Text del document
APUNTS CIÈNCIES GENERALS PAU 2026 TEMA 0 — CONSTRUINT CIÈNCIA QUÈ ÉS LA CIÈNCIA? La ciència és una manera d'entendre el món basada en: observació evidència experimentació raonament lògic Objectiu: explicar fenòmens de manera fiable i verificable IDEA CLAU:Una afirmació científica ha de poder-se comprovar i refutar EL MÈTODE CIENTÍFIC (MOLT IMPORTANT) No és un procés rígid, però té passos típics: 1. Observació: Detectar un fenomen. Exemple: les plantes creixen més amb llum. 2. Hipòtesi: Explicació provisional. "La llum augmenta el creixement de les plantes" Ha de ser: clara, comprovable ,falsable (es pot demostrar que és falsa) 3. Experimentació: Es fa una prova controlada.
Exemple: plantes amb llum i plantes sense llum 4. Variables (IMPORTANTÍSSIM) - Tipus: Independent el que canvies (llum) Dependent el que mesures (creixement) Controlades el que mantens constant (aigua, temperatura...) 5. Resultats: Es recullen dades: taules, gràfics, resultats… 6.
Conclusions: es confirma o es rebutja la hipòtesi La ciència és provisional INTERPRETACIÓ DE DADES A PAU surt molt en forma de gràfics o textos: saber analitzarlos CIÈNCIA vs PSEUDOCIÈNCIA CIÈNCIA (fiable): basada en evidència, experiments repetibles, revisió per experts, es pot refutar Exemple: medicina basada en evidència PSEUDOCIÈNCIA (no fiable): no es pot comprovar, no té evidència, usa llenguatge científic fals, evita ser refutada Exemples típics: astrologia, homeopatia, negacionisme científic COM DETECTAR PSEUDOCIÈNCIA (MOLT PREGUNTABLE) Senyals: "resultats miraculosos" ,"100% efectiu", testimonis personals (en lloc de dades), conspiracions ("ens amaguen la veritat") clau: falta d'evidència científica FONTS D'INFORMACIÓ Fonts fiables: articles científics, universitats, organismes oficials Fonts no fiables: blogs sense referències, xarxes socials sense verificació EL PAPER DELS CIENTÍFICS La ciència: millora la qualitat de vida, impulsa tecnologia, ajuda a prendre decisions Exemple: vacunes, canvi climàtic LIMITACIONS DE LA CIÈNCIA La ciència: no té veritats absolutes, evoluciona amb noves dades, pot equivocar-se.
TEMA 1 — UNIVERS DE MATÈRIA I ENERGIA ESTATS DE LA MATÈRIA La matèria és tot allò que té massa i ocupa espai.
Estats principals: Sòlid forma i volum fixos (partícules molt juntes i ordenades) Líquid volum fix, forma variable (partícules juntes però desordenades) Gas ni forma ni volum fixos (partícules molt separades) Plasma gas ionitzat amb càrrega elèctrica (estrelles, llamps) Objectiu: entendre que el comportament depèn de com es mouen les partícules CANVIS D'ESTAT Fusió sòlid líquid Solidificació líquid sòlid Vaporització líquid gas Condensació gas líquid Sublimació sòlid gas Deposició gas sòlid Ionització gas plasma Exemple: gel aigua vapor VARIABLES TERMODINÀMIQUES Són les magnituds que descriuen l'estat d'un sistema.
Temperatura (T) energia cinètica de les partícules Pressió (P) força dels xocs contra les parets Volum (V) espai ocupat Relació= llei dels gasos ideal= ( a mes temp mes pressió) i ( a més volum, menys pressió = particules mes separades) CONCEPTES CLAU: calor com transferència d'energia tèrmica Calor energia que es transfereix per diferència de temperatura Energia interna energia total de les partícules Entropia grau de desordre (habitació desordenada alta entropia) Els sistemes tendeixen a augmentar el desordre (2n principi de la termodinàmica) GASOS (IDEA GENERAL) Quan temperatura moviment pressió o volum Quan volum pressió TAULA PERIÒDICA DELS ELEMENTS Organitza els elements segons el nombre atòmic.
