Guia Essencial de Biologia i Geologia: Conceptes Clau

La Fotosíntesi i la Respiració Cel·lular

Les plantes, com a éssers autòtrofs, són capaces de fabricar la seva pròpia matèria orgànica. Això ho fan gràcies a un procés fonamental anomenat fotosíntesi, que té lloc principalment a les fulles, en unes estructures microscòpiques anomenades cloroplasts.

El Procés de la Fotosíntesi

Aquest procés comença quan la planta capta la llum solar. Aquesta llum és absorbida per la clorofil·la, el pigment verd que dona color a les fulles i que té la capacitat de transformar l’energia del Sol en energia química.

Per a dur a terme la fotosíntesi, la planta també necessita diòxid de carboni (CO₂), que agafa de l’aire a través dels estomes, uns petits porus situats sobretot a la part inferior de les fulles. A més, necessita aigua (H₂O), que obté del sòl mitjançant les arrels, i que puja fins a les fulles a través dels vasos conductors (el xilema).

Una vegada dins dels cloroplasts, la planta combina l’aigua i el diòxid de carboni gràcies a l’energia solar. Aquesta reacció produeix glucosa, un sucre que conté molta energia, i com a residu, oxigen, que s’allibera a l’atmosfera a través dels mateixos estomes.

Així doncs, la fotosíntesi és essencial no sols per a la planta (que aconsegueix energia per viure), sinó també per als altres éssers vius, ja que produeix l’oxigen que respirem i és el punt de partida de tota la cadena alimentària.

Equació General de la Fotosíntesi

CO₂ + H₂O + llum solar ⟶ Glucosa (C₆H₁₂O₆) + O₂

La Respiració Cel·lular

La glucosa fabricada no queda emmagatzemada sense més. La planta l’utilitza per obtenir energia a través d’un altre procés: la respiració cel·lular, que té lloc en els mitocondris. Allà, la glucosa es combina amb oxigen i es transforma en energia (ATP), diòxid de carboni i aigua.

És a dir, la planta fabrica la seva pròpia energia a partir del Sol i després la utilitza per dur a terme totes les seves funcions: créixer, florir, formar fruits, transportar nutrients, etc.

Capes de la Terra Segons la Fluïdesa de les Roques

Si ens basem en la fluïdesa de les roques, observem les següents capes:

• Litosfera: Capa rígida de gruix variable (60-200 km) que inclou l'escorça i part del mantell superior. Està formada per grans plaques tectòniques que semblen "surar".
• Astenosfera: Ocupa part del mantell superior (fins a 700 km). En aquesta capa de caràcter plàstic, la temperatura i pressió arriben a valors que permeten que les roques es desfacin en alguns llocs. En ella tenen lloc els corrents de convecció.
• Mesosfera o Esfera Mitjana: Ocupa la resta del mantell (estat sòlid). En la zona de contacte amb el nucli (Zona D) es creu que podrien haver materials fosos.
• Endosfera o Esfera Interior: Coincideix amb el nucli extern (materials fosos, líquids) i el nucli intern (sòlid).

Les Capes de l'Atmosfera Terrestre

• Troposfera: És la capa inferior i fa possible la vida. Conté el 80% dels gasos atmosfèrics i és la capa del clima, on tenen lloc la major part dels fenòmens atmosfèrics. És la capa de l'efecte hivernacle. La temperatura decreix gradualment amb l'altura. L'aire té la màxima densitat (major concentració d'O₂). Els avions poden superar-la. El seu límit superior és la tropopausa.
• Estratosfera: Abunda l'ozó estratosfèric (bo), de gran importància per a la vida a la Terra. La temperatura creix amb l'altura.
• Mesosfera: La temperatura decreix amb l'altura. És la capa on es desintegren la majoria dels meteorits. El seu límit superior és la mesopausa.
• Termosfera: La temperatura augmenta a causa de l'absorció de la radiació solar. S'hi produeixen les aurores boreals. El seu límit superior és la termopausa.
• Exosfera: Està composta principalment per hidrogen i heli. L'aire és tan tènue que no pot captar la llum del Sol i per això el cel està enfosquit. Marca el límit entre l'atmosfera terrestre i l'espai exterior.

Tipus de Cèl·lules i Regnes Biològics

Comparativa de Cèl·lules Vegetals, Fúngiques i Animals

• Cèl·lula Vegetal: Presenta paret cel·lular de cel·lulosa, cloroplasts, poques i grans vacuoles. Nutrició autòtrofa.
• Cèl·lula Fúngica: Presenta paret cel·lular de quitina, vacuoles més petites (vesícules). Nutrició heteròtrofa.
• Cèl·lula Animal: Forma variada, moltes i menudes vacuoles, centrosoma i centríols. Nutrició heteròtrofa.

Característiques Comunes i Diferències Cel·lulars

• Cèl·lules Vegetals i Animals: Ambdues poden ser pluricel·lulars.
• Cèl·lules Animals i Fúngiques: Presenten lisosomes i centríols (en animals), nutrició heteròtrofa.
• Estructures Cel·lulars Generals (eucariotes): Aparell de Golgi, mitocondris, lisosomes, membrana plasmàtica, paret cel·lular (en alguns), reticle endoplasmàtic, ribosomes, nucli amb ADN, nucleòl.

Els Sis Regnes Biològics

• Bacteria (Bacteris): Organismes procariotes unicel·lulars.
• Archaea (Arqueus): Organismes procariotes unicel·lulars.
• Protista (Protozous i algues): Organismes eucariotes, generalment unicel·lulars.
• Fungi (Fongs): Organismes eucariotes, unicel·lulars o pluricel·lulars i heteròtrofs.
• Plantae (Plantes): Organismes eucariotes, generalment pluricel·lulars, autòtrofs i amb varietat de teixits.
• Animalia (Animals): Organismes eucariotes, pluricel·lulars, heteròtrofs.

Ascens de l'Aigua en les Plantes

L’aigua és capaç d’ascendir des de les arrels cap a les fulles gràcies a diversos mecanismes:

• Transpiració: És l'evaporació contínua d’aigua a través dels estomes de les fulles, que provoca un efecte de succió que fa ascendir l’aigua des de l’arrel. Aquesta pèrdua es produeix per la circulació d’aire a l’exterior de les fulles. Les fulles han de mantenir els estomes oberts el temps més gran possible per a captar el diòxid de carboni necessari per a la fotosíntesi.
• Capil·laritat: Els vasos del xilema són molt prims (menys d’1 mm de diàmetre) i això afavoreix l’ascensió de l’aigua per efecte capil·lar.
• Força de Cohesió de les Molècules d’Aigua: Les molècules d'aigua es mantenen unides entre si (cohesió) i s'adhereixen a les parets del tub (adhesió), creant una columna contínua que permet que, en tirar d'una molècula, les altres també ascendeixin.