28 de març 2017

Potències de 10



i un video resum que us agradarà més


L'univers conegut

Tot i que estudiarem principalment el nostre sistema Solar, cal destacar que l'Univers conegut és molt més gran. En aquestes fotografies, anàlogues a les que tens al llibre en la pàgina 12, t'ajudarà a entendre la immensitat de l'espai. Cada fotografia apareix en la següent representada per un punt marcat en roig. I penseu que el grup local de galàxies és una petitíssima part de tot l'Univers. Tot fent clic sobre les fotos, les podràs veure amb més detall.

Terra

Sistema Solar
Proximitats del Sistema Solar


Via Làctia
Grup Local de Galàxies

Un dels experiments més importants del segle XX

Stanley Miller i l'origen de la química prebiòtica


per Jeffrey L. Bada


L'experiència de Miller la teniu al minut 47:30. Són uns pocs minuts, però quins minuts.... La resta del capítol és increïble i us recomane veure'l. Un dels documentals de Biologia que més m'ha agradat en els molts anys que impartisc classes i això que ja tens anys i Carl Sagan ja fa molts anys que ja no està entre nosaltres


A la tardor de 1952, un professor i premi Nobel de seixanta anys, Harold C. Urey, i un estudiant de postgrau de 22, Stanley L. Miller, es van asseure en un despatx del Departament de Química de la Universitat de Chicago per discutir com podrien simular les condicions i reaccions que van produir els compostos orgànics de la Terra primitiva. Una conferència d'Urey a la tardor de 1951 va estimular l'interès de Miller per una qüestió que durant molt de temps s'havia considerat inextricable: com es va originar la vida a la Terra a partir de matèria inanimada. Després d'esperar quasi un any, Miller va aconseguir finalment reunir el valor per a acostar-se a Urey i preguntar-li sobre la possibilitat de realitzar un experiment per verificar les idees d'Urey sobre la creació dels compostos orgànics en la Terra primerenca. Després d'una certa vacil·lació, Urey va accedir a permetre a Miller dur a terme l'experiment, sempre que obtinguera resultats en sis mesos que suggeriren que valia la pena continuar-lo. El problema que ocupava la seua atenció en la reunió de 1952 era com crear un experiment que poguera demostrar com es podrien haver produït alguns dels compostos orgànics essencials que es pensa que van ser importants per a l'origen de la vida (Bada i Lazcano, 2012).

