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Storia della biologia

Teorie

Abiogenesi

Secondo queste teoria, gli esseri viventi vengono creati da materia inanimata, vermi e insetti, ad esempio, nascono dalla carne putrefatta e da altre sostanze in decomposizione, determinando l'origine della vita per generazione spontanea. I componenti organici sono invariabili e indistinguibili, quando l'essere vivente muore si scompongono per poi ricomporsi dando vita ad un altro essere vivente, grazie ad un principio vitale esistente nell'aria, ma ciò è possibile se si verificano determinate condizioni.

Biogenesi

Secondo la teoria della biogenesi solo un essere vivente può dar vita a un altro essere vivente, ciò avviene mediante la riproduzione che può essere asessuata o sessuata.

Scienziati

Francesco Redi

Nel 1668 cucinò un dolce consistente in otto flaconi contenti alcuni pezzi di carne, un serpente, dei pesci, delle anguille ed un pezzo di carne di bue, ne chiuse ermeticamente 4 e lasciò esposti all'aria gli altri 4 (osserva la foto a sinistra). Siamo di fronte al classico esperimento scientifico con due gruppi:

Un gruppo sperimentale, con la carne esposta all'aria;

Un gruppo di controllo poiché la carne era esposta alle stesse condizioni presenti nei luoghi dove "la generazione spontanea" era più evidente, quali macellerie, etc.)

Così facendo, le mosche potevano posarsi solo sulla carne dei recipienti aperti e difatti solo in questa carne si formarono i vermi. All'interno dei flaconi chiusi, invece, non ci fu alcuna generazione di vermi. Qui accanto puoi osservarlo meglio: nel barattolo aperto (1a e 1b) si ha comparsa di larve e mosche, mentre nel barattolo chiuso (2a e 2b) non si forma nulla.

Tuttavia l'esperimento non convinse i sostenitori della generazione spontanea: essi obiettavano che, nei recipienti chiusi, la mancanza di aria abbia inteferito con la generazione delle larve.

A questo Redi ripeté l'esperimento: coprì con alcuni recipienti con uno strato di garza, in modo che l'aria vi potesse entrare, ma le uova fecondate delle mosche no, ed anche questa volta i vermi non si formarono.

Da questi risultati Redi dedusse che le mosche potevano essere generate solo da altre mosche: nel barattolo aperto, infatti, le mosche si erano posate sulla carne deponendovi le uova , cosa che non poteva succedere nel barattolo chiuso.

Lazzaro Spallanzani

Biologo italiano, cerca di contrastare le esprienze scientifiche precedenti e cerca di dimostrare l'inconsistenza dell'abiogenesi. Fino ad allora gli scienziati avevano riscaldato la carne, la inserivano in provette chiuse con tappi di sughero e notavano che comunque si generavano larve e mosche. Spallanzani porta la carne ad un'ebollizione prolungata e sigilla le provette alla fiamma (flambare) e nota che la carna non produce larve; con la chiusura alla fiamma ha impedito la creazione di larve sterilizzando le provette. Ha creato una prova di controllo: se si riscalda la carne lievemente, infatti, non si eliminano tutte le uova fecondate ma soltanto una parte. I sostenitori dell'abiogenesi contestarono questi esperimenti sostenendo che il contatto con l'aria era necessario per la composizione degli esseri viventi, perché essa contiene il principio vitale.

Louis Pasteur

Nel 1800 fu Louis Pasteur a porre fine a questa diatriba, e a determinare l'inconsistenza della teoria dell'abiogenesi. Il suo esperimento non fu molto diverso da quello di Spallanzani, tuttavia usò una serie di sottili strumenti di vetro ripiegati su se stessi, contenenti degli appositi filtri che permettevano il passaggio dell'aria ma non di quello delle uova fecondate.Una delle tante bottiglie usate era detta a collo di cigno.

Basi di chimica

Gli atomi tendono a legarsi per raggiungere la situazione di ottetto, ossia di otto elettroni nell'orbitale più esterno. Un legame chimico è una forza di attrazione di tipo elettrico capace di tenere uniti gli atomi e quindi di dare origine alla sostanza.

Ci sono diversi tipi di legami chimici, che variano a seconda della loro elettronegatività, ossia la forza con cui atomo riesce ad attrarre gli elettroni responsabili del legame chimico (detti elettroni di valenza).

Tipologia

Legame ionico: è quella forza di attrazione che tiene uniti gli ioni di segno opposto che si sono formati durante il trasferimento di elettroni da un atomo all'altro. La nube elettronica porta alla formazione di due ioni con struttura elettronica di ottetto. L'atomo più elettronegativo diventa uno ione negativo mentre l'atomo meno elettronegativo, cedendo gli elettroni di valenza per raggiungere la situazione di ottetto, diventa uno ione positivo; la forza che si instaura tra i due ioni è molte forte. Gli ioni tendono a disporsi nello spazio in modo cristallino, formando dei solidi. La differenza di elettronegatività è pari o superiore a 1,8.

Legame omopolare: capacità degli atomi, che partecipano al legame, di attrare gli elettroni di valenza e la nube elettronica con la stessa forza. La nube elettronica è ugualmente condivisa mediamente nel tempo tra gli atomi. La differenza di elettronegatività è 0,4.

Legame eteropolare: gli elettroni di valenza stanno la maggior parte del tempo su un atomo, formando un dipolo cioè la carica degli elettroni è distribuita in modo asimmetrico tra gli atomi. Lo stato di aggregazione di questo legame è liquido e la differenza di elettronegatività è compresa tra 0,4 e 1,8.

Legame dativo: uno dei due elementi mete a disposizione due elettroni, l'altro un orbitale vuoto. Si crea per evitare un'espansione di ottetto. So₂; SO₃

Numero di ossidazione | Desinenza
1 | ipo...-osoipo...-osoipo...-oso
3 | -oso
5 | -ico
7 | per...-icoper...-icoper...-ico

Nota: il numero di ossidazione indica il numero degli elettroni di valenza a disposizione.

Enzimi

Gli enzimi sono molecole organiche che fungono da catalizzatori nella maggior parte delle reazioni biochimiche. Un catalizzatore è una sostanza che accelera una reazione chimica che, normalmente , impiegherebbe un tempo molto lungo a generare un determinato reagente. il meccanismo generale con cui gli enzimi lavorano è quello di ridurre l'energia richiesta per far partire la reazione , conosciuta anche come energia di attivazione .

Struttura degli enzimi

Gli enzimi sono composti da moltissimi amminoacidi uniti in lunghe catene , formando proteine , che sono fabbricate nelle cellule di qualsiasi organismo. Queste lunghe catene di amminoacidi si ripiegano in modi specifici in modo da specializzarsi per quella particolare reazione. La parte reattiva dell'enzima è detta sito attivo ed è nel sito attivo che avviene la reazione.

Gli enzimi sono usati in modo estremamente vario : produzione di etanolo, medicina legale, reazione di polimerasi a catena ecc.. Biologists aren't the only people interested in enzymes, however. These diverse molecules form a huge part of industries such as brewing and pharmaceuticals; the use of enzymes alone in the brewing process of Guinness is worth over a billion euro to the Irish economy.

Meccanismo degli enzimi

Il meccanismo di funzionamento degli enzimi è l'abbassamento dell'energia di attivazione. Ogni enzima è interamente specifico per una determinata reazione: la ragione di questo è che l'enzima ha un sito attivo che ha una forma specifica ed unica. La forma del sito attivo , vista in 3D, è unica ed è progettata in modo che la molecola vada a posizionarsi in un modo preciso. A questo punto avviene la reazione: si forma il complesso enzima-substrato.

Il complesso produce la reazione, ma dopo la nascita del prodotto di reazione l'enzima può essere nuovamente riutilizzato.

Proprietà degli enzimi

Gli enzimi sono sensibili al calore , e possono essere danneggiati (il termine chimico corretto è denaturati) facilmente per eccesso di freddo o di caldo.Queste due cause possono modificare irreparabilmente il sito attivo : danneggiando il sito attivo non si forma il complesso enzima-substrato.

Gli enzimi sono creati nelle cellule ma sono capaci di funzionare anche fuori di essa.Questo consente agli enzimi di essere immobilizzati senza distruggerli.

Gli enzimi sono sensibili al pH, il tasso al quale possono condurre una reazione è dipendente dal pH .Un esempio è la pepsina che funziona in presenza di pH vicino a 2. Invece l'amilasi salivare raggiunge il massimo rendimento con un pH neutro, cioè vicino a

Gli enzimi sono riutilizzabili ed alcuni enzimi sono capaci di catalizzare centinaia di migliaia di reazioni ogni secondo.

Ogni enzima è specifico cioè può catalizzare una sola reazione.

Gli enzimi lavorano anche in modo da raggiungere la quantità desiderata e mai in eccesso: quando si forma un eccesso di composto, smettono di produrlo finché il sistema non è tornato in equilibrio.

La denominazione degli enzimi

A livello internazionale esiste una convenzione per dare nomi univoci e chiari a tutti gli enzimi, in modo che dal loro nome si possa risalire alla loro caratteristica o alla reazione in cui sono coinvolti.

Amminoacidi

Gli amminoacidi sono particolari biomolecole che rappresentano i costituenti di base (unità di base) delle proteine. La loro struttura prevede la presenza di un atomo di carbonio (C) centrale che coordina, con i suoi quattro legami covalenti, un atomo di idrogeno (H), un gruppo carbossilico, acido (-COOH), un gruppo amminico (-NH₂: da qui il nome ammino-acido) e un gruppo definito catena laterale o gruppo "R". Questo particolare gruppo rappresenta un tipo di combinazione molecolare che conferisce all'amminoacido un carattere a sé stante: esistono 20 tipi diversi di "gruppi R" che daranno origine ai 20 tipi diversi di amminoacidi.

Nel processo di formazione delle proteine ciascun amminoacido si lega all'altro tramite un legame detto "peptidico" che si forma tramite l'unione del gruppo carbossilico dell'amminoacido "A" con il gruppo amminico dell'amminoacido "B" e conseguente liberazione degli ioni -OH⁻, proveniente dal gruppo acido, e -H⁺, proveniente dal gruppo amminico. Questi ioni si uniranno e formeranno una molecola d'acqua (H₂O). Il legame peptidico non è altro quindi che un particolare tipo di legame di condensazione, perché alla fine della reazione c'è la formazione di una molecola d'acqua.

L'amminoacido che si lega con un altro amminoacido prende il nome di "peptide" e in conseguenza della formazione di un legame peptidico si ha un dipeptide. Lunghe catene di amminoacidi formano un polipeptide (un polimero peptidico).

Quando si parla di proteine, si specifica che si tratta di biomolecole funzionali, attive, ovvero che sono in grado di condurre un processo biochimico (ad es.: gli enzimi, gli anticorpi, le pompe ioniche, ecc.). Per essere "attive" le proteine devono quindi assumere nello spazio particolari conformazioni tridimensionali, a seconda della loro funzione. La particolare disposizione (sequenza) degli amminoacidi è alla base della loro fuzionalità: per fare un paragone il nostro alfabeto italiano è composto da 21 lettere, facendo eccezione di quelle meno usate nella nostra lingua.

Le possibili combinazioni semplici che si possono ottenere utilizzando tutti i caratteri o in parte darebbero origine a un'infinità di parole! Ma sono tutte di senso compiuto? Prendendo solo alcune di esse, ad esempio A, M, O, R, potremmo avere le seguenti parole: AMOR, ROMA, MORA, RAMO, OMAR, ma anche AROM, MARO, AMRO, ORAM, OAMR, RMAO, MRAO, ecc... Solo le prime quattro hanno un significato compiuto (e quindi funzionano!), mentre le altre non hanno senso. Lo stesso accade per le proteine e la sequenza di amminoacidi: solo alcune combinazioni possono avere un senso e quindi dare origine ad una proteina! -

Tabella degli amminoacidi

Essenziale | Nonessenziale
Isoleucina | Alanina
Leucina | Asparagina
Lisina | Aspartato
Metionina | Cisteina*
Feninalanina | Glutammato
Treonina | Glutammina*
Triptofano | Glicina*
Valina | Prolina*
| Serina*
| Tirosina*
| Arginina*
| Istidina*

DNA e RNA

DNA ed RNA sono due lunghe catene di monomeri costituiti da nucleotidi, ci sono 4 tipi differenti di nucleotidi: per il DNA sono, timina (T), citosina (C) , adenina (A), guanina (G). Nell'RNA in sostituzione delle timina vi è l'uracile (U) che è molto simile strutturalmente alla timina. Timina e citosina hanno una struttura ad anello singolo e sono dette pirimidine, adenina e guanina hanno una struttura a doppio anello e sono dette purine.

Storia

Jenner e il vaccino

Jenner era un medico di un piccolo paese agricolo, aveva notato che i contadini, soliti a mungere le mucche, infettati dal vaiolo delle mucche, quando arrivava l'epidemia del vaiolo umano, riuscivano a non ammalarsi. Intuisce che il vaiolo delle mucche era molto simile al vaiolo umano e dedusse che una persona che veniva colpita dal vaiolo delle vacche, non sarebbe stata colpita dal vaiolo umano, in quanto il suo organismo aveva creato degli anticorpi. Sarà Jenner a individuare il primo vaccino (che deriva appunto dalla parola vacca) che servirà a curare il vaiolo.

Vaccino: stesso germe responsabile della malattie, ma attenuato nella sua virulenza, cioè nella capacità di indurre tutti gli effetti patogeni (indotti dalla sua riproduzione)

Gregor Johann Mendel

Gregor Johann Mendel (Hynčice, 20 luglio 1822 – Brno, 6 gennaio 1884). Mendel è da tutti considerato il padre della moderna genetica.

Biografia

Mendel nacque in una famiglia tedesca nella città di Hynčice (Vražné) in Austria sotto L'Impero Austro-Ungarico (oggi Repubblica Ceca). Figlio di Anton e Rosine Mendel, secondo di tre fratelli, vivevano tutti in una fattoria della famiglia Mendel. Durante la sua infanzia , Mendel lavorava come giardiniere e studiava apicoltura. Entra nel 1843 nella Abbazia Agostiniana di St. Thomas in Brno. Nel 1851 fu mandato all'Università di Vienna per studiare, ritornando nel 1853 come insegnante di fisica.

Fu incoraggiato sia dai colleghi di università che dai confratelli, a studiare le variazioni delle piante. Utilizzò il giardino del monastero come laboratorio: tra il 1856 ed il 1863 Mendel coltivò e fece esperimenti con 29,000 piante di piselli (Pisum sativum).

I suoi esperimenti consistevano nell'incrociare piante di piselli, con caratteristiche precise, in modo da osservare poi le trasformazioni attraverso le varie generazioni.

Watson e Crick

Nel 1973 Watson e Crick vincono il premio premio Nobel per aver realizzato un modello della struttura del DNA. Desossiribonucleotidi disposti secondo una doppia elica.

Si è pensato che le basi azotate fossero complementari e fossero sempre le stesse.

A-TG-C

disposte così, ma per questioni spaziali si è pensato che le basi si disponevano a coppie,che sono costituite da una base azotata con un singolo anello e da una base con un doppio anello. Si è anche ipotizzato che le basi azotate tra loro fossero complementari e fossero sempre le stesse.

A sempre con T mentre G sempre con C, sono legate tra loro attraverso legami a idrogeno che sono legami chimici deboli.

DNA

L'acido desossiribonucleico o DNA è una molecola complessa costituita da altre molecole più piccole (unità elementari) chiamate desossiribonucleotidi.

Ogni desossiribonucleotide è caratterizzato da:

Acido fosforico (P) unica parte non organica (non compare il carbonio) gruppo fosfato acido che ha liberato ioni H+.

Zucchero desossiribosio legato all'acido fosforico.

Base azotata legata allo zucchero. Ne esistono quattro: adenina, guanina, citosina, timina.

I componenti del DNA sono universali, nel senso che i nucleotidi umani sono uguali ai nucleotidi di altri esseri vivente.