Com està organitzada: Files horitzontals períodes Indiquen el nivell d'energia dels electrons. Columnes verticals grups o famílies Elements amb propietats químiques semblants. Aquesta organització no és aleatòria: elements del mateix grup tenen un comportament químic semblant perquè tenen el mateix nombre d'electrons de valència. Nombre atòmic (Z) nombre de protons Massa atòmica protons + neutrons Electrons de valència electrons externs VALÈNCIA I NOMBRE D'OXIDACIÓ València capacitat d'un àtom per combinar-se amb altres.
Nombre d'oxidació càrrega que tindria un àtom Tipus: Metalls perden electrons càrrega positiva (NA+) No-metalls guanyen electrons càrrega negativa (CI-) Gasos nobles estables (valència 0) Presència a la terra: Oxigen i silici molt abundants a l'escorça terrestre Metalls (ferro, alumini) molt comuns en minerals Gasos nobles molt escassos a la Terra perquè no reaccionen Hidrogen i carboni molt importants en la matèria viva FORMULACIÓ QUÍMICA (CONCEPTUAL) Serveix per representar compostos.
Nom com s'anomena Fórmula composició TIPUS DE COMPOSTOS BINARIS Òxids element + oxigen Hidrurs element + hidrogen Sals metall + no-metall Exemples: H O (aigua), CO , NaCl EL MOL És una unitat per comptar partícules. 1 mol = 6,022 10236,022 \cdot 10^{23}6,022 1023 partícules Permet passar de microscòpic a macroscòpic ENLLAÇOS QUÍMICS Uneixen àtoms per formar substàncies: 1. Iònic metall + no-metall transferència d'electrons formen xarxes (sals) 2. Covalent no-metalls comparteixen electrons poden formar molècules (H O) 3. Metàl·lic metalls electrons lliures condueixen electricitat Compostos Binaris: Un compost binari és un compost format per només dos elements diferents.
(NaCl (sodi + clor), CO (carboni + oxigen), HCl (hidrogen + clor)) Aquests compostos es formen prquè els àtoms es combinen perquè volen ser més estables. Ho fan: Cedint electrons, Captant electrons, Compartint electrons. Aqui entra València o nombre d'oxidació: És la capacitat que té un element de combinar-se. Indica si un element tendeix a: - Perdre electrons càrrega positiva - Guanyar electrons -> càrrega negativa Per formar compostos, les càrregues s'han de compensar.
Exemple: Na + Cl NaCl (compost neutre) Tipus principals de compostos binaris: - Hidrurs: Són compostos on intervé l'hidrogen.Fórmula general= H + un altre element (HCl, NH , …) - Òxids: Són compostos formats per: oxigen + un altre element. L'oxigen sol tenir valència -2.( CO2, Fe O ) - Sals binàries: Són compostos formats per: metall + no-metall, sense oxigen (NaCl - CaCl ) Nomenclatura clàssica o tradicional Serveix per indicar quina valència està utilitzant un element, especialment quan pot tenir-ne més d'una. Alguns metalls poden combinar-se de diverses maneres. Exemple: El ferro pot actuar com: Fe² Fe³ Cal indicar quina utilitza.
Sufixos principals -ós: València menor – FeO òxid ferrós (Fe² ) -ic: València major – Fe O òxid fèrric (Fe³ ) Prefixos especials Quan hi ha més de dues possibilitats: hipo- ... -ós: La més baixa ... -ós: Baixa ... -ic: Alta per- ... -ic: La més alta Exemples importants: - Aigua (H O): Òxid d'hidrogen - CO : Diòxid de carboni - NaCl: Clorur de sodi - NH : Amoníac - CaO: Òxid de calci REACCIONS QUÍMIQUES: Transformació de substàncies.
Parts: Reactius inicials Productes finals LLEI DE CONSERVACIÓ: La massa es conserva (no es crea ni es destrueix) TIPUS DE REACCIONS Síntesi A + B AB Descomposició AB A + B Combustió amb oxigen (energia) Redox transferència electrons MATERIALS I ESTRUCTURA La ciència dels materials estudia com estan formats els materials i com la seva estructura interna determina les seves propietats. En els sòlids, els àtoms no estan disposats de manera aleatòria, sinó que s'organitzen seguint un patró ordenat que es repeteix en l'espai. Aquesta disposició rep el nom d'estructura cristal·lina, i és clau per entendre propietats com la duresa, la resistència, la flexibilitat o la conductivitat.
