Paniere Biologia generale - Risposte aperte - aggiornato (2026)

Lezione 002

06) Perché, a tuo parere, la ricerca della vita su altri pianeti può essere utile per capire le origini della vita sulla Terra?

L'idea che dei pianeti diversi dalla Terra potessero ospitare la vita è molto antica. La scoperta dei pianeti extrasolari ha confermato che il Sole non è la sola stella a illuminare i pianeti ed ha allargato il campo di ricerca sull'abitabilità al di là del Sistema solare.

Nel Sistema solare la ricerca si concentra su Marte e sui satelliti di Giove e Saturno, che potrebbero ospitare forme di vita microscopiche. Gli elementi chimici principali che sono alla base della vita sono il fosforo, l'ossigeno, l'azoto, il carbonio e l'idrogeno.

Se fossero rilevate forme di vita su pianeti in cui l'acqua è assente, la definizione di zona abitabile dovrebbe essere rivista, o scartata in quanto troppo restrittiva.

07) Come si è potuto dimostrare che le sostanze organiche possono originarsi da sostanze inorganiche in un ambiente simile a quello della Terra ai primordi?

L'esperimento di Miller-Urey rappresenta la prima dimostrazione che le molecole organiche si possono formare spontaneamente a partire da sostanze inorganiche più semplici in ambienti simili a quello della Terra.

Per compiere questo esperimento Miller ricreò le condizioni ambientali che si pensava fossero presenti nella Terra primordiale. Partì dal presupposto che in quell'atmosfera non ci fosse ossigeno libero, piuttosto abbondasse e altri gas come metano e ammoniaca, oltre all’acqua.

Per l'esperimento si servirono di un sistema costituito da due sfere contenenti l'una acqua allo stato liquido e l'altra i gas e due elettrodi, collegate tra loro da un sistema di tubi. L'acqua veniva scaldata per indurre la formazione di vapore acqueo mentre i due elettrodi venivano utilizzati per fornire scariche elettriche simili ai fulmini.

Il tutto veniva poi raffreddato cosicché l'acqua potesse ricadere nella prima sfera per ripetere il ciclo. Dopo un po’ in cui le condizioni erano costanti, Miller osservò che l'idrogeno era andato a formare composti organici, tra cui vari amminoacidi.

08) Perché si ritiene che i primi organismi cellulari sviluppati sulla Terra siano stati i procarioti eterotrofi?

Le prime cellule avevano anch’esse bisogno di un rifornimento continuo di energia per vivere, crescere e riprodursi. Alcuni scienziati ipotizzano che queste cellule fossero eterotrofe; per nutrirsi esse avrebbero assimilato le molecole biologiche presenti nel «brodo» primordiale.

Secondo questa ipotesi, man mano che le cellule primitive aumentarono di numero, cominciarono a esaurire le molecole da cui dipendeva la loro esistenza. Col passare del tempo comparvero cellule capaci di sintetizzare autonomamente molecole biologiche a partire da semplici sostanze chimiche.

09) Perché lo studio degli ambienti estremi sulla Terra può essere utile anche per la ricerca sugli altri pianeti del Sistema solare?

Lo studio degli ambienti estremi è importante perché gli ambienti estremi della Terra possono somigliare, come caratteristiche, a quelle dei pianeti del Sistema solare.

10) Perché si ritiene che la ricombinazione sessuale sia stato uno dei passaggi fondamentali per lo sviluppo della vita sulla Terra come la conosciamo oggi?

Il meccanismo della ricombinazione sessuale genera una varietà di combinazioni genotipiche, accrescendo il potenziale evolutivo delle popolazioni. La comparsa della meiosi e della ricombinazione sessuale è stato un evento importante nella storia della vita; resta però problematico il modo in cui la riproduzione sessuata possa essersi affermata.

11) Descrivi i risultati dell'esperimento di Miller-Urey e spiega perché è importante per comprendere come si è sviluppata della vita sulla Terra

L'esperimento di Miller-Urey rappresenta la prima dimostrazione che nelle giuste condizioni ambientali le molecole organiche si possono formare spontaneamente a partire da sostanze inorganiche più semplici.

L'esperimento serve a dimostrare la teoria di Oparin e Haldane; entrambe ipotizzavano che le condizioni della Terra primordiale avessero favorito reazioni chimiche per la formazione di composti organici a partire da componenti inorganiche.

Le condizioni utilizzate dai due studiosi non riproducevano esattamente quelle dell'atmosfera primordiale, ma furono sufficienti a rendere la possibilità che la vita si fosse sviluppata proprio partendo dagli elementi già presenti nel pianeta.

12) Qual è la definizione di organismo eterotrofo?

