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Vita e viventi_2021.pdf
- 1. La vita ei Viventi
- 2. LA VITA Condizione chedistingue la materia vivente dalla materia inanimata. Al concetto di vita si contrappone quello di morte intesa come fine della vita. La morte non coincide con la condizione della materia che non ha mai avuto vita. La vita è presente negli organismi viventi.
- 3. La vita eil passato Aristotele credeva che, a differenza di quelle inanimate, tutte le cose viventi avessero tre tipi di anima: vegetativa, animale e razionale, quest'ultima esclusiva degli esseri umani. Galeno propose un sistema simile basato sugli organi, con "spiriti vitali" nei polmoni, nel sangue e nel sistema nervoso.
- 4. Proprietà dei viventi Ciclovitale Complessità e struttura cellulare Trasformano la materia Capacità di rispondere agli stimoli Adattamento ed evoluzione Informazione Interazione Tutti i viventi possiedono delle caratteristiche comuni
- 5. Nasce Cresce Genera dei figlia lui simili Muore Ciascun vivente Ciclo vitale
- 6. atomo molecola popolazione comunità ecosistema biosfera organismo apparato organo tessuto cellula organulo Organizzazione e strutturacellulare I viventi sono esseri complessi e altamente integrati. Un batterio, una delle forme di vita più semplici e piccole, è fatto da circa 7000 sostanze chimiche diverse. La vita è organizzata su più livelli di complessità crescente Le cellule sono unità strutturali e funzionali elementari, capaci di svolgere tutte le funzioni proprie dei viventi.
- 7. Capacità di trasformaremateria ed energia Ogni organismo va incontro a continue trasformazioni rese necessarie dal mantenimento della sua complessa struttura, dalla crescita e dai continui adattamenti all’ambiente. Il metabolismo è l’insieme di reazioni chimiche capaci di sfruttare energia esterna per rinnovare, accrescere o riparare le strutture dell’organismo. Sono esempi di processi metabolici: L’alimentazione la respirazione l’escrezione
- 8. Afferrare una preda Sfuggireal pericolo “Inseguire” la luce Capacità di rispondere agli stimoli
- 9. Adattamento ed evoluzione Unvivente è in grado di adattarsi ai cambiamenti ambientali. Gli essere viventi subiscono, attraverso le varie generazioni, dei piccoli cambiamenti. L’accumulo di tali variazioni nel tempo può condurre alla formazione di organismi con caratteristiche strutturali assai diverse. In tal modo, in tempi lunghissimi, hanno avuto origine le nuove specie di organismi viventi.
- 11. Le informazioni genetichedella cellula Le molecole di DNA, presenti all’interno della cellula, costituiscono il genoma. Il DNA serve a: far funzionare correttamente la cellula; permettere all’organismo di tramandare le caratteristiche alla discendenza.
- 12. Interazione Tutti gli organismiviventi interagiscono con l’ambiente e tra di loro. Una pianta per crescere ha bisogno di acqua, di sali minerali, di anidride carbonica, di luce e di ossigeno.
- 13. IL METABOLISMO EL’OMEOSTASI Ogni cellula è capace di adattarsi ai cambiamenti dell’ambiente esterno grazie a reazioni chimiche che modificano il suo ambiente interno. Il complesso di queste reazioni chimiche viene chiamato metabolismo. L’ambiente interno della cellula, determinato dal suo metabolismo, è regolato dall’omeostasi cellulare.
- 14. Come possiamo classificareuna singola foglia caduta da un albero? Muore quando cade, quando tocca terra oppure quando alla fine sono morte tutte le sue singole cellule? Se si stacca una foglia da una pianta e se ne alimentano le cellule in laboratorio, si tratta di vita?
- 15. Biosfera Dalle molecole agliecosistemi
- 16. L’interazione degli esseriviventi Gli organismi della stessa specie, che vivono nella stessa zona geografica, formano una popolazione. La comunità è l’interazione tra le popolazioni. L’interazione tra comunità e ambiente esterno forma un ecosistema.