Segons el tipus de material, podem distingir principalment metalls, polímers i altres sòlids cristal·lins. Els metalls tenen una estructura ordenada i compacta que els permet conduir bé la calor i l'electricitat, i també deformar-se sense trencar-se, és a dir, són dúctils. Els polímers, en canvi, estan formats per llargues cadenes d'àtoms i solen ser més lleugers i menys conductors; poden ser flexibles o rígids segons la seva estructura. Dins dels sòlids cristal·lins, hi ha diferents tipus d'estructures bàsiques segons com s'ordenen els àtoms. Una de les més simples és la cúbica simple (CS), on els àtoms es troben només als vèrtexs d'un cub.
Aquesta estructura és poc compacta i, per tant, dona lloc a materials menys resistents. La cúbica centrada en el cos (CC) afegeix un àtom al centre del cub, fet que augmenta la seva compactació i resistència; un exemple és el ferro en certes condicions. La cúbica centrada a les cares (CCC) té àtoms als vèrtexs i també al centre de cada cara del cub, cosa que la fa molt compacta i alhora dúctil; materials com l'alumini o el coure presenten aquesta estructura. Finalment, l'hexagonal compacta (HC) és una estructura molt ordenada i molt compacta en forma d'hexàgon, que dona lloc a materials durs però menys deformables, com el magnesi o el titani.
En general, com més compacta és una estructura cristal·lina, més difícil és deformar el material, i per tant més dur o resistent serà. Aquesta relació entre estructura i propietats és fonamental en la ciència dels materials. Per poder conèixer l'estructura interna d'un sòlid, s'utilitza una tècnica experimental anomenada difracció de raigs X. Consisteix a fer incidir raigs X sobre el material; aquests raigs interactuen amb els àtoms i generen un patró de difracció. Analitzant aquest patró, els científics poden deduir com estan disposats els àtoms i identificar el tipus d'estructura cristal·lina.
Així, tot i que no es poden veure directament els àtoms, es pot conèixer la seva organització interna. Un altre concepte important és el d'aliatge, que és una barreja de dos o més elements, com a mínim un dels quals és un metall. Els aliatges són molt importants en metal·lúrgia perquè permeten obtenir materials amb propietats millors que els metalls purs. Per exemple, l'acer és una barreja de ferro i carboni i és molt més resistent que el ferro sol. El bronze (coure i estany) és dur i resistent a la corrosió, mentre que el llautó (coure i zinc) és fàcil de treballar. L'acer inoxidable, format per ferro, crom i níquel, destaca per la seva resistència a l'oxidació.
La millora de propietats en els aliatges s'explica perquè els àtoms dels diferents elements alteren l'estructura cristal·lina, dificultant el moviment dels àtoms i fent el material més resistent. En resum, la clau de la ciència dels materials és entendre que la disposició dels àtoms determina les propietats del material, i que modificant aquesta estructura, per exemple mitjançant aliatges, es poden obtenir materials amb característiques adaptades a diferents usos. Els materials depenen de la seva estructura interna. ESTRUCTURES CRISTAL·LINES cúbica simple cúbica centrada en el cos cúbica centrada a les cares hexagonal determinen: duresa i resistència ALIATGES Barreja de metalls.
Exemples: acer = ferro + carboni / bronze = coure + estany /acer inoxidable = ferro + crom + níquel QUÍMICA INDUSTRIAL Aplicació de la química a gran escala. Exemples: fertilitzants, detergents, medicaments, plàstics SOSTENIBILITAT I ATMOSFERA ESTRUCTURA ATMOSFERA troposfera estratosfera mesosfera termosfera EFECTE HIVERNACLE Gasos (CO , metà...) retenen calor.
necessari, però en excés canvi climàtic CAPA D'OZÓ: protegeix de radiació UV, destruïda per CFC CANVI CLIMÀTIC: Evidències: augment temperatura, desglaç, fenòmens extrems ECONOMIA CIRCULAR: Model sostenible:reduir, reutilitzar, reciclar El sistema Terra Origen de l'univers i del sistema solar L'origen de l'univers s'explica principalment mitjançant la teoria del Big Bang. Segons aquesta teoria, fa aproximadament 13.800 milions d'anys, tota la matèria i energia de l'univers estaven concentrades en un punt molt petit i dens. Aquest punt va començar a expandir-se ràpidament, donant lloc a l'univers tal com el coneixem avui. Des d'aleshores, l'univers continua expandint-se.
