Appunti Biologia generale

Tessuto nervoso

A livello embrionale è inizialmente un epitelio, poi si distinguono cellule organizzate insieme in un sistema più o meno complesso di reti periferiche:

• Neuroni: cellule secernenti e eccitabili.
• Cellule accessorie gliali.

Si forma quindi un sistema nervoso centrale, centralina che mette insieme le informazioni provenienti dall’esterno/interno: encefalo e midollo, e periferico, reti periferiche: neuroni e glia, che prende informazioni/sensazioni dalla periferia e le porta al centrale con lo scopo di avere una risposta muscolare.

Il periferico porta sempre il segnale della risposta che è sempre una contrazione/decontrazione.

• La risposta può essere volontaria, mano sul fuoco, o involontaria, controllo pH stomaco, sempre dal sistema nervoso.

Come è strutturato un neurone?

• Corpo pirenoforo, allargato, dove ci sono nucleo e organuli, tanti mitocondri.
• Dendriti, espansioni delle cellule dove ARRIVA l’informazione, sono di più.
• Assone o neurite, è l’unico prolungamento molto lungo del neurone, lungo o corto a seconda del tipo di neurone, ed è la porta d’uscita dell’informazione.

Il citoscheletro

Il neurite e le altre parti sono rigide, contengono:

• Microtubuli, trasporto di vescicole verso/da il bottone sinaptico.
• Microfilamenti, direzionano la crescita dei prolungamenti e ancorano le strutture plasmatiche.
• Neurofilamenti, filamenti intermedi che stabilizzano la forma delle varie parti del neurone.

I neuroni lavorano sempre per creare un circuito nervoso dove viene trasferita l'informazione direttamente al sistema centrale o con un “passaparola” tra neuroni. Formato tutto questo circuito i neuroni NON SI MUOVONO se non per gravi patologie.

Il neurone è eccitabile

Il neurone viene stimolato positivamente e si attiva in modo che trasmetta l'informazione a un muscolo o ad un altro neurone.

Come la trasmetto? Lo stimolo elettrico porta alla formazione/sintetizzazione di molecole e vescicole, Golgi->assone, che corrono per tutto il neurone fino ad essere rilasciate all’esterno, NEURONI SONO CELLULE SECERNENTI, per esocitosi dalla punta dell’assone e quindi rilascio di neurotrasmettitori, cioè segnali chimici, adrenalina, dopamina, serotonina, che vanno a una cellula muscolare o altri neuroni…-> cellule bersaglio.

• Normalmente ha già accumulato tutte le vescicole contenenti le sostanze chimiche da trasmettere.

Potenziale di membrana (assone)

Tutte le cellule a riposo hanno un potenziale di membrana: al di sotto della membrana ioni -, al di sopra in superficie ioni +, fuori, che è costante, K+ dentro con proteine negative, e Na+ più al di fuori.

In risposta agli stimoli, le cellule eccitabili, NEURONI, invertono temporaneamente il potenziale elettrico, disposizione di cariche + e -, tra il lato esterno e interno. I canali ionici, tra la membrana, si aprono, e si inverte il potenziale, questa apertura è contagiosa, c’è una propagazione dell’onda elettrica, onda di depolarizzazione, lungo la membrana che però è UNIDIREZIONALE, dal corpo centrale al neurite.

Arrivato lo stimolo eccitatorio c’è l’inversione del potenziale, la PROPAGAZIONE e poi l’esocitosi delle sostanze chimiche in vescicole, grazie ai microtubuli e chinesine.

In alcuni casi la propagazione non è continua, ma fa dei salti in avanti per aumentare la velocità di propagazione. Questo accade quando è presente mielina, formata da cellule gliali specializzate, attorno all’assone-> PROPAGAZIONE SALTATORIA.

Tutte quelle molecole NON catturate dal recettore, in eccesso, del neurone successivo, allora vengono ripescate per endocitosi, digerite da lisosomi e riutilizzate nel segnale successivo.

Sinapsi

Quando il potenziale d’azione raggiunge la parte terminale dell’assone-> SINAPSI, cioè l’esocitosi delle vescicole con rilascio del neurotrasmettitore, stimolo per un altro neurone o muscolo. Il ricevente fa una sommatoria degli stimoli e decide chi vince: sinapsi possono essere:

• Eccitatorie, trasmettono all’altro neurone segnali eccitatori: se supera la soglia di eccitazione parte il potenziale d’azione nel neurone ricevente.
• Inibitorie, trasmettono all’altro neurone segnali inibitori che non fanno aprire i canali, le sinapsi inibitorie non consentono il superamento della soglia, non succede niente.

