¿Com és i què cal fer davant la grip A? ELPERIODICO.CAT publica en forma de preguntes i respostes aquesta guia per conèixer millor la malaltia Com cada any, però bastants setmanes abans, s’ha desencadenat l’epidèmia de grip. La gran diferència és que aquesta temporada la causa un virus nou que ha provocat una gran alarma des que va ser detectat a Amèrica del Nord l'abril passat, l'A/H1N1. Afortunadament, aquest patogen és força benigne i la proporció de morts que està causant és més baixa que la que en anys anteriors van produir els virus estacionals. Això és degut en part al fet que les persones majors de 60 anys gairebé no pateixen la malaltia, molt probablement perquè el seu sistema immunitari recorda una infecció causada fa més de mig segle per un virus semblant. Davant l'A/H1N1 han de tenir especial cura les dones embarassades, que contrauen la malaltia en una proporció més alta que la població general, els grans obesos i les persones que presenten malalties cròniques. I malgrat ser relativament benigne, es produeixen uns quants casos de pneumònia directament causada pel virus que donen lloc a pronòstics greus i a l'internament dels pacients en unitats de cures intensives.

Després de l’alarma que va desencadenar la declaració del nivell de pandèmia per part de l'Organització Mundial de la Salut, la por d’una gran mortaldat s’ha vist dissipada pels fets.

Per ajudar els lectors a afrontar el problema de la millor manera possible, ELPERIODICO.CAT publica en forma de preguntes i respostes aquesta guia per conèixer millor la malaltia i afrontar-ne en bones condicions les conseqüències. ¿QUINS SÓN ELS SÍMPTOMES DE LA GRIP A? ¿COM ES PRODUEIX EL CONTAGI? ¿QUINES MESURES D’HIGIENE S’HAN D’ADOPTAR? ¿QUÈ CAL FER SI S’EMMALALTEIX DE GRIP A? ¿ES POT EMMALALTIR DE GRAVETAT A CAUSA DE LA GRIP A? ¿QUINES PERSONES HAN D’ANAR MÉS AMB COMPTE AMB LA GRIP A? ¿QUANTES PERSONES CAURAN MALALTES DE GRIP A? ¿HI HA VACUNA CONTRA LA GRIP A? ¿COM HA SORGIT EL VIRUS DE LA GRIP A? ¿S’IMPOSARÀ EL VIRUS DE LA GRIP A L'ACTUAL VIRUS ESTACIONAL?

Questions:


52/61

1.- Quin és el nom del virus i on va aparèixer per primer cop? 2.- Que vol dir que un agent patogen és benigne? 3.- Què és una pandèmia? Creieu que estava justificada la declaració de la grip A com una pandèmia? 4.- Citeu tres apartats que considereu rellevants en una bona guia per conèixer la malaltia. Elaboreu un tríptic sobre la grip A que contingui els aspectes més rellevants i importants per informar a la població. Feu servir els conceptes i descripcions següents: ¿Quins són els símptomes de la grip A? Febre molt alta des del principi. Tos seca i persistent. Els símptomes de la grip A són una mica diferents dels que provoca la infecció gripal dels últims hiverns. La grip antiga sol començar amb febre no gaire alta, de menys de 39 graus, que va augmentant. Dolor de tots els ossos, sensació d'influença o gran postració, i dificultat creixent per respirar, són els malestars immediats que, en molts casos, es prolonguen entre 10 i 15 dies. La grip A, en canvi, s'inicia amb una sobtada febre de 39 graus o més, provoca un malestar general semblant a l'anterior però hi afegeix una tos seca, contínua, persistent dia i nit, i molt intensa. Això la converteix en altament contagiosa, ja que el malalt llança constantment virus a l'ambient.

