Biologia animale

BIOLOGIA ANIMALE

09/03/22

Biologia: è la scienza che studia la vita e gli organismi viventi.

* Apoptosi: morte degli organismi viventi per mancanza di cellule.

* Omeostasi: attitudine propria degli organismi viventi, a conservare le proprie caratteristiche al

variare delle condizioni esterne dell’ambiente.

Condizione di benessere data da sistemi di regolazione, un scostamento da questa può causare

patologie.

* Omeoresi: capacità di mantenimento di dinamismo e di un flusso biologico.

- specie culturale

* L’uomo è una specie culturale: - specie biologica

* Gli obiettivi: - non essere mangiati da animali più grandi,

- riproduzione (evoluzione = processo egoistico)

Cioè lasciare il nostro gene nel futuro (generazioni future).

* Altruismo cooperativo: aiutare/essere aiutato da un compagno.

* Selezione di parentela: scegliere un parente. Esempio: la mucca “blu Belga”/ “Belgian Blue”.

* Genetica: geni Miogenina e Miostatina

Blocca lo sviluppo delle masse muscolari.

Regola e sviluppa le Se viene tolta, la Miogenina continua a

masse muscolari. produrre.

Presenza di doping genetico (usato in ambito sportivo).

* I primi due genetisti evoluzionisti moderni sono Mendel (considerato il primo e svolgeva lo studio

sulle piante); Watson e Crick (scoprono la sequenza di DNA).

Hitler e Mussolini facevano selezione naturale,

collegato al concetto di Darwin.

* NON esistono razze, infatti tra i genomi umani c’è poca differenza; ci sono le etnie diverse.

→ Natura e Cultura: predisposizione di geni, cambia in base alla cultura.

→ Biologia e Ambiente: predisposizione favorevole.

* Tre aspetti fondamentali caratteristici degli organismi animali:

1. evoluzione (salire di rango sociale),

2. trasmissione dell’informazione (comunicazione),

3. trasferimento dell’energia.

* Recettori: catturano il farmaco e fanno in modo di metterlo in atto.

Proteina inserita sulla membrana cellulare che riceve segnale, è geometricamente adatta a riceverlo.

* Ogni organismo vivente è adatto e si è adattato ad un ambiente specifico.

VITA: vera e propria definizione.

* Proprietà fondamentali di cui ogni organismo ha un ordine e un’organizzazione:

1. ordine/organizzazione/gerarchia, Se l’ordine viene invertito

2. crescita→ sviluppo→ apoptosi (morte), provoca la morte.

3. riproduzione (asessuata/sessuata),

4. consumo di energia (omeostasi metabolica),

5. risposte dall’ambiente,

6. adattamento evolutivo.

* Gerarchia dell’organizzazione biologica:

1. atomi e molecole,

2. organuli,

3. cellula (unità elementare della vita),

4. tessuto,

5. organo (apparato),

6. organismo (individuo),

7. popolazione (individui della stessa specie),

8. comunità (interazioni tra popolazioni di specie diverse).

* Il mitocondrio è l’unico elemento subcellulare vivente.

16/03/22

La materia: elementi e composti

Per i Greci le basi erano formate da: aria, acqua, fuoco e terra; mentre oggi 25 dei 92 elementi

naturali (96% materia vivente cioè C,H,O,N; 4% P, S, Ca, K) sono essenziali per la vita.

Altre composti fondamentali: I (la

sua carenza provoca il Gozzo

Tiroideo)

* Legame chimico: forza che lega due atomi in una molecola.

• Legami a idrogeno: è meno forte; avviene tra un atomo di H (carica positiva debole) e un

atomo di O (carica negativa debole) o N.

• Legame covalente: è più forte; gli elettroni sono attratti dai protoni di entrambi gli atomi.

Esempio: Ponti di solfuro (legati da atomi di S).

Può essere polare (asimmetrico e avviene una divisione di carica), o apolare (simmetrico e

uguale).

• Legame ionico: è debole; i legami interagiscono 2 atomi con forte elettronegatività (elementi

di DX della tavola periodica contro elementi a SX della tavola); inoltre è presente attrazione

elettrostatica tra atomi.

• Forze di van der Waals: è debole e avviene tra molecole elettricamente neutre; si formano

delle forze di interazione tra zone con carica positiva o negativa.

*PH: è una forza acida o basica.

Può essere intracellulare (neutro: 7.2/7.4) o extracellulare (variabile).

* Macromolecole: molecola complessa che supera i 5000 Dalton (unità di misura), a base di atomi

di carbonio.

Sono polimeri (= molecole complesse) costituite da singole sub-unità legate tra loro (= monomeri)

Principalmente da legami covalenti

Sintesi per condensazione (- 1 molecola di H O, unione di un H ad un

2

gruppo ossidrile) = polimerizzazione unione di monomeri per formare un

polimero.

