Biologia Aquest llibre és una obra col·lectiva concebuda , dissenyada i creada al Depar tament d ’ Edicions de Grup Promotor / Santillana , sota la direcció de Teresa Grence Ruiz i Anna Sagristà Mas. En l ’elaboració ha par ticipat: Aurelio Castillo de la Torre Antonio Jimeno Fernández Ignacio Meléndez Hevia Manuel Ballesteros Vázquez Miguel Ángel Madrid Rangel EDICIÓ Ana Piqueres Fernández Daniel Masciarelli García Julia Manso Prieto 3 .14 Ser vicios Editoriales EDICIÓ EXECUTIVA Begoña Barroso Nombela DIRECCIÓ DEL PROJECTE Antonio Brandi Fernández Les activitats d’aquest llibre no s’han de fer mai al llibre mateix. Les taules, els esquemes i altres recursos que s’hi inclouen són models perquè l ’alumnat els traslladi a la llibreta. 1 B A T X I L L E R A T
Índex Unitat Construeix el teu coneixement Sabers bàsics Tècniques Biologia Persones rellevants de biologia El mètode científic Història d’un descobriment científic. Katalin Karikó i les vacunes d’ARN missatger 1 La composició dels éssers vius 12 1. La biologia i els éssers vius 2. Els nivells d’organització 3. La composició química de la matèria viva 4. Els bioelements 5. Els principis immediats o biomolècules 6. Les sals minerals 7. Les dissolucions i les dispersions col·loidals 8. Principals tècniques utilitzades en bioquímica La formulació orgànica 2 Els glúcids i els lípids 38 1. Monosacàrids 2. Disacàrids 3. Polisacàrids 4. Àcid gras 5. Greix 6. Lípid de membrana 3 Les proteïnes i els àcids nucleics 64 1. Composició de les proteïnes: els aminoàcids 2. L’estructura de les proteïnes 3. Les propietats de les proteïnes 4. La classificació de les proteïnes 5. Composició dels àcids nucleics 6. L’àcid desoxiribonucleic 7. L’àcid ribonucleic La digestió de les proteïnes Els experiments de Hershey i Chase 4 La cèl·lula: unitat d’estructura i funció 90 1. El descobriment de la cèl·lula 2. Forma i mida de les cèl·lules 3. L’estructura de les cèl·lules 4. Els mètodes d’estudi de les cèl·lules Preparació de mostres per al microscopi òptic Preparació de mostres per al microscopi electrònic Interpretació de talls en microscòpia 2
Unitat Construeix el teu coneixement Sabers bàsics Tècniques 5 Membranes cel·lulars i orgànuls no delimitats per membranes 116 1. La membrana plasmàtica 2. Les membranes de secreció 3. El citoplasma 4. El centrosoma 5. Els cilis i els flagels 6. Els ribosomes El transport passiu a través de la membrana 6 Orgànuls cel·lulars delimitats per membranes 140 1. El reticle endoplasmàtic 2. L’aparell de Golgi 3. Els lisosomes 4. Els vacúols 5. Els peroxisomes i els glioxisomes 6. Els mitocondris 7. Els cloroplasts 8. El nucli cel·lular Identificar orgànuls cel·lulars a partir de micrografies 7 L’arbre de la vida 162 1. Dominis Archea i Bacteria 2. Domini Eukarya. Regne Protoctista 3. Domini Eukarya. Regne Plantae 4. Domini Eukarya. Regne Fungi 5. Domini Eukarya. Regne Animalia 6. Identificació de microorganismes Fer una tinció de Gram Observar i identificar microorganismes 8 Nutrició en animals: digestió i respiració 182 1. Els processos digestius 2. L’aparell digestiu dels invertebrats 3. L’aparell digestiu dels vertebrats 4. La respiració i la nutrició 5. L’aparell respiratori dels invertebrats 6. L’aparell respiratori dels vertebrats Comprovar l’activitat digestiva 3
Índex Unitat Construeix el teu coneixement Sabers bàsics Tècniques 9 Nutrició en animals: circulació i excreció 202 1. L’aparell circulatori 2. L’aparell circulatori en invertebrats 3. L’aparell circulatori en vertebrats 4. El sistema limfàtic 5. L’excreció Identificar els tipus de cèl·lules a la sang Disseccionar un cor de xai 10 Relació en animals: receptors i efectors 220 1. Els estímuls i les respostes 2. La recepció dels estímuls en els invertebrats 3. La recepció dels estímuls en els vertebrats 4. La resposta motora 5. La resposta secretora Investigar sobre la visió estereoscòpica Relacionar el moviment articular amb els tipus de palanques 11 La coordinació nerviosa i hormonal en animals 238 1. La coordinació nerviosa 2. El sistema nerviós en els invertebrats 3. El sistema nerviós en els vertebrats 4. El funcionament del sistema nerviós en els vertebrats 5. La coordinació hormonal 6. La coordinació hormonal en els invertebrats 7. La coordinació hormonal en els vertebrats Investigar sobre els reflexos 12 Reproducció en animals 258 1. La reproducció i els seus tipus 2. Els gàmetes 3. L’aparell reproductor 4. La fecundació 5. El desenvolupament embrionari i postembrionari 6. La reproducció en animals invertebrats 7. La reproducció en animals vertebrats 4
Unitat Construeix el teu coneixement Sabers bàsics Tècniques 13 La nutrició de les plantes 278 1. La nutrició de les plantes 2. La incorporació dels nutrients 3. El transport de la saba bruta 4. L’intercanvi de gasos i la transpiració 5. La fotosíntesi 6. El transport de la saba elaborada 7. La síntesi i l’emmagatzematge de substàncies 8. Les substàncies de rebuig Dissenyar i desenvolupar una experiència sobre la fotosíntesi 14 La relació de les plantes i la regulació del seu creixement 300 1. Els factors de regulació 2. Els tipus de fitohormones 3. El moviment de les plantes 4. Fotoperíode i termoperíode 5. Els mecanismes de defensa de les plantes Dissenyar una experiència per identificar els efectes de les hormones vegetals 15 La reproducció de les plantes 314 1. Els tipus de reproducció en plantes 2. La reproducció dels briòfits 3. La reproducció dels pteridòfits 4. Els espermatòfits. La reproducció en les giospermes 5. La reproducció en les angiospermes 6. La millora dels cultius Annex 330 Histologia 5
