27 de novembre 2015

Deixeu que dormin fins més tard

Deixeu que dormin fins més tard


La cara de son els delatava. No havien dormit prou i allà estaven, a les vuit del matí a l'institut. El curs va començar ahir per a més d'1,5 milions d'alumnes a Catalunya, 455.000 dels quals tenen entre dotze i divuit anys. Aquests són els més matiners. Les classes d'ESO, batxillerat i FP de grau mitjà comencen cap a les 8 hores -infantil i primària cap a les 9 hores-. S'aixequen abans i molts descansen poc a la nit.
Passa en la majoria de països. Per això, metges i científics de les universitats d'Oxford, Harvard i Nevada han fet una crida internacional perquè els instituts comencin la jornada a les deu del matí. A l'article Sincronitzar l'educació a la biologia adolescent, publicat aquest mes a la revista científica Learning, Media and Technology , demanen que les classes s'adaptin a les necessitats dels alumnes, i no a les dels adults, ja siguin els pares o els professors. "Gairebé tothom creu que els adolescents han d'anar a dormir aviat per aixecar-se d'hora", assenyala Paul Kelley, científic de l'Institut de Neurociència de la Universitat d'Oxford i primer signant de l'estudi. "Però els adults són els que haurien d'adaptar-se als canvis en el cicle del son que afecten els nois d'aquesta edat, afegeix. L'estudi repassa les últimes investigacions en patrons de son i les conseqüències que tenen en el rendiment acadèmic. Amb l'arribada de la pubertat, el rellotge biològic canvia, es torna més lent.
Per un motiu fisiològic, no d'hàbits, als adolescents els agafa son més tard de forma natural. Però continuen necessitant dormir unes nou hores diàries, perquè el seu cervell està en formació -fins als vint anys-. "Un adolescent que s'aixeca a les 7 del matí equival a un adult que s'aixeca a les 4.30 de la matinada", afirma l'article. Amb els horaris actuals, si un estudiant de quinze o setze anys comença les classes a les 8, ha de despertar-se entre les 6 i les 7 del matí. Per anar ben descansat a l'institut i complir les nou hores de son necessàries, s'hauria de ficar al llit entre les 21 hores i les 22 hores. El problema és que el seu cervell "no els permet anar a dormir aviat", insisteix Kelley. La vigília a aquesta edat arriba a partir de les 23 hores, i la seva hora de despertar-se natural se situa cap a les 8 del matí. Per això, els autors de l'article defensen que els centres de secundària obrin a partir de les deu.
A Catalunya, el Departament d'Ensenyament ha rebut una gran quantitat d'alertes de professors sobre això: cada vegada més alumnes van a classe amb signes d'haver dormit poc. Falta de concentració, somnolència o irritabilitat són alguns dels efectes. També els retards. Les dades sobre absentisme escolar de la conselleria assenyalen que la majoria de campanes es produeixen durant la primera hora de classe, perquè els alumnes s'adormen i arriben tard. Tot i així, el Departament descarta ara per ara modificar els horaris escolars."Tenim un problema de falta de son, això és evident; però de moment l'organització dels instituts no canviarà", afirma la titular d'Ensenyament, Irene Rigau. "Pares i alumnes han d'adaptar els seus hàbits socials, anar a dormir abans i seguir unes pautes que els ajudin a tenir un descans saludable i reparador", continua.
El neurofisiòleg i especialista en medicina del son Javier Albares sí que veu de bon ull que els instituts endarrereixin l'inici de les classes. "Les vuit del matí és molt aviat per a un adolescent, aquest horari no s'adapta al seu ritme biològic", assegura. Ara bé, considera igual de necessari un canvi d'hàbits socials. Les dues mesures -començar la classe a les deu i anar-se'n al llit a una hora adequada- han d'anar juntes, afirma. Albares col·labora amb la plataforma Ara és l'hora, que impulsa una reforma horària a Catalunya per adequar-la als usos europeus, amb jornades laborals més compactades, avançant el dinar i el sopar per guanyar qualitat de vida: canviar la concepció cultural del temps.
Un dels pilars d'aquesta reforma és el son. I els horaris dels instituts no hi ajuden precisament. Comencen molt aviat, acaben a les dues o les tres del migdia, amb la qual cosa els estudiants acaben de dinar cap a les 16 hores. "És molt tard, després no tenen ganes de sopar fins a les deu de la nit o més tard", lamenta Albares. "I a més hi ha el tema de les extraescolars", afegeix aquest metge de la Clínica del Son Estivill. Les activitats esportives solen durar fins a les nou o les deu de la nit per als nois més grans -els toca la pista al final de la jornada, abans van els nens més petits-. "Una activitat física o intel·lectual intensa abans de dormir no ajuda a agafar el son", afirma Albares.
Classes que comencen d'hora, dinar i sopar tard, extraescolars que acaben de nit, i al final de la jornada, a contestar els missatges de Whatsapp i actualitzar el Facebook... Tot això sumat a un cicle del son que canvia i que, de forma natural, empeny a anar al llit més tard. El resultat és un cansament crònic, alerta l'estudi d'Oxford i Harvard. No és cap broma, afirmen: per cada dues hores menys de descans, el risc de fracàs escolar es duplica i la salut se'n ressent.

