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biologia |
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BIOLOGIA
ATP
L'ATP è un nucleotide costituito dalla base azotata Adenina, dallo zucchero ribosio e da tre gruppi di fosfato; il nome per esteso AdenosinTriFosfato. L' ATP è un nucleotide che contiene solo due gruppi P, chiamato ADP (AdenosinDiFosfato).
La reazione ADP+P=ATP richiede energia.
Le quantità di energia necessaria per formare ATP dall'ADP sono rese disponibili nelle tappe della demolizione del glucosio durante la respirazione cellulare; per ogni molecola di glucosio che "brucia", se ne formano 38 di ATP.
Ogni molecola di ATP, che ha immagazzinato energia è in grado di dispensarla. Tutte le cellule usano l'energia contenuta nella molecola di ATP per compiere le loro funzioni.
RESPIRAZIONE CELLULARE
La respirazione cellulare è la reazione di combustione del glucosio, trasformandosi in anidride carbonica e acqua liberando energia. Questo processo viene diviso in:
fase anaerobica: avviene nel citoplasma e non richiede ossigeno.
Da due molecole di acido piruvico senza ossigeno si crea l'acido lattico nei
muscoli.
acido piruvico( 3 atomi di carbonio)
GLUCOSIO 6 atomi di carbonio
acido piruvico ( 3 atomi di carbonio)
fase aerobica: avviene nei mitocondri e richiede ossigeno.
acido piruvico
GLUCOSIO vengono attaccate dall'ossigeno
acido piruvico
FERMENTAZIONE
La fermentazione è un processo di demolizione del glucosio in assenza o carenza di ossigeno.
FERMENTAZIONE
LATTICA ALCOLICA
Glucosio Glucosio
Acido lattico alcol etilico o etanolo
+ energia + CO2 + energia
Parte dell'energia liberata nella respirazione cellulare viene immagazzinata nell' ATP.
FOTOSINTESI CLOROFILLIANA
Nella fotosintesi l'energia luminosa del sole viene catturata e usata per produrre molecole ricche di energia. Uno dei prodotti della reazione è l'ossigeno, che viene rilasciato nell'aria. La fotosintesi avviene nei cloroplasti, per procedere essa richiede: - l'energia luminosa del sole; - la clorofilla che cattura l'energia della luce solare; - l'anidride carbonica (CO2) e l'acqua (H2O), forniscono gli atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno necessari per formare il glucosio. La fotosintesi avviene in due fasi:
fase luminosa: avviene nei tilacoidi in presenza di luce; porta alla demolizione della
molecola d'acqua con liberazione di ossigeno e produzione di ATP.
Fase oscura: può avvenire al buio. La cellula preleva anidride carbonica e porta alla
formazione di glucosio.
REAZIONE DELLA FOTOSINTESI = 6 CO2+6 H2O+energia=C6 H12 O6+6 O2
Questa reazione è l'inverso della respirazione cellulare: fotosintesi e respirazione sono due processi inversi; nella fotosintesi viene liberato l'ossigeno, mentre nelle respirazione l'ossigeno viene consumato.
DNA e RNA
Il Dna e l'Rna appartengono agli acidi nucleici. Il Dna si trova nel nucleo delle cellule eucariote, è formato dal concatenarsi di nucleotidi collegati uno di seguito all'altro. Ogni nucleotide è formato da: - un gruppo fosfato; - uno zucchero pentoso; - una base azotata. Nel Dna le basi azotate sono quattro: Adenina, Timina, Citosina, Guanina.
Una lunga catena di nucleotidi forma un filamento, ogni filamento è accoppiato con un altro filamento complementare, si avvolgono e formano una doppia elica.
L' Rna si trova sia nel nucleo sia nel citoplasma, è fatto anch'esso di nucleotidi e diversamente del Dna è formato da un unico filamento.
DUPLICAZIONE DEL DNA
La duplicazione del Dna è il meccanismo molecolare che porta alla formazione di due molecole di Dna identiche a quella originaria. Nella duplicazione vengono copiati entrambi i filamenti del Dna, i due filamenti che formano la doppia elica vengono aperti rompendo i legami idrogeno. Ognuno dei filamenti funziona per la costruzione di un nuovo filamento. Grazie all'enzima Dna polimerasi, si ricostituisce il filamento mancante e si formano due doppie eliche: ciascuna contiene un filamento proveniente dal Dna duplicato e un filamento nuovo. Per questo la duplicazione è detta semiconservativa. Nella duplicazione le probabilità di errore è alta e gli errori di copiatura vengono riparati da appositi enzimi, se un errore di copiatura non viene corretto, la sequenza delle basi del Dna cambia e si ha una mutazione.