Al contrario depolimerizzazione cioè l’idrolisi (si formano dei monomeri da

un polimero).

* Quattro classi fondamentali di macromolecole:

➢ proteine:

- formate da C, H, O, N, S;

- sono polimeri di amminoacidi (si legano tra loro tramite un legame peptidico cioè di

condensazione);

Hanno un carbonio centrale, 3 gruppi costanti e un gruppo R (importante perché è colui che

gestisce e regola l’organizzazione).

In natura sono 20, di cui 9 (10 nei bambini) essenziali e vengono assunti con la dieta, e sono:

Isolencina (nell’uovo), Lencina, Lisina (soia, uovo), Metionina (carne, uova), Fenilalanina

(precursore di ormoni), Treonina, Triptofano, Valina e Istidina.

- per formare una catena polipeptidica si uniscono un gruppo amminico e uno carbossilico;

- hanno funzione enzimatica, di riserva, regolazione di enzimi ed ormoni, di difesa

(anticorpi), strutturale, di trasporto (sostanze nel sangue), di movimento, recettiva (segnali

tra cellule);

- possono essere formate da una struttura primaria (è definita da un gene = sequenza

nucleotidica), secondaria (a forma di elica/foglietto/fisarmonica), terziaria (formata da

legami a idrogeno e ionici; interazione idrofobica e ponti di solfuro) e quaternaria (proteine

fibrose e globulari; esempio insulina); CHAPERONI MOLECOLARI:

- corretto mantenimento della conformazione,

- regolano l’assemblaggio,

- stabilizzano le proteine,

- denaturazione.

Alfa-elica = Beta-foglietto:

Possono esserci zone (domini) nella stessa proteina formate da entrambe cioè la stessa proteina

svolge funzioni diverse.

Prioni: proteine mal ripiegate → encefalopatia spongiforme bovine (morbo della mucca pazza).

- possono subire fasi di denaturazione proteica dove vengono rotti i legami a idrogeno

(esempio: uovo cotto che da fluido diventa solido); reinaturazione e fasi di transizione.

➢ Acidi nucleici (DNA e RNA):

- sono polimeri di monomeri chiamati nucleotidi (si uniscono per formare catene più o meno

lunghe); Formati da 5 atomi di carbonio

- esistono due tipi di RNA (mi RNA e si RNA); (zucchero pentoso + gruppi fosfato),

basi azotate (Adenina, Citosina,

Blocca il DNA Attacca i geni e Guanina e Tiamina).

blocca la loro

espressione

- la molecola di DNA è formata da due filamenti diversi → legame fosforodiesterico;

- le basi azotate sono la parte centrale ed è dinamica cioè si può aprire, leggere e copiare;

- l’uomo ha 46 cromosomi = 46 molecole di DNA.

➢ Carboidrati:

- sono composti ternari formati da C, H, O;

- possono essere zuccheri semplici e zuccheri complessi;

Sono polisaccaridi (amido,

Si dividono in monosaccaridi glicogeno e cellulosa).

(glucosio, fruttosio e galattosio) con

formula C H O e disaccaridi Ha funzione di riserva. Ha funzione strutturale.

6 12 6

(saccarosio, maltosio e lattosio).

- sono legati con legami glicosidici (da mono a polisaccaridi) e viene tolta una molecola

d’acqua;

- avvengono due processi metabolici: glicogenolisi (da glicogeno a glucosio) e

glicogenosintesi (da glucosio a glicogeno);

- ammino - zuccheri sono sostituzioni da -OH a NH , possono essere glicolipidi o

2

glicoproteine; Si dividono in monoinsaturi e polinsaturi.

(Esempio: oli vegetali o grassi buoni dei

➢ Lipidi: pesce come Omega-3 e Omega-6).

- sono formati da acidi grassi;

- sono i principali costituenti della membrana cellulare;

- Triglieridi: 3 legami nella catena

- possono essere saturi e insaturi; carboniosa, sono quelli presenti in quantità

maggiore nel corpo (l’eccesso provoca

Non hanno doppi legami e sono Aterosclerosi);

formati da una catena carboniosa - Digliceridi: formati da un doppio legame

con legame -OH. nella catena carboniosa;

(Esempio: Acido Palmitico) - Monogliceridi: formati da un solo legame

nella catena carboniosa.

- grassi idrogenati: grassi vegetali resi saturi;

- gli elementi lipidici sono: - grassi (riserve energetiche),

- fosfolipidi (membrane biologiche), esso ha la capacità di

essere polare e apolare in base alla posizione,

- steroidi (derivati dal colesterolo) sono importanti perché

Può essere esogeno ed endogeno. regolano gli ormoni sessuali,

È precursore di ormoni sessuali: - carotenoidi,

Andogeni, Estradiolo, - cere,

Testosterone ed Estrogeni - prostaglandine (mediatori cellulari, infatti si occupano di

comunicazione tra cellule).