MODELANT LA TERRA PRIMIGÈNIA AL LABORATORI

Urey i Miller van reconèixer que en els processos químics generals que ocorren en la superfície de la Terra participaven tres components generals: l'energia, l'atmosfera i els oceans. Però, com es podria simular la interacció d'aquests components en un experiment de laboratori? Es pensava que es podien utilitzar diversos tipus d'energia, incloent-hi la radiació còsmica i ultraviolada, la desintegració radioactiva, la calor i les descàrregues elèctriques. Es van adonar que un problema amb l'ús de la radiació i la calor com a fonts d'energia era que resultaven massa energètiques i probablement destruirien qualsevol compost orgànic al mateix ritme que se sintetitzaven. Per tant, van decidir centrar-se en les descàrregues elèctriques com a font d'energia per al seu experiment. 
Els químics havien estat experimentant amb espurnes elèctriques en mescles de gasos des del treball pioner de Lord Cavendish en el segle xviii, que va demostrar que l'acció d'una descàrrega elèctrica resultava en la producció d'àcid nitrós (Cavendish, 1788). Durant el segle xix es va produir una investigació extensa de la síntesi de compostos orgànics simples usant una varietat de condicions. El 1913 Walther Löb va aconseguir sintetitzar un aminoàcid simple, la glicina, mitjançant l'exposició de formamida humida a una descàrrega elèctrica silenciosa i a llum ultraviolada (Löb, 1913). No obstant això, sembla que ningú havia pensat de quina manera podrien relacionar-se aquests experiments amb la síntesi prebiòtica (abans de la biologia) i l'origen de la vida. 
Probablement les descàrregues elèctriques eren comunes en les etapes primerenques de la Terra. L'atmosfera devia estar sotmesa a una gran quantitat de raigs amb efecte corona. Els raigs també devien estar associats amb les erupcions volcàniques, que també van ser comunes en la Terra primitiva. Al laboratori, amb una simple bobina comercial de Tesla es pot reproduir fàcilment una descàrrega que simule aquests processos. 
A la Terra moderna, una de les principals característiques de la interacció atmosfera-oceà és l'evaporació de l'aigua i la condensació en l'atmosfera en forma de precipitació. A la Terra actual la precipitació que cau al continent torna als oceans mitjançant les aportacions dels rius. En una mitjana global, els rius descarreguen aproximadament 4,2 × 1016 litres per any en els oceans (Fekete, Vörörsmarty i Grabs, 2002). Com que els oceans de la Terra contenen 1,3 × 1021litres d'aigua, això vol dir que l'aportació d'aigua dels rius és la de la totalitat dels oceans en només uns 30.000 anys. 
A la Terra primerenca probablement hi havia menys continents de grans dimensions i les úniques àrees de terra exposades sobre l'oceà eren illes relativament petites. Per tant, l'aportació d'aigua fluvial no podria haver estat un component important del cicle de l'aigua. Més aviat la forma dominant perquè l'aigua que s'evaporava de l'oceà hi tornara devia ser la precipitació directa sobre la seua superfície. 
Per a modelar aquests processos generals Urey i Miller van dissenyar un aparell de vidre que incloïa un matràs d'aigua connectat a un altre matràs més gran amb elèctrodes que proporcionaven energia per descàrrega elèctrica (figura 1). El matràs d'aigua es podia escalfar per replicar l'evaporació. També hi havia un altre connector entre els dos matrassos en què un condensador actuava sobre l'aigua en estat gasós i la tornava al matràs d'aigua, simulant la precipitació. L'aparell es va evacuar primer per eliminar qualsevol traça d'aire (l'oxigen podia provocar una explosió) i després se li va afegir una mescla de gasos. Urey suggeria que l'atmosfera primitiva estava composta de gasos reductors com l'hidrogen, el metà i l'amoníac. Per tant, quan es van realitzar els primers experiments, es va utilitzar aquesta mescla de gasos. 

EL NAIXEMENT DE LA QUÍMICA PREBIÒTICA

Els primers resultats van ser espectaculars! Poc després que començara la descàrrega entre els elèctrodes gràcies a la bobina de Tesla, les superfícies del vidre i l'aigua de l'aparell es van tornar marrons (figura 1). Després de sis dies, tot estava cobert d'un material fosc i viscós d'aspecte oliós. Òbviament, s'havia produït algun tipus de reacció química. Miller va interrompre de seguida l'experiment per a determinar quins gasos quedaven en el matràs. A més dels gasos inicials, hidrogen, metà i amoníac, després de la descàrrega hi havia monòxid de carboni i nitrogen. Basant-se en les quantitats finals de metà més monòxid de carboni i en les quantitats inicials de metà, Miller va estimar que un 50-60 % del carboni present originàriament com a metà s'havia convertit en compostos orgànics, la immensa majoria dels quals eren materials polimèrics complexos (Miller, 1955). 