Quello che cambia sono la disposizione delle catene di nucleotidi: ciascun individuo è caratterizzato da un'unica catena di DNA, la cui sequenza di basi azotate è unica. Questo significa che ogni sequenza di basi azotate è possibile, quindi il DNA di ogni individuo è differente da tutti gli altri relativamente alla sequenza di basi azotate.

La duplicazione del DNA è l'evento portante della duplicazione dei cromosomi. In gran parte delle cellule eucariote la duplicazione del DNA è seguita dalla mitosi, invece, nelle cellule che danno origine i gameti, è seguita della meiosi. Il processo è molto rapido: nell'uomo e nei mammiferi vengono posizionati circa 50 nucleotidi al secondo, nei procarioti si può arrivare anche a 500 nucleotidi al secondo. Per la chimica il DNA è un polimero organico composto da monomeri denominati nucleotidi.

I nucleotidi sono formati principalmente da tre componenti: Il deossiribosio (ovvero zucchero pentoso), una base azotata collegata al deossiribosio con legame denominato N-glicosidico e un gruppo fosfato. Nella formazione dei nucleotidi, possono essere impiegate quattro diverse basi azotate: adenina, citosina, guanina e timina.

La sequenza nella quale si dispongono queste quattro basi azotate costituisce di fatto l'informazione genetica, tale informazione Ã¨ decifrabile attraverso il , il quale ne permette la traduzione in amminoacidi. La Sintesi Proteica (detta anche traduzione genetica) risulta possibile solo in presenza di una molecola intermedia di RNA la quale si genera mediante la trascrizione del DNA.

Questo processo non crea solo filamenti di RNA destinati esclusivamente alla traduzione, al contempo crea anche frammenti in grado di svolgere svariate funzioni biologiche. Prima della divisione cellulare l'informazione genetica viene duplicata, tale processo è conosciuto "Replicazione del DNA", fa si che non si perda l'informazione genetica originale durane le Generazioni.

L'acido desossiribonucleico (DNA) è un acido nucleico che contiene le informazioni genetiche necessarie alla biosintesi di RNA e proteine, molecole indispensabili per lo sviluppo ed il corretto funzionamento della maggior parte degli organismi viventi.

Dal punto di vista chimico, il DNA è un polimero organico costituito da monomeri chiamati nucleotidi (deossiribonucleotidi). Tutti i nucleotidi sono costituiti da tre componenti fondamentali: un gruppo fosfato, il deossiribosio (zucchero pentoso) e una base azotata che si lega al deossiribosio con legame N-glicosidico. Le basi azotate che possono essere utilizzate nella formazione dei nucleotidi da incorporare nella molecola di DNA sono quattro: adenina, guanina, citosina e timina mentre nell'RNA, al posto della timina, è presente l'uracile. Il DNA può essere più correttamente definito come una doppia catena polinucleotidica (A,T,C,G), antiparallela, orientata, complementare, spiralizzata, informazionale.

L'ordine nella disposizione sequenziale dei nucleotidi costituisce l'informazione genetica, la quale è tradotta con il codice genetico negliamminoacidi corrispondenti. La sequenza amminoacidica prodotta, detta polipeptide, forma le proteine. Il processo di traduzione genetica (comunemente chiamata sintesi proteica) è possibile solo in presenza di una molecola intermedia di RNA, che è generata per complementarietà con le quattro basi dei nucleotidi del DNA in un processo noto come trascrizione.

Tale processo non genera solo filamenti di RNA destinati alla traduzione, ma anche frammenti già in grado di svolgere svariate funzioni biologiche (ad esempio all'interno dei ribosomi, dove l'RNA ha una funzione strutturale). L'informazione genetica è duplicata prima della divisione cellulare, attraverso un processo noto come replicazione del DNA, che evita la perdita di informazione nel passaggio tra diverse generazioni cellulari.

Negli eucarioti, il DNA si complessa all'interno del nucleo in strutture chiamate cromosomi. Negli altri organismi, privi di nucleo, esso può essere organizzato in cromosomi o meno (nei batteri è presente un'unica molecola di DNA circolare a doppia catena, mentre i virus possono avere genomia DNA oppure ad RNA). All'interno dei cromosomi, le proteine della cromatina come gli istoni, le coesine e le condensine) organizzano il DNA e lo avvolgono in strutture ordinate. Queste strutture guidano l'interazione tra il codice genetico e le proteine responsabili della trascrizione, contribuendo al controllo della trascrizione genica.

RNA

L'Acido Ribonucleico (RNA) è una lunga catena di nucleotidi simile al DNA, dove ogni nucleotide è costituito da una base azotata, un gruppo fosfato ed una molecola di ribosio. RNA ha alcune differenze con il DNA e sono dettagli di tipo strutturale: RNA è solitamente in forma di una sola elica (il DNA è una doppia elica); l'RNA contiene ribosio mentre il DNA contiene deossiribosio; l' RNA ha l'uracile al posto della timina presente nel DNA. Esistono tre tipi di RNA: RNA messaggero (mRNA), RNA ribosomiale (rRNA), RNA transfer (tRNA), la funzione dei quali è la sintesi delle proteine, polimeri i cui monomeri sono gli amminoacidi. 

Lo mRNA è una Trascrizione del DNA ottenuta tramite l'enzima RNA polimerasi. Lo mRNA è centrale nella sintesi delle proteine. Dopo che dal DNA si è formata una copia di RNA messaggero, questo trasporta l'informazione ai ribosomi (formati da rRNA e proteine). Questi si incaricano di tradurre l'informazione contenuta nell' RNA messaggero e tramite l'ausilio di un altro RNA detto trasfer o tRNA, che trasporta i singoli amminoacidi, vengono sintetizzate le proteine.

Crossing over

Il processo del Crossing over è lo scambio di segmenti corrispondenti tra due cromosomi omologhi durante la profase. I cromosomi sono riuniti in una tetrade (4 cromatidi), i cromatidi di uno stesso cromosoma sono legati dal centromero. Il chiasmo è il luogo nel quale i cromatidi di due cromosomi omologhi aderiscono. Questo processo si verifica perché durante la sinapsi, le coppie di cromosomi omologhi si trovano molto vicine. Si spezza un cromatide di ogni cromosoma omologo nello stesso punto dell'altro, successivamente si saldano insieme scambiandosi i segmenti e si forma ciò che viene chimato chiasma.

Durante l'anafase I quando i cromosomi si separano, i cromatidi cambiati si allontanano l'uno dall'altro. Il crossing over ha modificato il contributo di questi cromosomi, il segmento di un cromosoma è stato scambiato con quello corrispondente del suo omologo.

Le mutazioni

Le mutazioni sono dei cambiamenti della struttura genetica, e più visibilmente causa conseguenza a livello di fenotipo. Le mutazioni possono avvenire o per sostituzione o delezione di una base azotata o per sostituzione o delezione di una tripletta.

Durante la sostituzione di una base azotata si possono verificare tre situazioni:

Non comporta conseguenza quando l'amminoacido codificato dalla nuova tripletta è lo stesso (un amminoacido può essere codificato da più triplette), o ha le stesse caratteristiche (se è idrofobo o idrofilo), o ancora quando la sostituzione non avviene nel sito attivo ma in una parte accessoria dell'enzima, che quindi risulterà comunque funzionante.

Quando viene codificato un amminoacido idrofobo piuttosto che uno idrofilo o viceversa ci saranno delle inevitabili ripercussioni sul funzionamento dell'enzima, che possono essere più o meno gravi a seconda del contesto.

Anemia falciforme

L'anemia falciforme è una malattia dovuta ad una sostituzione di una base azotata, questo errore fa codificare un amminoacido idrofobo, la valina; anziché quello idrofilo, l'acido glutammico. Nella tripletta GAA viene sostituita l'adenina con l'uracile e la valina essendo idrofoba non riesce a creare le forze di attrazione con gli altri amminoacidi, necessarie a dare la forma sferica alla parte proteica dell'emoglobina costituita da amminoacidi polari che danno la caratteristiche forma sferica ai globuli rossi. A causa di questa sostituzione i globuli rossi non saranno più circolari bensì avranno una forma allungata, a forma di falce (da qui il nome della malattia), e l'emoglobina risultante perderà la capacità di legare l'ossigeno, causando gravi problemi circolatori.

Le sindromi

Sindorme di Down o trisomia 21

Trisomia: 3 cromosomi somatici nella 21a coppia.

Nella 21a coppia i due cromosomi, durante la meiosi, si trasferiscono entrambi su una cellula. Quando la cellula viene fecondata da una cellula normale nelle 23esime coppie che si formano la 21a ha 3 cromosomi. Le trisomie 21 e 8 sono le'uniche trisomie compatibili con la vita oltre a quelle sessuali. A questo proposito si ricorda che, un individuo con cromosomi in meno di quelli previsti, non è compatibile con la vita. Nelle piante, tuttavia, è possibile addirittura la poliploidia, ovvero l'aumento totale del numero di cromosomi tipico della specie.

I virus

I virus sono parassiti endocellulari obbligati: ciò vuol dire che se non penetrano in una cellula non riescono a riprodursi.

Un virus è rivestito da una capsula proteica detta capside costituita da tante unità elementari dette capsomeri che si dispongono secondo un particolare ordine geometrico che permette di riconoscere un virus da un altro. Un virus è costituito da antirecettori ossia delle molecole presenti sulla superficie del capside virale che riconoscono i recettori presenti sulla superficie della cellula. Gli antirecettori e i ricettori sono due molecole che si riconoscono e si possono legare insieme.

Origine dei Virus

I Virus si trovano dovunque ci sia la vita e sono nati insieme con le prime cellule. L'origine dei virus non è chiara dal momento che non formano fossili. Esistono tre ipotesi sulla nascita dei virus:

Teoria Regressiva: I Virus possono essere nati una volta che le cellule piccole hanno parassitizzato le grandi cellule. Col tempo, i geni non richiesti sono andati perduti. I batteri del genere Rickettsia e Clamidia sono cellule che non possono riprodursi che all’interno di cellule ospiti, proprio come i virus.

Teoria dell’origine cellulare: alcuni virus si sarebbero evoluti da pezzi di DNA o RNA fuggiti dai geni di un organismo più grande. Il DNA potrebbe provenire da pezzi di DNA nudo che può muoversi da una cellula all' altra o transposons. Queste molecole di DNA replicano e possono muoversi attraverso posizioni diversi tra i geni della stessa cellula. Una volta definiti geni saltanti, sono esempi di elementi genetici mobili e potrebbero essere all'origine di alcuni virus. I Trasposoni furono scoperti da Barbara Mc Clintock nel 1950.

Teoria della Coevoluzione: I Virus si sarebbero evoluti da molecole complesse di proteine ed acidi nucleici contemporaneamente alla comparsa delle cellule sulla Terra e sarebbero stati dipendenti dalle cellule per milioni di anni.

I Viroidi

I viroidi sono molecole di RNA che non sono classificate come virus perché non hanno il rivestimento proteico. Comunque, esse hanno caratteristiche che sono comuni a moltissimi virus e sono chiamati agenti subvirali. Viroidi sono alcuni importanti patogeni delle piante. Essi non codificano proteine, ma interagiscono con la cellula ospite e usano la cellula per la loro replicazione. Il virus dell’ epatite umana ha un genoma RNA simile ai viroidi, ma ha un rivestimento proteico derivante dall’epatite B e non può produrlo da solo. È perciò un virus difettivo e non può replicarsi senza l’aiuto del virus dell’epatite B.

Virus HIV

Il virus dell'immunodeficienza umana (HIV, acronimo dall'inglese Human Immunodeficiency Virus), attualmente viene generalmente considerato il responsabile della sindrome da immunodeficienza acquisita AIDS. Come suggerisce la prima lettera dell'acronimo, questo virus attacca le cellule umane (Human). L'HIV è un virus a RNA, ciò vuol dire che il suo materiale genetico consiste in un segmento di RNA, esso riconosce i recettori delle cellule e penetra nel nucleo dove si retrotrascrive in DNA attraverso l'enzima chiamato trascrittasi inversa. Il genoma virale, ossia il materiale genetico del virus, si inserisce nel genoma cellulare. Gli anticorpi vengono prodotti dall'organismo, ma in numero limitato e non riescono a interrompere l'azione del virus che, penetrato nella cellula, si conserva entrando a far parte del genoma cellulare. Durante l'infezione di questo virus non si avvertono sintomi e ci si ammala di AIDS ossia sindrome da immunodeficienza acquisita, in quanto indebolisce il sistema immunitario.

Biomolecole

Fosfolipidi

I fosfolipidi sono lipidi contenenti fosfato. Le molecole di questa classe di composti organici presentano una testa polare idrosolubile(cioè solubile in acqua e non solubile nei solventi apolari) a base di fosfato e una coda apolare non idrosolubile (cioè non solubile in acqua e solubile nei solventi apolari).

Carboidrati

I glucidi (dal greco glucos, cioè dolce), chiamati anche glicidi, zuccheri o carboidrati (da idrati di carbonio), saccaridi, oCHO, sono una delle principali classi di biomolecole. Hanno numerose funzioni biologiche tra cui quella di riserva energetica e trasporto dell'energia (esempio: amido, glicogeno) e sono anche noti come componenti strutturali della cellulosa nellepiante e della cartilagine negli animali. Inoltre i carboidrati e i loro derivati giocano un ruolo fondamentale nel sistema immunitario, nella fertilità e nello sviluppo biologico.

Dal punto di vista chimico, i carboidrati sono aldeidi o chetoni a cui sono stati aggiunti vari gruppi ossidrilici, solitamente uno per ogni atomo di carbonio che non fa parte del gruppo funzionale aldeidico o chetonico. Le singole unità di carboidrati sono chiamate "monosaccaridi". Tra questi si annoverano il glucosio, il galattosio e il fruttosio. La formula generale di unmonosaccaride, detta formula empirica (o minima) è (C·H2O)n, dove n è un numero maggiore o uguale a tre; ad ogni modo non tutti i carboidrati si adattano a questa precisa definizione stechiometrica (per esempio gli acidi uronici, i deossizucchericome il fucosio).

I monosaccaridi possono legarsi tra di loro in moltissimi modi per formare i polisaccaridi o gli oligosaccaridi. Molti carboidrati contengono uno o più unità di monosaccaridi a cui sono stati tolti o aggiunti vari gruppi. Per esempio il deossiribosio, un componente del DNA, è una versione modificata del ribosio (un componente dell'RNA). Altri carboidrati presentano invece gruppi funzionali differenti, come nel caso degli amminozuccheri e delle glicoproteine.

Classificazione

I carboidrati possono essere classificati come semplici (monosaccaridi e disaccaridi) o complessi (oligosaccaridi e polisaccaridi). Le linee guida per l'alimentazione generalmente consigliano i carboidrati complessi, e alcuni cibi ricchi di carboidrati semplici come la frutta (che contiene glucosio e fruttosio) o i prodotti caseari (che contengono lattosio) come sola fonte di carboidrati nella dieta. Ciò esclude alcune fonti di zuccheri semplici come i dolci o le bevande zuccherate. L'indice glicemico e il carico glicemico sono concetti sviluppati per analizzare il comportamento del cibo durante la digestione. Questi classificano i cibi ricchi di carboidrati in base alla velocità del loro effetto sul livello di glucosio nel sangue. L'indice insulinico è una classificazione simile, più recente, che classifica il cibo.

in base al suo effetto sui livelli di insulina nel sangue, causato dai vari macronutrienti, soprattutto dai carboidrati e da alcuni amminoacidi presenti nel cibo. L'indice glicemico è una misura di quanto velocemente i carboidrati del cibo vengono assorbiti, mentre il carico glicemico è la misura che determina l'impatto di una data quantità di glucidi presenti in un pasto.

I carboidrati complessi non assimilabili, come la cellulosa, l'emicellulosa e la pectina, sono un'importante componente della fibra alimentare.