¿Com es produeix el contagi? Estant a prop d'algú que esternuda. Tocant un objecte contaminat. Els esternuts d’un malalt són la via més usual de contagi de qualsevol grip, inclosa la nova. De la gola de la persona infectada broten unes gotetes plenes de virus que poden entrar en les vies respiratòries de les persones que hi estiguin a prop. Aquestes mateixes gotetes poden dipositar-se en objectes, algú pot després tocar-los, acostar-se la mà al nas o la boca i encomanar-se. Un infectat pot encomanar el virus des d’un dia abans que es manifestin els símptomes de la grip fins a set dies després. La temperatura òptima per a un virus de la grip són els 33 graus, la que tenim a l'interior del nas a l'hivern.

¿Quines mesures d’higiene s’han d’adoptar? Tapar-se la boca a l'esternudar. Rentar-se les mans sovint. Mai s'ha de tossir o esternudar sense tapar-se la boca, per evitar projectar cap als altres les gotetes plenes de virus. El més correcte és cobrir la boca amb un mocador de paper i tirar-lo a les escombraries. Si no se'n té cap, el millor és tapar-se la boca amb les mans i després rentar-se-les. Tant si s'està malalt com si no, és convenient rentar-se les mans sovint, sobretot després d'esternudar, anar en transport públic, tocar un carro de la compra, un telèfon, un ordinador, el pom d'una porta o altres objectes susceptibles d'estar contaminats. També convé netejar més freqüentment les taules, els poms de les portes i altres objectes que es toquin molt.

¿Què cal fer si s’emmalalteix de grip A? Abrigar-se i quedar-se a casa. La majoria de vegades, la grip es cura sola, per l’acció del propi sistema immunitari. Per ajudar a superar-la s'han de prendre les mesures habituals: abrigar-se, no sortir de casa per no encomanar ningú, beure aigua i sucs en abundància per rehidratar-se, menjar aliments sans i prendre analgèsics com el paracetamol per alleujar el dolor i el malestar. Per evitar col·lapsar els serveis sanitaris, convé trucar al servei Sanitat respon (902 111 444) abans d'anar al metge o a les urgències hospitalàries. No s'han de prendre antivirals si no els recepta el metge. La toxicitat d'aquests medicaments és alta i només són efectius els primers dos dies del contagi.

¿Es pot emmalaltir de gravetat a causa de la grip A?


53/61

Uns quants infectats pateixen una pneumònia greu. Tot i que la immensa majoria de vegades els virus de la grip causen una malaltia lleu, qualsevol grip pot ser greu per a grups vulnerables de la població, com les persones amb malalties cròniques (respiratòries, cardiovasculars, immunodepressió). Però el que més preocupa de la grip A és que, en algunes persones, el virus infecta directament cèl·lules dels pulmons i, al cap de pocs dies, el malalt empitjora i pateix insuficiència respiratòria. Aquests malalts han de ser atesos en unitats de cures intensives. Activitat 11. Descriu les diferències entre una angina de pit i un infart de miocardi Activitat 12. Indica quines malalties no infeccioses es podrien evitar amb els hàbits següents:

a) dormir, com a mínim, vuit hores diàries b) Evitar situacions d’estrès c) Saber trobar formes de descans actiu i gaudir del temps lliure d) Mantenir una postura correcta en seure e) Protegir-se dels raigs directes del sol.

Activitat 13. Explica per què es poden tractar mèdicament gran part de les malalties mentals. Activitat 14. “Factors de risc de patir una cardiopatia isquèmica” Càlcul del risc de patir malaltia cardiovasculars fent servir les taules. (activitat per fer a classe fent servir un seguit de taules i fórmules per fer el càlcul de risc de patir malalties cardiovasculars, de vosaltres mateixos i de casos concrets.) Consulteu les taules corresponents i calculeu* el risc de patir una cardiopatia isquèmica del cas següent: A) Home de 50 anys, que realitza una activitat física moderada 4 cops per setmana, pressió arterial de 148/ 96 mmHg, ex-fumador, director general d’una empresa que es troba a punt de presentar un expedient de regulació de feina amb la supressió del 20% de la plantilla, valors de Colesterol total de 303 mg/dl i HDL de 33 mg/dl, sense antecedents familiars de cardiopatia. * Mostreu tots els passos seguits per tal d’arribar al resultat B) Recomaneu, tot justificant numèricament, els canvis que convé que prengui aquest pacient per tal de disminuir el seu risc de patir una cardiopatia Activitat 15. Explica per què es produeix el rebuig en els transplantament i com es pot prevenir. Activitat 16. El factor sanguini Rh (antigen Rh) és un caràcter controlat per un gen amb dos al·lels D i d. L’al·lel D és el responsable de la síntesi de l’antigen Rh (Rh positiu), que es localitza a la membrana cel·lular dels eritròcits. Aquest al·lel domina sobre l’al·lel d que no codifica l’antigen (Rh negatiu).