Dins de l'univers hi trobem diferents estructures: Galàxies: grans agrupacions d'estrelles, gas i pols. Estrelles: cossos que emeten llum i energia (com el Sol). Planetes: cossos que giren al voltant d'una estrella. Satèl·lits: cossos que giren al voltant d'un planeta (com la Lluna). Nebuloses: núvols de gas i pols on es formen noves estrelles. Forats negres: zones amb una gravetat tan intensa que res pot escapar-ne, ni tan sols la llum. El sistema solar El nostre sistema planetari és el Sistema Solar, format pel Sol i tots els cossos que giren al seu voltant.
Components principals: El Sol (estrella central) Planetes (Mercuri, Venus, Terra, Mart, Júpiter, Saturn, Urà, Neptú) Satèl·lits (com la Lluna) Asteroides i cometes El Sol concentra gairebé tota la massa del sistema. Moviments planetaris Els planetes fan dos moviments principals: - Rotació: És el moviment d'un planeta sobre si mateix. En el cas de la Terra provoca el dia i la nit - Translació: És el moviment d'un planeta al voltant del Sol.En el cas de la Terra dura aproximadament 1 any Eclipsis Els Eclipsi són fenòmens que es produeixen quan un cos celeste es col·loca entre dos altres i bloqueja la llum.
Tipus principals: Eclipsi solar la Lluna tapa el Sol Eclipsi lunar la Terra projecta ombra sobre la Lluna Relació Terra – Lluna La Lluna té un efecte molt important sobre la Terra: Marees Les marees són variacions del nivell del mar causades principalment per l'atracció gravitatòria de la Lluna (i en menor part del Sol). Això fa que: el nivell del mar pugi (marea alta) o baixi (marea baixa) Relació Terra – Sol La relació entre la Terra i el Sol explica les estacions de l'any.
Això no passa perquè la Terra estigui més a prop o més lluny del Sol, sinó per: la inclinació de l'eix de la Terra Estacions Durant el moviment de translació: Una part de la Terra rep més llum estiu Rep menys llum hivern Entre aquests extrems: primavera i tardor Estructura geològica de la Terra La Terra està formada per diferents capes internes disposades de manera concèntrica. Per descriure aquesta estructura s'utilitzen dos models diferents però complementaris: el model geoquímic i el model geodinàmic. Model geoquímic El model geoquímic es basa en la composició dels materials que formen la Terra. Segons aquest model, la Terra es divideix en tres capes principals: escorça, mantell i nucli.
L'escorça és la capa més externa, fina i sòlida, i és on es troben els continents i els fons oceànics. El mantell és la capa intermèdia, molt més gruixuda, formada per materials sòlids però amb capacitat de deformar-se lentament. El nucli és la part més interna, molt densa, i està relacionada amb processos interns com la generació del camp magnètic terrestre. Model geodinàmic El model geodinàmic es basa en el comportament mecànic dels materials, és a dir, com es comporten i es deformen. En aquest model, la part externa rígida de la Terra s'anomena litosfera, que inclou l'escorça i la part superior del mantell. Aquesta litosfera està fragmentada en plaques tectòniques.
Per sota es troba l'astenosfera, una capa més plàstica i deformable que permet el moviment d'aquestes plaques. Litosfera i astenosfera La litosfera és rígida i està dividida en plaques que es mouen lentament. L'astenosfera és més flexible i actua com una capa sobre la qual llisquen aquestes plaques. Aquesta interacció és la base dels processos geològics interns de la Terra. Nocions de geodinàmica La geodinàmica estudia els processos interns que modifiquen la Terra, especialment els relacionats amb el moviment de les plaques tectòniques i les seves conseqüències.
Tectònica de plaques La teoria de la tectònica de plaques explica que la litosfera està dividida en grans plaques que es desplacen lentament sobre l'astenosfera. Aquest moviment és continu i és el responsable de molts fenòmens geològics importants. Evolució dels continents i oceans Els continents no han estat sempre en la posició actual. Al llarg de la història geològica, s'han unit i separat diverses vegades, formant supercontinents que posteriorment s'han fragmentat. Aquest moviment ha modificat també la forma i distribució dels oceans.