Tot seguit, Miller va analitzar la solució aquosa i va realitzar alguns tests senzills per detectar alguns compostos orgànics específics. Va detectar-hi aminoàcids com la glicina, l'alanina, β-alanina i l'àcid α-aminobutíric, així com àcid fòrmic, àcid glicòlic, àcid làctic, àcid acètic i àcid propiònic. L'experiment va ser, per tant, el primer a demostrar que els compostos orgànics associats amb la bioquímica es podien simular sota les condicions possibles de la Terra primigènia. El primer article es va publicar en Science el 15 de maig de 1953 (Miller, 1953). Els mitjans de comunicació es van fer eco de la publicació i Miller es va fer mundialment famós1. Acabava de complir 23 anys. Resulta interessant d'aquesta reconeguda publicació que Miller hi apareguera com l'únic autor. Urey li va dir a Miller quan es va presentar el document que volia que fóra l'únic autor. Pensava que, si apareixia com a coautor, tothom li atorgaria a ell tot el crèdit. 
Miller es va disposar llavors a caracteritzar millor els diferents compostos sintetitzats en l'experiment. Va provar altres variacions del disseny original de l'aparell, així com diferents quantitats relatives de gasos. En total, Miller va informar de més de 20 compostos diferents sintetitzats en l'experiment. Miller també es va adonar que l'aminoàcid es formava per la síntesi de Strecker, coneguda des de feia cent anys (Strecker, 1850). En aquesta síntesi es formen reactius com el cianur d'hidrogen (HCN), els aldehids i les cetones en la descàrrega elèctrica. Aquests, en dissoldre's en aigua en presència d'amoníac, reaccionen i produeixen aminoàcids (després d'un parell de passos intermedis). El mateix procés va sintetitzar els hidroxiàcids detectats per Miller. Tot seguit es mostren les seqüències de reacció: 

HCN + Aldehids/Cetones + NH3 → aminoàcids
HCN + Aldehids/Cetones → hidroxiàcids

Per provar si aquesta seqüència de reacció explicava alguns dels compostos detectats per Miller, va realitzar noves anàlisis de la solució d'aigua (Miller, 1957). Va descobrir que, després de realitzar l'experiment durant 25 hores, el HCN era present en una concentració d'aproximadament 40 μM, els aldehids en 1 μM i el total d'aminoàcids arribava a uns 2 μM. Aquests components no s'havien pogut detectar al principi de l'experiment. A més, la concentració d'amoníac havia disminuït constantment durant l'experiment. Això va proporcionar proves clares que la síntesi de Strecker era, en efecte, el mecanisme per a la síntesi dels aminoàcids en l'experiment. Altres compostos detectats per Miller, com la urea, es podien sintetitzar senzillament a partir d'amoni i cianat (format en la descàrrega elèctrica), una reacció descoberta per Friedrich Wöhler el 1828 (Wöhler, 1828).

Programa tres14: L'Univers

Episodi del programa tres14 de TV1 emés en febrer de 2011 i en el qual trobareu una gran quantitat de respostes als enigmes de l'univers.

24 de març 2017

L'Univers a escala

The planet song



Si després d'això, hi ha algú que no se sàpiga per ordre el nom dels planetes del nostre sistema solar ...........
Lyrics:

 We are the planets
 And this is our song 
Gather all your friends 
And come & sing-a-long 

Mercury is small, hot & fiery 

Venus is bright shiny & sparkly
Earth is home for you & me 
Mars has Martians... that are really funny!!! 

Jupiter is strong & very big

 Saturn is the one with so many rings Uranus is cold & far away 
Neptune is last but here to stay


Som els planetes
I aquesta és la nostra cançó 
Reuneix tots els teus amics
Vine i canta

Mercuri és petit, calent i ardent
Venus és brillant i clar
La Terra 
és la nostra llar, per a tu i per a mi 
Mart té marcians ... que 
és realment divertit!

Júpiter 
és fort i molt gran
Saturn 
és el que té molts anells
Urà 
és fred i llunyà
Neptú
 és el darrer però arriba per quedar-se.


Visiteu el Jardí de l'Astronomia a l'Umbracle de la CAC


Ara que iniciem l'estudi de l'Univers, és un bon moment per visitar el Jardí de l'Astronomia situat a l'Umbracle de la Ciutat de les Ciències. 

Així que ja podeu anar convencent als pares per a que us porten. Segur que us agradarà i aprendreu moltes coses. Ara, si voleu que compte per a la vostra nota, caldrà anar armats d'una màquina fotogràfica, fer-vos una foto i  explicar per escrit (o fent un vídeo) com funcionen un o més dels seus  dotze elements (no falta fer una explicació de tots, solament d'aquells que us agraden més; el que interessa és saber explicar com funciona i quina és la seua utilitat.. Una vegada fet el treball, me'l podeu enviar o donar-me'l passades les vacances de Pasqua

Aquesta exposició d'accés lliure ubicada a l'Umbracle, és  un excel·lent balcó des del que mirar al cel i aprendre astronomia. Qualsevol que passege per ell – dóna igual quina siga la seua edat o procedència - es convertirà, sense a penes adonar-se d'això, en un verdader apassionat d'aquesta matèria.