- 17. Il concetto dispecie e l’evoluzione Organismi che si somigliano e che possono accoppiarsi tra loro generando una prole feconda appartengono alla stessa specie. Le specie sono sottoposte a evoluzione per selezione naturale a partire da un antenato comune.
- 18. Che cosa èuna cellula? È l’unità di base, strutturale e funzionale di tutti gli organismi
- 19. Cellula e teoriacellulare La cellula è la struttura più semplice in grado di svolgere tutte le funzioni vitali. Tutti gli organismi viventi sono formati da cellule. Robert Hooke paragonò le microstrutture che osservò nel sughero, alle piccole camere che caratterizzano molti monasteri. Questo termine compare la prima volta nel suo libro “Micrographia” del 1665.
- 20. La cellula Nel 1831il botanico scozzese Robert Brown descrisse, ad un congresso, il primo organulo: il nucleo. Poi fu la volta del citoplasma. Più tardi, Matthias Jakob Schleiden e Theodor Schwann enunciarono la teoria cellulare, • Tutti gli organismi sono composti da una o più cellule. Nel 1855, Rudolph Virchow, capì che ogni cellula può provenire solo da cellule preesistenti. • omnis cellula ex cellula
- 21. BIOGENESI Come si èarrivati al concetto che esseri viventi siano originati soltanto da esseri viventi Ovvero…
- 22. Qualche considerazione… Ancora nelXVIII secolo si riteneva che alcuni esseri viventi originassero da materia non vivente Dopo le piogge primaverili piante, rane ed insetti sembravano apparire dal nulla Secondo Aristotele gli esseri viventi potevano derivare anche da materia inanimata Questa idea rimase per quasi 2000 anni
- 23. L’esperienza di F.Redi (1626-1698) Affrontò il problema della comparsa di “vermi” (larve) sulla carne in putrefazione. Secondo Redi le larve non erano nate dal nulla ma dalle uova lasciate dalle mosche (che aveva visto volare nei pressi della carne).
- 24. L’esperimento di Redi Rediprese 4 diversi tipi di carne mettendoli in contenitori diversi Alcuni contenitori erano sigillati, altri no. Le larve apparvero solo nei contenitori aperti. Sui contenitori coperti di garze (per far passare l’aria). Le uovo rimanevano poggiate sulla garza stessa.
- 25. Gli studi sulleinfusioni Gli scienziati dell’epoca cominciarono a studiare le così dette infusioni Si trattava di acqua e sostanze nutritive riscaldate fino a renderle limpide e poi fatte raffreddare Dopo qualche giorno queste si intorbidavano successivamente alla contaminazione da parte di microrganismi. Anche in questo caso l’idea dominante era che questi microrganismi si sviluppassero spontaneamente
- 26. Louis Pasteur (1822-1895) Misele infusioni in palloni di vetro dal collo lungo e con l’estremità aperta • L’apertura avrebbe permesso il passaggio del “principio attivo” Successivamente riscaldò fino all’ebollizione le infusioni • Non si poteva obbiettare che, attraverso l’aria, il principio attivo (vis vitalis) non potesse raggiungere l’infusione I microrganismi rimanevano bloccati dalle curve nelle gocce di condensa che si erano formate dopo il riscaldamento
- 27. I risultati diPasteur I recipienti rimanevano limpidi Come controllo Pasteur ruppe alcuni dei palloni ed osservò che l’infuso contenuto si intorbidava. La stessa cosa succedeva quando, inclinando i palloni, l’infuso veniva a contatto con le goccioline di condensa contaminate dai microrganismi Di lì a vent’anni l’ipotesi della generazione spontanea venne definitivamente abbandonata. Nel 1870 T.H. Huxley parlò di biogenesi: Tutti i viventi nascono da altri esseri viventi simili
- 28. Con l'esperimento diPasteur si aprì la porta a nuovi interrogativi. Ci si chiese: Se per generare un essere vivente ci vuole un altro essere vivente, chi ha generato il primo essere vivente? Se ogni individuo genera sempre individui simili a sé stesso, come si è formata l’enorme varietà di organismi che popola attualmente la Terra? E’ sempre esistita? Era presente fin dall'inizio?