10 de novembre 2015

Cèl·lules 3 D


Aquesta entrada amplia la informació que us vaig donar fa un mes. Espere que el treball que us espera (realitzar un model tridimensional d'una cèl·lula) siga del vostre gust. Fins i tot us la podeu menjar. Ací teniu més fotos de models de cèl·lules.

El treball es pot fer de manera individual o per parelles. Podeu utilitzar molts materials, però recordeu que es puntuarà aquells que representen millor els diferents orgànuls i estructures cel·lulars. Més instruccions a la fi del document que us he enviat al vostre correu electrònic.

Cada equip ha de realitzar dos maquetes:
  1. Una maqueta d'una cèl·lula eucariota(animal o vegetal)
  2. Una maqueta d'una cèl·lula procariota, d'una cèl·lula en mitosi o d'un orgànul com un mitocondri o un cloroplast.
Finalment una explicació completa del vostre treball:
  • Objectius del treball: (per a què fem aquest treball)
  • Metodologia: (com ho hem fet?) Podeu afegir més fotos o un video curt
  • Informe descriptiu: què significa cada una de les estructures que apareixen en el vostre model, quina és la funció d'aquesta estructura en la cèl·lula, etc., 
  • Valoració: (quines coses heu aprés fent-lo ?)

Aquest informe és la part més important del treball, així que caldrà esforçar-se en la seua realització. Pot fer-se de manera escrita (tot afegit les fotografies pertinents del procés de realització i resultat final), però també podeu utilitzar el format vídeo, molt més interessant, ja que podreu explicar sobre la marxa el que esteu fent.




Un velcro pel DNA

Llegit a Centpeus, secció del diari Ara

nucleosome.jpg El DNA que tenim al nucli de les nostres cèl·lules és com un fil tremendament prim (uns pocs àtoms de gruix), però increïblement llarg (Un parell de metres per cada cèl·lula). Amb aquestes dimensions és evident que per ficar-lo dins una cèl·lula, cal empaquetar-lo de manera molt eficient. Això es fa a diferents nivells.
Per començar, el DNA no està lliure sense més sinó que es troba unit a unes proteïnes anomenades histones. Aquestes histones tenen forma cilíndrica i la cadena de DNA dóna una parell de voltes a cada histona, de manera que la seva longitud ja quedarà reduïda a menys de la meitat. El DNA embolicant les histones es plega sobre si mateix en espiral, i aquesta espiral torna a plegar-se alguna vegada més, com si fos un solenoide, fins que es formen les estructures anomenades cromosomes.
Normalment el DNA no està tant plegat sinó que el trobem en forma del fil de nucleòtids unit a les histones. Però això genera un problema. El DNA s’ha de copiar a RNA per després fabricar proteïnes, però això és impossible mentre la cadena estigui unida a la histona. Primer cal que es desenganxi per permetre que la maquinaria enzimàtica s’uneixi a la doble hèlix i faci la seva feina. I això, la cèl·lula ho ha resolt amb un sistema ben elegant.
La primera cosa que cal entendre és com s’ho fa el DNA per mantenir-se enganxat a aquestes proteïnes. La histona és una proteïna rica en aminoàcids que presenten càrrega positiva, com la  lisina i l’arginina. En canvi, el DNA té un bon grapat de grups fosfat carregats negativament. Les càrregues negatives del DNA s’atreuen amb les positives de la histona i tots dos es queden enganxats. Un sistema ben senzill.
Aleshores, quan toca que el DNA es repliqui  o es tradueixi a RNA, cal trobar la manera de separar-los. I d’això se n’encarreguen uns enzims anomenats acetiltransferases. El que fan és unir (transferir) grups acetil a la histona. Aquests grups tenen càrrega negativa, de manera que la superfície de la histona, que fins aleshores era positiva i molt atractiva pel DNA, passa a tenir càrrega negativa. I com que  les càrregues iguals es repelen, el DNA se separa de la histona i ja es pot transcriure sense problemes.
Una vegada enllestida la feina arriba un segon grup d’enzims anomenats desacetilases que treuen els grups acetil de la histona. Així recupera la seva càrrega positiva i el DNA s’hi torna a enganxar. Un sistema senzill basat només en atraccions i repulsions electrostàtiques. Naturalment, a partir d’aquí s’ha anat veient que hi ha molts més detalls que regulen el sistema i que fan moltes més coses, però la essència principal manté la seva elegància.
Farmacològicament també són molt interessants. Si poguéssim bloquejar la funció dels enzims que acetilen i desacetilen les histones de les cèl·lules tumorals, podríem matar les cèl·lules amb facilitat. El problema és, com sempre, fer-ho sense afectar les cèl·lules sanes.
La feina de les histones sembla molt important. Qualsevol problema i el DNA no funcionarà correctament. Potser per això són unes de les proteïnes més estables que hi ha al llarg de la evolució. Pràcticament no hi ha diferències entre les histones d’animals i de plantes. Dels 102 aminoàcids, només n’hi ha dos de diferents entre la histona H4 dels pèsols i la de les vedelles.
I és que si una cosa és molt important i funciona correctament, el millor és no tocar-la gaire.