- presenza di due tipologie di adipociti: bianchi (energia sotto forma di ATP) e bruni

(energia termica, abbondanti nel neonato), essi portano le donne ad ingrassare lateralmente,

mentre gli uomini sulla pancia.

➢ Vitamine:

- possono essere idrosolubili o liposolubili.

* Sistema biologico = parte della cellula (che è l’elemento fondamentale per la vita).

* Entità biologica = …

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La cellula

* E’ l’unità fondamentale degli organismi animali (unicellulari = cellule semplici e pluricellulari =

cellule complesse) Funzionale e strutturale.

* Esistono due tipologie di cellula: procariotica (senza nucleo e senza organuli, è tipica dei batteri)

ed eucariotica (con nucleo, tipica di protozoi, funghi, animali e piante).

* Esistono specie che non si possono riprodurre a causa di fenotipi diversi mentre altre anche se

hanno caratteristiche diverse possono.

* Tassonomia: è l’insieme con cui si crea un ordine;

monere, protisti (organismi eucarioti unicellulari come le amebe), piante (eucarioti pluricellulari),

funghi (eucarioti pluricellulari), animali (pluricellulari che ingeriscono altri organismi).

- Come fa a nascere la vita sul pianeta? [domanda esame]

All’inizio si pensava fosse grazie alla generazione spontanea, dopo si capisce e si studia (Pasteur e

Redi) che la vita si genera da altra vita (cellule da cellule).

23/03/22

L’evoluzione: processo adattativo, chi lo gestisce meglio riesce ad evolvere.

2 figure fondamentali Darwin presenta una teoria evoluzionistica,

basata sulla selezione naturale.

È il padre dell’evoluzione.

Lamark, presenta una vera e propria Nascita di 2 concetti:

teoria ”Legge uso e disuso” e - darwinismo sociale: presenza di persone

“ereditarietà delle caratteristiche migliori di altre (convinzione di Hitler e

acquisite” (ai discendenti). Mussolini);

- neo-darwinismo.

* Selezione naturale = adattamento.

Evoluzione è egoista, lo scopo è tramandare il maggior numero di nostri geni.

1) Individual selection (data dall’ambiente) e si divide in natural selection e sexual selection.

2) Group selection: kin selecion (selezione di parentela = scala di importanza).

3) Reciprocal altruism: cooperatività

- Come si è originata la vita?

Si è creata 3 miliardi e mezzo di anni fa, non in modo spontaneo.

- Come si sono generate le cellule?

Per avere delle cellule devo avere delle cellule precedenti (esperimento di Pasteur); esso pone in

un’ampolla con collo di cigno del brodo di carne facendolo bollire, nota che si ha la produzione di

nuove cellule solo se l’ampolla è aperta.

* A metà ‘900 viene svolto un esperimento da Miller e Urey (scienziati, vengono inseriti in una

palla di vetro gli elementi (CH , CO , NH , H , N e H O) e sottoposti a scariche elettriche

4 2 3 2 2 2

(riproduzione di temporale) presenza di un’atmosfera primordiale con assenza di O.

Elementi fondamentali per la

Il risultato finale è la produzione di composti organici (= brodo primordiale). vita C, H, O, N.

Reazioni di polimerizzazione su rocce calde, lava, pirite e argille (= disidratazione).

Formazione di protobionti (gocce lipidiche = precursori delle cellule)

Microsfere (rivestimento

Per essere una cellula serve l’acido esterno e metabolismo interno

nucleico presente nel nucleo. se vengono inglobati enzimi).

- E’ nato prima l’uovo o la gallina? [domanda esame]

Si è formato un ibrido = ribo / zima (nel ribosoma)

Svolge attività enzimatica,

Formato da RNA (prima è presente ancora oggi

nato questo poi il DNA). nell’organismo.

* RNA catalitico = acido nucleico che può catalizzare reazioni chimiche.

* Da RNA a DNA: formazione di procarioti (cellula semplice di alghe marine), prima di è

sviluppata l'eucariotica unicellulare.

* Com’è l’evoluzione da procariotica ad eucariotica? [domanda esame]

2 teorie: - modello autogeno: la cellula fa tutto per conto suo; la membrana si introflette all’interno

e si formano delle membrane interne (esempio membrana cellulare), si passa dalla procariotica

all'eucariotica.

- Modello endosimbiontico: diversi organismi si mangiano tra di loro; si sviluppa la fagocitosi (il

più grande ingloba il più piccolo), origine dei mitocondri (hanno un proprio DNA e dei ribosomi) e

dei cloroplasti (batteri all’interno di altre cellule), dopodiché nascono i protozoi.