Ciència que s’encarrega de l’estudi de la vida La biologia estudia els éssers vius en totes les formes i els nivells, des de l’origen i l’evolució fins a les propietats. El camp d’estudi de la biologia inclou tots els grups d’éssers vius, tant l’estructura com la funció i les relacions dels uns amb els altres. Per això, a la biologia hi ha diferents àrees de coneixement. Antropologia. Estudia els aspectes biològics i socials de l’ésser humà. Biofísica. Estudia els fenòmens vitals segons els principis i mètodes de la física . Bioquímica. Estudia els éssers vius a escala molecular i les reaccions químiques que s’esdevenen al seu interior. Botànica. Estudia les plantes. També inclou l’estudi dels fongs i les algues. Citologia i histologia. Estudien les estructures i funcions de les cèl·lules i els teixits, respectivament. Embriologia. Estudia la formació i el desenvolupament dels embrions en animals i plantes. Etologia. Estudia el comportament dels animals en el seu medi natural . Fisiologia. Estudia el funcionament dels òrgans i aparells dels éssers vius i la seva coordinació. Genètica. Estudia l’ herència dels caràcters biològics i del material hereditari , l’ADN. Immunologia. Estudia el funcionament del sistema immunitari i les seves diverses patologies. Microbiologia. Estudia els microorganismes i el seu aprofitament industrial . Zoologia. Estudia els animals. Es divideix en àrees com l’ornitologia , l’entomologia , etc. 6 Biologia
Lynn Ma rg ul i s (1938-2011) Biòloga Va començar els estudis de Biologia a Chicago. Els va completar amb un màster en Zoologia i Genètica, especialitat en què es va doctorar el 1965. Se’n va anar a Boston per treballar com a professora de Biologia a la universitat, i allà va començar a estudiar els bacteris. Les seves recerques la van portar a elaborar una teoria segons la qual les cèl·lules eucariotes van evolucionar a partir de diverses cèl·lules procariotes mitjançant associacions permanents. També va proposar, juntament amb Robert Whittaker, una nova classificació dels éssers vius en cinc regnes (monera, protista, plantes, animals i fongs), en comptes dels tres clàssics (mineral, vegetal i animal). Br ig i t te Askona s (1923-2013) Immunòloga Va néixer a Àustria el 1923 i es va graduar a la Universitat de McGill, a Mont-real (Canadà), on va arribar amb la seva família després d’haver-se exiliat. Es va doctorar a la Universitat de Cambridge i poc temps després va començar la recerca sobre el sistema immunològic al National Institute for Medical Research (NIMR), a Londres. La seva contribució principal en aquest camp va ser l’estudi dels diferents tipus de cèl·lules implicades en la resposta immunitària, com la dels macròfags, i el seu paper en la presentació d’antígens, l’activitat dels limfòcits B en la producció d’anticossos i especialment la funció de les cèl·lules T. Kon rad Loren z (1903-1989) Zoòleg i etòleg La seva passió pels animals el va portar a tenir-ne una gran quantitat a casa, on es va iniciar en l’observació del seu comportament. Després d’estudiar Medicina, es va doctorar en Zoologia el 1933. Juntament amb el seu amic Nikolaas Tinbergen va estudiar les diferències de comportament entre animals salvatges i domèstics, centrant-se especialment en les conductes instintives que mostraven els nadons, el que es coneix com a empremta. El seu treball prolífic el va consagrar com el pare de l’etologia; va ser reconegut el 1973 amb el Premi Nobel de Fisiologia i Medicina, compartit amb dos investigadors més, per fer del comportament animal un tema de recerca biològica. And rew Ben s on (1917-2015) Biòleg Es va graduar a la Universitat de Berkeley, a Califòrnia, i es va doctorar a l’Institut de Tecnologia a Caltech, investigant la química del metabolisme de les plantes. La seva contribució més important va ser la investigació que va dur a terme entre el 1946 i el 1953, juntament amb Melvin Calvin i James Bassham, sobre la fotosíntesi. Gràcies als experiments dissenyats per Benson, van poder descobrir el complex sistema de reaccions químiques que permeten que les plantes produeixin el seu aliment a partir de la llum solar. Per aquest estudi tan important, Melvin Calvin va obtenir el Premi Nobel de Química el 1961 i, encara que la contribució d’Andrew Benson va ser fonamental, el seu treball no va ser reconegut de la mateixa manera. Persones rellevants de biologia Et presentem una selecció de persones que han aconseguit descobriments i avenços importants relacionats amb els continguts d’aquest curs. A les unitats d’aquest llibre en trobareu algunes més. En coneixes algun exemple? Escriu-ne la biografia . 7
És el conjunt d’accions i processos que apliquen les persones que investiguen de manera ordenada i sistemàtica per trobar resposta als problemes que planteja la natura . Tot i que hi ha moltes maneres de trebal lar en recerca i , per tant, no es pot parlar d’un únic mètode, per poder fer una determinada investigació científica amb rigor cal establir una línia comuna de procediment que sigui acceptada per tota la comunitat científica . El mètode científic comprèn cinc fases o etapes ben determinades. El mètode científic E X E M P L E F A S E S 1 . Pl ani fic a r el t rebal l Mitjançant l’obser vació es defineix el problema que es vol explicar i es recullen i classifiquen les dades que aporta un fenomen determinat. Es pot fer de manera directa o indirecta , usant instruments. A través de l’obser vació s’arriba al plantejament de preguntes o interrogants que cal respondre. 2 . Formul a r una hi pòte s i S’elaboren possibles explicacions sobre el problema i s’admeten provisionalment fins que se’n comprova la validesa . Es fan experiments relacionats amb el fenomen estudiat. Són observacions controlades que es poden reproduir en qualsevol moment i lloc. En la majoria dels casos intenten verificar si els resultats concorden amb la hipòtesi que s’ ha plantejat. A través de l’experimentació es generen dades i resultats amb què s’avaluen les hipòtesis. Les persones sempre s’ han preguntat per l ’origen de la v ida . Obser vacions quotidianes, com l ’aparició de lar ves en aliments que es trobaven en descomposició o mosques a la carn podrida , van fer creure que el s éssers v ius sorgien per generació espontània . El primer científic que es va qüestionar aquesta teoria va ser Francesco Redi el 1668. Redi pensava que les lar ves que apareixien a la carn podrida no sorgien per si soles, sinó que procedien dels ous que les mosques havien post sobre la carn . Per comprovar la seva idea , va col·locar trossos de carn en pots i en va deixar uns d’oberts i uns altres de tancats hermèticament. Al cap de pocs dies va trobar lar ves als oberts, però no als tancats. Va repetir l’experiment amb pots tapats amb una gasa perquè hi entrés l’aire, i el resultat va ser el mateix. Pot obert Pot tancat Carn amb larves Carn sense larves 3. De s envol upa r exp er iment s 8