Classificazione dei monosaccaridi 

Enantiomeri del glucosio, con evidenziata la configurazione D,L. I monosaccaridi sono classificati in base a tre differenti caratteristiche: la posizione del loro gruppo carbonile, il numero di atomi di carbonio che contengono e la loro chiralità. Se il gruppo carbonilico è aldeidico, il monosaccaride è un aldoso; se il gruppo carbonilico è chetonico, il monosaccarideè un . I monosaccaridi con tre atomi di carbonio sono chiamati triosi, con quattro sono chiamati tetrosi, con cinque pentosi, con sei esosi e con sette eptosi. Questi due sistemi di classificazione sono spesso combinati. Per esempio, il glucosio è un aldoesoso, il ribosio è un aldopentoso e il fruttosio è un chetoesoso.Ogni atomo di carbonio che porta un chetoso (-OH), ad eccezione del primo e dell'ultimo carbonio, è asimmetrico, con stereocentri con due possibili configurazioni (R o S). A causa di questa simmetria, esiste un certo numero di isomeri per ogni formula di monosaccaride. 

Il D-glucosio, per esempio, ha formula (C·H2O)6 e quattro dei suoi sei atomi di carbonio sono stereogeni, rendendo il D-glucosio uno dei 16 possibili stereoisomeri. Nel caso della gliceraldeide, un aldotrioso, c'è una coppia di possibili stereoisomeri, che sono enantiomeri ed epimeri. L'1-3-diidrossiacetone, il chetoso che corrisponde alla gliceraldeide aldosa, è una molecola simmetrica senza stereocentri. La classificazione in D o L è fatta in base all'orientamento del carbonio asimmetrico più lontano dal gruppo aldeidico o chetonico: in una proiezione di Fischer standard se il gruppo ossidrile è a destra della molecola, lo zucchero ha configurazione D; se è a sinistra lo zucchero ha configurazione L. Gli zuccheri di serie D sono più comuni e pertanto la D spesso viene omessa.

Nucleotidi

I nucleotidi sono esteri fosforici dei nucleosidi e sono costituiti da tre subunità:

una base azotata (purina o pirimidina);

uno zucchero a cinque atomi di carbonio (zucchero pentoso), che insieme alla base azotata costituisce un nucleoside;

un gruppo fosfato, che insieme a un nucleoside costituisce appunto un nucleotide.

I nucleotidi sono i monomeri degli acidi nucleici (DNA e RNA).

Lo zucchero pentoso è il ribosio nell'RNA ed il desossiribosio nel DNA.

La presenza del residuo fosforico conferisce carattere fortemente acido ai nucleotidi; per questo i loro nomi alternativi sono acido adenilico, acido guanilico, acido citidilico e acido timidilico. Nell'RNA i desossinucleotidi prendono il nome di acido desossiadenilico, acido desossiguanilico, acido desossicitidilico e acido uridilico.

L'aggiunta di uno o due altri residui fosforici nella catena produce i nucleosidi difosfato e trifosfato (NDP e NTP), fondamentali nel metabolismo energetico della cellula. I più importanti sono ADP e ATP, rispettivamente adenosina difosfato e adenosina trifosfato. Il passaggio da tri- a di- avviene tramite una reazione di idrolisi esoergonica con conseguente liberazione di energia che la cellula può utilizzare per le sue attività.

Nomenclatura 

I nomi dei nucleotidi sono abbreviati in codici standard di tre o quattro lettere. Un'eventuale "d" iniziale sta per "desossi-", cioè indica che il nucleotide in questione è un desossiribonucleotide, come nel DNA; nel caso di un ribonucleotide semplicemente non è presente la "d", come nell'RNA. La seconda lettera indica il nucleoside presente, e precisamente:

G sta per guanina

A sta per adenina

T sta per timina, che non è presente nell'RNA, al cui posto c'è l'uracile

C sta per citosina

U sta per uracile, che non è presente nel DNA e prende il posto della timina nell'RNA

La terza lettera indica la lunghezza della catena di gruppi fosfato attaccata al carbonio 5' dello zucchero. Nel DNA e nell'RNA c'è un solo gruppo fosfato per monomero, quindi si utilizza solo il prefisso mono-, abbreviato in M; nella reazione di una DNA o di una RNA polimerasi, invece, ogni desossinucleotide in ingresso nella catena in costruzione è trifosfato, quindi nell'indicarlo si usa il prefisso tri-, abbreviato in T). La quarta lettera indica la presenza di gruppi fosfato (P).

Ad esempio, la desossicitidina 5'-monofosfato è abbreviata con dCMP; la d perché è un desossiribonucleotide, la C perché la base azotata contenuta è la citosina, "MP" perché lo zucchero presente (il desossiribosio) è monofosfato al carbonio 5'. (N.B. nella figura che segue sarebbe più corretto parlare di nucleotide monofosfato e nucleotide difosfato e non nucleoside monofosfato e nucleoside difosfato, e questo proprio per la presenza di uno o due gruppi fosfato).

Le cellule

La cellula animale

Ciò che rende la cellula interessante è che ancora oggi molti suoi meccanismi non sono stati pienamente compresi. Una cellula è un sistema complesso con migliaia di componenti molecolari che lavorano insieme in modo coordinato per produrre il fenomeno che chiamiamo vita. Durante tutto il XX secolo queste componenti molecolari vennero identificati (per esempio, vedi Progetto Genoma) ma la ricerca continua sui dettagli dei processi cellulari come il controllo della divisione della cellula e della differenziazione cellulare. La rottura dei normali meccanismi di divisione cellulare può causare un anormale comportamento della cellula come i fenomeni tumorali.

Le cellule hanno interazioni complesse con l'ambiente che le circondano. Che esternamente vi sia un ambiente o altre cellule, i meccanismi di interazione sono presenti e complessi. Lo studio dei meccanismi con i quali le cellule rispondono in modo appropriato all'ambiente costituisce un vasto settore della ricerca moderna. Per fare un esempio, un ormone come l'insulina interagente con la superficie di una cellula può risultare nel comportamento alterato di centinaia di componenti molecolari all'interno della cellula.

Il materiale genetico di tutte le cellule è identico: eppure esistono migliaia di cellule differenti all'interno del corpo umano e tutte contribuiscono a conferire al corpo di ogni individuo forma e dimensioni differenti. Tutte queste cellule hanno un antenato comune, lo zigote. Lo studio di come le cellule di differenziano durante lo sviluppo dell'embrione (biologia dello sviluppo) costituisce un ramo della Biologia. Molto del controllo sulla differenziazione della cellula è a livello genetico (vedi trascrizione), tramite l'mRNA. Genetisti, biologi molecolari e cellulari stanno lavorando per scoprire i dettagli di come le cellule si specializzano per raggiungere funzioni complesse e differenti come a contrazione dei muscoli all'immagazzinamento di informazioni nella memoria.

Schema di una tipica cellula animale con i suoi componenti cellulari detti organuli:
(1) nucleolo
(2) nucleo
(3) ribosoma (little dots)
(4) vescicoli
(5) reticolo endoplasmatico rugoso (ER)
(6) Apparato del Golgi
(7) w:Citoscheletro
(8) Reticolo endoplasmatico liscio
(9) Mitocondri
(10) Vacuoli
(11) Citoplasma
(12) Lisosomi
(13) Centrioli con Centrosomi

Di cosa è fatta una cellula

I più importanti elementi chimici che compongono la cellula sono:

59% Idrogeno (H)

24% Ossigeno (O)

11% Carbonio (C)

4% Azoto (N)

2% Altri - Fosforo(P), Zolfo (S), etc.

La differenza tra questi elementi son i rispettivi pesi atomici, gli elettroni ed in generale le loro proprietà chimiche .Un atomo può legarsi solo a determinati altri atomi in numero limitato.Per esempio il Carbonio (C) può legarsi soltanto a 4 atomi , avento quattro elettroni di valenza esterni;l'Idrogeno ne ha solo uno e di conseguenza può legarsi soltanto ad un altro atomo. Un esempio può essere il metano CH₄. L'ossigeno ha solo due elettroni liberi e può anche formare soltanto un doppio legame con un singolo atomo che in chimica organica si chiama 'estere'.

Metano | Acqua | Metanolo (Alcool Metilico)
H |H-C-H | H | H H \ / O | H |H-C-O-H | H

Le più importanti molecole organiche che formano una cellula sono :

50% proteine

15% acidi nucleici

15% carboidrati

10% lipidi

10% Altro

La cellula vegetale

La cellula vegetale è un tipo di cellula eucariotica, con diverse peculiarità che la differenziano dalle cellule animali,fungine e degli altri regni dei viventi:

la presenza della parete cellulare costituita da cellulosa (un polimero la cui unità elementare è il glucosio, proteine ed, a seguito di modificazioni, da lignina, suberina... ) e i relativi plasmodesmi, canali nella parete cellulare grazie ai quali le cellule della pianta sono in comunicazione fra loro.

i plastidi, e specialmente i cloroplasti che, grazie alla clorofilla permettono alle cellule vegetali di produrre monomeri di zucchero (glucosio) e ossigeno a partire dalla CO2 sfruttando l'energia solare, detto processo viene definito come fotosintesi clorofilliana.

la presenza caratterizzante di numerosi vacuoli (non organuli ma cavità endocellulari, avvolti da una membrana, detta tonoplasto) che occupano gran parte della cellula e la cui funzione principale è quella di mantenere il turgore cellulare. Sono implicati nel controllo del passaggio di molecole dalla linfa al citosol, nel mantenimento del pH ottimale del citosol, e svolgono funzioni di riserva di varie sostanze.

l'assenza dei centrioli tipici delle cellule animali.

Organuli cellulari 

All'interno di una cellula vegetale sono presenti numerosi organuli (alcuni di questi sono in comune con la cellula animale):

Nucleo

Reti tolemaica

Mitocondrio

Ribosomi

Apparato di Golgi

Membrana plasmatica

Altri invece sono tipici della cellula vegetale, e sono:

Vacuolo: molto importante durante l'accrescimento cellulare, è una sacca avvolta da una membrana, chiamata Tonoplasto,che si trova immersa nelCitoplasma cellulare; il suo contenuto è detto ialoplasma ed in esso sono presenti ed accumulate le sostanze di riserva e/o di scarto;

Parete cellulare: caratteristica della cellula vegetale essa ha il compito di proteggerla, di mantenerne la forma e di impedire l'eccessivo assorbimento d'acqua;

Cloroplasto: è l'organulo sede della Fotosintesi clorofilliana ed è delimitato da due membrane, all'interno di esso si trova un fluido detto Stroma, nel quale sono immersi i Tilacoidi, dei sacchetti sovrapposti che nel loro insieme formano il grana.

La glicolisi

La glicolìsi (dal greco antico, "γλυκύς" (glykýs) ,"dolce" e "λύσις" (lýsis), "scissione") è il processo metabolico mediante il quale il glucosio viene scisso in due molecole di piruvato per generare 2 molecole di ATP e 2 molecole di NADH. È il modo principale usato dalla cellula per ottenere energia.

La reazione della glicolisi è:

D-Glucosio

+ 2 NAD+ + 2 ADP + 2 P

2

Piruvato

+ 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O

Ovviamente non è così semplice : il processo richiede molte tappe intermedie, in cui intervengono svariati enzimi.

La mappa della glicolisi

A destra si può osservare la mappa completa della glicolisi. Tutto il tragitto delle reazioni è stato interamente compreso soltanto nel 1940 , grazie ai contributi di Gustav Embden, Otto Meyerhof, Jakub Parnas, Carl Neuberg, Otto Warburg, Gerty e Carl Cori.

La sequenza è questa:

(1) Il glucosio viene trasformato in glucosio-6-fosfato ed infine scisso in due molecole di gliceraldeide-3-fosfato; in questo passaggio occorrono due molecole di ATP. L'aggiunta del fosfato (P) è chiamata fosforilazione.

L'enzima usato è la esochinasi.

(2) Il glucosio-6-fosfato viene trasformato in fruttosio-6-fosfato.In pratica l'enzima usato in questa reazione apre l'anello a 6 atomi di carbonio , estrae un carbonio e richiude l'anello ,in modo da creare un nuovo zucchero fosforilato da un altro zucchero fosforilato.

L'enzima usato è la fosfoglucoisomerasi.

(3) Il fruttosio-6-fosfato viene trasformato in fruttosio-1,6-bifosfato.In pratica il fruttosio subiscce una seconda fosforilazione.La reazione non è reversibile ed impiega una molecola diATP.

L'enzima usato è la fosfofruttochinasi.

(4) Il fruttosio-1,6-fosfato viene scisso in due triosi :diidrossi-acetone-fosfato e gliceraldeide-3-fosfato.Da uno zucchero fosforilato si ottengono due zuccheri fosforilati più semplici ma differenti. A questo punto, anziché prendere due strade diverse , entra in gioco un enzima che trasforma il diirossi-acetone-fosfato in gliceraldeide-3-fosfato.Anziché due prodotti di reazione diversi adesso abbiamo due molecole uguali.

Gli enzimi usati sono la Triosofosfatoisomerasi e la aldolasi.

Divisione cellulare

Nelle cellule eucariote la divisione cellulare è regolata da un ciclo cellulare che va dal momento in cui la cellula si divide formando due cellule figlie fino a quando le due cellule figlie si dividono a loro volta. Prima che la cellula si divida viene duplicata tutto ciò che si trova nel citoplasma. La maggior parte del ciclo cellulare è rappresentato dall'interfase in cui hanno luogo la duplicazione dei cromosomi e la maggior parte della crescita della cellula.

Patrimonio cromosomico

Qualsiasi cellula somatica umana possiede un totale di 46 cromosomi suddivisi in 23 coppie. Ciascuna specie è caratterizzata da un determinato numero fisso di cromosomi distribuiti in coppie. I cromosomi di ciascuna coppia sono simili per quanto riguarda la lunghezza e la posizione del centromero. I due cromosomi che formano una coppia sono chiamati cromosomi omologhi perché entrambi portani i geni che controllano le stesse caratteristiche ereditarie. 

Per esempio, se il gene che regola il colore degli occhi è situato su un cromosoma in una determinata posizione o locus, anche l'altro cromosoma omologo porta il gene per il colore degli occhi nello stesso locus. Le 23 coppie di cromosomi umani sono di 2 tipi: 22 coppie sono costituite dai cromosomi detti autosomi, presenti sia nei maschi che nelle femmine; mentre l'ultima coppia di cromosomi è costituita dai cromosomi sessuali che determinano il sesso dell'individuo.

Mitosi

Il processo di mitosi, consiste in una divisione cellulare in cui il nucleo cellulare si divide in modo tale che ciascuna cellula figlia abbia esattamente lo stesso patrimonio cromosomico della cellula madre.Durante il processo di divisione mitotica, i cromosomi della cellula madre vengono duplicati e distributi in due cellule figlie identiche tra di loro.

Ecco di seguito illustrate brevemente le fasi della divisione mitotica:

I cromosomi appaiono come filamenti attorcigliati. All'esterno del nucleo compaiono delle strutture dette centrioli.

Ogni cromosoma si duplica, queste coppie di cromatidi restano uniti ad un centromero.

La membrana nucleare scompare. I centrioli si portano ai poli opposti della cellula e formano un sistema di fibre chiamate fuso mitodico. Le coppie di cromatidi si dispongono lungo una linea detta equatore del fascio.

I due cromatidi di ciascun cromosoma si sperano e migrano verso poli opposti della cellula.

Si formano nuove membrare nucleari e il citoplasma inizierà a dividersi.

I cromosomi non sono più visibili e dividendosi il citoplasma, forma le due cellule figlie.

Profase

Il materiale genetico (DNA), che normalmente esiste in forma di cromatina, condensa in una struttura altamente ordinata chiamata cromosoma. Dal momento che il materiale genetico è stato duplicato , esistono due copie identiche di ogni cromosoma nella cellula . I cromosomi identici (detti anche fratelli) sono uniti in una zona detta centromero.