Organismo che acquisisce energia e composti chimici partendo da sostanze organiche elaborate da organismi autotrofi o provenienti da altri organismi eterotrofi. Gli eterotrofi quindi non sono in grado di sintetizzare le proprie sostanze nutritive, ma le devono assumere sotto forma di carboidrati, proteine e lipidi dai tessuti animali o vegetali di cui si nutrono.

Sono eterotrofi la maggioranza dei batteri, i protozoi, tutti gli animali (metazoi), i funghi e alcuni vegetali parassiti totalmente privi di clorofilla.

13) Quali caratteristiche distinguono gli organismi viventi dagli oggetti non viventi?

Esistono cinque caratteristiche che distinguono un organismo vivente da un oggetto inanimato: la riproduzione, la crescita e lo sviluppo, l’adattamento all'ambiente, la risposta agli stimoli e la trasformazione dell'energia.

• Gli esseri viventi nascono, crescono (cioè aumentano di peso e di volume) e muoiono, cosa che non accade per i minerali.
• Gli esseri viventi hanno bisogno di nutrirsi e anche questo non accade nei minerali.
• Gli esseri viventi si riproducono, cioè danno vita ad esseri viventi simili, cosa che non avviene con i minerali.

Gli esseri viventi si possono riconoscere per via del loro particolare ciclo di vita. Tutti i viventi, infatti, nascono, si nutrono, crescono, si riproducono, ovvero danno vita ad altri esseri viventi, muoiono. Gli esseri non viventi non crescono e non muoiono; possono però essere modificati da agenti esterni.

14) Gli oceani costituivano un ambiente adatto per i primi organismi, perché...

Gli oceani costituivano un ambiente adatto per i primi organismi, perché proteggevano gli organismi dalla luce ultravioletta.

15) Quale tipologia di organismi si ritiene si sia sviluppata per prima sulla Terra ai primordi?

L'origine della vita sulla Terra è databile 4,4 miliardi di anni fa quando l'acqua allo stato liquido comparve sulla superficie terrestre. Si ritiene che la vita abbia avuto origine intorno ai 3,9 miliardi di anni fa, quando la Terra iniziò a raffreddarsi fino ad una temperatura alla quale l'acqua poté trovarsi allo stato liquido.

Si è attestata la presenza di cianobatteri fossili racchiusi in rocce dell'Australia occidentale dell'età di circa 3,5 miliardi di anni. Dal punto di vista scientifico la spiegazione dell'origine della vita parte dal presupposto fondamentale che le prime forme viventi si originarono da materiale non vivente.

16) Le prime strutture simili a membrane cellulari si formarono quattro miliardi di anni fa

17) La comparsa della fotosintesi sulla Terra avvenne 2,5 miliardi di anni fa e grazie alla fotosintesi sulla Terra si formò un’atmosfera ricca di ossigeno

18) Quali sono stati i passaggi fondamentali per lo sviluppo della vita sulla Terra?

Fotosintesi e ricombinazione sessuale (la possibilità per due cellule diverse di combinare il loro patrimonio genetico in una singola cellula figlia).

19) A tuo parere si sono sviluppati prima sulla Terra gli organismi aerobi o anaerobi? Spiega perché

Sulla Terra si sono sviluppati prima gli organismi anaerobi, perché ancora non c'era l'ossigeno nell'atmosfera.

Lezione 003

11) Se uno dei due atomi uniti da un legame covalente ha maggiore affinità per l’elettrone condiviso il legame sarà polare

12) Il legame idrogeno lega atomi con parziali cariche elettriche di segno opposto

Lezione 005

30) Cosa vuol dire che una molecola è anfipatica?

Vuol dire che ha un'estremità polare o idrofila ed un'estremità apolare o idrofobica.

31) Descrivi le diverse tipologie di legame intermolecolare importanti nelle molecole biologiche, fai degli esempi oltre al legame covalente, ionico, idrogeno

(Che troviamo nel DNA a doppio filamento) forze di London, sono fondamentali per composti biologici.

Legame fosfoestere.

Legame fosfoanidridico.

Legame anidridico.

Tioestere (nell’acetil coenzima A). Sono legami che troviamo ad esempio nell’ATP e in altre molecole cariche in energia.

32) Descrivi la struttura quaternaria delle proteine

La struttura quaternaria della proteina finale deriva da come si avvolgono o si dispongono le diverse catene. Le possibili interazioni tra catene sono le stesse della struttura terziaria: legame idrogeno, ionici, interazioni apolari, ponti di solfuro.