La ciència i la tecnologia En els darrers cent anys, el desenvolupament de la tecnologia , el treball col·laboratiu entre institucions i organitzacions multi di sciplinàri es i una inversió econòmica més gran han permès importants avenços en totes les àrees de la ciència . Un del s camps més destacats en aquesta revolució tecnològica ha estat la informàtica , amb l a fabricació d’ordinadors cada cop més pot ents, ai xí com el desenvolupament d’ Internet i els avenços en l’aplicació de la intel·ligència artificial . 4 . Anal i t z a r el s re s ul t at s S’estudien els resultats obtinguts i es comparen amb els que s’esperarien si la hipòtesi fos certa . Se n’extreuen conclusions i , segons els resultats, la hipòtesi és acceptada o rebutjada . Si és rebutjada , es modifica o se’n planteja una altra de nova i es repeteixen les etapes anteriors. 5. De s envol upa r una l l ei c ient í fic a Si la hipòtesi ha estat verificada repetidament, s’enuncien teories o models de funcionament del fenomen en qüestió. Els investigadors comuniquen els seus resultats a la resta de la comunitat científica mitjançant congressos, articles en revistes especialitzades, programes de divulgació científica , etc. Redi va concloure que no hi apareixien lar ves perquè les mosques no podien entrar -hi i dipositar -hi els ous. Així va demostrar que la seva hipòtesi era certa . Tot i això, l’experiment va ser molt criticat per la societat de l’època i no va ser vir per rebutjar totalment la generació espontània . Al segle xvii encara continuava la polèmica. Va ser Louis Pasteur, el 1860, qui amb els seus experiments va demostrar que són els microorganismes de l’aire els que descomponen la matèria orgànica , i va concloure i enunciar aquesta llei científica : tot ésser viu procedeix d’un altre ésser viu . Pot amb gasa Carn sense larves 9
Kat al i n Ka r i kó i l e s vac une s d ’ARN mi s s atger Precursora de les dues primeres vacunes autoritzades contra el SARS-CoV-2 i fabricades amb la nova tecnologia d’ARN missatger, la seva trajectòria i el seu èxit són el fruit d’unes quantes dècades d’esforç i dedicació fins a aconseguir el reconeixement del seu treball . Història d’un descobriment científic Un grup d’investigadors dels Estats Units va fundar una empresa que va comprar els drets sobre les patents de Karikó i de Weissman : Moderna , acrònim d’«ARN (RNA en anglès) modificat». Alhora , una empresa alemanya , BioNTech , fundada el 2008 per un matrimoni turc, el doctor Ugur Sahin i la doctora Özlem Türeci , va adquirir diverses patents sobre l’ARN modificat de Karikó i de Weissman per desenvolupar vacunes contra el càncer. Va fer el primer gran pas al Centre d’ Investigacions Biològiques de la Universitat de Szeged (Hongria), on cursava el doctorat en Bioquímica : sintetitzar l’ARN missatger. Des del 1982 estudiava aquesta molècula . Va acceptar una invitació per ocupar una plaça postdoctoral a la Universitat del Temple, a Filadèlfia , per a la qual cosa es va traslladar als Estats Units amb la seva família . Allí va continuar les seves recerques, que consistien a utilitzar molècules d’ARN per guarir malalties. En aquells moments, Karikó se centrava a curar, no a immunitzar. Van caldre molts anys de treball constant, entrega, fortalesa i grans esforços perquè Karikó i Weissman aconseguissin liderar un important equip d’investigadors. Aquest any obtenen un ARN que no genera una resposta immunitària exagerada i facilita la producció de proteïnes en grans quantitats: l’anomenat ARN modificat. Karikó va ser acomiadada de la universitat i contractada a BioNTech, una companyia que no tenia ni pàgina web. Actualment ocupa el lloc de vicepresidenta sènior en aquesta empresa. 1984 1985 2005 2010 2013 10
Després d’una discussió amb el seu superior, se’n va anar a la Universitat de Pennsilvània . Tot i que les teràpies amb ARNm semblaven molt prometedores, l’entusiasme inicial es va anar diluint davant dels nombrosos fracassos. Un dels problemes principals era que els ARNm desencadenaven greus reaccions immunitàries quan s’introduïen a les cèl·lules. Durant anys ho va intentar sense cap èxit. Els anys noranta es van caracteritzar per un rebuig continu a la seva idea , massa innovadora per a aquella època . Després de diversos rebutjos de finançament, va ser degradada de categoria a la Universitat de Pennsilvània , on treballava . També li van diagnosticar un càncer. Va estar a punt d’abandonar, de buscar una altra cosa a fer en un altre lloc. Davant la necessitat de tenir una feina per renovar el visat als Estats Units, va acceptar aquesta plaça de categoria inferior i amb un sou més modest. En recollir uns papers a la fotocopiadora , Karikó va conèixer Drew Weissman , gran expert en el VIH i alumne d’Anthony Fauci , que acabava d’arribar a la Universitat de Pennsilvània . Weissman va convidar Karikó a treballar al seu laboratori per intentar obtenir una vacuna contra el VIH amb la seva nova tecnologia . BioNTech i Moderna són conegudes avui arreu del món per la seva contribució al desenvolupament de vacunes contra la COVID-19 utilitzant la tecnologia d’ARN missatger que Karikó va insistir a desenvolupar malgrat les dificultats. Un cop a l’empresa , Karikó va continuar investigant per millorar la tècnica d’ARN missatger. Aquest any va comprovar que recobrint-les de nanopartícules lipídiques s’evita que es degradin massa de pressa i se’n facilita l’entrada a les cèl·lules. 1990 1995 2000 2015 2020 11
Nutrició en animals: digestió i respiració 8 Al regne Animals hi ha un ordre amb característiques excepcionals. Es tracta dels cetacis, uns mamífers marins amb una manera particular d’alimentar-se i una manera peculiar de respirar. La balena blava és un cetaci filtrador que té unes llargues barbes còrnies que s’insereixen a manera de raspall a la part interna del maxil·lar. Per alimentar-se, la balena blava neda a poc a poc amb la boca oberta, i atrapa entre les barbes petits animals, principalment un crustaci anomenat krill. El gran estómac que té pot acumular quatre tones d’aquests animals al dia. Per quedar -se submergits, els cetacis agafen una gran quantitat d’aire a cada inspiració i , a més, tenen l’organisme adaptat per funcionar amb poc oxigen . Sota l’aigua mantenen tancats els orificis del cap o espiracles, pels quals inspiren i expiren fora de l’aigua . Aquests animals han de mantenir la respiració mentre dormen , de manera que els hemisferis cerebrals s’alternen per descansar. 12