L'altro componente che entra in gioco nella mitosi è il centriolo , che funziona come una specie di ancora. Durante la profase , i due centrioli (che replicano in modo indipendente dalla mitosi) cominciano ad attrarre i microtubuli ed a formare il cosiddetto fuso mitotico. Aumentando la lunghezza del fuso (con la crescita dei microtubuli) , i centrioli spingono il nucleo cellulare da parti opposte. Bisogna notare che molti eucarioti come le piante mancano dei centrioli anche se il processo mitotico è praticamente identico.

Prometafase

Alcuni testi di biologia non includono questa fase , considerandola come una parte della profase. In questa fase la membrana nucleare si dissolve in alcuni eucarioti riformandsi più tardi una volta che la mitosi è completa .Queta è chiamata mitosi aperta e si trova in molte forme multicellulari. Molti protisti svolgono invece una mitosi chiusa , in cui la membrana cellulare persiste.

Cominciano a formarsi i cinetocori in prossimità dei centromeri.Questa è una complessa struttura che fa da punto di attacco a cui i cromosomi possono ancorarsi.Il cinetocoro è una enorme struttura complessa che non è stata ancora pienamente compresa.Due cinetocori si formano su ogni cromosoma , uno per ogni cromatidio.

Quando il fuso è cresciuto per una sufficiente lunghezza , i microtubuli cercano i cinetocori per attaccarsi.

Metafase

Appena i microtubuli trovano l'attacco per i cinetocori, essi cominciano ad allinearsi nel mezzo della cellula.La segregazione richiede che ogni cinetocoro sia attaccato ad un microtubulo prima che inizi la separazione. Si suppone che i cinetocori non attaccati controllino questo processo generando un segnale che dice alla cellula di attendere prima di procedeere all' anafase. Quando i cromosomi sono tutti in attacco -ed entrambi i cinetocori sono attaccati ai microtubuli si allineano nel mezzo del centriolo ,formando il disco della metafase. Questo non accade in ogni organismo.

Anafase

L'anafase è lo stadio in cui i cromosomi si separano e migrano ai poli opposti del fuso mitotico (sia nella meiosi che nella mitosi). I centromeri sono rotti.

Appena i cinetocori sono tutti attaccati al microtubulo ed i cromosomi sono tutti allineati, la cellula procede per l'anafase.Questa è divisa in due sottofasi. Nella prima, le proteine che legano i cromosomi fratelli permettono la loro separazione. Sono spinti da parti opposte dai microtubuli verso i rispettivi centrioli. A questo punto l'asse del fuso mitotico si allunga guidando i centrioli (ed i cromosomi ad essi attaccati) verso i poli opposti della cellula. Al termine dell'anafase la cellula ha suddiviso il materiale genetico in due popolazioni.

Telofase

La telofase è l'opposto della profase: una membrana nucleare si riforma attorno a ciascuna delle due cellule figlie; i nucleoli riappaiono; scompaiono fusi ed astri. I cromatidi cominciano ad allungarsi e diventano meno densi, cambiando la loro forma.

Citochinesi

Per Citochinesi ci si riferisce alla divisione fisica di una cellula eucariotica.

Meiosi

La meiosi è il processo che produce gameti aploidi e comporta due divisioni consecutive chiamate meiosi I e meiosi II, da queste divisioni hanno origine quattro cellule e non due come avviene successivamente ad una mitosi. Poiché le due divisioni sono precedute da un'unica duplicazione dei cromosomi, ciascuna delle quattro cellule figle possiede solo la metà dei cromosomi della cellula madre.

Riproduzione

Maturazione cellule sessuali

Gameti

I gameti sono le cellule sessuali, il più delle volte diversi, che sono di provenienza femminile e maschile, nell'essere umano essi sono: gli spermatozoi per l'uomo, e le cellule uovo per la donna.

Un gamete si dice maturo quando è pronto per la fecondazione.

La maturazione dei gamenti viene regolata da particolari molecole dette ormoni. Gli ormoni vengono liberati all'interno del sangue e sono prodotti da particolari organi specializzati: le ghiandole endocrine, che riversano il loro contenuto nel sangue e sono regolate a loro volta da una parte del cervello, detta ipotalamo.

L'ormone follicolo-stimolante (FSH) viene prodotto dall'ipofisi, provvede alla maturazione dei follicoli e indica la maturazione dell'ovocita. I follicoli, o meglio cellule follicolari sono delle cellule che rivestono la cellula uovo, producono estrogeno e progesterone e protteggono la cellula uovo.

L'ormone luteizzante (LH) viene prodotto dall'ipofisi (ghiandola che regola sessualità e crescita, dunque produce ormoni) che permette la liberazione della cellula uovo circondata dalle cellule follicolari localizzate sulla sua superficie, per far sì che divenga raggiungibile dallo sperma. Questo processo si chiama ovulazione, nella specie umana avviente ogni 28 giorni ed è spontanea. Le cellule follicolari che non si liberano si trasformano nel corpo luteo e producono il progesterone per predisporre le pareti dell'utero alla fecondazione.

Se la cellula uovo non viene fecondata le pareti dell'utero degenerano, dando vita alle mestruazioni. Il fenomeno di controllo e regolazione degli ormoni avviene attraverso un meccanismo di feedback, parola inglese che vuol dire ritorno. Se nel sangue c'è, per esempio, un'alta presenza di progesterone, viene mandato un segnale all'ipotalamo attraverso il sangue e blocca la produzione dell'ormone FSH prodotto dall'ipofisi. La concentrazione di ogni ormone regola la produzione di un altro ormone.

Gli spermatozoi maturano più o meno dal 14° anno di età, vengono prodotti all'interno dei testicoli che devono discendere all'interno dello scroto. Sono sensibili alla temperatura e quella all'interno del corpo non permette la produzione di spermatozoi. I testicoli sono due organi pari, all'interno di essi vi sono i tuboli semiferi o tuboli contorti all'interno dei quali avviene la spermatogenesi, ossia la maturazione degli spermatozoi regolata da ormoni FSH.

L'ereditarietà

Gregorio Mendel fu un monaco tedesco che eseguì esperimenti all'interno di un'abbazia, a quei tempi, struttura autarchica. Nei suoi esperimenti si serve dei fiori principalmente per tre ragioni:

riproduzione: Mendel può gestire facilmente la riproduzione dei fiori, avendo il controllo sul polline.

costo: i fiori sono molto economici.

tempo e spazio: i fiori non occupano molto spazio, e l'abbazia forniva a Mendel il terreno sufficiente a gestirne a sufficienza per effettuare degli esperimenti. In più, i fiori crescono rapidamente dando risposte quasi immediate.

Per elaborare la propria legge Mendel si servirà in particolare di due leggi:

1a legge della probabilità: Dati due eventi la probabilità che si verifichi uno dei due è del 50%.

2a legge della probabilità: la probabilità che due eventi avvengano contemporaneamente è pari al prodotto delle probabilità con cui i singoli eventi accadono separatamente.

Per legge si intende la descrizione sperimentata di qualcosa che ha validità universale, al contrario una teoria è una descrizione che non è stata smentita ma nemmeno sperimentata; per questo nel caso mendeliano parliamo di leggi, ora passaremo ad analizzare i suoi esperimenti.

Mendel studia le piante leguminose, in special modo i piselli e osserva che i semi di piselli hanno due possibilità per ogni carattere, ad esempio, per il carattere colore possono essere o gialli o verdi, per quello della forma o sferici o ovoidali, mentre per la superficie o lisci o ruvidi.

Mendel studiò questi carateri ad uno ad uno, prima il colore, poi l'aspetto, e infine la superficie; al termine di queste analisi compilà delle tabelle scientifiche.

Nei suoi esperimenti Mendel seleziona una linea pura ossia delle piante che incrociate dànno uno stesso risultato fenotipico (ossia visibile). Mendel chiama F1 o prima generazione filiale le piante che incrociate tra di loro danno al 100% altre piante a seme giallo; come se la componente verde fosse scomparsa da loro interno.

Le leggi di Mendel

Con Mendel nasce la genetica

Dobbiamo al monaco austro-ungarico Gregor Mendel(1822-1884) il via a degli esperimenti che avrebbero spiegato come viene regolata la trasmissione delle caratteristiche ereditarie e l'inzio di quella che verrà definita la genetica moderna. Un aspetto importante del suo lavoro è quello di aver utilizzato il metodo scientifico, che ha portato alla scoperta geni (caratteri ereditari trasmessi come unità separate) che lui soprannominò Elemente. Come molti dei più grandi personaggi del passato non divenì subito famoso poiché le sue scoperte non vennero immediatamente comprese e riconosciute dagli altri scienziati. I suoi esperimenti furono riconsiderati solo dopo 35 anni, quando fu compresa l'importanza dei suoi studi.

Gli organismi scelti e il metodo utilizzato per lo studio

Mendel scelse la pianta di pisello per i suoi esperimenti. Le piante erano facilmente trovabili nel mercato, con un ciclo biologico veloce, caratteri abbastanza chiari, non si fecondano con le altre ma si autoimpollinano, facili da coltivare e riproducevano nuove generazioni in tempi brevi. Le piante che mantenevano gli stessi caratteri di generazione in generazione, diversi tra le varietà, vennero dette linee pure. Visto che di norma il fiore si autoimpollina, è possibile procedere all'impollinazione incrociata tra piante senza impollinazioni spontanee tra individui differenti. Mendel utilizzò un nuovo approccio metodologico:

A) Mise appunto un'ipotesi con esperimenti scegliendo di studiare solo le caratteristiche ereditarie nette. Per esempio eliminò la seghettaturadella foglia e l'intensità del suo colore.

B) Studiò tutte le generazioni di discendenti.

C) Contò il numero di discendenti analizzando i risultati conseguiti.

D) Documentò chiaramente gli esperimenti in modo da rendere semplice e oggettiva la valutazione.

La legge della segregazione dei "fattori"

Mendel, osservando per diversi anni piante di piselli, identificò 7 caratteri che mostravano 2 aspetti diversi. Per esempio venivano prodotti piselli gialli, mentre un'altra varietà costantemente verdi. Mendel trasportò il polline dalle antere di una pianta cospargendo gli stigmi di fiori di un'altra. I due fiori costituiscono la generazione P(parentale).Dall'incrocio di queste piante ottene figli che mostravano solo 1 dei caratteri, in questo caso il giallo.

Questa generazione è detta prima generazione F1( filiale). 

I caratteri che ricomparivano nella prima generazione furono detti dominanti, gli altri recessivi. In seguito permise alle piante della prima generazione di autoimpollinarsi. Osservò che i caratteri,venuti a meno nella generazione precedente, ricomparivano nella seconda generazione F2. La probabilità di trovare un pisello giallo o verde era 3:1. Le componenti delle unità ereditarie furono chiamati fattori discreti, che si possono dividere.

La legge della segregazione dei "fattori definisce ogni essere avente coppie di fattori per ogni unità e i membri della coppia si separano nella formazione dei gameti. Inoltre capì l'esistenza dei cromosomi omologhi, di organismi diploidi e che i gameti contengano 50% delle informazione rispetto le altre cellule. Dopo la fecondazione i membri si uniscono formando lo zigote. I geni sono queste unità ereditarie.

La legge dell'assortimento indipendente dei "fattori"

In seguito Mendel si chiese se facendo lo stesso procedimento con due diversi caratteri contemporaneamente il risultato sarebbe stato lo stesso. Incrociò quindi delle linee pure caratteri dominanti (da studi precedenti) come le piante con semi gialli e rugosi con piante con caratteri recessivi come semi vedi e rugosi.

Il risultato che ottenne nella oprima generazione filiale furono tutte piante con caratteristiche dominanti esattemente come acccadeva nella legge della segregazione. La differenza stette nella seconda generazione filiale dove oltre alle combinazioni di partenza si presentavano nuove comnbinazioni, quali semi verdi e lisci e gialli e rugosi. WQuesti nuovi incroci presentavano quindi un allele dominante e uno recessivo.

Tuttavia anchew qui si presentava un rappoorto preciso corrispondente a 9:3:3:1. In ogni caso questo rapporto non andava a scontrarsi con il precende rapporto 3:1, infatti prendendo singolarmente i caratteri verde, giallo e liscio, rugoso il rapporto 3:1 ricompariva. Da questa legge dedusse quindi che (da modificare e continuare).

Evoluzione della specie

Evoluzione

Due ricercatori Hardy e Wamberg hanno calcolato che da una generazione all'altra la frequenza degli alleli è costante e lo hanno definito equilibrio di Hardy-Wamberg, quando la popolazione si trova in una situazione di stabilità e non di evoluzione, la quale si verifica quando si ha un cambiamento nella frequenza allelica.

Tipologia

Affinché da una specie se ne formino altre sono necessari due processi, la microevoluzione e la macroevoluzione:

Microevoluzione: la popolazione si evolve in due popolazioni distinte e successivamente in due specie.

Macroevoluzione: è un'estensione della microevoluzione, si genera una nuova specie.

Quando si forma una nuova specie si dice che è avvenuta una speciazione. Esistono due tipi di speciazione, allopatrica e simpatrica:

Allopatrica: una parte della popolazione è isolata da un'altra a causa di eventi geologici catastrofici (terremoti, uragani ecc...)

Simpatrica: avviene un isolamento riproduttivo a causa di un cambiamento di abitudini tra gli individui di una popolazione. Nel caso degli esseri umani, ciò potrebbe essere dettato da pregiudizi culturali che spingono una popolazione a riprodursi solo tra individui di una stessa comunità.

Per evoluzione divergente si intende la formazione di un numero di specie maggiore rispetto alla popolazione di partenza, ciò dipende dal numero di gruppi che si isolano.

Evoluzione filetica si verifica quando una specie si trasforma in una specie diversa.

Teorie

Teoria evolutiva darwininana

Charles Darwin, pubblica nel 1859 Origine della specie, un famoso testo che uscirà fuori dal mondo accademico. In questo libro Darwin illustra la sua teoria evolutiva, che sarà sostenuta da un emergente studioso, Wallace, anche se successive discordanze li separeranno. Darwin non fu un grande studioso, prese parte a una spedizione in America Latina al fine di realizzare carte marine (lui stesso finanziò la spedizione) e incontrando nei suoi viaggi animali della stessa specie, notò differenze morfologiche tra di essi. Approdò alle isole Galapagos, che geologicamente risalgono alla stessa età, dove trovò fossili di armadilli.

Nei suoi viaggio, Darwin portò con se i testi di molti scienziati e non da cui trasse alcune riflessioni che più tardi lo aiuteranno nell'avanzare la sua teoria. I personaggi a cui si rifà sono essenzialmente tre:

Charles Layell: le forze fisiche che oggi sono presenti sulla Terra, ci sono state da sempre, e modificano continuamente la crosta terrestre.

Malthus: fu un osservatore di popolazioni che sostenne che gli individui crescono secondo una progressione geometrica mentre gli alimenti secondo una progressione aritmetica.

Smith: economista che sostenne l'idea della libera concorrenza tra individui.

Dati

Darwin studia i fringuelli, e nota grosse differenze nel becco a seconda del cibo caratteristico di ogni isola. Studia le iguane delle isole e della terraferma e si accorge che le iguane delle isole hanno delle membrane tra le dita che gli permettono di stare qualche attimo in apnea, mentre le iguane della terraferma non hanno la capacità di nuotare. Studia anche il carapace delle tartarughe e si accorge che hanno disegni diversi a seconda dell'isola in cui vivevano.

Caratteristiche

Secondo Darwin, in natura avviene quella che si chiama lotta per la sopravvivenza, secondo cui l'animale che ha le caratteristiche migliori, per un determinato ambiente, sopravvive. Avviene, dunque, una selezione tra gli animali anche nota come selezione naturale.

Constatando i dati ricavati dall'analisi delle specie che lo circondavano, Darwin arriva a due importanti affermazioni:

Le specie subiscono variazioni che si evidenziano in tempo molto lunghi, processo noto come gradualsimo darwiniano.