L'astronomia és una ciència estretament relacionada amb instruments d'observació i mesurament del cel. En este original Jardí s'han reunit alguns d'ells. Tots ells són enginys – alguns molt coneguts - que ha creat el esser humà al llarg de la història per a entendre els moviments que descriuen els diferents objectes que contemplem en la volta celeste, sobretot el Sol, la Lluna i les estreles.

A l'utilitzar aquests mòduls podem comprendre alguns conceptes bàsics com el moviment aparent dels astres, la diferència entre hora solar i hora civil o entre longitud i latitud, quan es produïxen els solsticis i els equinoccis, què és la declinació solar, etc. I ho farem d'una forma divertida, interactiva i divergent. Perquè hi ha poques coses que exciten més la nostra curiositat que observar el cel. 


Webs per poder aprendre astronomia

Us passe algunes webs on podreu traure molta informació -clara i senzilla- per poder estudiar el tema,  realitzar el vostres futurs treballs i passar una bona estona jugant amb alguna de les seues activitats interactives.

Pàgina de l'Agencia Europea d'Astronomia (ESA)




Pàgina de l'agència Espacial Europea per als més menuts: ESA KIDS. Informació molt senzilla però útil. Informació sobre el Sistema Solar, curiositats, jocs interactius o activitats per construir maquetes de satèl·lits artificials.

Per als interessats en participar en l'astroconcurs  en la modalitat de maquetes, en aquesta pàgina tindreu tot el necessari per construir alguna.

També teniu en la pàgina d'ESA Kids la maqueta de la sonda Rossetta

Qui deia que l'astronomia era avorrida?

22 de març 2017

Vídeos YouTube sobre la historia de la terra

Us passe alguns vídeos que us poden ayudar a preparar els vostres treballs sobre la Història de la Terra.

Un documental de National Geographic sobre la història dels nostre planeta.

Evolució de la vida


Sobre el procés d'hominització i l'evolució humana.

Webs sobre evolució humana

Una web interactiva sobre evolució humana, provinent de la Xarxa telemàtica educativa de Catalunya. Molt senzilla.

Molt més completa és aquesta web en anglés. Especialment cal consultar l'apartat TIMELINE.

TAmbé trobareu una gran quantitat d'informació en aquesta web del ministeri d'Educació

Una animació molt simpática que us enceran com és realmente l'evolució humana.


Notícies actuals recollides al diari El País

Web de Portal Ciència

Material per estudiar el tema de la història de la Terra

Altra vegada visitem aquesta web "La isla de las ciencias amb un material prou interessant,  molt senzill i explicat a través d'activitats amb unes animacions molt aconseguides



Heu d'anar a la unitat 4, la historia de la tierra, on trobareu informació teòrica, un glossari amb les paraules més importants i un conjunt d'activitats pràctiques  relacionades amb la datació absoluta  o una reconstrucció de la història geològica d'una illa. Activitats que us permetran preparar amb més garanties les activitats qua caldrà respondre el dia de l'examen. Finalment teniu la possibilitat de fer una autoavaluació del tema en l'apartat EVALUACION (amb 8 preguntes autocorregibles)

L'explosió cambriana


Ensenyar Ciència amb música. Això és el que fa el professor de la primària John Palmer. El  grup es diu "quant més brillant és la llum més més gruixudes les ulleres".  El trio va compondre una cançó per parlar de la explosió cambriana, un important esdeveniment geològic de fa 570 ma.



