CURS:

Tercer d’ESO

MATÈRIA:

Ciències experimentals

DURADA:

De 2 a 5 hores

AUTORS:

Equip biologia CDEC, 2008

ADAPTACIÓ:

Montserrat Cabello i Mariona Domènech

Són vius els ossos? Experimentem per

esbrinar-ho

Activitat

Publicat el 3 de maig del 2016

Projecte C3

EQUIP BIOLOGIA CDEC, 2008 - 1 -

SÓN VIUS ELS OSSOS? Experimentem per esbrinar-ho Plantejament del problema

Aquesta és la radiografia de la tíbia (os de la cama) d’una noia de l’institut que ahir es va lesionar jugant a futbol. Un company li diu que prengui molts làctics, que són rics en calci i aquest pot fer de “cola”. Un altre explica que els metges li enguixaran la cama i que en un parell de mesos l`os s'haurà reparat. Una noia comenta que el seu

germà ha fet una estirada increïble en poc temps, i pregunta als companys si seran els ossos els que s'estiren. A tots aquests comentaris intentarem donar resposta a través de la seqüència d'activitats que es proposen. És a dir: el calci "encola" l'os? com? Els ossos es "reparen"? com? quan un creix és perquè els ossos s'estiren? com s'estiren?

Abans de respondre a les preguntes, hauríem de saber alguna cosa més sobre els ossos. Resumiu en aquest quadre:

Quins aspectes fonamentals necessitem conèixer sobre els ossos?

Per què?

• •

Projecte C3

EQUIP BIOLOGIA CDEC, 2008 - 2 -

Activitat 1: De què estan fets els ossos? Alguna vegada heu pensat en aquest pregunta. Què respondríeu? a.- Per poder contrastar la vostra predicció farem un experiment al laboratori que es basa en una reacció química típica de les roques calcàries. La roca calcària és rica en calci, ja que la seva composició és principalment carbonat de calci (CaCO3). Quan es posa en contacte amb àcid clorhídric (HCl) té lloc la següent reacció:

2HCl + CaCO3 > CaCl2 + CO2 + H2O Poseu un os de pollastre (un fèmur o bé una tíbia) i un tros de roca calcària en dos vasos de precipitats amb HCl durant unes 48h (o bé 72h)

• Què creieu que passarà al cap de les 48 o 72 h amb l’os? I amb la roca calcària?

Comparareu els resultats:

Després d’aquest experiment:

• El resultat de l’experiment és compatible amb que els ossos tinguin carbonat de calci o alguna altra sal de calci semblant?

• Per què creus que NO és correcte afirmar que els ossos estan formats

NOMÉS per minerals de calci?

• Observant l’aspecte de l’os després de l’experiment, quina creieu que

és la funció de les sals de calci als ossos?

Després de 48h Què ha passat? Per què creus que ha

passat?

Roca calcària

Os de pollastre

Projecte C3

EQUIP BIOLOGIA CDEC, 2008 - 3 -

b.- En l’activitat anterior hem pogut comprovar que l’os, havent perdut la substància mineral (carbonat de calci, fosfat de calci...) que li dóna rigidesa, queda tou i es doblega. No es desintegra del tot com la roca calcària perquè té uns altres components que no es dissolen per l’efecte del HCl:

• Quina mena de substàncies creieu que constituiran també l’os? Per poder contrastar la vostra predicció farem un altre experiment: Poseu un os de pollastre i un fragment de roca calcària en dos recipients que puguin anar al foc o bé al forn. El que volem és cremar-los.

• Quin sentit té “cremar” aquests materials?

• Què crieu què passarà quan cremem l’os? I la roca calcària? Feu l’experiència i anoteu els resultats aquí sota:

Després d’aquest experiment:

• Què podeu dir de l’aspecte de l’os ara? Què passa quan l’intenteu doblegar?

• Quina creieu que era la funció d’aquestes substàncies?

Informació: La substància d’origen orgànic més abundant dels ossos és el col·lagen, una proteïna que forma fibres, que estan presents en quantitat variable en tots els tipus de teixit conjuntiu. Les fibres de col·lagen són flexibles, però ofereixen gran resistència a la tracció.

Després de cremar Què ha passat? Per què creieu que ha

passat?