Spiega lo sviluppo degli organelli di una cellula.

[domanda esame]

* Le spugne sono i primi organismi pluricellulari, sterani simili al colesterolo.

* Origine degli invertebrati (senza uno scheletro centrale) come molluschi, crostacei, ragni; mentre

le seppie sono a metà tra vertebrati (osso di calcio all’interno) e invertebrati (non hanno altre ossa).

Sono quelli che hanno uno scheletro vertebrale

centrale; ne esistono di 5 categorie: pesci, anfibi,

rettili, uccelli, mammiferi.

Viene sviluppata e modificata la muscolatura.

Rettili → mammiferi → primati

* Origine dei mammiferi comprende lemuri, scimmie e uomo.

Le ossa degli arti separate e articolate (mani e piedi); il nostro gruppo sistematico si è sviluppato in

Africa.

Si separano due linee evolutive:

➢ proscimmie (vivono e spostano la loro vita sugli alberi);

➢ scimmie antropomorfe (simili all’uomo) che si dividono in scimmie del nuovo mondo

(asiatiche) e scimmie del vecchio mondo (indiane e africane) da cui discendiamo noi.

* Caratteristiche dei primati:

• usiamo le mani, pollice opponibile;

• posizione degli occhi;

• coordinamento occhi-mani;

• cure parentali.

* Evoluzione degli ominidi (percorso di ominazione), avviene in base a reperti fossili (denti e

frammenti ossei). Macroevoluzione: cambiamenti che

richiedono tempo per manifestarsi.

25/03/22 Microevoluzione: cambiamenti che

Evoluzione dei primati avvengono tra generazioni.

* L’uomo ha memoria culturale:

- Cobra reale = paura (0 morti in tutta Italia)

- Auto = piacere (3000 morti).

* Dal punto di vista biologico si ha un processo di ominazione; i primati hanno il pollice opponibile,

prima è avvenuto lo sviluppo della mano poi del cervello/masse cerebrali.

NON è possibile trapiantare organi anche tra due persone nate dagli stessi genitori.

Il sistema immunitario non tollera qualcosa dall’esterno, gli scimpanzé (il suo massimo sviluppo

corrisponde a un bambino di 5 anni) non ci possono donare organi.

Del genere Aegyptopitecous si dividono in genere

uomo e genere scimpanzé (Gorilla specie in via

d’estinzione perché compiono infanticidio).

* Storia naturale (gli antropologi): è avvenuta un’estinzione del genere homo.

La scala evolutiva dell’uomo non è corretta, infatti nella realtà ha una struttura a mosaico

(coesistenza di gruppi).

➢ Australopiteco (Lucy – 1974) il nome è stato preso dalla canzone dei Beatles.

È importante perché ha 40/50% dell’uomo; molto vicino agli scimpanzé (collo poco

sviluppato).

- Orme fossili (trovate nello stesso luogo di Lucy): impronte di adulto vicino al piccolo.

➢ Homo Erectus (postura bipede), è il primo ominide con caratteristiche umane anche se la

struttura frontale del cervello è ancora poco sviluppata.

Inizia a migliorare e ad avere processi di speciazione locale.

Noi discendiamo dall’Erectus africano.

➢ Homo di Neanderthal, ritrovato in Europa e altri fossili in Medio Oriente.

Presenza del suo DNA nel nostro genoma. A contatto con gli

➢ Homo Sapiens, migra in Africa perché troppa gente vicina da fastidio spostamenti.

e quindi colonizza il resto del pianeta.

* Ad oggi sono presenti popolazioni Sapiens che vivono come vivevano al tempo (esempio:

Boscimani di Namibia).

Uomini che vivono in condizioni arcaiche, cacciano e raccolgono erba, carnagione scura e occhi a

mandorla.

* La storia naturale dell’uomo è andata incontro a molteplici scambi di generazioni; la linguistica

rispecchia i flussi migratori del popolo.

EVOLUZIONE BIOLOGICA, aumenta perché il DNA non è statico/fisso ma cambia; avviene un

cambiamento delle caratteristiche acquisite e la selezione naturale.

* Mutazioni genetiche (vantaggi evolutivi) → uomo/scimpanzé poca differenza genetica ma tanta

differenza culturale → Evoluzione culturale machiavellica.

* Nella specie femminile umana è l’unica che ha un bacino e degli organi interni adatti ad ospitare

un bambino (per uscire compie un mezzo giro, negli scimpanzé un giro completo).

L’uomo è l’unico che ha un linguaggio elaborato, negli animali marini esso è sviluppato su

ultrasuoni.

* Evoluzione:

1. postura eretta

2. modifiche anatomiche Evoluzione biologica

3. sviluppo dell’encefalo = istinto (Darwin)

4. cure parentali

5. apprendimento

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