TRASCRIZIONE
L'informazione genetica contenuta nel Dna può essere copiata e la copia trasferita al di fuori di esso. Ciò avviene con la sintesi di un filamento di Rna a partire da uno dei filamenti del Dna che serve da stampo. La copiatura consiste nel disporre uno dopo l'altro i nucleotidi complementari al filamento di Dna. L' Rna che contiene una copia di informazioni del Dna da trasferire nel citoplasma, viene detto Rna messaggero. La trascrizione è la costruzione di una copia di un Rna a partire dalla molecola di Dna.
TRADUZIONE
La traduzione è il processo che consente alla cellula di passare dalla lettura dell'informazione alla costruzione della proteina.
CODICE GENETICO
Il codice genetico funziona a gruppi di tre basi azotate. Le terne di basi azotate sono chiamate triplette e codoni.
GENE
Il gene è un tratto di Dna che porta l'informazione per la sintesi di una proteina.
RIPRODUZIONE ASESSUATA
Nella riproduzione asessuata da un individuo se ne formano due che hanno il corredo cromosomico uguale tra loro e uguale a quello della cellula che li ha generati. La riproduzione asessuata è un sistema diffuso nel mondo vegetale e chiamata perciò anche riproduzione vegetativa.
RIPRODUZIONE SESSUATA
Nella riproduzione sessuata i genitori sono due, di sesso diverso e producono gameti: - quello di sesso maschile produce i gameti maschili o spermatozoi; -quello di sesso femminile produce i gameti femminili o cellule uovo.
GAMETI
I gameti sono cellule destinate alla riproduzione.
CELLULE SOMATICHE
Le cellule somatiche sono le cellule del corpo.
LEGGI DI MENDEL
I° legge: se si incrociano due individui che appartengono a linee pure che differiscono tra
loro per un solo carattere si ottengono individui ibridi nei quali si manifesta solo la
forma dominante di quel carattere, mentre quella recessiva resta latente, cosicché
tutta la prima generazione filiale appare costituita da individui che presentano tutti
lo stesso carattere: il dominante.
II° legge: durante la formazione dei gameti, i due geni che determinano un qualunque
carattere si separano, si sgregano in modo casuale, così ogni gamete contiene uno
solo dei due geni per quel carattere.
III° legge: in un incrocio tra due individui che differiscono tra loro per due o più caratteri le
coppie di geni che determinano i vari caratteri si separano nei gameti in modo
indipendente le une dalle altre.
GENOTIPO e FENOTIPO
Due organismi possono avere lo stesso aspetto, ma differire nei loro caratteri ereditari. L'aspetto ereditario di un organismo è detto fenotipo, mentre la sue composizione genetica si chiama genotipo.
OMOZIGOTE e ETEROZIGOTE
Se entrambi i geni alleli sono uguali l'individuo è omozigote, se i due alleli sono differenti l'individuo è eterozigote.
ALLELE E AUTOSOMI
L'allele è una forma alternativa del gene, responsabile della modalità con cui si manifesta il carattere ereditario controllato da quel gene. In alcuni casi ci può essere una contemporanea azione di entrambi gli alleli che determinano un fenotipo intermedio rispetto a quello che determinerebbero se agissero da soli. Questo fenomeno è la codominanza.
CROMOSOMA SESSUALE
Il cromosoma sessuale è determinato da geni presenti su cromosomi.
MALATTIE GENETICHE
I geni responsabili delle malattie genetiche sono recessivi e quindi la malattia si manifesta negli individui omozigoti recessivi:- l'anemia mediterranea è abbastanza diffusa nell'Italia meridionale. I globuli rossi sono più piccoli e di forma diversa perché contengono meno emoglobina. - l'anemia falciforme colpisce soprattutto le popolazioni nere; i globuli rossi hanno forma a falce e può essere trasmesso di generazione in generazione. - la sindrome di down è causata dalla presenza dei 47 cromosomi anziché 46.
CELLULA
La cellula è la più piccola parte di un organismo vivente e capace, entro certi limiti, di svolgere una vita autonoma.
TESSUTO
Un tessuto è un insieme di cellule aventi forma e funzioni simili, collegate tra loro per mezzo di una sostanza extra cellulare più o meno abbondante. I principali tessuti sono:
il tessuto epiteliale costituito da cellule strettamente unite tra loro.