33) Gli acidi grassi sono acidi carbossilici dotati di lunghe code idrocarburiche

34) Un acido grasso si definisce insaturo se presenta degli atomi di carbonio uniti da doppi legami e se sono presenti molti fosfolipidi con acidi grassi insaturi rendono le membrane più fluide

35) La struttura generale di un amminoacido è un atomo di carbonio a cui sono legati un gruppo amminico, un gruppo carbossilico e un gruppo R

36) I legami peptidici che formano una proteina si costituiscono coinvolgendo un gruppo carbossilico terminale e un gruppo amminico terminale

37) I fosfolipidi presentano una porzione della molecola idrofila perché uno degli acidi grassi è sostituito da un fosfato legato a una colina

40) Che tipologia di isomeri sono gli enantiomeri? Fai un esempio

Gli enantiomeri sono gli isomeri ottici, sono immagini speculari non sovrapponibili tra loro.

41) Fai degli esempi di molecole appartenenti alla categoria dei carboidrati

Glucosio, fruttosio, galattosio, ribosio, saccarosio, desossiribosio, amido, cellulosa, glicogeno.

42) Perché il carbonio è l’elemento ideale per formare molecole complesse?

Il carbonio è un elemento del quarto gruppo e come tale presenta quattro elettroni di valenza, ciò significa che può formare quattro legami. Il carbonio presenta inoltre delle caratteristiche adatte alla formazione di molecole complesse e quindi è adatto per andare a svolgere il ruolo di scheletro nelle macromolecole, in quanto i legami C-C sono legami molto resistenti. Inoltre hanno libertà di rotazione e quindi possono assumere forme diverse.

43) Quali sono le categorie di biomolecole che costituiscono gli esseri viventi?

Le biomolecole comprendono le proteine, i carboidrati, i lipidi e gli acidi nucleici.

44) In cosa differiscono il DNA e l’RNA?

Il DNA è formato da due catene avvolte a doppia elica, mentre l'RNA è composto da una singola catena.

Il DNA ha come zucchero il desossiribosio, mentre l’RNA ha come zucchero il ribosio.

Il DNA è il depositario dell’informazione genetica, mentre l’RNA partecipa alla sintesi delle proteine e alla trasmissione delle informazioni contenute nel DNA.

Il DNA è contenuto nel nucleo di tutte le cellule, mentre l’RNA è presente sia nel nucleo che nel citoplasma.

Nel DNA è presente la timina, mentre nell’RNA al posto della timina è presente l’uracile.

45) Qual è la struttura base di un aminoacido? Quali tipologie di amminoacidi sono presenti nelle proteine?

Tutti gli amminoacidi presenti nelle proteine sono alfa aminoacidi, all’atomo di carbonio alfa sono legati un gruppo carbossilico (COOH), un gruppo amminico (NH2), un atomo di idrogeno e una catena laterale (gruppo R). In base alle caratteristiche chimiche del gruppo R gli amminoacidi possono essere classificati come non polari (idrofobici), polari (senza carica), acidi (carichi negativamente), basici (carichi positivamente).

46) Descrivi i quattro livelli di struttura delle proteine

• Struttura primaria, la sequenza lineare di amminoacidi legati da legami peptidici.
• Struttura secondaria, il ripiegamento della catena proteica in alfa eliche e beta foglietti.
• Struttura terziaria, la forma tridimensionale di una singola molecola proteica determinata dalle interazioni tra le diverse regioni della struttura secondaria.
• Struttura quaternaria, deriva da come si dispongono o si avvolgono le diverse catene; le possibili interazioni tra le catene sono le stesse della struttura terziaria.

47) Come è fatto un nucleotide?

I nucleotidi sono le unità che compongono gli acidi nucleici. Una molecola di DNA e RNA, ogni nucleotide è formato da un gruppo fosfato che deriva dall’acido fosforico, uno zucchero pentoso, nel caso del DNA è il desossiribosio, nel caso dell’RNA è il ribosio e una base azotata.

48) Cosa sono le purine e le pirimidine? Che tipo di struttura hanno?

Le purine e le pirimidine sono le basi azotate degli acidi nucleici. Le purine sono a doppio anello e includono adenina e guanina. Le pirimidine sono a singolo anello e includono citosina, timina, uracile. Purine e pirimidine entrano nella formazione dei nucleotidi.

49) Quali sono i gruppi funzionali presenti nelle biomolecole e come si riconoscono?

Carboidrati contengono un gruppo carbonile (C=O), caratterizza aldeidi e chetoni, insieme a più gruppi ossidrile (-OH), tipico degli alcoli. Lipidi: gruppo funzionale carbossilico COOH. Proteine: gruppo funzionale amminico. Acidi nucleici: gruppo fosfato.

50) Fai degli esempi di molecole appartenenti alla categoria dei lipidi

Trigliceridi, cere, terpeni, steroidi, fosfolipidi, glicolipidi.

