Risposte aperte zoologia
Lez. 2
06) Elenca le differenze tra organi anali e omologhi: gli organi omologhi sono quegli organi che hanno simile origine, uguali rapporti di posizione e servono per stabilire affinità tra le specie. Gli organi analoghi, invece, hanno solo la stessa funzione. Un esempio di organo omologo sono la pinna del delfino e la zampa di un cane. Per gli organi analoghi un esempio che possiamo citare sono invece le ali di un pipistrello e quelle di un uccello.
07) Descrivi brevemente la teoria del preformismo: la teoria del preformismo sosteneva che gli organismi si sviluppano da una versione preformata di sé stessi, presente sin dal momento del concepimento. In pratica, l'individuo era già completo ma in miniatura e cresce solo di dimensioni.
Lez. 3
09) Elementi e composti chimici: un elemento è il tipo di sostanza più semplice che esista e non può essere convertito, attraverso una trasformazione ordinaria, in una sostanza più semplice. Un composto, invece, è una sostanza formata da atomi di due o più elementi differenti, combinati secondo rapporti fissi, uniti fra loro per mezzo di legami chimici che implicano lo scambio o la condivisione di elettroni.
10) I lipidi: i lipidi sono composti organici presenti negli organismi, caratterizzati da una buona solubilità in solventi organici e scarsa solubilità in acqua. Questi hanno funzione strutturale e di riserva energetica.
11) I protidi: con il termine protidi in biologia, si indicano in generale le proteine e i loro componenti, gli aminoacidi. Le proteine sono macromolecole complesse che derivano dai legami di 20 aminoacidi diversamente combinati tra loro. I legami sono peptidici e i 20 aminoacidi possono variare notevolmente la loro sequenza, costituendo diverse possibili proteine. Queste hanno svariate funzioni ma soprattutto hanno funzioni strutturali ed enzimatiche.
12) Gli acidi nucleici: gli acidi nucleici, DNA ed RNA, sono polimeri di unità ripetute dette nucleotidi. Ciascun nucleotide contiene un pentoso, zucchero a cinque atomi di carbonio, una base azotata e un gruppo fosfato. La sequenza delle basi azotate codifica l’informazione genetica. Una molecola di DNA è costituita da due filamenti nucleotidici avvolti l’uno attorno all’altro a formare una doppia elica. Lo zucchero nel DNA è il desossiribosio. Il DNA contiene quattro basi azotate: adenina, timina, guanina e citosina. L’RNA è a filamento singolo, al posto della timina troviamo l’uracile e lo zucchero è il ribosio.
14) L'acqua e le sue proprietà: l'acqua è la molecola presente in maggior quantità nelle cellule animali (60-90%). L’acqua è dotata di elevato calore specifico, un alto calore di vaporizzazione, particolari variazioni di densità, alta tensione superficiale, bassa viscosità ed è un eccellente solvente.
15) I carboidrati: i carboidrati sono idrati del carbonio, formati pertanto da idrogeno, carbonio e ossigeno. Essi rappresentano la principale fonte di energia ma hanno anche un importante ruolo strutturale.
Lez. 4
04) Descrivi i principali eventi che hanno determinato il cambiamento della composizione dell’atmosfera primordiale: probabilmente, il cambiamento della composizione dell’atmosfera è riconducibile ad eventi sia biologici che geologici. Le eruzioni vulcaniche e l’impatto di meteoriti avrebbero arricchito l’atmosfera di gas liberi. La quantità di ossigeno sarebbe aumentata in seguito a scosse elettriche dei fulmini sul mare e grazie alla fotosintesi delle piante.
Lez. 5
04) Il metabolismo: gli organismi viventi sopravvivono demolendo le sostanze nutritive per ottenere energia e componenti molecolari a loro utili per la loro sopravvivenza e riproduzione. L’insieme delle reazioni chimiche che portano a questa demolizione del materiale organico sono dette cataboliche, mentre le reazioni di sintesi sono note come anaboliche. Il metabolismo è rappresentato dall’insieme di queste reazioni e comprende dunque la digestione, la produzione di energia e la sintesi di nuove strutture necessarie.
05) Cosa si intende per programma genetico: il programma genetico è responsabile di una fedele, ma non perfetta, trasmissione dei caratteri ereditari alle generazioni successive. Le proteine, macromolecole fondamentali per lo sviluppo del funzionamento dell’organismo, sono codificate dalla sequenza dei nucleotidi che formano il DNA.