Materials interactius sobre la cèl·lula

En aquesta web teniu moltíssimes activitats interactives sonbe l'estructura  cel·lular i la funció dels orgànuls. Us seleccione aquelles que pense que són més interessants:

Tutorial: Estructura cel·lular  Completíssim tutorial que compara els diferents tipus cel·lulars. Intenta respondre les qüestions que se't plantegen ja que no són massa complicades

Animacions sobre estructura i funciones dels orgànuls cel·lulars:
També trobareu informació en aquesta pàgina

ALCOHOL O AIGUA OXIGENADA?

Casualment fa un temps, vaig llegir aquesta entrada del sempre recomanable bloc CENTPEUS i mira per on parlava de desnaturalització de les proteïnes o dels enzims, així que pense que podríeu llegir-lo


Un dels problemes que té ser un nen petit és que de tant en tant et fas esgarrinxades, et peles els genolls o et fas un trau al cap. Habitualment, i per sort, no són lesions greus, però cal fer-hi algunes cures. Sobretot cal netejar i desinfectar per evitar que una rascada sense importància esdevingui l’origen d’una infecció de conseqüències imprevisibles. I aquí es planteja un dubte quasi existencial. A la ferida cal posar-hi alcohol? O millor aigua oxigenada?
Jo sempre ho havia tingut molt clar. L’alcohol picava moltíssim, de manera que la meva opció era l’aigua oxigenada, que feia una bromera espectacular, però que de fet, no pica. Però, és clar, aquest no és un motiu de pes a l’hora de triar (encara que per a mi si que ho fos).
El que passa a les ferides lleus és que es trenca la pell, una barrera pràcticament impenetrable per la majoria de microorganismes. I a la ferida, amb tota seguretat hi ha un bon grapat de bacteris que estaran encantats de mirar de colonitzar el nostre organisme. Per tant, la primera cosa que cal fer és netejar la ferida. I he dit netejar i no desinfectar conscientment. La millor opció per començar és aigua. Molta aigua. Cal treure les restes de materials estranys que puguin quedar. Normalment terra en el cas de les criatures, però poden ser restes de rovell, de paper o del que sigui. Cada partícula és un focus d’infecció garantida. En realitat aigua i sabó és el millor, però si la ferida és important, el sabó pot coure molt. Aigua freda és ideal, perquè si hi ha una mica de sang, el fred causa vasoconstricció i facilita que deixi de sagnar.
Però un cop neta, ja cal triar l’antisèptic que hi posarem. Als hospitals i les ambulàncies en tenen de més sofisticats, però a les cases bàsicament hi ha alcohol i aigua oxigenada.
L’alcohol de la farmaciola és etanol amb algun compost afegit per donar-li mal gust i que no se’l beguin. Quan el posem a la ferida el que fa és alterar l’estructura de les proteïnes. Tècnicament se’n diu “desnaturalitzar-les”, però simplement es tracta que la manera com estaven plegades a l’espai queda alterada i deixen de funcionar. I si la majoria de proteïnes deixen de funcionar, les cèl·lules no poden mantenir el metabolisme i es moren. I qui diu cèl·lules, diu bacteris. De manera que amb l’alcohol matem els bacteris, encara que també les nostres pròpies cèl·lules de la ferida. No és una gran mortaldat, òbviament, però per això pica tant. I un problema és que pot costar més que cicatritzi ja que les proteïnes que haurien de fer-ho les hem desnaturalitzat amb l’alcohol. No passa res, perquè el cos ja en portarà altres, però sempre es retarda una mica la curació.