Cambiano le specie, e cambia l'ambiente che seleziona tutti gli animali che possono sopravvivere

Contestazioni

Viene contestato il gradualismo darwiniano (secondo cui i cambiamenti avvengono in ere geologiche) Ad esempio, Goldschmidt osserva che in realtà alcuni cambiamenti avvengono repentinamente, ciò a causa di mutazioni e definisce gli individui in cui questi cambiamenti avvengono, "mostri di belle speranze" (mostri intenso come individui diversi dai loro simili), perché i loro cambiamenti possono rappresentare un vantaggio nella selezione naturale.

Teoria sintetica dell'evoluzione

La teoria sintetica dell'evoluzione è una sintesi tra la teoria evolutiva darwiniana e gli studi di Gregorio Mendel.

Una popolazione è stabile finché la frequenza di un allele è costante, se cambia avviene ciò che è definitia speciazione. Le condizioni affinché gli alleli siano costanti sono:

Che non ci sia ne immigrazione né emigrazione all'interno della popolazione.

Che non ci si verifichino delle mutazioni all'interno della popolazione.

Che la riproduzione avvenga casualmente tra gli individui di una popolazione.

Per poter studiare una popolazione è necessario esaminare la frequenza degli alleli al suo interno.

Con 1 o 100% si intende il numero di persone totali esaminate.

Questa formula permette di determinare il cosidetto pool genico ossia l'insieme degli alleli dominanti e recessivi per il carattere che si sta esaminando, è quindi una sommatoria di tutti gli alleli.

Per vedere come sono distribuiti gli alleli all'interno del genotipo è necessario ricorrere ad un'altra equazione:

che non è altro che il calcolo di un quadrato:

P: indica gli individui omozigoti per il carattere esaminato.

q: indica gli individui omozigoti recessivi per il carattere esaminato.

pq:indica gli individui eterozigoti per il carattere esaminato.

Quest'equazione non è altro che l'applicazione matematica della legge della probabilità che è definita come segue: la probabilità che due eventi avvengano contemporaneamente è pari al prodotto delle probabilità con cui i singoli eventi accadono separatamente.

Teoria gouldiana

Stephen J. Gould fu un biologo evoluzionista che nacque come paleontologo. Egli trovò un modo di unificare gli aspetti validi di ogni teoria evolutiva, di trovare un punto di contatto tra di esse.

Secondo Darwin, tra antenati ed esseri attuali vi sono un numero infinito di stati di transizione (fasi intermedie), afferma ciò credendo che l'evoluzione delle specie avvenisse principalmente per via filetica. Queste infine fasi intermedie, secondo Darwin, andrebbero ricercate nei fossili, anche se il processo di fossilizzazione è complesso e raro e per di più la ricerca paleontologica (nell'Ottocento) era ai primordi.

Gould ritrova sempre, nei suoi dati paloentologici, due aspetti:

stasi prolungata: fase in cui non ci sono grandi cambiamenti rilevabili, le forme di vita sono simili dalla loro origine fino alla loro scomparsa.

comparsa improvvisa: fase in cui si notano grandi cambiamenti rilevabili a livello fenotipico, ci sono pochi elementi in comune con le forme di vita precedenti.

Da questi due aspetti, Gould formula la sua teoria detta: teoria degli equilibri punteggiati.

I regni

Gli esseri viventi nel mondo sono molto numerosi, da qui la necessità di classificarli, suddividendoli in specie. Il criterio secondo cui si valutano due esseri viventi come appartenenti ad una stessa specie, è quando essi si possono riprodurre dando origine a prole feconda.

La prima classificazione fu creata da Linneo che, divise gli esseri viventi in pyhla utilizzando come criterio i loro elementi in comune. Linneo classifica gli esseri viventi usando la forma: nome del genere, nome della specie.

Attualmente, gli esseri viventi sono divisi in cinque regni:

Le monere

I protisti

Funghi

Vegetali

Animale

A questi cinque si aggiunge un "non-regno" quello dei virus che non sono considerati un vero e proprio regno perché sono dei parassiti endocellulari obbligati, che per riprodursi si servono delle strutture cellulari dell'ospite.

Il regno delle monere comprende quegli esseri viventi che hanno un'unica cellula procariotica (unicellulari), ossia batteri e alghe azzurre.

Il regno dei protisti è formato da organismi unicellulari, costituiti da un'unica cellula eucariotica, ossia protisti algali (cellula vegetale) e protozoi (cellula animale).

Il regno dei funghi comprende delle strutture macroscopiche molto uniformi, essi si differanziano tra di loro per cicli riproduttivi molto particolari.

Il regno dei vegetali comprende tutte le piante.

Il regno animale comprende tutti gli organismi pluricellulari anche detti metazoi.

I virus

Secondo alcuni studiosi quello dei virus costituisce un non-regno in quanto essi per riprodursi devono penetrare nella cellula (questo atto prende il nome di infezione) e usare le sue strutture. I virus sono costituiti da materiale genetico (DNA o RNA), da acidi nucleici, entrambi compresi in un involucro. L'involucro di cui si compone il virus, prende il nome di capside, il quale è a sua volta costituito da capsomeri, unità fondamentali del capside disposti in maniera architettonica molto raffinata. Il capside ha delle particolari strutture, gli antirecettori che hanno la funzione di riconoscere i recettori presenti sulla membrana cellulare. Ogni antirecettore è specifico di ogni recettore cellulare e si lega con esso, infettando e dunque penetrando all'interno della cellula.

Le monere

Gli esseri viventi che appartengono al regno delle monere sono degli organismi unicellulari dotati di una cellula procariotica e non hanno quindi un nucleo ben definito. Il materiale nucleare costituito da un cromosoma circolare e alcuni pezzetti di DNA, è in circolazione all'interno del citoplasma, questi ultimi prendono il nome di plasmidi.

I batteri

I batteri si riproducono per divisione diretta, pertanto il cromosoma circolare si duplica e si distribuisce su due cellule figlie; ogni volta che si riproducono, si raddoppiano. Questa velocità di riproduzione rende più probabili le mutazioni.

I batteri, pur riproducendosi asessualmente (replicazione batterica), riescono a scambiarsi le informazioni per resistere agli antibiotici medianti i pezzi di DNA (plasmidi) che sono extracromosomici. I plasmidi favoriscono il riassortimento genetico.

Esistono tre modalità secondo cui i due batteri riescono a scambiarsi informazioni genetiche, ciò garantisce la variabilità genetica:

Trasformazione batterica: i batteri trovano nell'ambiente circostante del materiale genetico di altri batteri andati in decomponimento, lo assmilano e quindi si trasformano

Coniugazione: i due batteri si avvicinano e mediante un pyhlum di coniugazione, che permette il passaggio dei plasmidi, si scambiano le informazioni di resistenza agli antibiotici. Prima di donare i plasmidi, il batterio si duplica.

Trasduzione.

Tassonomia

Morfologia

cocchi: hanno una forma quasi sferica

bacilli: il diametro è più lungo che nei cocchi, sono leggermente allungati

clostridi: più allungati e sottili dei bacilli

vibrioni: a forma di virgola

Le alghe azzurre

Fanno parte del regno anche le alghe azzure che, come molti batteri, sono fotosintetiche pertanto utilizzano l'energia solare e la convertono in zuccheri (energia molecolare); per questo questi organismi hanno potuto permettere la vita degli esseri umani elaborando l'ossigeno. Nelle alghe azzurre, all'interno del citoplasma, sono presenti delle strutture che contengono la clorofilla e che prendono il nome di cloroplasti.

I protisti

I protisti sono esseri viventi unicellulari eucarioti, quindi con un nucleo ben definito dalla membrana nucleare. All'interno del citoplasma ci sono alcuni organuli citoplasmatici compartimentati da una membrana (citomembrana). Ad esempio, ci sono i mitocondri che sono la sede in cui avviene la respirazione cellulare e si occupano per esempio dell'ossidazione del glucosio. Nel citosol o citoplasma ci sono particolari organuli e ognuno di essi svolge un determinato processo, per esempio, l'ossidazione del glucosio avviene nei mitocondri.

All'interno della cellula vi è anche il cosidetto apparato del Golgi, che è costituito da una serie di vescicoli e serve per raffinare le sostanze prodotte nelle varie attività cellulari. Tutti questi organuli cellulari fanno sì che una cellula da sola possa costituire un essere vivente. L'equilibrio tra ambiente interno, che deve essere costante, e ambiente esterno è garantito dalle strutture cellulari, questo tipo di equilibrio prendere il nome di equilibrio omeostatico.

Tipologia

Protisti algali

I protisti algali sono delle alghe unicellulari e quindi degli organismi fotosintetici, la loro cellula è caratterizzata da una parete esterno costituita da cellulosa (uno zucchero complesso) che le conferisce stabilità; ha dunque la funzione di conferire virilità alla cellula. Questi ogranismi sono autotrofi, ossia non hanno bisogno di trovare nell'ambiente esterno le sostanze organiche già elaborate perché le sanno ricavare da soli; tant'è che hanno permesso la nostra vita.

Questi organismi riesco a far avvenire questa reazione da destra verso sinsitra, trasformando così, anidride e acqua in glucosio. Il processo inverso è quello che sia durante la respirazione cellulare.

Protisti animali

I protisti animali o protozoi sono degli organismi eterotrofi. La membrana cellulare serve a definire e proteggere la cellula e regola i rapporti con l'ambiente esterno. Le membrane citoplasmatiche sono in grado di captare impulsi nervosi e godono di semipermeabilità.

Movimento

All'interno dei protisti vi è una classificazione che prende in considerazione le strutture che usano per muoversi, essenzialmente in ambienti acquatici, possiamo dunque distinguere i seguenti casi:

flagellati: sono caratterizzati dal flagello, che è un'ultrastruttura (cioè osservabile mediante l'uso del microscopio elettronico), di cui si servono per muoversi.

cigliati: sono dodati di ciglia che gli permettono di muoversi agevolmente in ambienti acquatici.

sarcodimi o rizopodi: modificano il corpo in modo tale da prolungare alcune parti di esso che utilizzano per muoversi (alcuni hanno esoscheletro, altri no). Sono dotati di un corpo molto elastico.

sporozoi:

Le amebe sono un esempio di protozoi rizopodi, sono organismi eterotrofi e le deformazioni del citoplasma, che prendono il nome di psuedopodi, servono sia per muoversi, sia per raccattare detriti organici. Esse non sono dotate di esoscheletro e conducono una vita planctorica, ossia non si staccano al substrato.

Si pensa che i rizopodi, in generale fossero dei flagellati e che abbiano perduto il flagello, e sviluppato conseguentemente gli pseudopodi. La Mastigo ameba presente un flagello residuale, è l'unica che ci testimonia un eventuale adattamento successivo.

Ameba Porteus ha una vita libera, non parassitaria, al contrario dell'ameba histolica che è parassitaria.

L'esoscheletro è una struttura adattativa di sostegno e difesa, può essere calcareo (carbonato di calcio) o siliceo, sempre trattasi di materiali organici. Alcuni rizopodi, i forammiferi, hanno l'esoscheletro calcareo. A volte l'insieme di queste organismi dà vita a vere e proprie roccie.

I nummuliti, a forma di moneta sono fossili non più esseri viventi che un tempo conducevano vita unicellulare.

Gli sporozoi sono tutti parassiti.

Ciclo del plasmodio della malaria

Il plasmodium della malaria si trasmette sempre nello stesso modo, cambia solamente la manifestazione patologica. Esso prevede due ospiti, uomo e zanzara anophelex, e divideremo il suo ciclo in sette fasi:

La zanzara inocula nell'uomo il plasmodium nella fase in cui è sporozoite, migra attraverso il ciclo sanguigno al fegato (uno degli organi più irrorati di sangue).

Si infilano dentro le cellule epatiche, qui si moltiplicano i nuclei degli sporozoiti e formano lo schizonte, la schizogonia è il processo che li forma.

La cellula del fegato si apre e libera gli schizonti e danno vita alla fase del ciclo pre eritrocitaria (prima di entrare nei globuli rossi) e si chiamano merozoiti, rimangono a lungo fermi nel fegato quindi vengono ipnozoiti.

Gli schizonti sono una serie di nuclei prodotti nella stessa struttura, i merozoiti sono prodotti a seguito degli schizonti e penetrano nei globuli rossi ove diventano trofozoiti (trophos = cibo).

Nei globuli rossi perché è presente l'emoglobina e attraverso il sangue viene trasportato lo zucchero (si nutrono quindi di azoto e glucosio), l'azolo è la componente proteica dell'emoglobina mentre il glucosio viene trasformato rapidamente in acidi.

Una volta acquisite queste fonti di energia si trasformano in gametociti (macrogametociti, diventeranno gameti femminili), comincerà il differenziamento tra i gameti (si completa solo nelle zanzare dove avviene la riproduzione sessuata) la liberazione di gametociti e macrogametociti è sincrona e massicia (liberano anche le tossine, che provoca febbre alta).

Vengono liberati al tramonto ossia quando la zanzara punge in modo che i micro e macrogametociti penetrano nel corpo della zanzare per completare il ciclo e diventano microgameti e macrogameti.

I protozoi vengono classificati con due nomi il genere e la specie (secondo la classificazione di Linneo)

Regno Vegetale

Il regno delle piante (Plantae Haeckel, 1866) comprende circa 350.000 specie di organismi viventi, distinti comunemente con nomi di alberi, arbusti,cespugli, erbe, rampicanti, succulente, felci, muschi e molti altri ancora.

La maggior parte delle piante esistenti e conosciute sono incluse nel gruppo delle Angiosperme (divisione Magnoliophyta), con circa 250.000 specie che si distinguono dalle altre divisioni per la produzione di fiori seguita, dopo l'impollinazione, dalla formazione di semi racchiusi e protetti all'interno di un frutto.

La branca della biologia che si occupa dello studio delle piante è la botanica.

Cosa sono le piante?

Per i biologi le piante hanno alcune caratteristiche fondamentali:

sono organismi autotrofi, cioè riescono a produrre il loro nutrimento direttamente da sostanze inerti (l'aria, l'acqua, il terreno);

svolgono la fotosintesi, un insieme di reazioni biochimiche, che permette di catturare parte dell'energia solare trasformando l'anidride carbonica in zuccheri ed altre sostanze;

sono formati da cellule eucariote, cioè cellule particolarmente evolute, dotate di un vero e proprio nucleo;

le pareti cellulari sono ricche di cellulosa e le cellule stesse di amido.

I limiti precisi del regno delle Piante, per quanto riguarda gli organismi inferiori e in particolare unicellulari, sono stati oggetto di valutazioni discordanti tra gli studiosi.

Inizialmente, il regno delle Piante (più esattamente il regno Vegetale, v. sotto) comprendeva anche organismi eterotrofi, come i Funghi, e tutti ibatteri. Successivamente, le Piante erano state ristrette ai soli organismi autotrofi pluricellulari, rimandando tutti gli organismi unicellulari anche autotrofi al regno dei Protisti.

Oggi prevale la tendenza a riportare nel regno delle Piante gli organismi unicellulari autotrofi, purché eucarioti. Ciò si applica in particolare allealghe verdi, tradizionalmente incluse nei Protisti; esse farebbero parte del regno delle Piante, perché hanno cellule con le pareti di cellulosa, contengono lo stesso tipo di clorofilla delle piante terrestri e producono amido con la fotosintesi.

Nel capitoletto dedicato alla sistematica, vengono presentate anche altre posizioni, come quella degli studiosi che considerano ancora oggi le Piante un gruppo tassonomico ben circoscritto, dal quale ribadiscono l'esclusione delle alghe.

Ancora più controversa è la collocazione delle alghe rosse o Rodofite, che hanno una parentela meno stretta delle alghe verde con le piante superiori.

Rimangono unanimemente esclusi i procarioti capaci di fotosintesi, in particolare il gruppo delle alghe azzurre (più correttamente chiamate Cianobatteri).

Per la loro semplicità strutturale e la stretta vicinanza filogenetica, le alghe verdi vengono considerate antenate delle piante terrestri. Secondo questa ipotesi, circa 400 milioni di anni fa alcune alghe verdi d'acqua dolce (le Caroficee o le Carofite secondo i diversi inquadramenti tassonomici), facevano capolino sulle rive dei laghi esposte per breve tempo all'aria. Queste sottili fasce verdi intorno alle zone d'acqua erano l'unica vegetazione sulla terraferma, allora completamente deserta.