Dorsals oceàniques i zones de subducció Les dorsals oceàniques són zones del fons marí on les plaques tectòniques se separen i es forma nova escorça terrestre. Les zones de subducció són regions on una placa s'enfonsa sota una altra, destruint escorça antiga i generant una gran activitat geològica. Volcans, terratrèmols i falles Els moviments de les plaques provoquen diversos fenòmens geològics. Els volcans són obertures de l'escorça terrestre per on surt magma de l'interior de la Terra. Els terratrèmols són sacsejades del terreny provocades per l'alliberament sobtat d'energia acumulada a la litosfera.
Les falles són fractures de l'escorça terrestre on es produeix el desplaçament entre blocs de roca. Orogènia L'orogènia és el procés de formació de muntanyes. Es produeix quan dues plaques tectòniques xoquen i el material de l'escorça es deforma i s'eleva, formant grans relleus. Processos geològics externs Encara que no formen part directa de la geodinàmica interna, els processos externs també modifiquen el relleu terrestre. La meteorització és el desgast de les roques sense desplaçament. L'erosió és el desgast i eliminació de materials per agents com l'aigua, el vent o el gel. El transport és el moviment d'aquests materials, i la sedimentació és la seva acumulació en noves zones.
Jaciments i dipòsits minerals Els jaciments minerals són acumulacions naturals de materials útils que es troben a la Terra i que es poden explotar. Segons com es formen, poden tenir diferents orígens. Els jaciments filonians es formen quan els minerals s'acumulen dins de fractures o esquerdes de les roques, creant venes minerals. Són molt importants per a l'extracció de metalls. Els jaciments sedimentaris es formen per acumulació de materials transportats per agents com l'aigua o el vent. En aquests dipòsits és habitual trobar recursos com el carbó, la sal o el petroli.
El metamorfisme és el procés pel qual les roques es transformen a causa de l'augment de pressió i temperatura, sense arribar a fondre's. Aquest procés pot modificar la composició i estructura dels materials. Els fòssils són restes o impressions d'éssers vius antics conservats a les roques, i la paleontologia és la ciència que els estudia per reconstruir la història de la vida a la Terra. Els minerals són substàncies naturals amb composició definida, mentre que les roques són agregats de minerals.
Entre els recursos minerals d'interès humà hi ha els metalls (ferro, coure), les terres rares utilitzades en tecnologia, les pedres precioses, els materials de construcció i els combustibles fòssils com el carbó i el petroli. Hidrosfera i atmosfera La Terra està envoltada per sistemes fonamentals per a la vida: la hidrosfera i l'atmosfera. La hidrosfera inclou tota l'aigua del planeta, ja sigui en oceans, rius, llacs, gel o aigües subterrànies. És essencial per als ecosistemes i per al clima. L'atmosfera és la capa de gasos que envolta la Terra i permet la vida.
Està dividida en capes, com la troposfera (on es produeix el temps meteorològic), l'estratosfera (on hi ha la capa d'ozó), la mesosfera, la termosfera i l'exosfera. La circulació de l'aire genera vents globals, que redistribueixen la calor del planeta. De la mateixa manera, els oceans tenen corrents oceànics que influeixen en el clima. Els principals cicles biogeoquímics són el cicle de l'aigua i el cicle del carboni, que descriuen el moviment continu d'aquestes substàncies entre atmosfera, oceans, sòl i éssers vius. Origen de la vida L'origen de la vida a la Terra s'explica amb diverses hipòtesis científiques.
La panspermia proposa que la vida podria haver arribat a la Terra des de l'espai en forma de microorganismes. La teoria d'Oparin-Haldane defensa que la vida es va formar a partir de molècules simples en la Terra primitiva, en un ambient ric en compostos químics. La idea de la sopa primordial descriu un oceà primitiu ple de substàncies químiques on es van formar les primeres molècules orgàniques. L'experiment de Miller-Urey va simular aquestes condicions i va demostrar que es poden formar molècules orgàniques a partir de gasos simples. Les fumaroles negres són fonts hidrotermals submarines que podrien haver estat llocs favorables per a l'origen de la vida.