Roca calcària

Os de pollastre

Projecte C3

EQUIP BIOLOGIA CDEC, 2008 - 4 -

Conclusió Què penseu ara sobre la composició dels ossos? Escriviu la vostra conclusió justificada. Després compartiu-la amb els companys de grup i consensueu una resposta comuna La meva conclusió és que... Dialogant amb els meus companys la

puc millorar, afegint, modificant...

c.- Fins ara hem après quines són les substàncies que constitueixen els ossos. Però ... on estan situades aquestes substàncies als ossos? qui les produeix? matriu òssia

Si no esteu segurs de la vostra resposta, observeu aquesta fotografia microscòpica que us mostra l’estructura interna d’un os. Us dona pistes sobre el que estem parlant... A la vista d’aquesta imatge, com respondríeu ara a la pregunta amb la que començàvem l’activitat:

Projecte C3

EQUIP BIOLOGIA CDEC, 2008 - 5 -

• De què estan formats els ossos?

• On situaríeu el col·lagen i els minerals de calci en aquesta fotografia? Llegiu la informació següent:

• Osteoblasts: Són els formadors de la matriu òssia, substància intercel·lular formada per substàncies minerals i orgàniques secretades per les cèl·lules. Els osteoblasts "Decideixen les accions a efectuar en l'os". Sorgeixen com a diferenciació de les cèl·lules osteo-progenitores. Posseeixen elevat RER i un Aparell de Golgi ben desenvolupat, també s'observen nombroses vesícules. Quan queden embolicats per la matriu òssia és quan es transformen en un estadi més, l'osteòcit. Posseeixen receptors d'hormones com l'hormona paratiroïdal que indueix a l'osteoblast a secretar factors estimulants dels osteoclasts. Aquests participen en la resorció òssia. •Osteòcits: Es troben en l'os completament format. Són similars als osteoblasts, però menys actius i per tant amb el seu reticle endoplasmàtic i aparell de Golgi menys desenvolupat. La seva funció és seguir sintetitzant els components necessaris per al manteniment de la matriu que els envolta. •Osteoclasts: Tenen com a funció la resorció òssia. Es diu que són com "macròfags de l'os". Tenen abundants mitocondris, també lisosomes i vacúols, que eliminen les sals de calci i degraden el col·lagen i components orgànics de la matriu òssia. A partir de la informació anterior, ompliu el quadre següent:

... ? característiques funcions

Osteoblasts

Osteòcits

Osteoclasts

Feu text breu, un paràgraf, responent a la qüestió "de què estan fets els ossos?"

Projecte C3

EQUIP BIOLOGIA CDEC, 2008 - 6 -

Activitat 2.- Com es reparen i creixen els ossos?

a.- Per conèixer com succeeix el procés de reparació d’un os fracturat, entreu en aquesta web: http://depts.washington.edu/bonebio/ASBMRed/growth.html#repair

i activeu l’animació "repair after a fracture"

(Traducció) "Aquesta animació mostra la reparació d'un os trencat. Un subministrament adequat de sang és essencial per a la curació de la fractura. Uns quants factors de creixement, com BMP (proteïnes morfogèniques òssies) estan implicats en aquest procés".

• En quin sentit creieu que l'aportació de sang és "essencial" per a restablir l'os?

• Quins tipus cel·lulars hi intervenen? Com i quan? Escriviu la seqüència del procés complet

b.- L'animació següent mostra com creixen els ossos llargs. En aquest cas, a diferència de la "reparació" dels ossos, les cèl·lules a partir de les que es forma més os i aquest creix són els condròcits, cèl·lules que formen el teixit cartilaginós. http://www.personal.psu.edu/staff/m/b/mbt102/bisci4online/bone/bone5.htm Després de visionar l'animació, escriviu un text justificatiu que doni resposta a la qüestió plantejada: Com creixen els ossos? Recordeu que per tal que el text sigui justificatiu l'hauríeu de redactar començant per " Jo crec que els ossos creixen i es reparen ...", aportant les raons (perquès), fonaments (degut a...) i evidències (experimentals) que heu anat trobant al llarg de l'activitat.

Projecte C3

EQUIP BIOLOGIA CDEC, 2008 - 7 -

Aplicació a una nova situació

a.- Imagineu que una companya de classe, accidentalment, s’ha fet un tall al braç. Utilitzeu tot el que heu après en aquesta activitat per donar una explicació del que estarà passant en el braç d’aquesta noia des del dia en el que s’ha fet el tall fins el moment en que quasi no es distingeix la cicatriu.

b.- Un company diu que quan ha explicat l’activitat, un amic ha comentat que “això també passa als arbres quan es poden”. Creieu que pot tenir raó? Podríeu donar una explicació del que passaria en aquest cas?

Podeu trobar més materials de Ciències en context a

http://www.cienciesencontext.com

Reconeixement – No Comercial – Sense Obra Derivada:

No es permet un ús comercial de l’obra original ni la generació

d’obres derivades.