Digues si és el mateix l’alimentació que la nutrició. Aleshores, com definiries el procés de nutrició? Per què en els ecosistemes els animals s’anomenen consumidors? Quins són els aparells i sistemes que s’encarreguen de les funcions de nutrició als animals? A què anomenem respiració en els animals? Quins sistemes de respiració coneixes? R E C O R D O E L Q U E S É E N AQ U E S TA U N I TAT… 2 L’aparell digestiu dels invertebrats 1 Els processos digestius 3 L’aparell digestiu dels vertebrats 6 L’aparell respiratori dels vertebrats 5 L’aparell respiratori dels invertebrats 4 La respiració i la nutrició 13
La nutrició del s animal s, és a dir, el conjunt de processos relacionats amb la captació de substàncies de l’exterior i la transformació i utilització posteriors, és de tipus heteròtrofa . En animals senzills, com porífers i cnidaris, la nutrició no requereix estructures especi alitzades , ja qu e pràcti cament tot es l es cèl · lul es qu e constitu ei xen l’animal tenen contacte amb el medi que els envolta. En els animals complexos es duen a terme diversos processos relacionats amb la nutrició: digestió, respiració, transport, metabolisme i excreció. Per fer -ho, aquests animals disposen d’aparells i sistemes especialitzats. Els processos digestius En l’aparell digestiu es desenvolupen els processos que preparen els nutrients per incorporar -los al sistema circulatori , que els distribuirà a les cèl·lules. 1. Els processos digestius 1 Alguns animals, com les mosques i les aranyes, aboquen sucs digestius sobre les preses. De quin tipus de digestió es tracta? 2 Explica per què la digestió mecànica facilita una digestió química posterior. A C T I V I T A T S Aparell respiratori Medi Aparell circulatori Aparell urinari Aparell digestiu Metabolisme cel·lular Nutrients i O2 Nutrients Aliments Egestió de substàncies no digerides CO2 i residus no gasosos Residus no gasosos Residus no gasosos O2 CO2 CO2 O2 1. Captura i ingestió. Incorporació a l’organisme de l’aliment que hi ha al medi . 2. Digestió. És la degradació dels aliments en molècules senzilles perquè puguin ser absorbides i passar a l’aparell circulatori . Se’n distingeixen dos tipus: mecànica (masticació i trituració) i química (enzims digestius), que pot ser intracel·lular, extracel·lular o mixta . 3. Absorció. És el pas dels productes de la digestió cap al medi intern . 4. Egestió. És l’eliminació dels productes no assimilats després de la digestió. També s’anomena defecació. 14
L’evolució a formes de més nivell estructural implica un augment de la complexitat, tant anatòmica com funcional , de l’aparell digestiu . El pas d’una digestió intracel·lular a una d’extracel·lular, amb mecanismes intermedis de digestió mixta. L’aparició, juntament amb la digestió extracel·lular, d’estructures amb funció trituradora que fan una digestió mecànica prèvia a la digestió química . La formació de glàndules digestives, com l’ hepatopàncrees, que elaboren sucs amb enzims hidrolítics* per a la digestió química . La formació de dues ober tures en el tub digestiu : la boca, d’entrada d’aliments, i l’ anus, de sortida dels residus no digerits ni absorbits. La regionalització del tub digestiu en òrgans especialitzats amb funcions concretes, com ara la ingestió, la masticació, la digestió química i l’absorció. 2. L’aparell digestiu dels invertebrats 8 3 Per què diem que no es pot parlar d’un veritable aparell digestiu en porífers i cnidaris? 4 Explica la diferència entre la digestió intra i extracel·lular. A C T I V I T A T S *Enzims hidrolítics: enzims que trenquen enllaços moleculars amb l’ajuda de l’ aigua. Òrgans i processos digestius en porífers i cnidaris En els porífers i cnidaris en realitat no es pot parlar d’un aparell digestiu pròpiament dit, sinó de sistemes de captació d’aliment i incorporació directa. Porífers Cnidaris Porus inhalants. L’aigua amb partícules d’aliment entra a l’animal a través d’aquests orificis de l’epidermis. Òscu l . L’ a ig ua su r t de l ’ an ima l a través d ’aquesta cav itat més g ran. Atri . Aquesta cavitat està recoberta per unes cèl·lules anomenades coanòcits, que amb el f lagel generen corrents d’aigua per atraure les partícules d’aliment i fagocitar -les. La digestió és intracel·lular. Cavitat gastrovascular. L’ obertura comunica amb aquesta cavitat on dos tipus de cèl·lules s’ocupen de la digestió, unes de l’extracel·lular (secreten enzims que digereixen parcialment l’aliment) i altres de la intracel·lular ( fagociten l’aliment digerit parcialment). Per tant, la digestió és mixta . Canals. Els porus inhalants comuniquen amb la cavitat general o atri a través d’aquests conductes. Tentacles. Aquestes estructures contenen cèl·lules urticants, anomenades cnidoblasts, que ajuden a capturar animals, ja que els pòlips són carnívors. Obertura. Els tentacles envolten aquesta única obertura , que fa de boca i d’anus. 15