Traducció

L'explosió cambriana va passar al mar
en una època d'invertebrats i gran diversitat
Es van provar tota mena de  tipus de cossos, els ssils ho diuen
La classe dominant eren els Trilòbits
Pots veure'ls amb la seua primera muda ("de l'exoesquelet")


Fa 545 Milions d'anys va iniciar-se el Palezoic
Podem veure petxines marines al fons del mar
Hola, Pikaia, rei de la columna vertebral
Opabinia, què tal t'ha anat?
Mai més us tornarem a veure

L'explosió cambriana. Toda la vida està a l'oceà (bis)


Marella estava molt bé
Walcott li va seguir la pista
Hallucigenia tenia molt estil, però ja no viuen entre nosaltres
Compte amb l'Anomalacaris
per si de cas algú encara nada a l'escull coral·lí
Llavors els Trilòbits eren encara  molt agressius
I tot va passar en un període de temps tan breu

tornada

Oooooooh Canadà, oooooooh Canadà
Canadà, Canadà


A més, ací teniu un material didàctic sobre l'explosió cambriana que veurem en classe. 

Criatures curioses

Usant l'evidència fòssil proveu de comparar les característiques dels animals d'avui amb les dels fòssils. Es pot predir l'estil de vida dels animals extints que vivien al mar al voltant de 515 milions d'anys abans que hi hagués plantes o animals a la terra.

Per a cada un dels cinc animals es mostra en el diagrama cal respondre de forma raonada a les següents preguntes
  • De quin animal(s) vius d'avui en dia està relacionat?
  •  Com es mouen els animals? (Nadar, arrossegar-se, flotar,retorçar, saltar).
  • Com atrapa el seu menjar? (els depredadors sovint tenenmembres per a la captura de preses. No tots els animals són herbívors o carnívors, alguns són de filtradors (com les clotxines) o s'alimenten dels fons marins (com els cucs).
  • Podien veure? (Els depredadors sovint tenen els ulls grans per  caçar).
  • Hi ha evidència d'altres òrgans que podia captar senyals del medi ambient com antenes?
  • Observeu el diagrama de la pàgina 3. On penses que vivien? (Nadant, en el fons del mar,soterrat en els sediments , damunt d'un altre animal o vegetal).
  •   Es pot deduir res més sobre l'estil de vida d'aquests cinc animals?
 

Per últim un interesante i breu vídeo sobre l'explosió cambriana. En Youtube trobare molts mes vídeos sobre la historia de la Terra


Una cançó per aprendre la historia de la Terra

Aprén la història de la Terra amb música (i millora el teu anglés)

08 de març 2017

Animacions de biologia en 3D

Us transcric una entrada del molt recomanable bloc STUBLOGS

El Dolan DNA Learning Center (DNALC) és una institució privada que té la seva seu a la ciutat de Nova York, i que està dedicada a treballs d’investigació en genètica molecular, així com a la divulgació i ensenyament on-line dels conceptes bàsics de genètica.
Per això ofereix una biblioteca virtual en la que hi ha animacions de diferents conceptes, i que ens poden ser útils per les classes de Biologia de Batxillerat. Aquestes animacions es poden consultar directament o bé es poden descarregar i, d’aquesta manera, utilitzar-les a classe sense necessitat d’estar connectat a la xarxa.
Si bé hi ha una sèrie d’animacions bidimensionals (clonació, seqüenciació del DNA, transformació del DNA, PCR,…), crec que el millor apartat és el que ens presenta animacions en 3-D com, per exemple, les següents:



Principis de genètica


Aplicació dissenyada per donar suport l'ensenyament i l'aprenentatge de la genètica en batxillerat. El material està dividit en cinc seccions: continguts, idees importants, glossari, activitats i enllaços d'interès. Els continguts estan organitzats en tres unitats, encara que nosaltres no veurem res de la segona unitat:
  • Genètica clàssica
  • Genètica de poblacions
  • Genètica molecular
 Les seves pàgines inclouen imatges, animacions o experiments interactius que il·lustren determinats conceptes. L'alumne pot emular virtualment els experiments de Mendel amb pèsols o controlar la reproducció de les animacions del cicle cel·lular.

Animacions sobre genètica molecular

Comencem amb el tema del mecanisme de la replicació. Certament, mirant el vostre llibre de text, no sembla molt fàcil d'entendre, però aquest vídeo de Youtube us ho farà molt més asequible.