Il tessuto muscolare, costituito da cellule di forma allungata che sono in grado di contrarsi; si distinguono tre tipi di tessuto muscolare: volontario, involontario, cardiaco.
Il tessuto connettivo, costituito da vari tipi di cellule immerse in una sostanza extra cellulare.
Il tessuto nervoso, costituito da neuroni provvisti di prolungamenti.
APPARATI
Un apparato è un insieme di organi diversi, aventi una o più funzioni proprie, ma che collegandosi fra loro collaborano allo svolgimento di una funzione più globale, importante per la vita dell'organismo.
SISTEMA
Un sistema è un insieme di organi costituiti prevalentemente da uno stesso tessuto. Spesso sistema e apparato vengono usati come sinonimi. Gli apparati sono: l'apparato locomotore, respiratorio, digerente, circolatorio, apparati urogenitali, il sistema linfatico, immunitario, nervoso e endocrino.
CELLULE SESSUALI
La riproduzione richiede l'intervento delle cellule sessuali o gameti. Quello di sesso maschile produce spermatozoi, quello di sesso femminile produce cellule uovo.
APPARATO RIPRODUTTORE MASCHILE
L'apparato riproduttore maschile è formato da due testicoli, ghiande di forma ovale contenute in un sacco chiamato scroto. Sono formati da tubuli seminiferi, dai quali vengono prodotti gli spermatozoi, che restano e maturano nell'epididimo fino a quando non vengono eiaculati. Gli spermatozoi lungo il percorso trovano tre organi ghiandolari: le vescicole seminali, la prostata, le ghiandole bulbouretrali, che secernano una piccola quantità di liquido. L'insieme di liquido e spermatozoi viene chiamato sperma. Il canale deterente diventa l'uretra, contenuta all'interno del pene il quale permette il rapporto sessuale. L'uretra è in comune con l'apparato urinario, quindi in essa scorrono sia spermatozoi che urina. Il pene è formato da un tessuto spugnoso, i corpi cavernosi. Alla stimolazione sessuale, le arterie si dilatano e il sangue affluisce al tessuto spugnoso che si inturgidisce e si ha così l'erezione del pene. Durante il rapporto sessuale, gli spermatozoi vengono spinti attraverso i canali interni dei testicoli fino ad arrivare all'urtetra che li porta fuori dal corpo.
La spermatogenesi è il processo attraverso il quale i testicoli iniziano a produrre milioni di spermatozoi.
Il principale ormone maschile è il testosterone che consente lo sviluppo dei caratteri sessuali maschili primari e secondari. I caratteri sessuali maschili primari sono rappresentati dai genitali dei quali il testosterone favorisce lo sviluppo e la funzione ; i caratteri sessuali maschili secondari distinguono un uomo adulto da una donna adulta; riguardano lo sviluppo dei peli, della barba, della muscolature, della modificazione del timbro della voce.
Le malattie infettive sono contagiose. Il contagio può essere diretto, per contatto con la pelle o le mucose infette. Alcune infezioni della pelle causate da funghi microscopici o delle malattie veneree a trasmissione sessuale (sifilide, blenoraggia, epatite virale A e B, AIDS). Per la prevenzione dell' AIDS ci si basa sull'adozione di comportamenti individuali adeguati. Per quanto riguarda la trasmissione del sangue bisogna evitare l'uso di siringhe, aghi già usati. Per quanto riguarda la trasmissione sessuale è opportuno l'uso del preservativo.
APPARATO RIPRODUTTORE FEMMMINILE
Le gonadi
femminili o ovaie, sono gli organi al cui interno maturano le cellule uovo,
sono due che si trovano nella parte bassa dell'addome. Ogni ovaia è
lunga 3 centimetri e sono collegate all'utero per mezzo di due canali
attraverso le quali passano gli ovociti maturi, le tube. In una delle tube,
l'ovocita può essere fecondata. L'utero è un organo cavo, la cui
parte inferiore (collo dell'utero) si unisce nella vagina. E' formato da una
parte muscolare rivestito dall'endometrio. Se l'ovocita nel corso della sua
discesa viene fecondato, si annida nell'utero ed è lì che
avrà luogo lo sviluppo del bambino fino alla sua nascita. L'utero
è lungo
L'ovogenesi è il processo di formazione delle cellule uovo.