Classificació dels éssers vius Els éssers vius es classifiquen segons característiques comunes en un sistema anomenat taxonomia. Tots els éssers vius tenen en comú que estan formats per cèl·lules i realitzen funcions vitals com nodrir-se, relacionar-se i reproduir-se. Es poden dividir en grans grups: procariotes (sense nucli, com els bacteris) i eucariotes (amb nucli, com animals, plantes, fongs i protists). Dins dels bacteris es diferencien eubacteris i arqueobacteris. Els protists són organismes simples, sovint aquàtics. Els fongs no fan fotosíntesi i es nodreixen de matèria orgànica. Les plantes fan fotosíntesi i els animals es nodreixen d'altres éssers vius.
Els animals es classifiquen en invertebrats (sense columna vertebral) i vertebrats (amb columna vertebral). Els virus i els prions no es consideren éssers vius complets perquè no poden reproduir-se per si sols. Adaptació i evolució Els éssers vius s'adapten al medi per poder sobreviure. Aquesta adaptació es produeix gràcies a canvis genètics anomenats mutacions, que apareixen a l'atzar. La selecció natural afavoreix els individus més ben adaptats, que tenen més probabilitats de sobreviure i reproduir-se. L'evolució és el procés de canvi dels éssers vius al llarg del temps.
El lamarckisme defensava que els éssers vius canvien per ús i desús dels òrgans, mentre que el darwinisme explica l'evolució a partir de la selecció natural. Ecologia bàsica L'ecologia estudia les relacions entre els éssers vius i el medi ambient. Un ecosistema és el conjunt d'éssers vius i el lloc on viuen. L'hàbitat és el lloc concret on viu una espècie. Els éssers vius interactuen entre ells mitjançant relacions com el parasitisme, el mutualisme, el comensalisme, la simbiosi, la depredació i la competència. Les xarxes tròfiques representen les relacions alimentàries entre organismes, amb productors, consumidors i descomponedors.
L'energia circula dins dels ecosistemes, però disminueix a cada nivell tròfic segons la regla del 10%. Problemes ambientals Els principals problemes ambientals actuals són la contaminació, el canvi climàtic, la destrucció d'hàbitats, la pèrdua de biodiversitat i el deteriorament de la capa d'ozó. Aquests problemes són conseqüència principalment de l'activitat humana i afecten tant el medi natural com la qualitat de vida. Objectius de Desenvolupament Sostenible (ODS) Els ODS són 17 objectius establerts per les Nacions Unides per millorar la vida al planeta. Tracten temes com la reducció de la pobresa, la protecció del medi ambient, la salut, l'educació i la igualtat.
El seu objectiu és aconseguir un desenvolupament sostenible que permeti satisfer les necessitats actuals sense comprometre les futures generacions. Recursos i sostenibilitat Els recursos naturals poden ser renovables, com l'energia solar o eòlica, o no renovables, com el petroli o el carbó. L'ús responsable dels recursos implica fomentar les energies renovables, el reciclatge i l'economia circular, que busca reutilitzar materials i reduir residus. Medi ambient, salut i desenvolupament El medi ambient, la salut humana i el desenvolupament econòmic estan estretament relacionats. El concepte One Health explica que la salut de les persones depèn també de la salut dels animals i del medi ambient.
Les zoonosis són malalties que es transmeten dels animals als humans. Per tant, protegir el medi ambient és essencial per garantir la salut i el benestar de la societat. Biologia per al segle XXI Principis de nutrició humana i biomolècules La nutrició humana és el conjunt de processos mitjançant els quals l'organisme obté matèria i energia per funcionar. Aquesta energia prové principalment dels nutrients, que es poden agrupar en diferents tipus de biomolècules. Els carbohidrats són la principal font d'energia immediata. Estan formats per sucres simples o complexos i serveixen com a "combustible" ràpid per a les cèl·lules. Els lípids són molècules com els greixos i les reserves energètiques.