Sistematica 

Nell'Ottocento, le piante venivano incluse nel più vasto – ed allora poco conosciuto – Regno Vegetale, che comprendeva anche tutti i tipi di alghe, i funghi, i batteri e i licheni. Oggi funghi e batteri sono assegnati a ben diversi regni tassonomici, i licheni sono riconosciuti come organismi formati dalla simbiosi di un'alga e di un fungo, mentre le alghe sono state disperse, a seconda dei gruppi, in ambiti tassonomici molto differenziati e tuttora controversi.

Nel corso della complessa storia della tassonomia del mondo vegetale, i continui cambiamenti apportati dai botanici sistematici hanno così generato la produzione di diverse categorie, basate soprattutto su distinzioni morfologiche e riproduttive. Anche se molti di essi sono ufficialmente in disuso, questi gruppi rimangono tuttora utilizzati in botanica perché offrono una rapida comprensione delle differenze mostrate dagli organismi vegetali, a seguito di una diversa complessità tracciata dal cammino evolutivo.

La tabella che segue offre un quadro delle divisioni del Regno delle Piante; si tenga conto dell'esistenza di un dibattito in corso, che è illustrato per quanto possibile nelle note e nella discussione che viene dopo la tabella.

Divisione | corpo vegetativo | tessuti conduttori | apparato riproduttore | produzione di semi
Charophyta | Tallofite | assenti (Piante non vascolari | Crittogame | assente (propagazione per mezzo di spore)
Chlorophyta |  |  |  |
Anthocerotophyta | Briofite s. l. |  |  |
Bryophyta |  |  |  |
Marchantiophyta |  |  |  |
Equisetophyta | Cormofite | presenti (Piante vascolari) o Tracheofite) |  |
Lycopodiophyta |  |  |  |
Psilophyta |  |  |  |
Pteridophyta |  |  |  |
Ginkgophyta |  |  | Fanerogame o Spermatofite | Gimnosperme
Cycadophyta |  |  |  |
Pinophyta |  |  |  |
Gnetophyta |  |  |  |
Magnoliophyta |  |  |  | Angiosperme

Briofite

Le Briofite sono un gruppo di piante, generalmente di piccole dimensioni, conosciute col nome comune di muschi, epatiche ed antocerote. Prosperano nei luoghi umidi, all'ombra e lungo i ruscelli. L'ambiente umido è necessario affinché possa completarsi il ciclo vitale in quanto, l'acqua è loro necessaria perché veicolo di trasporto delle cellule riproduttive maschili (spermatozoidi) verso gli organi riproduttivi femminili (archegoni). Gli spermatozoidi, essendo flagellati, nuotano nell'acqua, verso la cellula uovo. Nelle regioni tropicali possono raggiungere i 30 cm, le dimensioni maggiori sono attribuibili ad una briofita neozelandese (Dawsonia superba Grev.) che raggiunge i 50 cm.

Caratteristiche

Differiscono dalle piante vascolari perché mancano di strutture vascolari completamente differenziate e lignificate. L’assorbimento e il trasporto dell’acqua e dei soluti avvengono soprattutto per capillarità e interessano tutta la superficie della pianta. In alcune specie sono presenti delle strutture (idriodi e leptoidi) omologhi dei tessuti vascolari xilema e floema ma comunque mai lignificati (quindi privi di funzione di sostegno) e meno efficaci nel trasporto idrico.

Tracheobionta

Le Tracheobionta o Tracheofite (Tracheophyta), sono un sottoregno appartenente al regno delle Plantae caratterizzate dalla presenza di veri tessuti ed organi. Esse, per la presenza di vasi, sono anche dette piante vascolari.

Caratteristiche 

Sono dotate di cellule dotate di parete, completamente lignificata, caratterizzata da un ispessimento anelliforme o a elica. Lo sporangio, inoltre non possiede columella, a differenza delle piante non vascolari.

Suddivisione di livello inferiore 

Recenti studi filogenetici hanno dimostrato che all'interno delle piante vascolari può essere effettuata una prima divisione fra le Licofite e le altre piante (dette Euphyllophyta). Le euphyllophyta, a loro volta, comprendono due grandi clade: le spermatofite (con oltre 260.000 specie) e le Monilophyta con circa 9.000 specie, che comprendono le felci in senso lato tra cui equiseti, psiloti, e tutti le eusporangiate e le felci leptosporangiate.

Felci

Il termine Pteridofite viene utilizzato per riferirsi ad un gruppo di crittogame vascolari a cui appartengono specie usualmente note come felci,equiseti, licopodi e selaginelle. Queste piante sono cormofite: sono piante già evolute costituite da un fusto, delle vere radici e foglie, e posseggono un sistema vascolare. Sono difatti le prime piante terrestri che hanno cominciato a differenziare un sistema di trasporto dei fluidi, permettendo così un ulteriore accrescimento in altezza (a differenza delle Briofite (muschi) che, essendo le piante terrestri meno evolute non sono riuscite ad affrancarsi totalmente dalla vita acquatica). 

Le Pteridofite sono organismi aplodiplonti con alternanza di generazioni antitetiche eteromorfiche con netto predominio dello sporofito sul gametofito. Le felci sono un gruppo antico, apparso già nel Devoniano inferiore e rappresentato ancor oggi da circa 11.000 specie.

A differenza di quelle che vengono chiamate "piante superiori" (Angiosperme e Gimnosperme) le felci non sono dotate di semi ma si riproducono mediante spore.

Regno Animale

Tassonomia classica

Secondo la tassanomia classica il mondo degli animali si divede in due grandi gruppi:

Regno animale: il quale comprende protozoi, metazoi e i parazoi (organismi coloniali, vi sono più cellule ma non ben organizzate). In sostanza, tutti gli organismi dodati di cellula eucariota (nucleo ben definito e organuli citoplasmatici).

Unicellulari: comprende tutti gli esseri unicellulari.

Tassonomia moderna

Secondo la tassonomia moderna il mondo degli essere viventi è suddiviso in due gruppi principali:

Protisti: che comprende i protisti algali e quelli animali, meglio oonosciuti come protozoi.

Regno animale: è composto dai soli organismi pluricellulari dei metazoi, anche se qualche studioso vuol farvi rientrare i parazoi, sostenendo che essi siano un sottogruppo dei metazoi.

I metazoi, o anche regno animale, è il regno di tutti gli esseri pluricellulari, in cui è avvenuta una specializzazione della cellula. I protozoi che vivino in maniera sessile tendono a riunirsi in colonie, cellule una vicino all'altra (prelude la pluricellularità) quelle all'esterno sono in relazione con l'ambiente e quindi si occupano per esempio, di catturare cibo, mentre quell all'interno svolgono attività riproduttive.

L'efficienza della comunicazione tra le cellule determina il buon funzionamento di un organismo.

Nei metazoi comincia una divisione dei compiti:

Simmetria bilaterale: divide il corpo in due parti speculari, ciò favorisce la cefalizzazione.

celoma separa la parete corporea (muscolare) dal tubo digerente che funziona a senso unico (cavità celomatica)

Appendici articolate: capacità di muoversi e di coordinare i muovimenti (centralizzazione dell'attività nervosa).

Segmentazione del corpo: segmentazione omonoma, segmenti tutti uguali, eteronoma (capo, torace), come nell'uomo.

Tra i gruppi sistematici bisogna menzionare i poriferi, che sono le spugne dette così perché il corpo è avvolto da un sacco. Se le spugne vengono passate al setaccio a maglie sottili riesco a separare le cellule che compongono la spugna e si ricompongono dopo essere state setacciate. I rapporti intercellulari non sono così forti, tant'è che posso separare le sue cellule.

Gli organi sono delle strutture in grado di comunicare con il resto dell'organismo, non sono strutture estraibili. Al contrario nelle spugne le cellule si possono estrarre senza eccessivi danni.

Colonia: le cellule non comunicano bene tra di loro.

Pluricellulari: le cellule comunicano bene tra di loro.

Nella cavità interna i coanociti servono per far muovere l'acqua che contiene ossigeno e con sè alimenti che nutrono la cellula.

Per vita bentonica si intende la vita che conducono gli animali attaccati al substrato. Favoriscono quindi la digestione.

Poriferi

I Poriferi (o Spugne) sono un phylum di animali sui generis, al punto da indurre i tassonomi a collocarli in un sottoregno a parte, quello deiParazoi. Si ipotizza una loro origine filogeneticamente indipendente dagli altri phylum animali.
Il nome deriva dal latino e significa letteralmente "portatori di pori".

Secondo un' ipotesi accreditata i poriferi si sarebbero evoluti da ceppi ancestrali di organismi unicellulari dotati di flagello (protozoi coanoflagellati) aggregatisi in colonie.

Anatomia

I Poriferi o spugne sono animali sessili, cioè vivono attaccati sulle rocce dei fondali marini o sugli scogli. Essi formano il gruppo degli animali più primitivi e presentano una scarsa specializzazione cellulare. Il loro corpo, dalle forme più varie, è formato da tre strati: lo strato esterno funge da rivestimento ed è costituito da cellule appiattite dette pinacociti mentre quello intermedio contiene delle strutture di sostegno, dette spicole e infine quello interno delimita una cavità ed è formato da cellule dette coanociti.

Celenterati

Il loro corpo può essere schematizzato come un sacco, con una sola apertura, circondata da tentacoli, che funge da bocca ma serve anche per espellere il materiale non digerito. I tentacoli servono per afferrare le prede. La cavità interna, detta celenteron, è una vera cavità gastrovascolare, che si prolunga in parte anche nei tentacoli.

Il celenteron svolge due funzioni:

digestiva, in quanto vi si riversano succhi digestivi prodotti dalle cellule che lo rivestono.

vascolare, in quanto l'acqua che lo riempie giunge abbastanza vicino a tutti i tessuti del corpo, fornendo cibo ed ossigeno e rimuovendo anidride carbonica e sostanze di rifiuto.

Morfologia di polipo e medusa

Il modello strutturale dei Celenterati si concretizza in due forme: polipo e medusa.

I polipi sono di norma sessili, ossia fissati ad un supporto solido, e quindi bentonici, con l'apertura boccale verso l'alto.

Le meduse sono invece natanti, con l'apertura boccale verso il basso. Il corpo delle meduse, data la sua forma, è detto ombrella; la parte aborale dell'ombrella (normalmente rivolta verso l'alto), convessa, è detta esombrella, mentre la parte orale (normalmente rivolta verso il basso), concava, è detta subombrella; questa si prolunga al centro in una struttura tubuliforme più o meno allungata detta manubrio, che termina con la bocca. I tentacoli di norma si dipartono dal margine dell'ombrella (cioè al confine fra esombrella e subombrella). Fanno parte del plancton, in quanto non nuotano attivamente in direzione orizzontale, pur potendo contrarre l'ombrella per muoversi verticalmente.

I vermi

I vermi appartengono al phylum dei platelminti, e vengono anche chiamati solitari perché quando parassitano l'ospite lo fanno singolarmente.

Il phylum dei plateliminti (detto così perché raggruppa i vermi "piatti") si suddivide in tre classi:

Turbellari: forma a vita libera, non parassitaria.

Trematodi: parassiti.

Cestodi: parassiti.

In tutti i casi, si tratta di vermi triblastici cioè che hanno tre foglietti: endoderma, mesoderma, eptoderma. Sono tra i primi ad aver conquistato una simmetria bilaterale, accompagnata da un raggruppamento di cellule nervose in una stessa zona, una sorta di cefalizzazione primitiva o pre-cefalizzazione.

Questi vermi sono dei trotostomi, ossia il cibo entra dall'apertura boccale, da dove escono anche i rifiuti.

Per quanto riguarda l'apparato digerente esso è costituito da un vero e proprio tubo digerente. Sulla superficie dell'eptoderma, si nosta la presenza di cellule a fiamma, delle cellule con funzione eschetrice, e si tratta di cellule ciliate (da cui l'appellativo fiamma).

Le varie funzioni cominciano ad essere svolte da cellule specializzate.

Il phylum degli aschelminti comprende i vermi a forma di sacco, cilindrici. Questo phylum comprende alcune classi tra cui citiamo i nematodi che da alcuni studiosi viene considerato un phylum a sè, in quanto gli organismi che ne fanno parte sono molto numerosi. C. elegans è un nematode molto utilizzato nei laboratori. Essi hanno il canale digerente a senso unico (apertura boccale e anale), e sono un po' più compartimentati. Hanno un cordone nervoso che attraversa tutta la parte verticale. L'anello periesofageo è un anello nervoso che sta al livello del nostro esofago, da cui partono generalmente due cordoni nervosi, e questo è un esempio di centralizzazione delle strutture nervose, che aumenta le capacità di ricercare il cibo.

Generalmente sono a sessi separati e c'è un dimorfismo sessuale. Non hanno la cavità celomatica, ma hanno uno psuedoceloma, che non è una struttura ancora ben definita.

Anellidi

Il phylum degli anellidi si suddivide in tre classi:

policheti: vi è un'ampia presenza di tante setole.

oligocheti: hanno poche setole

Irudinei

Artropodi

Alcune caratteristiche distinguono gli artropodi.

Una cuticola sclerificata che costituisce un esoscheletro poco denso ed elastico, e sufficientemente rigido da proteggere e sorreggere il corpo. Esso è formato da chitina, un materiale organico complesso prodotto dalle cellule immediatamente sottostanti.

L'esoscheletro non contiene cellule: non è quindi in grado di crescere con l'animale e pertanto l'accrescimento avviene per mute. L'esoscheletro non è continuo bensì costituito da placche (scleriti) unite da tratti di cuticola non sclerificata (pleure) che costituiscono le articolazioni (per consentire i movimenti che sarebbero impediti da un esoscheletro rigido continuo).

Una metameria eteronoma che coinvolge tutto il corpo, che è quindi formato da segmenti (detti anche metameri o somiti). Nelle forme più primitive, la metameria tende ad essere omonoma (come negli Anellidi); nel corso dell'evoluzione i vari segmenti si sono sempre più differenziati raggruppandosi a formare regioni del corpo o tagmata (metameria eteronoma, la regola per gli Artropodi). In particolare, si nota una divisione del corpo in almeno due regioni: prosoma ed opistosoma nei Chelicerati, capo e tronco nei Mandibolati (l'insieme di Crustacea, Myriapoda ed Hexapoda) più primitivi; nei Mandibolati più evoluti si ha una suddivisione in tre regioni: capo, torace ed addome (per differenziazione del tronco; nei Crostacei le tre regioni vengono chiamate cephalon, pereion e pleon).

Delle appendici articolate, da cui il nome del phylum. Le appendici non sempre contengono muscoli, ma sono spesso mosse da dei tendini collegati a muscoli che si trovano nel tronco. Il tipo più primitivo di appendici sono le zampe, che nelle forme più primitive sono presenti in tutti i segmenti. Con la differenziazione, le zampe tendono a rimanere solo nei segmenti toracici. Le appendici delle altre zone del corpo spariscono o si trasformano per assolvere ad altre funzioni.

Il celoma si modifica a formare un emocele. Tale cavità non è delimitata da pareti proprie e localizzata solo attorno all'intestino, come i tipici celomi, ma tende a raggiungere molte parti del corpo. Deriva, nel corso dello sviluppo embrionale, in parte dalle tasche celomatiche che si formano e in parte da un residuo del blastocele per sfaldamento dei celoteli e mescolamento delle due cavità: questo tipo di cavità di significato misto è detto Sinceloma o Mixocele. Il liquido dell'emocele, detto emolinfa, è lo stesso che scorre nel sistema circolatorio, che è aperto, e svolge tutte le funzioni di trasporto.

