SÈRIE 3 - PAUTES
Durant els darrers estius la proliferació de meduses a les costes catalanes ha estat un fet freqüent. L’esquema adjunt mostra el cicle biològic d’una espècie comuna al Mediterrani, Aurelia aurita.
1) Completeu el següent quadre sobre el cicle biològic d’aquesta medusa i els processos que comprèn, justificant adequadament cada resposta: [1 punt]
|
Dada |
Resposta i justificació |
|
Tipus de cicle biològic |
Diplont, els adults i la totalitat de fase del cicle
són diploides. Només els gàmetes són haploides. (0,25 punts) |
|
Ubicació de la meiosi (indiqueu el número corresponent) |
7 ó 8, atès que els adults (2n) formen gàmetes (n).
Aquest procés només es pot produir per meiosi. Donem per bo tant el 7 com el
8, perquè depèn de com s’interpreti la posició del número respecte l’esquema. (0,25 punts) |
|
Tipus de reproducció presents al cicle (indiqueu el número o números corresponents a cada cas) |
En els passos 4, 5 i 6 hi ha reproducció asexual. En el passos 1 i 8 hi ha reproducció sexual. (0,25 punts) |
|
Tipus de desenvolupament (directe o indirecte) |
Indirecte, després de la fecundació es forma una larva
que posteriorment es transforma (metamorfosi) en un pòlip. (0,25 punts) |
2) Respongueu a les qüestions següents, referides a la reproducció de les meduses: [1 punt]
a) Creieu que la forma de reproduir-se de les meduses pot tenir alguna relació amb la seva ràpida proliferació quan les condicions ambientals els són favorables? Raoneu la resposta.
L’existència d’una fase de reproducció asexual permet que
els pòlips originin moltes meduses d’una forma més ràpida i menys costosa que
la fase de reproducció sexual. Aquest fet afavoreix el augment ràpid de la
població de meduses.
(0, 5 punts)
b) Expliqueu un avantatge de cadascun dels tipus de reproducció presents al cicle biològic de les meduses.
|
Avantatge de la reproducció: asexual Ha de correspondre amb
l’explicació del costat |
-
La
reproducció asexual permet que els pòlips originin moltes meduses d’una forma
ràpida i poc costosa energèticament. -
Un sol individu
pot originar als nous descendents no cal la intervenció d’un altre individu
de sexe diferent. (0,5 punts) |
|
Avantatge de la reproducció: sexual Ha de correspondre amb
l’explicació del costat |
-
La
reproducció sexual permet que l’espècie augmenti la seva variabilitat
genètica. (0,5 punts) |
3) El Josep i el Nil, dos amics de segon de batxillerat científic, van anar a banyar-se a la platja. Al passeig marítim van trobar un empleat de l’ajuntament que repartia uns tríptics sobre les meduses i les seves picades. En aquest full hi havia el dibuix del cicle biològic de la medusa que has vist abans. Observant-lo en Nil va afirmar:
-“T’has fixat, Josep?
Les meduses joves que es formen a partir d’un mateix pòlip són totes del mateix
sexe. Això és impossible!”
En Josep respon:
- “T’equivoques Nil, crec que això és correcte. No es poden formar meduses mascles i femelles a partir d’un mateix pòlip”
Digueu quin dels dos nois creieu que té raó, i justifiqueu la vostra resposta: [1 punt]
|
Qui té raó? |
En Josep. (0,2 punts) |
|
Justificació |
Les meduses es formen per reproducció asexual dels
pòlips i, per tant, els individus que es formen són genèticament idèntics. Per
això, tot seran del mateix sexe que el pòlip progenitor, femella en el cas
del cicle il·lustrat. (0,8 punts) |
Els ossos bruns, tot i que són omnívors, ingereixen el 85% dels aliments d’origen vegetal. Al final de la primavera i a l’estiu, s’alimenten preferentment de fruits com els gerds o les móres. Així que s’acosta l’hivern, s’alimenten durant gairebé vint hores diàries, ingerint tubercles i fruits secs com les glans o les castanyes. Aquest canvi en els hàbits alimentaris els permet acumular les reserves que aniran consumint durant els mesos que duri la hibernació.