També formen part de les membranes cel·lulars i tenen una funció estructural i d'aïllament. Les proteïnes estan formades per aminoàcids i tenen funcions molt diverses: estructural (formació de teixits), enzimàtica (acceleració de reaccions) i de transport o defensa. Els àcids nucleics, com l'ADN i l'ARN, estan formats per nucleòtids i contenen la informació genètica dels éssers vius. Les vitamines i oligoelements són substàncies que es necessiten en petites quantitats però que són essencials per al bon funcionament de l'organisme. El metabolisme és el conjunt de reaccions químiques que tenen lloc dins les cèl·lules per mantenir la vida.
L'energia utilitzada en aquests processos es basa principalment en l'ATP, que actua com a "moneda energètica" de la cèl·lula. Nivells d'organització dels éssers vius Els éssers vius estan organitzats en diferents nivells de complexitat. La cèl·lula és la unitat bàsica de la vida. Tots els éssers vius estan formats per una o més cèl·lules. Les cèl·lules poden ser procariotes (sense nucli definit) o eucariotes (amb nucli i orgànuls especialitzats). Dins de la cèl·lula es troben diferents estructures (orgànuls) que fan funcions concretes, com obtenir energia o fabricar substàncies.
A partir de les cèl·lules, els organismes s'organitzen en nivells més complexos: Teixits: grups de cèl·lules amb una funció comuna Òrgans: estructures formades per diferents teixits Sistemes i aparells: conjunt d'òrgans que treballen coordinadament ADN i conservació de la informació genètica L'ADN és la molècula que conté la informació genètica dels éssers vius. Aquesta informació determina les característiques hereditàries. La replicació és el procés pel qual l'ADN es copia abans de la divisió cel·lular, assegurant que la informació genètica es transmet de manera fidel a les cèl·lules filles.
Transmissió de la informació genètica La informació continguda en l'ADN es fa servir per produir proteïnes mitjançant dos processos fonamentals. La transcripció consisteix en copiar la informació de l'ADN a una molècula d'ARN. La traducció és el procés pel qual aquesta informació es converteix en una proteïna. El codi genètic és el sistema de correspondència que relaciona la informació genètica amb els aminoàcids que formen les proteïnes. Expressió de la informació genètica L'expressió gènica és el procés pel qual la informació de l'ADN es manifesta en les característiques d'un organisme.
El genotip és la informació genètica que té un individu, mentre que el fenotip és el resultat observable d'aquesta informació en interacció amb el medi ambient. Un al·lel és una variant d'un mateix gen. Els cromosomes són estructures que contenen l'ADN i organitzen la informació genètica dins de la cèl·lula. Lleis de l'herència L'herència biològica explica com es transmeten els caràcters de pares a fills. Els caràcters poden ser dominants (s'expressen sempre) o recessius (només s'expressen si no hi ha dominant). També pot existir codominància, on ambdós al·lels s'expressen alhora, i caràcters lligats al sexe, que depenen dels cromosomes sexuals.
Per estudiar la transmissió de caràcters s'utilitzen eines com la taula de Punnett, que permet visualitzar les possibles combinacions genètiques i les seves probabilitats. *TAULA DE PUNNETT I PROBLEMES BACHI !!!!! Biotecnologia molecular i enginyeria genètica La biotecnologia utilitza organismes vius o parts d'aquests per obtenir productes o millorar processos. La manipulació de l'ADN es pot fer mitjançant tècniques com la PCR (per amplificar ADN), els enzims de restricció (per tallar ADN), la clonació molecular i el sistema CRISPR-Cas9, que permet editar gens amb precisió.
Aquestes tècniques tenen aplicacions en la indústria, com per exemple en la producció d'aliments transgènics, que són organismes modificats genèticament per millorar certes característiques. Biotecnologia biomèdica La biotecnologia aplicada a la medicina permet estudiar i tractar diferents tipus de malalties. Les malalties poden ser infeccioses (causades per agents patògens) o no infeccioses (genètiques, metabòliques o canceroses). Les malalties genètiques són causades per alteracions en l'ADN. Les metabòliques afecten processos químics del cos. El càncer es produeix per un creixement descontrolat de cèl·lules.