Il ciclo mestruale comporta una complessa sequenza di eventi ciascuno dei quali è controllato da un particolare ormone. Nelle ovaie gli ovociti in maturazione sono contenuti nei follicoli che si avvicinano alla superficie dell'ovaia, si riempiono di liquido e si ingrandiscono. Ogni mese un follicolo si rompe per liberare l'uovo: è ciò che si chiama ovulazione. Dopo l'ovulazione il follicolo si trasforma in una struttura gialla, il corpo luteo, che produce ormoni che impediscono il rilascio di un'altra cellula uovo. Ogni mese il lobo anteriore dell'ipofisi rilascia l'ormone follicolo stimolante "FSH" che stimola la maturazione di una cellula uovo all'interno di un follicolo. Non appena la cellula uovo matura, il follicolo rilascia ormoni, gli estrogeni che influiscono sulla mucosa dell'utero. Quando l'ipotalamo avverte la presenza di estrogeni, comunica all'ipofisi di produrre l'ormone luteinizzante "LH", che provoca l'ovulazione. Il follicolo scoppiato si trasforma in corpo luteo che inizia a rilasciare il progesterone, l'ormone che prepara l'utero per la gravidanza; quando avverte la presenza di progesterone nel sangue, l'ipotalamo comunica all'ipofisi di interrompere la produzione di FSH e LH. Se la cellula uovo non viene fecondata, il corpo luteo cessa di produrre progesterone e avviene la mestruazione; non è più inibita la produzione di FSH e LH e il ciclo riprende.
Il processo di sviluppo dell'embrione comprende due eventi fondamentali: la crescita dell'embrione, cioè lo sviluppo delle cellule; e il differenziamento, che dà origine a tessuti e organi con funzioni diverse.
I PRIMI GIORNI. Dalla tuba lo zigote inizia a scendere verso l'utero e 12 ore dopo la fecondazione si divide tramite mitosi. 3 o 4 giorni dopo la fecondazione le cellule embrionali si dispongono a formare la blastocisti, una sfera cava.
DA UNA SETTIMANA IN POI. La blastocisti si spinge nella parete dell'utero ed è la fase dell'annidamento. Quando la blastocisti penetra nella parete dell'utero, le cellule esterne si aprono la via formando l'escrescenza, un primo abbozzo di placenta. All'interno della blastocisti le cellule si dispongono in due strati strettamente accostati formano un disco, l'embrione che si svilupperà nel bambino. Durante la seconda settimana, il disco embrionale forma il sacco amniotico, ripieno di liquido amniotico che proteggerà il bambino durante il suo sviluppo. Il differenziamento inizia con la formazione di tre strati, foglietti embrionali, i quali contengono lo sviluppo di tutti gli organi; il primo strato ectoderma, fabbricherà la pelle, le unghie, il sistema nervosa e gli organi di senso; il mesoderma fornirà le ossa, i muscoli, il sangue, l'apparato urogenitale; l'endoderma produrrà gli organi interni e la respirazione. In questo periodo l'embrione assume anche la corda dorsale.
DA TRE
SETTIMANE IN POI. La prima parte che si sviluppa è la testa e il primo a
formarsi è il cervello e il midollo spinale, che sono la parte
più importante dell'embrione. Il cuore è solo un grosso vaso
sanguigno che batte, si sviluppa poi il sistema nervoso. A due mesi le
principali parti del corpo si sono formate, l'embrione è circa
DA TRE MESI IN POI. La placenta è completamente formata, è un disco piatto riccamente irrorato dal sangue e costituito da tessuti embrionali e materni. Attraverso di essa vengono gli scambi delle sostanze nutritive e dei prodotti di rifiuto tra la madre e il feto.
DAL QUINTO MESE ALLA NASCITA. Il feto è già completamente formato, due o tre mesi prima della nascita il bambino si capovolge con la testa all'ingiù, nella posizione in cui nascerà. L'evento attraverso cui avviene la nascita è il parto. Inizia con la fase del travaglio, in cui avviene la dilatazione del collo dell'utero con contrazione dei muscoli dell'utero. Le contrazioni diventano più forti e frequenti per spingere il bambino fuori dall'utero e avviene la rottura delle acque, la testa del bambino si affaccia e poche contrazioni molto forti e ravvicinate fanno uscire del tutto il bambino. Pochi minuti dopo la nascita, ulteriori contrazioni espellono anche la placenta. Viene tagliato il cordone ombelicale e i polmoni cominciano a funzionare: il bambino con il primo vagito compie il suo primo atto respiratorio.