El video ha estat extret d'aquesta pàgina on tindreu accés a diferents aspectes d'aquest procés





Altres animacions al voltant del tema dels mecanismes de la replicació de l'ADN:


DNA Replication Fork (805.0K)


How Nucleotides are Added in DNA Replication (1028.0K)


Ara tractarem l'expressió de la informació genètica o, dit d'una altra manera, el tema de la síntesi de proteïnes i ho farem començant de zero, per anar incidint en aspectes més concrets (el procés de la transcripció, la maduració de l'ARNm en eucariotes i la traducció).  Comencem amb aquesta animació: 


Ara toca aplicar el que ghem aprés. En la següent animació poder construir una seqüència d'una proteïna a partir de la informació continguda en una cadena d'ADN.

Una vegada ja sabem les bases del procés, podem passar a observar aspectes més particulars en les animacions que teniu a continuació:

Repàs de genètica mendeliana

Us passe uns videos que repassen d'una manera clara i efectiva, tot el que necessiteu saber de genètica per enfrontar-vos a l'examen de selectivitat.






A més, si encara teniu algun dubte concret, heus ací una lista completa de vídeos d'aquesta professora sobre genètica. 


Tres experiements cabdals en la història de l'ADN

Tres experiments cabdals en la història de l'ADN


1- L'experiència d'Avery, McLeod i McCarty (1944)


En 1928, Frederick Griffith descrigué el  fenomen anomenat transformació (bacteriana) en pneumococs. Hi havia dos tipus de pneumococs:
  • Els pneumococs de tipus R (rugosos) formen colònies d'aspecte rugós sobre un medi sòlid (placa Petri), i són poc virulents.
  • Los pneumococs de tipus S ( smooth- llisos) formen colònies d'aspecte llis i brillant sobre un medi sòlid (placa Petri).  Es caracteritzen per posseir una càpsula de polisacàrids en la superfície cel·lular que els protegeix del sistema inmunitari de l'hoste i provoquen infeccions que maten l'animal en 3 ó 4 dies.

Griffith va concloure l'existencia d'un "FACTOR DE TRANSFORMACIÓ" que habia estat transferit des dels pneumococs S morts als pneumococs R vius. Aquest factor de transformació havia convertit els pneumococs R en pneumococs S amb la càpsula de polisacàrids que els fa letals

I ací una versión molt mes light en vídeo que segur que us agrada




Però, quina relació té això amb l'ADN? 

En 1944, Oswald Avery, Colin McLeod i Maclyn McCarty tractaren d'identificar el factor de transformació (FT), que havia de trobar-se als pneumococs S morts pel calor.


  • Tractaren els pneumococs S morts per escalfament amb detergent per obtenir un llisat cel·lular (un extracte lliure de cèl·lules que contenia el FT). Aquest llisat conté (entre altres coses) el polisacàrid de la superfície cel·lular, les proteïnes, l'ARN i l'ADN dels pneumococs S.
  • Van sometre el llisat  a diversos tractaments enzimàtics que trencaven les diferents macromolècules.
  • Injectaren en ratolins els pneumococs de tipus R vius juntament amb una fracció del llisat modificada enzimàticament 
Els resultats dels seus experiments es visualitzen en la taula que teniu a continuació:


Aquesta sèrie d'experiments demostrà que la natura química del factor de transformació (la informació genètica capaç de convertir pneumococs R en pneumococs S) era un DNA i no una proteïna com es pensava en aquella època.


2- Experiment de Herhey i Chase (1952)


En aquest experiment, juntament amb el descrit anteriorment, es demostra definitivament que l'ADN és la molècula portadora de la informació genètica.






3. L'experiment de Meselson i Stahl (1958)

En aquest experiment es demostra com és el procés de la replicació (semiconservativa) de l'ADN.


  • En aquesta web ho tenim tot molt ben explicat (en castellà). Fins i tot teniu un petit qüestionari per comprovar si heu assimilat el concepte. A continuació teniu una imatge que representa els resultats de l'experiment.



A més, tenim més animacions: 






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...