La teràpia gènica busca corregir defectes genètics, mentre que la teràpia ex vivo consisteix a modificar cèl·lules fora del cos abans de reintroduir-les. Les cèl·lules mare tenen la capacitat de transformar-se en diferents tipus cel·lulars i s'utilitzen en investigació i medicina regenerativa. Tractament de les malalties infeccioses Les malalties infeccioses són causades per patògens, com bacteris, virus o fongs. Les vacunes són preparacions que estimulen el sistema immunitari per prevenir infeccions. Els antibiòtics s'utilitzen per combatre infeccions bacterianes, però el seu ús inadequat pot provocar l'aparició de bacteris resistents.
Les resistències als antibiòtics són un problema greu de salut pública, ja que fan que alguns tractaments deixin de ser efectius. Cinemàtica La cinemàtica estudia el moviment dels cossos sense tenir en compte les forces que el provoquen. Es basa en descriure com canvia la posició d'un objecte amb el temps. Les magnituds bàsiques són: Temps (t) unitat: segons (s) Posició (x) lloc on es troba un objecte Desplaçament (Δx) canvi de posició Velocitat (v) com canvia la posició amb el temps Acceleració (a) com canvia la velocitat amb el temps Moviment rectilini uniforme (MRU) És un moviment en línia recta amb velocitat constant.
Fórmula principal: x=x0+vtx = x_0 + v tx=x0 +vt On: x = posició final x = posició inicial v = velocitat constant t = temps Moviment rectilini uniformement accelerat (MRUA) És un moviment en què la velocitat canvia de manera constant. Fórmules bàsiques: Moviment sota la gravetat És un cas de MRUA on l'acceleració és la gravetat: g 9.8 m/s Gràfiques x = f(t) mostra la posició amb el temps v = f(t) mostra la velocitat amb el temps Interpretació clau: pendent de x(t) = velocitat pendent de v(t) = acceleració Estàtica (Lleis de Newton I) L'estàtica estudia cossos en equilibri, és a dir, quan no es mouen o ho fan amb velocitat constant.
Una força és una magnitud vectorial (té mòdul, direcció i sentit). Equilibri de forces Un cos està en equilibri quan la suma de forces és zero: Suma de forces Les forces es poden sumar vectorialment (com fletxes). Si la suma no és zero hi ha moviment. Dinàmica (Lleis de Newton II) La dinàmica estudia el moviment relacionat amb les forces.
Segona llei de Newton Relaciona força, massa i acceleració: F=m*a On: F = força (N) m = massa (kg) a = acceleració (m/s²) Forces habituals Pes: força de la gravetat Força normal: reacció del terra Tensió: força en cordes o cables Força elàstica (Hooke): Moviments típics Plans inclinats Politges Tir parabòlic (moviment en forma de paràbola) Col·lisions Elàstiques es conserva energia i moment Inelàstiques no es conserva energia cinètica Energia, treball i moment Energia cinètica: Energia del moviment: Energia potencial gravitatòria Treball Potència Conservació de l'energia L'energia total es conserva: Moment lineal Forces elementals de la natura Hi ha quatre forces fonamentals: Gravitació atracció entre masses Electromagnetisme càrregues elèctriques Força nuclear forta manté unit el nucli atòmic Força nuclear feble responsable de la radioactivitat Partícules subatòmiques La matèria està formada per partícules: Protó càrrega positiva Neutró sense càrrega Electró càrrega negativa També existeix el fotó, que és la partícula de la llum.
Energia nuclear Fissió nuclear trencament del nucli Reaccions nuclears alliberen molta energia És la base de l'energia de les estrelles L'univers i el sistema solar Històricament: Model de Ptolomeu Terra al centre Revolució copernicana Sol al centre Les lleis de Kepler expliquen el moviment dels planetes. Actualment sabem que l'univers està format per galàxies, estrelles i sistemes planetaris, i està en expansió. Radiació electromagnètica La llum és una ona electromagnètica.
Relació fonamental: On: c = velocitat de la llum λ = longitud d'ona f = freqüència Espectre electromagnètic= De més energia a menys: gamma raigs X ultraviolat visible infraroig microones ones de ràdio Òptica Índex de refracció com es desvia la llum Llei de Snell (sense càlculs detallats) Lents: convergents divergents Aplicacions: ull humà, microscopi, càmera fotogràfica Electricitat i electrònica Potencial i tensió Corrent elèctric Llei d'Ohm Potència elèctrica Inducció electromagnètica La variació d'un camp magnètic pot generar corrent elèctric (Llei de Faraday).