AREE DI PURA ELABORAZIONE sono aree che prendono gli impulsi e decidono se rispondere o no.

Dallo stimolo al movimento, l’evento finale

Quando l’ultimo neurone, neurone motore, arriva sul muscolo si parla di giunzione neuromuscolare. La fine dell’assone si biforca e cerca di entrare in contatto con più fibre possibili. Il neurone fa SINAPSI ma l’effetto non è su un altro neurone ma su una cellula muscolare. L’onda elettrica si propaga lungo la membrana e fa aprire dei canali del calcio che sono la base per creare la CONTRAZIONE facendo abbinare actina e miosina.

• Punto in cui il neurone incontra il muscolo-> placca neuromotrice.

Istologia del tessuto nervoso

Con colorazioni, Golgi-Cajal fa vedere i prolungamenti dei neuroni.

Capsula connettivale dei parenchimatosi è circondata da epitelio monostratificato pavimentoso se l’organo è in una cavità.

Interstizio ammortizza compressioni/deformazioni degli organi, si trova tra cellule tessuti e organi.

Guarda file istologia.

Microbiota e microbioma

Nei primi 3 mesi di gravidanza già tutti gli organi sono formati, tutti derivano dalla cellula uovo-> cellule tutte uguali che hanno lo stesso DNA, def individuo-> cellule simbionti.

Da soli non riusciamo a sopravvivere, abbiamo un numero enorme di simbionti, intestino, pelle.

MICROBIOTA serve anche a difenderci da infezioni.

MICROBIOMA componente genetica del microbiota, nel total formato da un numero di geni 100 volte più grande di quello dell'individuo.

PREBIOTICO-> fibre alimentari non digeribili che fungono da cibo per i probiotici.

PROBIOTICO-> microrganismi vivi, batteri che colonizzano l’intestino.

Ambiente e stile di vita, dieta, medicinali, età, genetica, stress, integratori influenzano il microbiota, asse intestino-cervello, e quindi l’individuo.

Genetica

Carattere: caratteristica morfologica o morfo funzionale che si riferisce ad un aspetto, colore pelo, occhi.

• Capelli biondi è una variante del carattere.

Fenotipo: insieme di caratteri dell’individuo.

La biodiversità, fenotipi diversi, è una grande risorsa per adattarsi all’ambiente.

• Coniglio himalayano bianco è perfetto per mimetizzarsi nella neve.
• Coniglio bruno per mimetizzarsi nel bosco.

Un ambiente che cambia poco nel tempo è un ambiente a cui le specie si possono adattare.

Cuvier

Studia come si sviluppano gli embrioni e anche i fossili-> vide che gli animali del suo tempo erano diversi rispetto a quelli antichi.

• Primo anatomista comparato moderno-> descrive le strutture e paragona gli animali tra loro per trovare somiglianze e differenze.
• Primo paleontologo.

Sposa la teoria catastrofista-> es: i cavalli prima erano diversi ma poi per l’adattamento sono morti e se ne sono creati di nuovi come quelli del suo tempo.

• Concetto corretto: se non riesci ad adattarti muori.

Lamarck

Principio evoluzionista per il quale gli animali cambiano a seconda dei cambiamenti dell’ambiente-> trasformazione progressiva degli animali per l’adattamento. Una volta adattati passano li caratteri ai figli.

In quel periodo tanti non erano d'accordo con Lamarck: “se taglio la zampa a un cane i suoi figli non nascono senza zampa”.

-> esempio sbagliato perché qua non cambia l’ambiente ma è un evento traumatico rapido.

Darwin

Introduce il concetto di selezione naturale dei fenotipi migliori che poi verranno tramandati bloccando quelli inadatti.

Come vengono ereditati questi caratteri?

Harvey

Tutto si origina dall’uovo, è la matrice da cui si sviluppano gli individui complessi.

Spallanzani

Osserva le rane e attua la prima dimostrazione scientifica della fecondazione-> dimostra che lo sviluppo parte dall’uovo ma ha bisogno di fecondazione:

• Uovo-spermatozoo.
• Ovulo-polline.

Quindi trasmissione dei caratteri per individui con riproduzione sessuata:

• Uovo-spermatozoo.
• Ovulo-polline.

O per gemmazione, asessuata, dove si va a creare un individuo identico a quello di partenza.