1. Tant els tubercles com les glans i les castanyes són molt més rics en polisacàrids que no pas en triacilglicèrids. Tot i això, durant la tardor els ossos bruns augmenten força de pes per l’acumulació de triacilglicèrids en el teixit adipós. [1 punt]
a)
L’esquema adjunt representa el
procés de conversió dels polisacàrids de la dieta en triacilglicèrids.
Completeu-lo anomenant el metabòlit que correspon a cada lletra i el procés que
correspon a cada número.
0,1 punts per cada resposta encertada (0,6 punts en
total)
|
Metabòlits |
A |
Glucosa |
|
B |
Acetil-CoA |
|
|
C |
Àcid Gras (o bé àc.
palmític) |
|
|
Procés |
1 |
Digestió |
|
2 |
Glucòlisi |
|
|
3 |
Esterificació o Síntesi de triacilglicèrids |
b) El fet que la major part de l’energia de reserva s’acumuli en forma de triacilglicèrids és molt avantatjós per als animals hibernants. Expliqueu raonadament el motiu d’aquest avantatge.
0,4 punts
Hi ha dues raons bàsiques:
-
La hidròlisi d’un
gram de triacilglicèrids proporciona 9,1 kcal. En
canvi, la hidròlisi d’un gram de polisacàrid només en proporciona 4,3. Per tant,
per aconseguir la mateixa reserva energètica en forma de polisacàrids, un
animal hauria de duplicar la massa dels teixits dedicats a acumular reserves,
la qual cosa és un desavantatge evident.
-
D’altra
banda, els triacilglicèrids es poden emmagatzemar en força menys espai que una
quantitat equivalent de glicogen (es necessita molta menys aigua per
emmagatzemar un gram de greix que un de glicogen)
Per obtenir la
puntuació total només cal que l’alumnat utilitzi un dels dos arguments citats
2. Estudis experimentals han demostrat que els ossos hivernants només utilitzen triacilglicèrids com a font d’energia. [1 punt]
a) Utilitzeu els vostres coneixements sobre catabolisme per justificar si la següent afirmació és correcta: “El rendiment energètic d’una molècula d’àcid gras és molt superior al d’una molècula de glucosa.”
0, 5 punts.
L’afirmació és, en efecte, correcte. Els àcids grassos es
degraden a través del procés de la beta-oxidació. La
glucosa, en canvi, ho fa a través del procés de la glucòlisi. En condicions
aeròbies, tant en una via metabòlica com en l’altra, els productes finals es
converteixen en acetil-CoA, la molècula que
connecta aquestes vies amb el cicle de Krebs i la cadena respiratòria. A partir de cada acetil-CoA s’obtenen, aproximadament, 12 ATP. Ara bé, per
cada glucosa s’originen només dues molècules d’acetil-CoA,
mentre que per cada molècula d’àcid gras se n’obtenen tantes com la meitat del
nombre de carbonis que conté. Conseqüentment, el nombre d’ATP
que s’obtindran a partir d’un àcid gras serà notablement superior.
Per
obtenir la puntuació total no caldrà citar el nombre concret d’ATP que s’originen en cada cas. Serà suficient argumentar
que el nombre de molècules d’acetil-CoA que s’obtenen
en un cas i l’altre és substancialment diferent.
També s’obtenen molts altres NADH pel camí, a cada volta
de la beta-oxidació, i també a la glucòlisi.
També poden dir que un àcid gras té els carbonis més
reduïts (CH2) que una glucosa (CHOH), per la qual cosa es podrà oxidar més,
donant més energia.
b) L’aigua és del tot indispensable per a la vida. Durant els mesos que dura la hibernació, els ossos bruns no beuen ni una gota d’aigua ja que l’obtenen del seu metabolisme. Quina via metabòlica genera com a producte final l’aigua que necessiten els ossos durant la hibernació?
0,5 punts.
L’aigua que l’ós bru
necessita per subsistir, s’obté a la cadena respiratòria a partir de l’oxidació
dels coenzims reduïts (NADH i FADH2) que s’originen tant en el
procés de la beta-oxidació
com en el cicle de Krebs.