L'apparato respiratorio è molto efficiente, permettendo attività energicamente dispendiose come il volo. Negli artropodi acquatici la respirazione avviene grazie a delle branchie che sporgono verso l'esterno. In quelli terrestri vi sono due tipi principali di sistemi: attraverso piccolissime ramificazioni dette trachee, che sporgono verso l'esterno tramite piccoli pori detti stigmi (come gli insetti), o attraverso particolari strutture dette "polmoni a libro", costituiti da foglietti ripiegati all'interno del corpo per aumentare la superficie dedita agli scambi gassosi (come gli aracnidi).

Echinodermi

Gli echinodermi sono un phylum di deuterostomi marini. Il nome deriva dal fatto che essi spesso sono ricoperti da piastre calcaree. L'origine delphylum risale al Cambriano inferiore, le specie viventi sono circa 6.000.

Sono origanismi bilateri, da larve, mentre gli adulti presentano una simmetria radiale apparente, che è secondaria e parziale. L'embrione è infatti a simmetria bilaterale e assomiglia a quello dei Chordata. Nel corso dello sviluppo si ha poi uno sviluppo preponderante della porzione sinistra del corpo a spese della destra

Tutti gli echinodermi esibiscono una struttura esterna a simmetria pentamera in qualche fase della vita: alcuni subiscono ulteriori modificazioni che ripristinano una simmetria bilaterale.

Il sistema nervoso è policentrico.

Gli echinodermi sono celomati deuterostomi strettamente affini a cordati ed emicordati.

In essi, non si differenzia una testa ed i loro corpi tondeggianti sono organizzati con un criterio simile a quello che si usa per costruire una ruota. Dal corpo di questi animali, si dipartono molte appendici di varia fattura. Il giglio di mare assomiglia ad una strana pianta. Esso aderisce al fondo del mare e cerca il cibo facendo ondeggiare i suoi lunghi tentacoli piumosi che possono rinchiudersi come i petali di un fiore. Il cetriolo di mare sta abitualmente appoggiato su un lato del suo corpo allungato e si muove strisciando alla stessa guisa di un verme. Le stelle marine hanno lunghe braccia appuntite. La Ophiothrix, mentre si muove strisciando sul fondo, agita le sue braccia simili a serpentelli.

La maggior parte degli echinodermi è ben protetta contro i predatori. Il loro corpo è rivestito di piastre calcaree e, benché questo rivestimento protettivo possa sembrare rigido, in realtà alcuni animali possono compiere molti movimenti. Gli echinodermi posseggono due diversi sistemi di difesa: gli aculei e i pedicelli.

Gli aculei del riccio di mare sono così lunghi e sottili che esso finisce col sembrare una palla irta di aghi. Proprio come la polvere si raccoglie tra le frange di un tappeto, detriti di varia natura possono fermarsi tra questi aculei. Quando un frammento o un piccolo animale si posa sopra un echinoderma, i pedicelli lo spostano. Soltanto il cetriolo di mare possiede piastre calcaree sparse nel derma che riveste il suo morbido corpo. Per la cattura del cibo, i cetrioli di mare proiettano fuori dal loro corpo dei tentacoli.

Gli echinodermi hanno, all'interno del corpo, un solo sistema di canali acquiferi, che servono loro per respirare, per catturare la preda e per la locomozione. L'acqua, entrando attraverso una piastra forata (piastra madreporica), passa attraverso un complicato sistema di canali connesso con piccoli pedicelli ambulacrali. Ogni pedicello si allarga a formare una piccola sacca o ampolla, mentre all'estremità termina con una ventosa. Siccome l'acqua viene forzata dentro e fuori il pedicello, questo alternativamente aderisce al terreno quando è gonfio d'acqua e se ne distacca quando si contrae.

Ogni animale possiede centinaia di pedicelli ambulacrali, che escono attraverso minuscoli fori del dermascheletro. Quando gli echinodermi si spostano su un fondo sabbioso, i pedicelli ambulacrali non funzionano; perché le ventose possano entrare in azione, occorre che l'animale si muova su un fondo duro, ad esempio roccioso. Le stelle di mare si servono delle ventose anche per aprire le conchiglie dei molluschi. Gli echinodermi sono animali sprovvisti di occhi ma ugualmente capaci di recepire i segnali luminosi. Le estremità dei pedicelli ambulacrali rappresentano infatti anche la sede su cui sono disposte le cellule fotorecettrici, che cooperano in maniera sinergica e funzionano nel complesso come un unico grande occhio composto.

Quasi tutti questi animali si cibano di piccoli organismi presenti sul fondo del mare. Il cetriolo di mare ed il dollaro della sabbia inghiottono grandi quantità di sabbia, di cui digeriscono solo le particelle di sostanza organica in essa contenute. L'apparato digerente degli echinodermi è semplice e consta di una bocca posta sulla faccia inferiore del corpo dell'animale, mentre l'apertura anale si trova sulla faccia superiore, cioè in posizione diametralmente opposta alla bocca. La bocca e l'ano sono connessi da un tubo digerente. Gli echinodermi respirano per mezzo di tutte le parti assottigliate che sporgono all'esterno. Nei ricci di mare la respirazione avviene anche per mezzo di espansioni digitiformi a pareti sottili e cave dette branchie che si trovano sulla superficie ventrale ove sono presenti anche le pedicellarie.

Il sistema nervoso è rappresentato da un semplice anello di tessuto nervoso, che circonda la bocca e si divide in cordoni nervosi. Un fluido riempie la cavità del corpo e provvede ad irrorare gli organi. Negli echinodermi, si possono distinguere tre diverse parti del corpo; il tubo digerente, la cavità del corpo e la parete esterna.

I sessi sono separati e la fecondazione avviene nell'acqua. La larva degli echinodermi possiede una simmetria bilaterale e il suo sviluppo è molto diverso da quello delle larve degli invertebratiinferiori. Per questo gli echinodermi sono considerati animali alquanto evoluti ed in essi è già possibile stabilire relazioni di parentela con i cordati più primitivi.

Cordati

I Cordati (Chordata, Bateson 1885) rappresentano un phylum di animali comprendente organismi di diversa forma e complessità, quali i Vertebrati, gliUrocordati ed i Cefalocordati.Questo phylum è basato su una struttura di sostegno interna o notocorda.

Gli Urocordati - o Tunicati - sono piccoli organismi marini, sessili e filtratori, dotati di larve planctoniche che, fissandosi al substrato, raggiungono lo stadio adulto, sviluppando una forma a sacco rivestito da una strato protettivo detto tunica. Un esempio è l'ascidia.

I Cefalocordati, volgarmente chiamati anfiossi, sono anch'essi animali marini ma il loro corpo, lungo dai 3 ai 5 cm, è di forma longilinea, appuntita alle estremità, simile ad un pesce con il capo non sviluppato. Sono nuotatori debolmente attivi che trascorrono la maggior parte della loro vita scavando nella sabbia delle coste oceaniche, per infossarsi e far fuoriuscire la regione anteriore che ne permette l'alimentazione per filtrazione.

Il terzo gruppo di Cordati è rappresentato dai Craniati, o Emicefalocordati, animali, che per un processo di cefalizzazione, presentano un capo ben sviluppato e distinguibile dal resto del corpo. I Craniati comprendono le missine viventi ed il subphylum dei Vertebrati, organismi più complessi che si sono adattati a tutti i tipi di ambienti: acquatici (con i Pesci), aerei (con gli Uccelli) e terrestri (con Anfibi, Rettili e Mammiferi).

Morfologia

Nonostante questi tre gruppi mostrino delle evidenti differenze morfologiche, analizzandoli più attentamente ci si può accorgere di come, in realtà, siano molto più vicini dal punto di vista filogenetico. Infatti tutti i Cordati, celomati deuterostomi con simmetria bilaterale, mostrano, almeno in una fase del loro sviluppo, alcune sinapomorfie, strutture omologhe derivate nel corso dell'evoluzione da un unico antenato comune e che ne dimostrano la stretta parentela (taxon monofiletico).

Una di queste omologie, quella che conferisce il nome al phylum, è la corda dorsale, o notocorda. Si tratta di una bacchetta longitudinale, posizionata dorso-medialmente e costituita da materia elastica, per la presenza di cellule ricche di glicogeno. Ha funzione di sostegno e il suo destino varia a seconda del gruppo:

Negli Urocordati è presente solo nella larva, nella regione della coda.

Nei Cefalocordati, lunga quanto il corpo, permane tutta la vita;

Negli Emicefalocordati, l'embrione possiede una notocorda che si estende per i tre-quarti del corpo, escluso il capo. Negli Agnati la corda dorsale si conserva nello stadio adulto; negli Gnatostomi, venendo ben presto sostituita dallo scheletro, si riduce ad una brevissima regione dietro il diencefalo;

Il sistema nervoso dei cordati inizia a prendere forma sul dorso della corda nell'embrione; dapprima si forma, sopra la coda, la piastra neurale, da cui poi si sviluppa il tubo neurale. Nei vertebrati, all'estremità opposta del tubo neurale si forma il cervello; nei cefalocordati, tale estremità ha solo dimensioni e diametro maggiori. In ogni caso, i nervi periferici si dipartono dal tubo neurale.

Nei vertebrati, il tubo neurale è protetto dalle vertebre, e il cervello è protetto dal cranio. I segmenti della pianta sono disposti consecutivamente e simmetricamente ai lati della corda.

Tunicato del genere Halocynthia

Nell'embrione, il tratto anteriore del tubo digerente (detto anche faringe branchiale) è in comunicazione con l'esterno attraverso alcune fessure, che nei pescirimangono anche nello stadio adulto come branchie. Negli altri cordati esse vengono sostituite, durante lo sviluppo, dai polmoni.

Sulla faccia ventrale della faringe branchiale c'è un solco detto doccia branchiale. Esso appare rivestito di muco atto a trattenere gli organismi microscopici che servono da nutrimento. Nei vertebrati, la doccia branchiale si separa invece dal tubo digerente per trasformarsi nella tiroide.

Tutti i cordati, allo stadio embrionale si assomigliano, esibiscono una identica distribuzione degli organi (sistema nervoso, coda, aorta dorsale, tubo digerente e ilvaso sanguigno principale, ovvero il cuore nei vertebrati). Durante lo sviluppo dell'embrione, la morfologia si diversifica nelle diverse specie.

Vertebrati

I vertebrati (Vertebrata) sono un subphylum dei cordati (facenti parte degli animali), caratterizzato (tra le altre cose) dal possedere una struttura scheletrica ossea e/o di cartilagine.

Attualmente, escluse cioè le specie fossili, sono rappresentati da circa 50.000 specie di cui la metà sono pesci (agnati, condritti e osteitti). Gli uccellisono invece il secondo gruppo tassonomico con 9.000 specie circa, seguono i rettili con circa 8.000, gli anfibi con quasi 6.000 specie e i mammifericon 5.000.

Il tessuto osseo è evolutivamente anteriore a quello cartilagineo.

Struttura

La corda dorsale è presente solo nell'embrione, ed è sostituita poi da una colonna vertebrale metamerica costituita da una struttura scheletrica molto robusta, formata dalla sovrapposizione di resistenti pezzi ossei (le vertebre), intercalati da dischetti cartilaginei, i quali fanno sì che la colonna sia flessibile. Il corpo è suddiviso in parti ben distinte: capo, collo (solo nei vertebrati terrestri), tronco e coda (questa è presente in tutti gli individui, tranne che in alcuni primati e nelle rane, nei quali è però presente allo stadio embrionale). 

Il capo è sempre più specializzato per il grande sviluppo degli organi cefalici. Il tubo nervoso si differenzia in midollo spinale ed encefalo. Gli organi di senso sono molto complessi. Il tronco può essere a sua volta suddiviso in torace e addome, ai quali si innestano gli arti. Il celoma costituisce la cavità addominale, quella pericardica (cuore) e le cavità pleuriche (polmoni) nei vertebrati più complessi.

Pesci

Con il termine pesci, dal latino pisces, si intende un gruppo eterogeneo di organismi fondamentalmente acquatici, che nelle vecchie tassonomieassurgeva a classe sistematica dei vertebrati. Il raggruppamento Ittiopsidi, in passato considerato sinonimo, accomunava invece alle classi elencate sotto, ed escludendo gli agnati, anche quella degli anfibi, costituendo una suddivisione meno "classica" ma tassonomicamente ritenuta coerente. I pesci, con oltre 32 000 specie coprono quasi il 50% del totale delle specie del subphylum vertebrata.

La zoologia moderna non riconosce da tempo ai pesci valore di raggruppamento sistematico (categoria tassonomica), ma l'insieme di tratti esteriori evolutivamente convergenti o costanti, come l'idrodinamicità, la presenza di pinne, che permettono loro di muoversi nell'elemento fluido con particolare efficacia e la respirazione prevalentemente branchiale dell'ossigeno disciolto, dati dal comune ambiente vitale, la fanno, anche se in ambito non tassonomico, tuttora variamente utilizzare, ad esempio in itticoltura e ecologia.

Anatomia

Molto diversi, tutti i pesci presentano caratteristiche comuni, necessarie alla sopravvivenza. I lunghi tempi di evoluzione hanno tuttavia permesso la divisione in oltre 30 000 specie diverse, alcune delle quali divise in sottospecie. Si può quindi comprendere la difficoltà nell'integrare tutta questa biodiversità in un solo schema.

Anfibi

Gli Anfibi (Amphibia, Linnaeus 1758) sono una classe di animali vertebrati appartenente al phylum Chordata.

Gli anfibi sono stati i primi vertebrati a colonizzare l'ambiente terrestre (tetrapodi), e come tali hanno avuto in passato una notevole espansione e diversificazione. Rimangono però nella maggior parte dei casi ancora estremamente legati all'acqua; lo stesso nome della classe deriva dalla fusione delle due parole greche ἀμφί, col significato di "doppio", e βίος, col significato di "vita". Tale nome è dovuto sia al fatto che il ciclo vitale degli anfibi prevede che almeno una parte della vita dell'animale venga trascorsa nell'elemento acquatico, sia al fatto che la maggior parte delle specie presenta una fase larvale dall'aspetto piuttosto dissimile da quello della fase adulta, alla quale l'animale giunge tramite metamorfosi.

Anatomia

La cute è ricca di ghiandole ed altamente vascolarizzata. Sono presenti numerose ghiandole mucipare, a volte ghiandole velenifere spesso associate ad una colorazione vivace della cute. La pelle periodicamente si stacca durante il periodo della muta e spesso viene ingerita dall'animale stesso.

Gli arti degli Anfibi sono poco sviluppati. Gli anfibi hanno 4 arti: 2 anteriori e 2 posteriori.

I polmoni non sono molto suddivisi all'interno, quindi lo scambio di gas non è molto efficiente, ed essi respirano quasi solo con la pelle che quindi viene inumidita grazie a delle ghiandole o con continue immersioni in acqua. Nella famiglia delle salamandre, gli animali non possiedono polmoni e respirano unicamente attraverso la pelle.

L'apparato circolatorio ha come centro il cuore che ha 2 atri e un solo ventricolo, il sangue si mescola parzialmente. Il cuore degli anfibi è a tre tempi, prima il sangue arterioso ossigenato viene sospinto nell'aorta direttamente all'encefalo, il secondo battito spinge nell'aorta sangue misto che va agli organi, il terzo contenente sangue "sporco" va verso la pelle.

Classificazione

La sottoclasse Lissamphibia degli anfibi viene suddivisa in tre ordini:

Anura: senza coda, rane, rospi e raganelle

Caudata o Urodela: dotati di coda, tra cui salamandre, tritoni

Gymnophiona o Apoda: piccolo gruppo di anfibi sotterranei privi di zampe.

Rettili

I Rettili (Reptilia LAURENTI, 1768), dal latino reptilis = "strisciante", rappresentarono la prima classe di vertebrati svincolatasi dall'ambiente acquatico e quindi adattata, per le fondamentali funzioni biologiche, alla vita in un ambiente strettamente terrestre.

Ciò è dovuto innanzitutto a basilari adattamenti volti ad evitare la disidratazione di uova e animali:

la pelle fortemente cheratinizzata e generalmente squamosa, le caratteristiche dell'uovo dotato di guscio e in grado di permettere la schiusa a sviluppo avanzato dell'organismo, ed i polmoni maggiormente concamerati di quelli degli anfibi, a compensare l'assenza di respirazione transcutanea.