En els altres grups d’invertebrats sí que apareix un veritable tub digestiu . Òrgans i processos digestius en platihelmints Òrgans i processos digestius en anèl·lids Òrgans i processos digestius en mol·luscs 2. L’aparell digestiu dels invertebrats Boca Faringe musculosa Pap Esòfag Pedrer Anus Intestí Mandíbules còrnies Ràdula Glàndules salivals Boca. Obertura localitzada a la zona ventral i central , per la qual també expulsen els residus no digerits. Faringe. La boca comunica amb el tub digestiu a través d’aquesta estructura musculosa , que secreta els seus propis enzims i que actuen sobre l’aliment abans d’ingerir -lo. Tub digestiu cec. A través de la faringe, l’aliment arriba a un tub cec i molt ramificat, revestit per cèl·lules que fan una digestió intracel·lular. Per tant, la digestió dels platihelmints és mixta . Tub digestiu regionalitzat. L’aliment passa per un tub dividit en diferents parts, on es digereix i s’absorbeix. La digestió, per tant, és extracel·lular. En el cuc de terra aquestes parts són : boca , faringe musculosa , esòfag, pap, pedrer, intestí i anus. En alguns anèl·lids la faringe té funció de succió. Boca. La ràdula, un òrgan raspador, hi facilita l’entrada de l’aliment. Els cefalòpodes (pops i sípies) tenen , a més, mandíbules còrnies per triturar l’aliment. Els bivalves o lamel·libranquis no tenen ràdula ; són animals filtradors que, mitjançant uns cilis situats a la vora de les brànquies, provoquen corrents d’aigua amb partícules alimentàries cap a la boca . Intestí . L’estómac comunica amb aquesta part final del tub digestiu , que acaba a l’anus. Faringe. Hi desemboquen les glàndules salivals. Esòfag. Els cilis afavoreixen que l’aliment avanci fins a l’estómac. Hepatopàncrees. Glàndula annexa que aboca enzims digestius a l’estómac. Estómac. Òrgan voluminós que està connectat amb l’ hepatopàncrees. 16
Òrgans i processos digestius en artròpodes Òrgans i processos digestius en equinoderms 5 La filtració és un mecanisme d’ingestió utilitzat principalment per animals aquàtics de vida sèssil (immòbils) o que es mouen molt a poc a poc. Tenen estructures especials (cilis, apèndixs, xarxes, barbes…) amb les quals filtren aigua i retenen l’aliment. Digues quins invertebrats fan aquest tipus de captura. 6 La regionalització i especialització del tub digestiu en els animals invertebrats està relacionada amb una més gran complexitat funcional. És correcta aquesta oració? Raona la resposta i descriune alguns exemples. A C T I V I T A T S 8 Anus Anus Pedrer Glàndules salivals Aparell bucal Pap Boca. Obertura proveïda d’ apèndixs bucals per capturar i ingerir l’aliment. Compta amb unes glàndules salivals associades, excepte en alguns insectes, proveïts d’unes glàndules labials que no secreten saliva . Els insectes presenten com a apèndixs diferents aparells bucals adaptats al tipus d’alimentació. Faringe. Comunica la boca amb l’esòfag. En els insectes es troba a l’interior de la cavitat bucal . En els aràcnids, és musculosa . Intestí . Part final del tub digestiu en la qual diferents glàndules aboquen el contingut enzimàtic. Acaba a l’anus. Esòfag. En miriàpodes i en la majoria dels insectes presenta dues dilatacions: pap (com a magatzem) i pedrer (per triturar). Estómac. En insectes i aràcnids presenta uns sacs cecs amb funcions digestives i d’absorció. En crustacis està dividit en dues estructures: sac cardíac (amb funció mastegadora) i sac pilòric (amb funcions digestives), en què s’obre un hepatopàncrees voluminós. Intestí . Aquesta part final del tub digestiu acaba a l’anus, en posició dorsal . Estómac. En les estrelles de mar, aquesta cavitat penetra als braços i forma els cecs pilòrics. Esòfag. Boca i estómac es comuniquen per aquest tub curt. Boca. Aquesta obertura està en posició ventral . En els eriçons hi ha un complex aparell mastegador anomenat llanterna d’Aristòtil. 17
En els vertebrats, l’evolució de l’aparell digestiu presenta una complexitat superior i l’existència d’òrgans més especialitzats. 3.1. Els òrgans i processos digestius a la boca Segons l a cl asse de ver t ebrat, a l a boca hi podem trobar di ferents el ements amb funcions de captació, ingestió i digestió. 3. L’aparell digestiu dels vertebrats 7 Estableix les diferències entre la digestió mecànica i la digestió química que es produeixen a la boca. A C T I V I T A T S El desenvolupament de la capa muscular del tub digestiu , que impulsa l’aliment amb moviments peristàltics. Intestí prim Pàncrees Fetge Glàndules salivals Boca i llengua Esòfag Estómac Intestí gros Anus L’aparició del control hormonal de la digestió. L’elongació i el plegament del tub digestiu , que incrementen la superfície d’absorció. La presència de glàndules digestives especialitzades en diferents parts del tub, que secreten enzims per fer la digestió química . Dentadura. Diferent a cada grup, impedeix que les preses capturades s’escapin i s’ocupa de la digestió mecànica en els mamífers. Les aus i els quelonis no tenen dents. Llengua. És una estructura de naturalesa variada i amb funcions diverses. En els peixos té una base òssia i denticles cartilaginosos. Els amfibis i rèptils presenten una llengua musculosa que serveix per capturar preses. En la major part de les aus és una estructura còrnia. En els mamífers és musculosa, distribueix l’aliment durant la digestió a la boca i empeny el bol alimentari cap a la faringe per fer-ne la deglució. Bec. És una estructura de naturalesa còrnia , característica de les aus i els rèptils quelonis, que inter vé en la captació d’aliment. La forma i la mida depenen del tipus d’alimentació. Glàndules salivals. En tenen tots els vertebrats menys els peixos. La secreció, la saliva, és responsable de la digestió química: l’amilasa salival trenca els enllaços glucosídics del midó i produeix maltosa; la mucina de la saliva hidrata i lubrica l’aliment mastegat, i això produeix el bol alimentari i en facilita la deglució. L’aparició d’anells musculars, anomenats esfínters, que controlen el pas de l’aliment d’unes zones a les altres. Llavis. És una estructura que limita la boca de molts mamífers a la part exterior i que s’especialitza en la succió. 18
8 Comprova l’activitat digestiva Objectius Comprovar l’acció de l’amilasa salival. Reconèixer la presència de maltosa després de la digestió del midó per l’amilasa. Desenvolupament 1. Necessitem almenys 4 mL de saliva. Per fer-ho, n’activem l a sec rec i ó o l orant una l l imona i mant en i nt l a boca cap avall per recollir la saliva en un vas graduat. 2. En un vas de precipitats de 100 mL escalfem 40 mL d’aigua dest i l · l ada i h i afeg im l entament 2 g de mi dó, remenant amb la vareta fins que la barreja sigui homogènia. 3. Bar regem 4 mL de sa l i va amb 5 mL d ’ a i gua des t i l · l ada i midó en un tub d’assaig, i ho sacsegem bé. 4. Introduïm el tub en un altre vas de precipitats amb aigua al bany maria a uns 37 °C i mantenim la temperatura constant. 5. Agafem 1 mL del contingut del tub de la mescla midó-saliva i el posem en un altre tub d’assaig amb unes gotes de lu - gol. Comprovem la intensitat del color morat. 