OPCIÓ A
La processionària del pi, Thaumetopoea pityocampa, és un insecte que s’alimenta de les fulles del pi, provocant danys per defoliació. Per a combatre aquesta plaga és important conèixer quins factors afecten el seu cicle biològic. La taula següent mostra els resultats d’un estudi sobre el desenvolupament de les larves exposades a diferents temperatures durant els 10 primers dies de vida:
1. Responeu a les qüestions següents: [1 punt]
a. Sabent que les larves de 10 dies poden assolir una longitud màxima de 5,5 mm, completeu les dades que falten a la taula.
|
Temperatura (ºC) |
longitud mitjana (mm) |
Increment de la longitud mitjana (mm) |
Increment de la longitud mitjana en relació a l’increment màxim de longitud que pot assolir una larva de 10 dies (%) |
|
|
Larves acabades de néixer |
Larves de 10 dies |
|||
|
-10ºC |
2,5 |
2,5 |
0 |
0 |
|
10ºC |
2,5 |
2,8 |
0,3 |
10 |
|
15ºC |
2,5 |
3 |
0,5 |
16,6 |
|
20ºC |
2,5 |
5 |
2,5 |
83,3 |
|
25ºC |
2,5 |
5,5 |
3 |
100 |
|
30ºC |
2,5 |
2,5 |
0 |
0 |
0,3
punts (0,025 per cada valor correcte)
b) A partir de les dades de la taula anterior, elaboreu un gràfic de barres que relacioni la temperatura i el desenvolupament larvari mesurat com el percentatge entre l’increment de longitud assolit i el màxim que es pot assolir. Quines conclusions es poden deduir a partir d’aquest gràfic?
Gràfica:
0,3 punts
Conclusions:
la
temperatura influeix en el desenvolupament larvari. Valors de temperatura entre
20 i 25 ºC afavoreixen el seu màxim creixement, mentre els altres valors de temperatura, superiors o inferiors,
no els permeten créixer tant o fins i tot impedeixen el desenvolupament
(creixement)
(0,4
punts)
En total aquest apartat puntua 0,7 punts.
2. Per créixer, les larves de processionària muden quatre vegades, fent als 10 dies la primera muda. El diflubenzuró és un insecticida que impedeix la muda de les larves, la qual cosa provoca la seva mort.
Dissenyeu un experiment que permeti determinar la dosi mínima d’insecticida a partir de la qual les larves no poden fer la muda. Indiqueu amb claredat quin és el control de l’experiment. [1 punt]
Per fer-lo disposeu de:
- una població de 200 larves acabades de néixer
- fulles de pi per alimentar les larves
- diflubenzuró en diferents dosis: baixa, mitja i alta
- diversos terraris amb sistemes que permeten controlar:
la temperatura
la il·luminació
la humitat ambiental
- Fer 4 grups de larves (A, B, C,D) semblants formats
pel mateix nombre d’individus, per exemple 50 (rèpliques)
- Cada grup el posem en un terrari, controlant que tots
tinguin els mateixos valors de:
temperatura, per exemple 20ºC
il·luminació, per exemple 12 hores de llum per dia
humitat ambiental, per exemple 50%
aliment (igual quantitat, a les mateixes hores...)
El que està resaltat vol dir que no cal que els alumnes diguin cap
exemple, només dient mateixos valors de temperatura, il·luminació... etc ja
n’hi ha prou.
- Insecticida:
Administrar, barrejat amb l’aliment, l’insecticida:
Grup A, una dosi baixa
Grup B, una dosi mitja
Grup C, una dosi alta
Grup control, Grup D, és el grup al qual no
s’administra insecticida
El
control de l’experiment se centra:
·
en assegurar
que les variables controlades tenen els mateixos valors a tots els grups
·
en el fet que
es variï la dosi d’insecticida en 3 grups i en la presència d’un grup sense
insecticida.
- Observar i quantificar en cada grup les larves que no poden fer la muda per
determinar la dosi adequada d’insecticida
3. Quines són les variables independent i dependent d’aquest experiment? Justifiqueu la resposta. [1 punt]
|
Variable independent: Dosi o quantitat de diflubenzuron (0,25 punts) |
Justificació: És la variable que l’investigador modifica deliberadament (0,25 punts) |
|
Variable dependent: Fer la muda (0,25 punts) |
Justificació: És la variable que varia com a resultat dels canvis
introduïts en la variable independent (0,25 punts) |