Per essere valido un metodo contraccettivo deve essere: sicuro, tollerabile, reversibile, facile da usare.
IL DIAFRAMMA. E' un cappuccio di gomma che copre il collo dell'utero e impedisce agli spermatozoi di penetrarvi. Viene collocato sul fondo della vagina ed è necessario aggiungere della crema spermicida. Deve essere tenuto in vagina per 6-8 ore dopo il rapporto e deve essere prescritto dal ginecologo per adattarsi perfettamente alla donna.
IL PRESERVATIVO. E' una sottilissima guaina di gomma monouso che avvolge il pene: al momento della eiaculazione raccoglie lo sperma impedendo di entrare nella vagina. Deve essere messo sul pene in erezione prima di qualsiasi contatto con l'apparato genitale femminile. È comodo da usare, permette di avere rapporti sessuali senza rischi di contrarre malattie a trasmissione sessuale.
La diagnosi prenatale è una tecnica medica per mettere a punto vari sistemi di previsione e identificazione delle anomalie. L'ecografia si basa sulla proprietà degli ultrasuoni sul corpo del feto; vengono visualizzati su uno schermo dove danno un'immagine informativa delle condizioni del nascituro. L'amniocentesi permette di verificare anomalie nei cromosomi; consiste nel prelevare un campione di liquido amniotico, viene eseguito l'esame sulle cellule per osservare eventuali anomalie. Viene eseguita durante la 15° settimana.
La fecondazione artificiale consente di avere li anche a quelle coppie che non possono averne. Consiste nel prelevare dal coniuge un quantitativo di sperma e lo si inietta nell'utero della donna, per aumentare la probabilità di successo, gli spermatozoi vengono immessi al momento dell'ovulazione. Il paso successivo è mettere in contatto la cellula uovo con lo spermatozoo del coniuge. Con la fecondazione in vitro si induce l'ovaia a produrre più cellule uovo grazie a un'iperstimolazione ormonale; le cellule uovo vengono prelevate, messe in contatto con gli spermatozoi al di fuori del corpo della donna. Avvenuta la fecondazione, l'embrione viene poi rimesso nell'utero. Una variante di questa tecnica, consiste nell'inserire direttamente uno spermatozoo all'interno della cellula uovo con l'aiuto di un ago sottilissimo.
L'apparato tegumentario svolge funzioni di protezione, recezione sensoria, termoregolazione e secrezione. L'organo principale dell'apparato tegumentario dell'uomo è la pelle. Essa riveste il corpo e il suo spessore ed elasticità variano a seconda dei posti del corpo. La pelle è formata da più strati e dall'esterno all'interno sono: l'EPIDERMIDE, il DERMA e il CONNETTIVO SOTTOCUTANEO. L'epidermide è formata da strati di cellule con funzioni diverse. Il derma è costituito essenzialmente da tessuto connettivo, ricco di terminazioni nervose, vasi sanguigni e fibre muscolari. Il connettivo sottocutaneo è un tessuto particolare; nel tessuto epidoso le cellule svolgono una funzione isolante per il calore.
Lo scheletro è costituito da ossa: lunghe, brevi e piatte. Le zone di contatto tra due ossa sono le ARTICOLAZIONI, rivestite da tessuto cartilagineo. Se due ossa possono compiere ampi movimenti, l'articolazione è mobile, altrimenti è semimobile. I LEGAMENTI collegano le estremità delle ossa vicine. Lo scheletro sostiene il corpo, comprende la colonna vertebrale che sostiene la scatola cranica e dove si appoggia la gabbia toracica. Le ossa sono formate da TESSUTO OSSEO, composto da osteociti e osseina. La sostanza fondamentale è organizzata in lamelle che lo fanno apparire compatto o spugnoso. Osteociti e lamelle sono disposti intorno a un condotto, canale di Havers. La struttura che ne risulta è detta osteone.
Il movimento delle ossa è sostenuto dai muscoli scheletrici, quelli legati mediante tendini. Si dividono in scheletrici, pelliciai e sfinteri. I muscoli sono formati dal tessuto muscolare; la contrazione muscolare avviene per scivolamento delle fibre di astina e per formazione di legami chimici e liberazione di ATP. I muscoli vanno mantenuti sani con l'esercizio fisico. È necessario evitare il contatto con veleni e fosforo di alcuni pesticidi.
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