06) Cosa si intende per unicità chimica: i sistemi viventi presentano un’organizzazione molecolare peculiare e complessa che si è stabilizzata precocemente nella storia della vita, infatti, il corso dell’evoluzione ha permesso alle macromolecole di avere caratteristiche che le rendono uniche.
Lez. 6
08) Descrivi i fattori che influenzano la forma cellulare: la forma di ogni cellula dipende prevalentemente da due motivazioni: motivi di natura meccanica e biologica. Variazioni di natura meccanica si verificano tanto in cellule coesistenti in un tessuto e quindi sottoposte a reciproca pressione, quanto in cellule isolate, ad esempio nelle cellule in vitro. Le variazioni di natura biologica dipendono dalla specializzazione istologica legata alla differente funzione della cellula stessa, mentre nelle cellule unicellulari la varietà di forma è legata ai principi che regolano la varietà delle specie nel mondo dei viventi.
09) Definisci la materia vivente: si definisce materia vivente tutto ciò che, dotato di forme di dimensioni definibili, ha la capacità di riprodursi o di replicarsi dando origine a entità che sono simili al progenitore per forma, dimensioni e proprietà funzionali.
10) I virus: i virus sono formati da proteine e da un solo dei due acidi nucleici presenti nelle cellule. Essi sono privi dell’intera gamma di requisiti necessari per poter condurre una vita autonoma, perciò, per replicarsi devono farsi parassiti obbligati di cellule entro le quali si moltiplicano, utilizzandone gli apparati sintetici.
11) Descrivi le particolarità di una cellula eucariotica tipo: in una cellula eucariotica tipo si possono notare le seguenti particolarità:
- Uno) I confini cellulari sono rappresentati da una struttura lineare e continua detta membrana cellulare;
- Due) In posizione più o meno centrale si osserva un corpo sferico limitato da un involucro, il nucleo, al cui interno viene contenuto il materiale genetico;
- Tre) Il territorio compreso tra la membrana esterna e l’involucro nucleare rappresenta il citoplasma che contiene numerose strutture, ovvero gli organelli;
- Quattro) Gli organelli sono la componente strutturale del citoplasma che intervengono nelle funzioni principali della cellula.
12) Descrivi analogie e differenze tra una cellula procariotica ed una eucariotica: le cellule procariotiche ed eucariotiche si differiscono principalmente per la presenza di un nucleo, i procarioti infatti non hanno un nucleo vero e proprio, con il DNA libero nel citoplasma, mentre le eucariotiche possiedono un nucleo delimitato da una membrana. Le procariotiche sono generalmente più piccole e mancano di organelli membranosi, mentre le eucariotiche sono più grandi e contengono organelli come mitocondri e reticolo endoplasmatico. Inoltre, il DNA nelle procariotiche è circolare e non associato a proteine, mentre nelle eucariotiche è lineare e associato a istoni. La divisione cellulare nelle procariotiche avviene per scissione binaria, mentre nelle eucariotiche avviene tramite mitosi o meiosi. Nonostante queste differenze, entrambe le cellule condividono alcune caratteristiche: hanno una membrana plasmatica che regola il passaggio di sostanze, contengono DNA come materiale genetico, presentano ribosomi per la sintesi proteica, possiedono il citoplasma e compiono funzioni vitali come la produzione di energia, la sintesi proteica e la replicazione del DNA.
13) Descrivi i fattori che influenzano le dimensioni cellulari: l’aspetto dimensionale di una cellula è direttamente collegato alle necessità metaboliche della stessa, in generale minore è il diametro cellulare, maggiore è l’attività metabolica. In generale si può affermare che le dimensioni cellulari sono complessivamente indipendenti dalle dimensioni dell’individuo e della specie a cui appartengono ma sono invece legate al tipo di tessuto.
Lez. 7
06) I ribosomi: i ribosomi sono organelli piccoli che rappresentano i siti della sintesi proteica, utilizzando l’informazione fornita dal DNA nucleare. Essi sono presenti in tutte le cellule, ma il loro numero varia a seconda del tipo di cellula e delle sue attività. Ogni ribosoma è costituito per il 60% del RNA e per il 40% da proteine. Questi sono formati da due subunità che si incassano tra loro appena inizia la sintesi proteica per staccarsi successivamente quando termina. Ne esistono di due tipi: liberi e fissi, quelli liberi si trovano dispersi nel citoplasma mentre i fissi sono adesi al reticolo endoplasmatico rugoso.