54/61

Una dona Rh negativa i un home Rh positiu (el pare del qual era Rh negatiu) tenen un primer fill mascle Rh positiu.

1.- Els gràfics següents esquematitzen el procés a través del qual una dona Rh negativa s’immunitza en el primer embaràs (d’un fill Rh positiu) contra l’antigen Rh. A partir dels vostres coneixements expliqueu la informació que proporciona cadascun dels gràfics.

1.

2.

3.


55/61

Activitat 17. Segons dades del Ministeri de Sanitat, la despesa farmacèutica a Espanya va ascendir a 10 909 milions d’euros. Si la població actual d’Espanya és de 45,12 milions de persones, quant es gasta, de mitjana, una persona a la farmàcia durant un any?

A) com influirà en la despesa farmacèutica l’augment de població a causa de la immigració i el creixent envelliment de la població espanyola?

B) Com contribuiria a la reducció d’aquesta despesa eliminar l’automedicació, prendre els medicaments només durant els períodes que indica el metge o prendre medicaments genèrics?

Activitat 18.


56/61

Activitat 19.


57/61

Activitat 20.


58/61

Activitat 21.


59/61

Exercicis d’avaluació contínua EAC 1. Respon breument:

A) Indica en quin tipus de malalties s’utilitzen els antibiòtics i explica perquè B) Explica perquè algunes malalties només es tenen una vegada i relaciona

aquest fet amb el funcionament de les vacunes C) La llista següent mostra algunes de les malalties epidèmiques que poden

aparèixer al nostre país. Informa’t a Internet sobre aquestes malalties i relaciona-les amb la columna de símptomes.

Malalties A. Pneumònia B. Hepatitis C. Refredat comú D. Rubèola E. Tètan

Símptomes 1. Esternuts, secreció, congestió i picor nasal, mal de coll, tos, cefalea,

malestar general 2. Febre alta, expectoració groguenca i/o sanguinolenta, dolor toràcic. 3. Febre, cefalea, erupcions a la pell, malestar general, vermellor als ulls,

faringitis, inflamació dolorosa de ganglis al voltant del clatell. 4. Inflamació del fetge, febre, cansament, nàusees, diarrea 5. Febre, paràlisi.

EAC 2. En aquesta activitat necessitareu internet

- cerqueu informació sobre el terme vacuna, d’on prové, quina va ser la primera vacuna, qui la va elaborar i com la va provar - cerqueu informació de quines vacunes es necessiten si es vol viatjar a un país en concret (a la web del Ministerio de Asuntos Exteriores, triar "paises y regiones" a l’esquerra i després triar el país a la dreta). Si vosaltres o els vostres pares van nèixer a un altre país, cerqueu aquest país.

EAC 3. “Augment de la incidència mundial de tuberculosi”

Llegiu aquest text, i responeu a les preguntes finals:

La tuberculosi és una malaltia infecciosa produïda pel bacil de Koch que afecta les poblacions més vulnerables, especialment les persones més pobres i mal nodrides.