La circolazione è doppia e incompleta, anche se nei coccodrilli il cuore ha i due ventricoli completamente divisi (internamente, ma riuniti esternamente dalforame di Panizza).

L'uovo dei rettili

L'uovo, telolecitico cioè con molte riserve nutritive, che lo fanno schiudere in uno stadio di sviluppo molto più avanzato di quello degli anfibi, è molto simile a quello degli uccelli (uovo di tipo ornitorinco, caratteristico anche della gran parte dei dinosauri). Al contrario degli uccelli manca di camera d'aria ed è generalmente simmetrico, caratteri che si ritrovano invece nei teropodi estinti. Presenta:

un guscio, eventualmente calcareo, permeabile all'ossigeno che permette la respirazione aerea e impedisce la disidratazione; generalmente di consistenza morbida, consiste di una membrana pergamenacea o corion rivestita più o meno (esistono anche uova rigide) da un rivestimento calcareo di unità di aragonite -in genere nei cheloni- o di calcite negli altri gruppi

una membrana sottostante, detta amnios, vera innovazione dei rettili per la conquista terrestre, che lo protegge dalla disidratazione e dalla compressione

un albume gelatinoso che fornisce un'ulteriore riserva nutritiva (proteine) per l'embrione, lo isola meccanicamente, lo idrata e lo protegge dalle infezioni microbiche

una grossa cellula uovo ricchissima di un complesso nutritivo detto vitello (il tuorlo o sacco vitellino), composto di lipidi e proteine

una membrana detta allantoide ha una doppia funzione:

1. È una vescica urinaria; l'urina dei rettili (come quella degli uccelli), è semisolida perché contiene cristalli di acido urico.

2. Dove l'allantoide viene in contatto con il guscio avvengono gli scambi respiratori; ossia esce anidride carbonica e entra ossigeno.

La fecondazione è interna e solo dopo di essa l'uovo riceve l'albume e il guscio. Lo sviluppo dell'embrione avviene in una cavità ripiena di liquido, l'amnios o sacco amniotico: ciò permette di proteggerlo dall'essiccamento, dagli urti e dagli sbalzi termici.

L'uovo dei rettili è talmente ben adattato allo sviluppo in ambiente subaereo, che le tartarughe marine devono deporre le uova sulle spiagge.

Alcuni rettili, e solo tra gli squamati, come ad esempio molti viperidi come le vipere europee e lacertidi come la lucertola vivipara, sono vivipari o ovovivipari.

Storia della classificazione

I rettili sono un gruppo parafiletico. Possono essere resi gruppomonofiletico includendo gli uccelli (Aves).

Da un punto di vista classico, i rettili includevano tutti gli amnioti tranne gli uccelli e i mammiferi. Quindi i rettili erano definiti come quel gruppo di animali contenente tartarughe, coccodrilli, lucertole, serpenti, anfisbene e tuatara. La definizione scientifica è Reptilia (dal latino "repere" = "strisciare"). Tuttavia, negli anni '80 molti tassonomisti hanno incominciato a insistere che i taxadovrebbero essere monofiletici; quindi, i gruppi dovrebbero includere tutti i discendenti da una particolare forma. I rettili secondo la definizione riportata sopra sarebbero parafiletici, dal momento che escludono sia i mammiferi sia gli uccelli, nonostante anche questi gruppi si originarono da un rettile ancestrale. La tassonomia dei rettili, sulla base di ricerche successive agli anni 2000, è notevolmente passibile di riscrittura.

Uccelli

Gli uccelli (Aves Linnaeus, 1758) sono una classe di vertebrati teropodi che si trovano in quasi tutti gli ecosistemi, dall'Artide all'Antartide.

A seconda delle varie correnti seguite dai tassonomi, il numero di specie di uccelli conosciute finora oscilla fra le 9.000 e le 10.200, delle quali almeno 120 si sono estinte in tempi storici.

Descrizione

Si tratta di animali bipedi, alati, omeotermi ed ovipari. Le loro dimensioni variano dai 5 cm del piccolo e leggero colibrì di Elena ai 2,7 m dello struzzo, un uccello africano inadatto al volo.

Tutti gli uccelli hanno i due arti anteriori modificati in ali e questa caratteristica permette, a quasi tutti gli appartenenti alla classe, di volare. Proprio questa capacità di volare ha portato all'evoluzione di particolari adattamenti anatomici, tra i quali si possono citare anche il sistema digestivo unico ed il sistema respiratorio. La maggior parte degli uccelli ha dato prova di grande intelligenza, e specie come corvi e pappagalli sono considerate tra le più intelligenti tra gli animali. Molti pennuti sono infatti in grado di modificare ed usare piccoli oggetti per perseguire i propri scopi, ed è ormai accertato che in alcune specie vi sia una trasmissione delle conoscenze tra le generazioni. I volatili sono animali socievoli che spesso vivono incolonie, comunicando grazie a segnali di tipo visivo o di tipo uditivo. Spesso partecipano a comportamenti sociali quali caccia e difesa.

Le caratteristiche comuni grossomodo a tutti gli uccelli sono:

il becco corneo privo di denti. Esistono differenti tipologie di becco, in base al comportamento alimentare proprio della specie di uccello: a spatola, a cesoia, ad uncino, ecc.

mancanza di un vero e proprio naso: le narici si aprono direttamente sulla superficie superiore del becco;

presenza di una palpebra accessoria, la membrana nittitante, per ulteriore protezione dell'occhio;

mancanza di un vero e proprio orecchio. Gli uccelli dispongono di aperture ai lati del capo,situate dove i mammiferi possiedono le orecchie,adatte a captare i suoni. Alcune specie (gufi, civette, barbagianni, allocchi) possiedono tali fori non simmetrici, ma sfalsati, in modo da captare sia la direzione dei suoni sia sul piano orizzontale (come nei mammiferi), sia sul piano verticale, caratteristica molto utile per i predatori notturni;

la deposizione di uova dal guscio duro fatto di carbonato di calcio;

cuore a due atrii e due ventricoli. La frequenza del battito cardiaco è più elevata di quella dei mammiferi per consentire il dispendio energetico connesso al volo;

presenza di piume sul corpo. Le piume fungono da isolante termico verso l'ambiente esterno, esattamente come fanno i peli per i mammiferi. In alcune specie (cigni, anatre, oche, etc.) servono anche per rendere impermeabile all'acqua il piumaggio sottostante, isolando ulteriormente il corpo dell'animale dalla temperatura esterna e facilitandone anche il galleggiamento;

presenza di penne sopra le piume che permettono un miglior controllo del volo;

omeotermia che permette di mantenere costante la temperatura corporea, esattamente come i mammiferi e, stando ai recenti studi, i dinosauri.

Omeostasi

L'organismo umano è composto di miliardi di cellule che lavorano tutte insieme per la conservazione dell'intero organismo. Le cellule possono differenziarsi e quindi svolgere differenti funzioni , tuttavia esse sono molto simili sotto il profilo del proprio fabbisogno metabolico.

Mantenere un ambiente interno costante per permettere a tutte le cellule di sopravvivere (fornendo cioè ossigeno, glucosio, ioni, espulsione di rifiuti ecc.) è necessario per la sopravvivenza sia di ciascuna cellula che per l'intero organismo. I vari processi attraverso i quali il corpo regola il proprio ambiente interno vanno collettivamente sotto il nome di "omeostasi".

Cosa è l'omeostasi?

In senso generale , omeostasi significa stabilità , bilanciamento, equilibrio. È il tentativo del corpo di mantenere un ambiente interno costante.Per raggiungere questo scopo occorrono sia un costante monitoraggio che frequenti aggiustamenti ogniqualvolta si verificano cambiamenti. Questo costante aggiustamnto costituisce la regolazione omeostatica.

La regolazione omeostatica coinvolge tre parti o meccanismi:

il recettore,

il centro di controllo,

l'effettore.

Il recettore riceve informazioni sui possibili cambiamenti del corpo . Il centro di controllo o centro di integrazione riceve e processa le informazioni dal recettore. Da ultimo , l'effettore risponde ai comandi del centro di controllo attraverso l' inibizione o l'amplificazione dello stimolo. Questo è un processo che lavora continuamente per ripristinare e mantenere l'omeostasi .Per fare un esempio , nella regolazione della temperatura corporea intervengono appositi recettori sulla pelle che comunicano informazioni al cervello , il centro di controllo, mentre gli effettori sono i vasi sanguigni e le ghiandole sudoripare.

Poiché sia l'ambiente esterno che quello interno cambiano e si aggiustano in continuazione, l'omeostasi può essere pensata come una specie di equilibrio dinamico.

Mammiferi

I mammiferi (Mammalia, Linnaeus 1758) sono una classe di vertebrati appartenente al phylum dei Cordati, a diffusione cosmopolita.

La classe dei Mammiferi conta circa 5.400 specie (5420) attualmente viventi, variabili in forma e dimensioni dai pochi centimetri e due grammi di peso del mustiolo agli oltre 30 metri e centocinquanta tonnellate di peso della balenottera azzurra, uno dei più grandi animali finora apparsi sullaTerra.

I mammiferi colonizzano praticamente qualsiasi ambiente, dalle calotte glaciali ai caldi deserti: alcuni gruppi (Pinnipedi, Sirenii, Cetacei) sono riusciti a colonizzare con successo anche l'ambiente acquatico, mentre altri hanno evoluto delle ali e sono perciò in grado di volare (Chirotteri). Nonostante tali differenze di dimensioni ed abitudini di vita, tutti i mammiferi sono accomunati da omeotermia, viviparità (ad eccezione dei Monotremi, che sonoovipari) e cure parentali che prevedono anche l'allattamento della prole, fattori questi che sono stati determinanti proprio per consentire a questa classe di espandere grandemente il proprio areale nelle nicchie rimaste vuote dopo la scomparsa dei dinosauri.

Di questa classe fa parte l'uomo (Homo sapiens).

Caratteristiche

I Mammiferi sono dotati di varie caratteristiche comuni che consentono di separarli dalle altre classi di vertebrati:

Pelliccia 

Gli orsi polari, come altri mammiferi che vivono nei paesi freddi, hanno una folta pelliccia bianca che ne favorisce la mimetizzazione tra il ghiaccio e la neve e al tempo stesso contrasta la dispersione del calore corporeo.

La presenza di pelo è una delle caratteristiche più importanti dei mammiferi: la maggioranza dei mammiferi, infatti, ha il corpo ricoperto per percentuali più o meno elevate di pelo, ed anche coloro i quali ne sono apparentemente sprovvisti (come i cetacei) presentano allo stadio embrionale degli accenni di crescita di pelo, che regrediscono poi col procedere della gravidanza.

I peli dei mammiferi hanno composizione prevalentemente proteica: in particolare, essi sono costituiti per la quasi totalità da cheratina. Il pelo nei mammiferi ha numerose funzioni:

prima di tutto serve a conservare l'omeotermia, regolando la perdita di calore e proteggendo perciò l'animale dal freddo come dal caldo eccessivo;

molti mammiferi, inoltre, possiedono manti di colori mimetici, allo scopo di confondersi con l'ambiente circostante, sia per meglio avvicinarsi alle prede senza esser visti (come ad esempio la tigre), che per non esser scorti da eventuali predatori (come molti cervidi). Alcuni mammiferi (come la lepre variabile o la volpe artica), per meglio mimetizzarsi nei vari periodi dell'anno, mutano il pelo lasciando il posto a un manto di colore diverso, che meglio si adatta al colore del terreno in quella stagione;

Allattamento

I mammiferi sono gli unici animali ad allattare la propria prole almeno fino a quando questa non è in grado di nutrirsi di cibo solido in modo autonom. Il latteè prodotto in apposite ghiandole dette ghiandole mammarie, organizzate negli euteri in mammelle, dalle quali prende il nome l'intera classe.

Attribuzioni

Storia della biologia

Biologia per il liceo/Storia della biologia. (2012, agosto 4). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 15:46, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/Storia_della_biologia&oldid=230182 .

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Basi di chimica

Biologia per il liceo/Basi di chimica. (2009, agosto 2). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 15:51, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/Basi_di_chimica&oldid=170655 .

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I virus

Biologia per il liceo/I virus. (2009, ottobre 16). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 15:54, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/I_virus&oldid=176085 . Quest’opera è rilasciata nei termini della Licenza Creative Commons Attribuzione - Condividi allo stesso modo 3.0 Unported (CC BY-SA 3.0) il cui testo è disponibile alla pagina Internet http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.it

Biomolecole

Biomolecola. (22 settembre 2012). Wikipedia, L'enciclopedia libera. Tratto il 25 settembre 2012, 15:59 da http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Biomolecola&oldid=52711442 .

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Le cellule

Biologia per il liceo/La cellula. (2009, dicembre 18). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 15:56, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/La_cellula&oldid=181291 .

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La glicolisi

Biologia per il liceo/La glicolisi. (2011, ottobre 9). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 15:56, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/La_glicolisi&oldid=215753 .

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Divisione cellulare

Biologia per il liceo/Divisione cellulare. (2011, gennaio 13). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 15:56, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/Divisione_cellulare&oldid=202200 .

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Riproduzione

Biologia per il liceo/Riproduzione. (2010, aprile 7). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 16:05, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/Riproduzione&oldid=188632 .

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L'ereditarietà

Biologia per il liceo/L'ereditarietà. (2010, aprile 7). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 16:05, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/L%27ereditariet%C3%A0&oldid=188630 .

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Evoluzione della specie

Biologia per il liceo/Evoluzione della specie. (2011, agosto 22). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 16:05, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/Evoluzione_della_specie&oldid=212968 .

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I regni

Biologia per il liceo/I regni. (2007, ottobre 13). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 16:05, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/I_regni&oldid=87914 .

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I virus

Biologia per il liceo/I regni/I virus. (2007, novembre 1). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 16:16, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/I_regni/I_virus&oldid=90539 .

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Le monere

Biologia per il liceo/I regni/Le monere. (2011, marzo 5). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 16:16, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/I_regni/Le_monere&oldid=204344 .

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I protisti

Biologia per il liceo/I regni/I protisti. (2010, febbraio 27). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 16:16, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/I_regni/I_protisti&oldid=186218 .

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Regno Vegetale

Plantæ. (20 settembre 2012). Wikipedia, L'enciclopedia libera. Tratto il 25 settembre 2012, 16:19 da http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Plant%C3%A6&oldid=52666696 .

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Regno Animale

Animalia. (19 settembre 2012). Wikipedia, L'enciclopedia libera. Tratto il 25 settembre 2012, 16:21 da http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Animalia&oldid=52633225 . Quest’opera è rilasciata nei termini della Licenza Creative Commons Attribuzione - Condividi allo stesso modo 3.0 Unported (CC BY-SA 3.0) il cui testo è disponibile alla pagina Internet http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.it

Mammiferi

Mammiferi. (30 aprile 2006). Wikipedia, L'enciclopedia libera. Tratto il 25 settembre 2012, 16:22 da http://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Mammiferi&oldid=2978390 . Quest’opera è rilasciata nei termini della Licenza Creative Commons Attribuzione - Condividi allo stesso modo 3.0 Unported (CC BY-SA 3.0) il cui testo è disponibile alla pagina Internet http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.it

DNA e RNA

Biologia per il liceo/DNA e RNA. (2012, giugno 21). Wikibooks, Pensa liberamente, impara liberamente. Estratto il 15:52, settembre 25, 2012 da http://it.wikibooks.org/w/index.php?title=Biologia_per_il_liceo/DNA_e_RNA&oldid=228776 .

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In copertina

"Cymbopogon citratus - feixe vascular colateral" Copyright ©  (biophotos), estratto il giorno 26 settembre 2012 da http://www.flickr.com/photos/andrea_scauri/2994171195/.Quest’opera è rilasciata nei termini della licenza Creative Commons Attribuzione 2.0 Generico (CC BY 2.0) il cui testo è disponibile alla pagina Internet http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/deed.it