En realitat l’alcohol és ideal per netejar la pell abans de fer una ferida, per exemple quan anem a posar una injecció. L’alcohol matarà part dels bacteris que hi ha a la superfície i a més com que s’evapora molt de pressa, ja no molestarà després. També va bé per netejar el material amb el que tocarem les ferides.
L’altra possibilitat és l’aigua oxigenada. Si la molècula d’aigua té la fórmula H2O, la de l’aigua oxigenada és H2O2. En lloc d’un oxigen n’hi ha dos. Per això el nom, encara que el més tècnic seria peròxid d’hidrogen. El cas és que l’aigua oxigenada és una molècula molt reactiva i alguns dels productes que genera, com el radical hidroxil, són encara més tòxics. En realitat és tan tóxica que la que fem servir està dil·luida al 3%. Tots aquests compostos que es generen, reaccionen amb proteïnes i altres molècules de la cèl·lula i les modifiquen causant també que el metabolisme s’alteri i la cèl·lula mori. De nou, això serveix per les nostres cèl·lules o pels bacteris.
En aquest cas el problema és que el cos té mecanismes molt bons per eliminar l’aigua oxigenada. Tenim un enzim, anomenat catalasa que la transforma en aigua i oxigen. De fet, l’espuma blanca que surt en posar l’aigua oxigenada a una ferida és causada per l’oxigen que allibera la catalasa en eliminar l’aigua oxigenada. Ah! I molts bacteris també tenen la seva pròpia catalasa. Tot plegat fa que la seva efectivitat sigui limitada. (Però va bé per netejar taques de sang!)
Hi ha qui creu que ni una cosa ni l’altre, però potser això sigui exagerat. Si la ferida és lleu, sempre seran una ajudeta per eliminar uns quants microbis. I si és greu, el millor és anar al metge, que posarà agents antisèptics més efectius. Jo segueixo preferint l’aigua oxigenada per allò que no pica. Ves per on, al final si que és un argument!
En tot cas, el més important, allò que no es pot deixar, és aigua per netejar la ferida. Molta aigua freda. La resta és discutible, però netejar amb aigua és imperatiu.

Presentació PREZI dels teixits vegetals

UN VIATGE VIRTUAL FINS A L'ÀTOM

Acabe de veure la següent animació i crec que no us la podeu perdre. És una pàgina interactiva on podrem visitar tres estructures, el braç d'una persona, un ordinador i el far d'un cotxe, endinsant-nos en escales progressivament més petites.
Pel que fa a l'assignatura de biologia, us recomane que entreu a l'interior del braç d'aquest senyor. Veureu teixits, cèl·lules, cromatina, la doble hèlix, nucleòtids, àtoms, protons i, fins i tot, els quarks.

Una gran animació, interessantísima, per a les vostres assignatures de ciències Recordeu: vosaltres ja heu estudiat en classe aquests conceptes. Ara solament cal recòrrer-los virtualment i intentar entendre la complexitat de la matèria (viva).

Sort en el vostre viatge!