08) Il plasmalemma: la membrana cellulare, detta anche plasmalemma, è un sottile involucro che delimita fisicamente la cellula, separandola dall’ambiente esterno. Questa oltre a conferire una struttura alla cellula stessa, regola la composizione dell’ambiente citoplasmatico consentendo, in maniera selettiva, il passaggio delle sostanze dall’interno all’esterno e viceversa. Inoltre questa contiene un gran numero di recettori sulla sua superficie che gli permettono di riconoscere determinate molecole, e quindi di rispondere a determinati stimoli. La membrana plasmatica ha una struttura piuttosto complessa ed è chimicamente costituita da un doppio strato fosfolipidico contenente una grande varietà di proteine, una piccola percentuale di componenti glucidici e molte molecole di colesterolo. Il suo spessore oscilla tra i 7 ed i 10 nm. Le molecole di fosfolipidi sono disposte in maniera tale che le teste idrofile si trovino rivolte verso le superfici interne ed esterne della cellula, e le code idrofobiche siano rivolte verso l’interno della membrana così da evitare il contatto con l’ambiente acquoso interno ed esterno.
09) I mitocondri: i mitocondri sono strutture di forma generalmente tondeggiante allungata, presenti nel citoplasma di quasi tutte le cellule animali. Essi sono piuttosto numerosi nelle cellule attive nella sintesi, nella secrezione e nel movimento. I mitocondri sono rivestiti da una doppia membrana, quella esterna che è liscia riveste la superficie, mentre quella interna che è ripiegata ha una funzione di espansione della superficie grazie alla formazione di numerose creste mitocondriali.
10) Il reticolo endoplasmatico: il reticolo endoplasmatico è un sistema interconnesso di membrane a forma di tubi e sacchi appiattiti che formano canali in tutto il citoplasma. Le membrane del reticolo endoplasmatico contengono enzimi che sintetizzano carboidrati, lipidi e proteine. Esso può conservare parte delle sostanze che sintetizza all’interno di camere dette cisterne. Il reticolo endoplasmatico possiede anche una funzione di trasporto in quanto alcune molecole possono veicolare, all’interno del reticolo stesso, da una parte all’altra della cellula. Esistono due tipi di reticolo endoplasmatico, quello liscio e quello rugoso.
11) L’apparato del Golgi: chiamato anche complesso del Golgi, è rappresentato da una pila di sacchi membranosi appiattiti situati frequentemente in prossimità del nucleo. Le vescicole provenienti dal reticolo endoplasmatico entrano nell’apparato del Golgi, dove le proteine in esse contenute vengono smistate, modificate chimicamente e impacchettate nuovamente in vescicole secretorie. Tali vescicole si trasferiscono sulla superficie della cellula, si fondono con il plasmalemma e liberano il proprio contenuto all’esterno.
12) Lisosomi e perossisomi: i lisosomi vengono prodotti dall’apparato del Golgi e sono organuli delimitati da una membrana, contenenti enzimi capaci di digerire macromolecole, mentre i lisosomi sono organelli estremamente numerosi all’interno di cellule con intensa attività digestiva ed esplicano la propria attività anche eliminando cellule, parti di esse, non più funzionali.
13) Il citoscheletro: il citoscheletro è costituito da vari tubuli e filamenti proteici presenti nel citoplasma, conferisce alla cellula la sua forma dandole resistenza e flessibilità. I componenti del citoscheletro sono: microfilamenti, filamenti intermedi, filamenti spessi e microtubuli.
Lez. 8
06) La sintesi proteica: la sintesi proteica nel nucleo inizia con il processo di trascrizione nel quale una porzione di DNA che contiene le informazioni per una proteina viene copiato in una molecola di RNA messaggero. L’RNA viene poi modificato, rimuovendo le sequenze non utili e mantenendo quelle codificanti. Inoltre, vengono aggiunti un cappuccio 5’ e una coda poli-A all’inizio e alla fine dell’mRNA, per proteggerlo e facilitarne il trasporto. Una volta pronto, l’mRNA esce dal nucleo e si sposta nel citoplasma dove verrà tradotto in una proteina nei ribosomi. Quindi la sintesi proteica inizia nel nucleo con la trascrizione del DNA in mRNA che viene modificato e inviato dal citoplasma per essere tradotto in proteine.
07) Nucleoplasma: il nucleoplasma è una matrice gelatinosa chimicamente eterogenea, la cui componente principale è la cromatina, un insieme di strutture filamentose e granulari rappresentate da RNA e DNA. Il resto del nucleoplasma è rappresentato da una soluzione acquosa contenente vari sali ionizzati e molecole organiche di varia natura.