6. Deixem passar 5 minuts i tornem a agafar 1 mL del tub de la barreja midó-saliva i ho passem a un altre tub d’assaig per afegir-hi lugol i comprovar si ha variat el color respecte de la primera mostra. 7. Transcorreguts 10 minuts, repetim l’operació en un tercer tub d’assaig. 8. Al líquid sobrant hi afegim reactiu de Fehling, ho escalfem a la flama lleugerament i n’observem els resultats. M A T E R I A L Aigua destil·lada Midó Gradeta Tubs d’assaig Vareta per remenar Pipeta de 3 mL Termòmetre Encenedor de gas Trípode i reixeta Vas graduat Vasos de precipitats de 100 mL Lugol Reactiu de Fehling 8 Fes una taula que reculli els resultats dels passos 5, 6, 7 i 8. 9 Busca informació i explica amb quina substància reacciona el lugol. Com interpretes els resultats en afegir-lo a les mostres dels passos 5, 6 i 7? 10 Busca informació i explica amb quina substància reacciona el reactiu de Fehling. Què és el que investigues quan utilitzes aquest reactiu? 11 Explica quina és l’acció de l’amilasa salival sobre el midó. Actua també sobre altres glúcids més senzills? 12 Si fem una activitat en què afegim lugol a un bol de pa mastegat durant 5 minuts i a un altre triturat amb aigua durant el mateix temps, n’obtindrem resultats semblants? A C T I V I T A T S Aigua destil·lada 4 mL de saliva 5 mL d’aigua destil·lada amb midó Midó Pas 2 Pas 4 Pas 3 Pas 5 Lugol Lugol Reactiu de Fehling Lugol Pas 6 Pas 7 Pas 8 1 mL 1 mL 1 mL 37 °C 19
A la faringe A l’esòfag A la faringe, les parets musculoses empenyen el bol alimentari fins a l’esòfag. És una estructura que comparteixen l’aparell digestiu i el respiratori . Els mamífers tenen un replegament de cartílag anomenat epiglotis que evita que el bol alimentari passi a la laringe i la tràquea , ja que en el moment de la deglució tanca l’obertura que hi comunica i permet l’acccés a l’esòfag. A l’esòfag és on es trasllada l’aliment des de la faringe fins a l’estómac mitjançant els moviments peristàltics de les parets musculoses. Es comunica amb l’estómac a través d’un esfínter anomenat càrdies. En les aus, l’esòfag presenta una dilatació lateral , el pap, que emmagatzema l’aliment. A l’estómac Quan arriba a l’estómac, el bol alimentari s’emmagatzema un cert temps i , a continuació, experimenta una digestió química . Per fer -ho, a la mucosa de la paret de l’estómac hi ha disperses les glàndules gàstriques. Aquestes glàndules tenen dos tipus de cèl·lules secretores: les cèl·lules parietals, que produeixen àcid clorhídric, i les anomenades cèl·lules principals, que sintetitzen l’enzim pepsina, encarregat de fragmentar proteïnes. L’àcid clorhídric i la pepsina formen els sucs gàstrics, que es barregen amb el bol alimentari mitjançant els moviments peristàltics dels músculs de l’estómac. El resultat és una massa anomenada quim. A més, a tota la superfície de la mucosa hi ha cèl·lules caliciformes (en forma de copa) que secreten mucina, una substància que lubrica i protegeix les parets del medi àcid en què es troben . A la sortida de l’estómac hi ha el pílor, un esfínter que deixa passar a poc a poc el quim cap a l’intestí prim. 3.2. Els processos digestius en el primer tram del tub digestiu El primer tram està format per la faringe, l’esòfag i l’estómac. Epiglotis Tràquea Esòfag 3. L’aparell digestiu dels vertebrats Tipus d’estómacs Monogàstrics (una cavitat). En peixos, amfibis, rèptils i mamífers no remugants, com l’ésser humà . Digàstrics (dues cavitats). Només en les aus i està format pel proventricle, part glandular, i el pedrer, part muscular on es trituren els aliments. Poligàstrics (quatre cavitats). En mamífers remugants. El menjar arriba al rumen, on es digereix la cel·lulosa gràcies a la cel·lulasa de bacteris simbionts. Després passa al reticle, que envia petites quantitats de menjar cap a la boca , on es tritura i mastega de nou . El menjar, molt triturat i digerit parcialment, arriba al llibret on es produeix una gran absorció d’aigua . Per acabar, passa al quall, on se secreta suc gàstric. Aire Aliment Càrdies Pílor Reticle Rumen Llibret Quall Pap Proventricle Pedrer Esòfag Bol Estómac càrdies 20
3.3. Els processos digestius a l’intestí prim El quim passa a po c a po c a trav é s d el pí lor cap al duodè, on e s c ompl et a la digestió química gràcies al suc intestinal, a la bilis generada al fetge i emmagatzemada a la vesícula biliar, i al suc pancreàtic. La massa que s’obt é, el qui l, està formada pel s nutri ents que result en de l a digestió, aigua , sals minerals dissoltes i restes no digerides. 3.4. Els processos digestius a l’intestí gros El que queda del quil , un líquid aquós amb material residual , passa a l’intestí gros per finalitzar l’absorció d’aigua , sodi i sals minerals. Al l larg de l ’intestí gros (cec, còlon i recte), el s residus de la digestió avancen gràcies al s moviments peri stàltics i es fan més consi stents, ja que s’arriba a absorbir un 70 % de l’aigua perquè l’intestí gros té una gran superfície d’absorció gràcies als plecs transversals de la seva mucosa interna . A la cloaca*, present en aus, amfibis i rèptils, també es produeix una gran absorció d’aigua . Les restes alimentàries transformades en excrements s’expulsen mitjançant l’egestió o defecació a través de l’anus. A l’intestí gros hi ha un gran nombre de bacteris simbionts que s’alimenten de les restes no digerides. Aquesta f lora bacteriana duu a terme fermentacions per les quals generen aminoàcids i vitamines (en els mamífers, la vitamina K i algunes altres del complex B). Aquestes molècules passen al torrent sanguini . En el trajecte f inal , el metaboli sme dels bacteris simbionts, com Escherichia coli, és responsable de l’olor característica de la femta . L’absorció de nutrients La mucosa de tot l’intestí prim (duodè, jejú i ili) té una sèrie d’adaptacions que afavoreixen l’absorció dels nutrients. La mucosa de les aus i els mamífers, per exemple, conté milions de prolongacions en forma de dit, anomenades vellositats intestinals, així com prolongacions derivades de la membrana de les cèl·lules epitelials de la mucosa , anomenades microvellositats. 13 Quina és la funció de la bilis en el procés de digestió? 14 Explica les diferències que hi ha entre els diversos mecanismes d’absorció. 