51) Quali sono le principali caratteristiche dei carboidrati?

I carboidrati sono molecole organiche molto importanti per la vita, si tratta di molecole organiche essenziali per l’organismo. Sono composti da carbonio, ossigeno e idrogeno, sono solubili in acqua, sono componenti delle strutture membranose cellulari, sono fondamentali molecole di riserva energetica.

52) Quali sono i principali carboidrati di riserva?

I principali carboidrati di riserva sono i polisaccaridi, che sono formati dall’unione di molte molecole di zuccheri semplici. Tra i polisaccaridi, l’amido è la principale riserva di energia chimica delle piante, che lo accumulano nei semi. L’amido è anche la principale sorgente di carboidrati per l’alimentazione umana, presente nei cereali, patate, legumi e altri alimenti.

53) Cosa sono i polimeri? Come si formano e come si degradano?

Con il termine polimeri ci si riferisce a macromolecole di elevato peso molecolare, formati da catene di molecole di dimensioni inferiori, chiamate monomeri, che rappresentano le unità strutturali. I monomeri per formare i polimeri, sono legati tra di loro per mezzo di uno o più legami di tipo covalente.

La reazione che porta alla formazione dei polimeri prende il nome di polimerizzazione. Una volta trovato il solvente adatto a scioglierlo la catena si depolimerizza, cioè si spezza e libera le unità.

54) Descrivi le caratteristiche degli acidi grassi saturi ed insaturi

Gli acidi grassi sono una classe di composti organici appartenenti alla classe dei lipidi. Sono molecole apolari. Gli acidi grassi si dicono saturi se la loro catena idrocarburica non presenta alcun doppio legame, quindi tra atomi di carbonio sono presenti solo legami semplici.

Questo ha delle conseguenze sulla struttura, infatti le code idrocarburiche sono lineari. Proprio per questo motivo i grassi saturi sono solidi a temperatura ambiente, perché sono più efficienti le forze di van der Waals.

Un acido grasso è detto insaturo se la catena idrocarburica presenta uno o più doppi legami. Questo altera la struttura della molecola, che presenta al livello del doppio legame una flessione della catena carboniosa. La conseguenza è che queste molecole a temperatura ambiente sono liquide, perché sono più deboli le forze intermolecolari.

Lezione 008

41) Che cosa dice la teoria cellulare?

Afferma che tutti gli esseri viventi sono formati da una o più cellule. Ogni cellula deriva da una cellula preesistente. Ogni cellula è un’unità organizzativa autonoma, è l’unità strutturale e funzionale dei viventi.

42) Descrivi strutture e funzioni del reticolo endoplasmatico

Il reticolo endoplasmatico è un complesso e intricato sistema di membrane cellulari, vescicole, sacchi e tubuli ampiamente intercomunicanti. Il reticolo endoplasmatico può essere liscio oppure rugoso.

Il reticolo endoplasmatico rugoso presenta un maggior numero di ribosomi legati alla faccia delle membrane che lo costituiscono rivolte verso il citoplasma. Nel reticolo endoplasmatico rugoso inizia, grazie ad alcune proteine dotate di tali attività, la glicosilazione delle proteine e dei lipidi, per ottenere glicoproteine e glicolipidi.

Dopo la sintesi proteica, le proteine vanno incontro a un ulteriore differenziamento grazie all’aggiunta di gruppi glucidi o altro. La glicosilazione poi termina nell’apparato di Golgi.

Il reticolo endoplasmatico liscio è prevalentemente deputato alla sintesi dei lipidi, di ormoni steroidei ed è implicato nel metabolismo del glicogeno, i lipidi vengono sintetizzati da alcuni enzimi presenti nella faccia esterna del reticolo endoplasmatico liscio.

43) Descrivi strutture e funzioni della cromatina

La cromatina è una massa di materiale genetico composta da DNA e proteine che condensano per formare cromosomi durante la divisione cellulare eucariotica. La cromatina si trova nel nucleo delle nostre cellule, la funzione principale della cromatina è quella di comprimere il DNA in un'unità compatta che sarà meno voluminosa.

Altre funzioni sono quelle di proteggere il DNA da danni chimico-fisici e regolare l’espressione genica. La cromatina è formata da complessi di piccole proteine note come istoni e DNA. Gli istoni aiutano a organizzare il DNA in strutture chiamate nucleosomi fornendo una base su cui il DNA può essere avvolto.

Un nucleosoma è formato da una sequenza di DNA di circa 150 paia di basi che è avvolta attorno a un insieme di 8 istoni chiamato ottamero. Il nucleosoma viene ulteriormente piegato per formare una fibra di cromatina. Le fibre di cromatina sono avvolte, condensate per formare i cromosomi.

44) Desc