08) Descrivi l’involucro nucleare: il nucleo è circondato da una doppia membrana, detta involucro nucleare, che lo separa dal citoplasma ed ha una struttura del tutto simile a quella del reticolo endoplasmatico rugoso, con il quale, spesso, l’involucro nucleare si trova in contatto. Questo è formato da due citomembrane a decorso parallelo, separate da uno spazio detto cisterna perinucleare. Le due membrane sono in contatto fra loro lungo conferenze di piccole aree circolari dette pori nucleari al cui livello si presenta aperto. La funzione principale dell’involucro nucleare è quella di dare una forma ben definita al nucleo ma, allo stesso tempo, di permettere gli scambi ionici molecolari tra nucleo e citoplasma.
09) Funzioni del nucleo: la funzione principale del nucleo è quella di dirigere i processi sintetici che si attuano nel citoplasma e di trasmettere i caratteri ereditari da una cellula all’altra.
10) Sincizi e plasmodi, analogie e differenze:
Lez. 9
06) Descrivi i principali eventi del crossing-over: il crossing-over è un processo che avviene durante la meiosi e consiste nello scambio di materiale genetico tra cromosomi omologhi, provenienti da due genitori. Durante la profase 1, i cromosomi omologhi si uniscono formando delle tetradi, i cromatidi non sorelle, di cromosomi diversi, si incrociano e si scambiano dei segmenti di DNA. Il punto in cui avviene lo scambio di DNA si chiama chiasma. Dopo lo scambio, i cromatidi contengono nuove combinazioni di geni rispetto agli originali ed infine i cromosomi omologhi si separano, portando in una maggiore variabilità genetica.
08) Differenze tra mitosi e meiosi: la mitosi e la meiosi sono entrambi i processi di divisione cellulare, ma hanno scopi e caratteristiche differenti. Entrambi iniziano con una fase di replicazione del DNA, durante la quale i cromosomi si duplicano, e condividono fasi simili come la profase, la metafase, l’anafase e la telofase. Tuttavia, la mitosi ha come obiettivo la produzione di due cellule figlie geneticamente identiche alla cellula madre, ed è utilizzata per la crescita, il rinnovamento cellulare e la riparazione dei tessuti. In contrasto, la meiosi produce quattro cellule figlie con la metà del numero di cromosomi rispetto alla cellula madre e serve per la formazione dei gameti, spermatozoi e ovociti, necessari per la riproduzione sessuata. Un’altra grande differenza è che la mitosi avviene in una sola divisione cellulare, mentre la meiosi si compie in due divisioni successive, la meiosi uno e la meiosi due. Inoltre, durante la meiosi avviene il crossing-over, che non accade durante la mitosi.
09) Similarità tra mitosi e meiosi:
10) Profase mitotica: nella profase mitotica, i cromosomi si condensano e diventano visibili, la membrana nucleare inizia a dissolversi e i centriomi si spostano verso i poli opposti della cellula. Si formano i fusi mitotici, strutture che guideranno la separazione dei cromatidi durante le fasi successive della mitosi.
11) La mitosi, principali fasi ed eventi correlati: la mitosi è un processo di divisione cellulare che produce, a partire da una cellula madre, due cellule figlie identiche tra loro. Tale processo, distinto per comodità descrittiva in cinque stadi, è in realtà un processo continuo. Nel primo stadio, detto anche profase, il citoscheletro si disassembla e si evidenziano i diversi componenti dell’apparato mitotico che costa, nelle cellule animali, di un insieme di strutture tubulari che hanno il compito di dirigere gli spostamenti dei cromosomi. In questo momento anche l’involucro nucleare inizia a frammentarsi fino a lasciare il materiale genetico libero nel citoplasma, contemporaneamente si assiste alla compattazione del materiale genetico che si realizza tramite la spiralizzazione della cromatina fino a formare i cromosomi. Sempre in questa fase, ogni cromosoma appare costituito da una coppia di strutture identiche dette cromatidi fratelli uniti in una regione chiamata centromero. Nel secondo stadio, detto prometafase, si assiste alla dissoluzione dei nucleoli fino alla loro scomparsa, inoltre prosegue la dissoluzione dell’involucro nucleare e i cromosomi vengono raggiunti da fasci delle fibre del fuso, ai quali si attaccano per mezzo dei cinetocori. Una volta che i cromosomi si trovano agganciati ai microtubuli, tendono
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