15 Digues com es pot afavorir l’absorció de nutrients a l’intestí mitjançant les vellositats i microvellositats intestinals. A C T I V I T A T S Mecanismes bàsics d’absorció Aminoàcids, dipèptids i glúcids senzills: l’absorció té lloc per transport actiu, mitjançant proteïnes transportadores i amb despesa energètica . Glúcids senzills: es duu a terme per difusió facilitada i també requereix proteïnes transportadores. Vitamines hidrosolubles (C i complex B), excepte la B12: es fa per difusió simple, a favor del gradient de concentració. Hi ha altres mecanismes d’absorció, com el de la vitamina B12, que és absorbida a la part final de l’ili . Els àcids grassos, la glicerina , el colesterol i les vitamines liposolubles (A, D, E i K) entren a les cèl·lules de la mucosa per difusió passiva , on s’uneixen a proteïnes i formen quilomicrons. Aquests passen als capil·lars limfàtics en forma de vesícules fins a arribar a la sang a través dels vasos limfàtics. 8 *Cloaca: eixamplament del tram final de l’intestí gros d’aus, rèptils i amfibis, en què també acaben els conductes del sistema urinari i reproductor. Fetge Pàncrees Jejú Ili Duodè Vellositats intestinals Microvellositats Vesícula biliar 21
Com a part de la funció de nutrició, el s animal s duen a terme el procés de la respiració. Es coneix com a respiració externa l’intercanvi de gasos entre l’or - gani sme i el medi ambi ent circumdant, en què es capta l ’oxigen necessari i s’elimina el diòxid de carboni produït a les reaccions d’oxidació de la respiració cel·lular. 4.1. Les superfícies respiratòries i l’aparell respiratori En els organismes unicel·lulars i en els pluricel·lulars menys complexos, com els porífers i els cnidaris, l’intercanvi dels gasos es duu a terme directament a través de l a membrana de l es cèl · lul es. No obstant ai xò, en el s animal s més grans, aquest intercanvi es fa mitjançant superfícies respiratòries integrades en un aparell respiratori. L’ intercanvi de gasos L’intercanvi de gasos es duu a terme mitjançant difusió passiva, és a dir, sense despesa energètica i sense la participació de proteïnes transportadores. La concentració d’oxigen , ja sigui a l’atmosfera o a l’aigua , és més gran al medi extern que a l’interior dels animals, al contrari del que passa amb el diòxid de carboni . A causa d’això, el O2 es difon cap a l’interior i el CO2, cap a l’exterior. En tots dos casos, el pas es produeix a favor de gradient de concentració. 4. La respiració i la nutrició Interior Interior Exterior Exterior O2 CO2 16 INTERPRETO LA IMATGE. Explica el mecanisme de pas de l’oxigen i del diòxid de carboni a través d’una membrana. Quan s’aturarà l’intercanvi de gasos? A C T I V I T A T S 17 Per què els animals necessiten obtenir oxigen del medi on viuen? D’on prové el diòxid de carboni que eliminen? 18 Creus que l’eficàcia de l’intercanvi de gasos està relacionada amb l’activitat més o menys gran dels animals? A C T I V I T A T S Un aparell respiratori està format per estructures especialitzades que incrementen la superfície respiratòria i que poden estar connectades, al seu torn , amb un sistema circulatori que distribueix a totes les cèl·lules de l’organisme el O2 absorbit i transporta el CO2 des dels teixits fins a les superfícies d’intercanvi per eliminar -lo. O2 O2 O2 CO2 CO2 CO2 Aire o aigua Aparell circulatori Aparell respiratori Respiració cel·lular Les superfícies respiratòries estan formades per una capa de cèl·lules epitelials en contacte amb el medi extern i mitjançant les quals es fa l’intercanvi de gasos. Tenen les característiques següents: Són extenses i molt vascularitzades perquè l’entrada de O2 als capil·lars i la sortida de CO2 siguin eficients. Són força fines per facilitar el pas dels gasos a través seu . Es mantenen humides perquè els gasos travessen les membranes plasmàtiques, ja que per difondre els gasos han d’estar dissolts en aigua . 22
4.2. Les modalitats de respiració La respiració en els animals es pot fer de diverses maneres: La respiració cutània La respiració traqueal L’intercanvi de gasos es fa a través de la pell de l’animal . Com més fina , més humitejada per la secreció mucosa i més permeable als gasos sigui , més adequada és la pell per a aquest tipus de respiració. Els animals aquàtics o d’ambients humits, de mida petita , poc actius i amb les característiques cutànies adequades cobreixen les necessitats d’oxigen mitjançant la respiració cutània , perquè la relació entre la superfície del cos i la massa corporal és molt gran . En animals més grossos i actius, la respiració cutània pot complementar altres tipus de respiració. L’aparell respiratori està format a partir d’invaginacions de la superfície quitinosa d’invertebrats terrestres anomenades tràquees, que es ramifiquen per l’interior de l’organisme estrenyent-se progressivament. Les tràquees més fines i sense quitina s’anomenen traquèoles i arriben a totes les cèl·lules, per la qual cosa es produeix un intercanvi de gasos directe i no és necessari cap sistema de transport de gasos. Els orificis de comunicació amb l’exterior, que s’anomenen espiracles, tenen mecanismes de tancament per evitar la dessecació. La respiració branquial La respiració pulmonar Té lloc a les brànquies, unes expansions molt vascularitzades de la superfície corporal d’animals i fases lar vàries aquàtiques. Depenent d’on es localitzin , es distingeix entre brànquies externes, que sobresurten de la superfície de l’animal i no tenen protecció, per la qual cosa s’acostumen a malmetre amb facilitat, i brànquies internes, que queden protegides per estructures corporals. És característica d’animals aquàtics que viuen en un medi amb una concentració de O2 dissolt en aigua relativament baixa*. Es desenvolupa en unes estructures vascularitzades amb superfícies respiratòries humitejades anomenades pulmons, que poden ser més o menys complexos. N ’ hi ha de dos tipus: Els pulmons de difusió són estructures sense mecanisme de ventilació, la comunicació de les quals amb l’exterior sempre està oberta . Els pulmons de ventilació són òrgans parells, amb mecanisme de ventilació i la comunicació dels quals amb l’exterior es produeix a través dels conductes de ventilació ( bronquis i tràquees). 8 19 Com mantenen els animals terrestres les seves superfícies respiratòries humides? 20 Explica raonadament per què els animals amb respiració traqueal no necessiten un sistema de transport de gasos. A C T I V I T A T S O2 O2 CO2 CO2 O2 O2 Espiracle Espiracle CO2 CO2 Brànquies externes Brànquies internes O2 O2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 O2 O2 CO2 CO2 *L’aigua té menys O2 que l’aire. Un litre d’aire conté 210 mL de O2 (21%), mentre que 1 L d’aigua saturada a 5 °C en conté 9 mL (0,9 %). 23