Mendel (monaco matematico statistico)

Il primo che studia i caratteri. Usa come modello sperimentale la pianta di piselli che fa autoimpollinazione con ovulo e polline, vide colori diversi della stessa pianta.

Con autoimpollinazione si vanno a formare con il tempo linee pure.

Mendel taglia i pistilli per ottenere polline e li distribuisce artificialmente a piante di linee pure diverse:

• Incrocia caratteri che hanno varianti vistosamente diverse-> caratteristiche dicotomiche, 2 varianti, o una o l’altro, non posso sbagliarmi.
• Sceglie linee pure che hanno solo due varianti molto diverse tra loro e sicuramente linee pure perché ottenibili tramite autoimpollinanti.

Protocollo

1. Scelta di caratteri misurabili e presenti in linee pure.
2. Faccio incroci.
3. Osservo la prima e la seconda generazione.
4. Si segna quante piante ha incrociato, quante ne ha ottenute e le caratteristiche.
5. Analisi matematico-statistica dei dati raccolti.

Esempio con colore fiore

• Usa la pianta del fiore viola come maschio, linea pura.
• Usa pianta del fiore bianco come femmina, linea pura.

Incrocia e vede che la F1 è viola-> definisce la variante viola del carattere colore come DOMINANTE, indipendentemente se colore viola è dato da polline o ovulo. Poi autoimpollina la F1 e ottiene una F2 per ¾ di colore viola, come il genitore, e ¼ bianco, come il nonno, quindi la variante RECESSIVA riaffiora.

Mendel ripete su tutti i caratteri che aveva preso in considerazione, seme giallo e verde, rugoso e liscio…-> per tutti riesce a stabilire la variante dominante e quella recessiva.

• La proporzione che ottiene è quella che si ottiene lanciando due monetine: ¾ delle volte compare almeno una testa “dominante”, basta solo una A all’interno di AA o Aa per far sì che il fenotipo sia dominante, e ¼ delle volte si ottengono due croci, aa.
• ¼ 2 croci aa, ¼ 2 teste AA, ¼ croce-testa Aa, ¼ testa-croce aA.

I caratteri sono scritti 2 volte secondo Mendel, le linee pure sono del tipo viola-viola o bianco-bianco, il figlio viola-bianco e il nipote i 4 abbinamenti. Si sono selezionate due linee pure, AA, aa, e due ibridi, Aa.

Principio della segregazione dei caratteri

I caratteri dell’individuo sono presenti in coppie che segregano nei gameti, ovulo e polline. Gli individui hanno una doppia scrittura del carattere, ciascun carattere è sempre scritto nell’individuo 2 volte, con 2 varianti uguali o con due varianti diverse. Il figlio eredita per casualità una delle due dal padre e una delle due dalla madre per ricostruire la doppia scrittura durante la fecondazione.

• Le varianti dominanti del carattere mascherano le varianti recessive negli individui che le portano entrambi.
• In F1 la parte dominante nasconde quella recessiva.
• In F2 si mostra il fenotipo recessivo quando ¼ della prole è omozigote recessiva, poi ¼ della prole è omozigote dominante e ½ è eterozigote, coppie di varianti di caratteri diversi, scrittura mista Aa.

Segregazione: confinare-> gli individui hanno una doppia scrittura del carattere, nei gameti avviene la segregazione cioè il figlio eredita una sola scrittura.

Carattere pelo

Un coniglio so che è una linea pura-> omozigote recessivo il Bianco. L’altro coniglio è marrone quindi potrebbe essere eterozigote Pp, o omozigote dominante PP. Come possono essere i figli? Ho due possibilità:

1. Omozigote dominante x omozigote recessivo-> 100% eterozigote quindi fenotipicamente mostrano la variante dominante pelo marrone.
2. Omozigote recessivo x eterozigote-> 50% eterozigote mostrano variante marrone, 50% omozigote recessivo bianco.

Esercizi

ESERCIZIO SUL NANISMO, nanismo acondroplasico è un carattere dominante.

ESERCIZIO ANEMIA FALCIFORME, anemia falciforme è malattia da carattere recessivo.

2 genitori sani Aa possono avere figli malati se hanno il recessivo della malattia.

ESERCIZIO POLLO ZAMPA CORTA.

Soluzione-> la variante zampa corta è dominante.

ESERCIZIO TRASMISSIONE DEL COLORE DEL SEME.

Stessa cosa per forma del seme, LISCIO omozigote d