Un article relacionat amb els teixits vegetals

Aprenent dels vegetals: L’efecte lotus

Lotus.jpg 

Amb molta freqüència, descobriments importants comencen simplement mirant al voltant amb una certa curiositat. I un bon exemple el tenim quan als anys setanta en Wilhelm Barthlott, un botànic de la Universitat de Bonn, es va fixar en una característica de les fulles dels lotus (Nelumbo nucifera). Aquesta planta aquàtica, molt valorada per les cultures orientals, presenta unes fulles excepcionalment brillants i netes. De fet, les fulles de lotus no s’embruten gairebé mai ja que la pluja llisca amb una facilitat extraordinària per la seva superfície i, en fer-ho, s’emporta tota la pols.
En observar aquestes fulles al microscopi electrònic es va veure un fet fascinant. Les gotes d’aigua dipositades sobre les fulles del lotus no llisquen per sobre sinó que pràcticament van rodant sense tenir-hi gairebé contacte amb la superfície. Quan l’aigua no s’adhereix a una superfície diem que aquesta és hidròfoba. Però en el cas del lotus, la superfície passa a ser hiperhidròfoba gràcies a dos particularitats microscòpiques.
La primera és un recobriment amb una mena de cera que per les seves propietats químiques ja li donen una bona característica hidrofòbica. Simplement les ceres, igual que els olis, no es barregen amb l’aigua. Però això no ho explicava tot. La clau estava en la forma de la superfície. Les fulles del lotus no tenen una superfície plana sinó que mostren tot de petites protuberàncies. Això fa que el contacte de les gotes d’aigua amb la fulla tingui lloc únicament en la part superior d’aquests punts  pugui “rodar” sense gairebé interaccionar-hi.
Quan cau pols a la superfície de la fulla, tampoc té cap lloc on unir-se amb força, de manera que si hi passa una gota d’aigua, l’aigua serà la zona amb més facilitat per enganxar-se, de manera que la pols és arrossegada amb una facilitat extrema per l’aigua. El resultat és que la fulla del lotus es neteja pràcticament sola. D’això se’n diu “efecte lotus” i, a més de imatges ben curioses, ja es comença a aplicar per fabricar superfícies auto-netejables.
Després de tot només es tracta de fabricar les coses amb una superfície cerosa i amb rugositats microscòpiques. Una de les primeres coses que van fer va ser una cullera amb la que pots agafar mel i deixar-la caure tota sense que en quedi res unit a la superfície. També estan fent-se teixits per fabricar tendals que es netegen perfectament sense res més que una mica d’aigua (de pluja). Es podrien fer llaunes de salsa de tomàquet de les que tot el contingut cauria sense problemes ni deixar res a la superfície de la llauna. I així, la imaginació és l’únic límit en les aplicacions que té l’efecte lotus.
Potser aviat tindrem teixits per fer una roba amb la que no hauràs de patir per si et taques mentre estàs dinant. Una esquitxada de salsa de tomàquet lliscaria sense quedar enganxada.
El que fa gràcia és que la manera d’aconseguir una superfície perfectament neta és just la contraria del que sembla dictar l’experiència. Sempre pensàvem que les superfícies són més fàcils de netejar com més llises siguin. El motiu és que la porqueria es queda amagada als racons. Però a escala microscòpica trobem que per aconseguir una superfície neta el que cal és que no sigui llisa sinó rugosa.
Tot plegat un bon exemple de les lliçons que podem aprendre dels vegetals.

Pràctica virtual de Microscopia



Aviat farem unes pràctiques al laboratori per aprendre a utilitzar el microscopi. Ací teniu informació sobre webs que us poden ajudar a saber-ne més
  1. El microscopio virtual
  2. Aquesta altra pàgina és més complicada i, a més, està en anglés. Però podreu utilitzar un microscopi electrònic virtual: Podreu observar una abella, pol·len, algues unicel·lulars, etc. Hi apareixen una sèrie de comandaments amb els quals podreu regular els augments, el contrast, la brillantor, enfocar la mostra, etc.
Si entreu en aquest enllaç podreu realitzar millor la pràctica d'observació microscòpica. No es tracta de copiar el que diuen les webs, sinó de traure'n la informació necessària. Hi ha moltes webs com aquesta en internet. Si trobeu alguna interessant, me la podeu enviar per email i ho tindré en compte.

En aquest enllaç pots comprovar el que saps de la cèl·lula. Aquest altre test és també prou interessant

Per últim, pots descarregar-te un programa anomenat LABORATORIO CELULAR

La identitat


Episodi del programa tres14 dedicat a la identitat emés en octubre de 2011. Aquest episodi  es centra en la identitat, un enigma al centre de la nostra existència. El nostre ADN juga un paper crucial en qui som. Però, genèticament parlant, els éssers humans som extraordinàriament semblants. El 99,9% dels nostres gens són idèntics. Només un 0,1% és diferent. En el reportatge del programa veurem com identificar gens associats a trets concrets ha estat un dels primers passos de la Ciència per estudiar què ens fa ser éssers individuals. Són els científics Jesús Pujol i Guila Fidel, que expliquen, en el programa, com el cervell humà construeix la identitat de les persones i què és el que passa quan falla, mentre que Manel Esteller, Francesc Calafell i Lourdes Fañanás, desvetllen quin és el paper dels gens en la construcció del jo.

Tres documents sobre el descobriment de la doble hèlix.

Ací teniu tres documents que us ajudaran a preparar els vostres treballs sobre el descobriment de l'estructura de l'ADN.




Introduint les cèl·lules i la seua estructura

Les webs, videos i animacions  que us he seleccionat, seran de gran utilitat per poder assolir els continguts mínims del tema de la cèl·lu...