Els invertebrats més primitius, com els porífers, els cnidaris, els platihelmints i els nematodes, no tenen estructures especialitzades per a la respiració externa , i per això l’intercanvi gasós es produeix per difusió directa entre el medi aquàtic on viuen i les cèl·lules. 5.1. La respiració en anèl·lids De tots els invertebrats vermiformes, només els anèl·lids tenen aparell respiratori . 5.2. La respiració en mol·luscs La major par t del s mol · luscs aquàtics present en respiració branquial mitjançant brànquies internes, allotjades a la cavitat pal·lial*. Amb l’objectiu de facilitar el moviment continu d’aigua cap a les brànquies, els gasteròpodes marins i els lamel·libranquis han desenvolupat unes estructures ciliades, mentre que els cefalòpodes disposen del sifó per fer -ho. Els gasteròpodes terrestres, com el caragol , tenen respiració pulmonar. En aquests animals, una zona de la cavitat pal·lial està molt vascularitzada i actua com un pulmó de difusió. A més, hi ha espècies amb respiració cutània , en què la cavitat pal·lial funciona com una superfície respiratòria . 21 Quins mecanismes utilitzen els mol·luscs per renovar l’aigua durant la respiració? A C T I V I T A T S 5. L’aparell respiratori dels invertebrats Dins d’aquesta classe n’ hi ha alguns que tenen respiració cutània, com els cucs. Altres presenten respiració branquial , com els anèl·lids poliquets marins, que incorporen unes brànquies externes a manera de plomalls. Vasos sanguinis Brànquia Sifó Brànquia Cavitat pal·lial Cavitat pal·lial Brànquies externes O2 CO2 Gasteròpode marí Cloïssa (lamel·libranqui) Cefalòpode *Cavitat pal·lial: cavitat buida on desemboquen el tub digestiu, l’excretor i el reproductor. S’hi allotgen els òrgans respiratoris. 24
5.3. La respiració en equinoderms Animal s com l’estrel la i l’eriçó de mar presenten respiració cutània, per a la qual utilitzen els podis de l’aparell ambulacral . 5.4. La respiració en artròpodes Aquesta classe tan nombrosa inclou animals amb diferents aparells respiratoris. 8 Les estrelles tenen, a més, estructures externes com si fossin brànquies que contenen papil·les respiratòries. Alguns eriçons de mar tenen al voltant de la boca petites brànquies que també participen en el mecanisme d’excreció. Respiració traqueal . La tenen insectes, miriàpodes i algunes aranyes. Alguns insectes disposen , a més, de sacs aeris, que són tràquees dilatades de parets fines i f lexibles. Aquestes estructures incrementen el volum d’aire inspirat i expirat. Respiració branquial . Molts crustacis i lar ves d’insectes tenen brànquies externes. Aquestes brànquies són expansions laminars o filamentoses dels apèndixs toràcics. En els crustacis decàpodes, aquestes expansions estan cobertes per la closca , la qual cosa dona lloc a unes brànquies internes. En aquests animals, els apèndixs abdominals creen corrents d’aigua que es dirigeixen cap a les brànquies per renovar el medi . Respiració pulmonar. Molts aràcnids tenen respiració pulmonar mitjançant pulmons de difusió. Aquestes estructures es troben a la base de l’abdomen i s’obren a l’exterior a través de dues ranures. A l’interior hi ha unes lamel·les que augmenten la superfície de contacte. Brànquia dermal Peus ambulacrals Brànquies Cèl·lules musculars Tràquea Espiracle Brànquies Brànquies Traquèoles Pulmó de difusió 22 Analitza el tipus de respiració d’insectes i aràcnids. Quines característiques els impedeixen viure en el medi aquàtic? A C T I V I T A T S 25
6.1. La respiració en peixos Aquests animals aquàtics presenten la respiració branquial més complexa . El procés pel qual té l loc el moviment d’aigua cap a les brànquies és diferent en els dos grans grups de peixos. A més, algunes espècies de peixos poden complementar i també substituir la respiració branquial: Els peixos ossis són capaços de fer respiració cutània a la mucosa bucal , una part de l’intestí , la bufeta natatòria* i l’epidermis de les aletes. El s dipnous o «peixos pulmonats» tenen pulmons molt senzi l l s com a òr - gans complementari s per respirar ; en moments de sequera , substitueixen totalment les brànquies com a òrgans respiratoris. *Bufeta natatòria: òrgan present a la majoria de peixos ossis que els permet mantenir-se a diferents profunditats en funció del volum d’aire més o menys gran que hi hagi. Està molt capil·laritzada i pot actuar també com a pulmó perquè emmagatzema oxigen. 6. L’aparell respiratori dels vertebrats 23 Explica què és el mecanisme de contracorrent i quins avantatges té. A C T I V I T A T S Les brànquies internes estan situades en clivelles branquials, a banda i banda de la faringe, i es desenvolupen a partir d’expansions d’aquest òrgan . Són estructures filamentoses, primes, inserides en arcs branquials. L’interior està molt vascularitzat i els vasos sanguinis estan disposats de manera que el pas d’aigua a través de les brànquies és oposat a la circulació sanguínia . La sang més pobra en oxigen entra en contacte primer amb el corrent d’aigua rica en oxigen gràcies al fet que la circulació sanguínia té un sentit contrari al del corrent de l’aigua . Aquest mecanisme de contracorrent permet un intercanvi de gasos molt eficient amb l’aigua . Circulació sanguínia Sang rica en CO2 Sang rica en O2 Brànquia Aigua En peixos cartilaginosos l’aigua entra per la boca i , per uns orificis anomenats espiracles, passa a la faringe i surt per les clivelles branquials. En peixos ossis l’aigua entra per la boca a una cambra branquial i surt per sota de l’opercle, que protegeix les brànquies. Aigua Brànquies Brànquies Espiracles Opercle Aigua 26
RkJQdWJsaXNoZXIy