60/61

Tot i que es pot curar, mata 5000 persones cada dia. Al voltant d’1,7 milions de persones moren cada any de tuberculosi, i l’any 2004 es van registrar gairebé 9 milions de nous casos. La tuberculosi és especialment mortífera en persones afectades de sida, que tenen un sistema immunitari debilitat. Per això, a Àfrica, cada any es produeixen 250 000 morts per aquesta causa. Malgrat les enormes dificultats que hi ha, la lluita contra la tuberculosi, sobretot al Tercer món, està essent efectiva. Els darrers deu anys, més de 22 milions de malalts de tuberculosi han estat tractats amb tractaments recomanats per l’Organització Mundial de la Salut (OMS) Recentment està augmentant una varietat de tuberculosi, anomenada multiresistent (TM-MR), perquè no respon a la farmacoteràpia ordinària, de la qual cada any es diagnostiquen gairebé mig milió de nous casos. Les taxes més altes es produeixen als països de l’antiga Unió Soviètica, tot i que l’OMS ha advertit d’una emergència de tuberculosi a Europa. A Espanya, el percentatge de tuberculosi ocasionada per bacteris resistents és baix, del 3,8%. Aquestes soques s’han detectat sobretot en viatgers, cooperants i immigrants de països de l’est, Àsia i Amèrica Llatina.

Qüestions: 1.- Qui són les persones més vulnerables a la tuberculosi? 2.- On s’ha produït l’augment més gran de la malaltia? Amb què està relacionat aquest augment? 3.- Relaciona l’abús d’antibiòtics amb l’aparició de bacteris resistents 4.- Fes un resum-opinió del text utilitzant els aspectes tractats a les tres preguntes anteriors. EAC 4, en grup. “Elaboració d’un article conjunt”

Aquesta activitat grupal (4 persones) consisteix en la redacció d’un article conjunt en base a tres (o 5) articles diferents. Cada alumne del grup es llegeix un article diferent sobre la SIDA i respon a unes preguntes (part individual de l’activitat). Posteriorment utilitzen la informació dels diferents articles per elaborar un de nou, han de triar el títol, contingut, etc. A títol individual heu de fer: Lectura de l’article i breu resum dels punts que considereu més rellevants, que us hagin xocat més, que creieu que tenen més importància a nivell social (Exercici aval cont individual)

EAC 5. Relaciona cadascuna de les malalties amb els factors de risc. Malalties

1. càncer de pell 2. Càncer de pulmó 3. Càncer d’estòmac


61/61

Factors de risc A. Abús del tabac i l’alcohol B. Exposicions prolongades al sol, el vent o les temperatures fredes C. Exposició a raigs X i radiacions d’altres materials radioactius. D. Haver tingut malaltites venèries, herpes, etc. E. Exposició freqüent a ambients on abunden els compostos de crom, níquel,

amiant i derivats del petroli F. Gastritis crònica.

EAC 6. Llegeix el text i respon les preguntes

“Segons un informe del 16 de maig de 2006, publicat a USA Today, gegantesques empreses farmacèutiques estan realitzant cada vegada més proves amb drogues, fora dels Estats Units i Europa. Actualment, Merck està fent el 50% dels experiments fora dels Estats Units. Per al 2006 s’espera que el 70% dels experiments farmacèutics de Wyeth es facin a l’exterior. A tot Amèrica Llatina, Europa Oriental, Àsia i Àfrica abunden els malalts, i desesperats i confiats en la figura del metge, es tornen presa fàcil del ràpid procés de reclutament per ser sotmesos a proves clíniques.”

Font: Saber Cómo. Institut Nacional de Tecnologia Industrial d’Argentina

A) Per què creus que aquests laboratoris sembla que estan realitzant proves de medicaments fora dels seus països d’origen?

B) Per què es diu al text que els malalts accepten aquesta experimentació amb fàrmacs?

C) Quins avantatges té aquesta experimentació per als malalts dels països on es realitza? Quisn inconvenients creus que tenen aquest tipus de proves?

Ciències per al món contemporani 1r BAT -...

Documents

Transcript of Ciències per al món contemporani 1r BAT -...