- 29. La comparsa dellecellule Secondo Oparin (1922), la comparsa della vita sulla Terra fu preceduta da un’evoluzione chimica. L’ambiente primitivo in cui si svolsero questi eventi aveva proprietà importanti: L’O2 era quasi del tutto assente nell’atmosfera, mentre era ancora abbondante l’H2 H, O, C, e N erano già disponibili nell’atmosfera e nelle acque. Presenza di energia sotto forma di calore, scariche elettriche, radioattività e radiazioni solari
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- 31. La comparsa dellecellule In queste condizioni si sarebbero potute formare grandi quantità di molecole complesse. Raccolte in mari e laghi avrebbero dato vita ad un «brodo primordiale» Queste molecole si sarebbero poi aggregate a formare complessi Da qui parte l’evoluzione prebiologica con la formazione di coacervati punto di partenza di tutto il mondo vivente. L’esperimento di Miller e Uray sembra avvalorare questa ipotesi.
- 32. Dalle biomolecole alleprime cellule 32 Evoluzione prebiologica: secondo Oparin, le biomolecole sono diventate più numerose e hanno iniziato a combinarsi, dando luogo a piccoli sistemi (coacervati). Evoluzione biochimica: l’RNA svolge il ruolo di catalizzatore e memoria genetica, poi compare il DNA e l’RNA si specializza. Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017
- 33. Esperimento di Millere Urey
- 35. Panspermia Fu proposta daArrhenius ed asserisce che la vita è arrivata dallo spazio ed ha un’origine extraterrestre
- 36. La cellula Nel 1831il botanico scozzese Robert Brown descrisse, ad un congresso, il primo organulo: il nucleo. Poi fu la volta del citoplasma. Più tardi, Matthias Jakob Schleiden e Theodor Schwann enunciarono la teoria cellulare, • Tutti gli organismi sono composti da una o più cellule. Nel 1855, Rudolph Virchow, capì che ogni cellula può provenire solo da cellule preesistenti. • omnis cellula ex cellula
- 37. Gli esseri viventisono costituiti da cellule La teoria cellulare della vita afferma che tutti gli organismi sono costituiti da una o più cellule la cellula è la più piccola unità di materia vivente tutte le cellule derivano da altre cellule le reazioni chimiche avvengono all’interno delle cellule le cellule contengono le informazioni ereditarie le informazioni si trasmettono dalla cellula madre alla cellula figlia
- 38. Esistono due diversitipi di cellule Cellula procariote • Dal greco pró = prima e kàra = centro • Priva del nucleo • Hanno diametro medio di 1 μm Cellula eucariote • Dal greco éu = bene e kàra = centro Con nucleo evidente Hanno diametro medio compreso tra 10 e 30 μm
- 39. Procarioti ed Eucariotia confronto Procarioti: sono organismi unicellulari sono le forme di vita più antiche Eucarioti: possono essere unicellulari o pluricellulari si sono evoluti dopo i procarioti
- 40. La cellula eucarioticaanimale 40 nucleo mitocondrio centrioli membrana cellulare apparato di Golgi reticolo endoplasmatico lisosomi flagello Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017
- 41. La cellula eucarioticavegetale 41 nucleo apparato di Golgi membrana cellulare reticolo endoplasmatico mitocondrio cloroplasto parete cellulare vacuolo Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017
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- 43. La fauna diEdiacara (635-542 mil. anni fa) Dickinsonia Tribrachidium Spriggina
- 44. L’estinzione del Permiano L'estinzionepiù catastrofica della storia della Terra: Scomparve il 95 per cento delle specie viventi marine e il 70 per cento di quelle terrestri,
- 45. L’origine della vita Ifossili sono i resti o le tracce degli organismi vissuti nel passato inclusi e conservati nella roccia. 45 Le rocce sedimentarie sono fondamentali per ricostruire gli eventi passati.
- 46. I primi organismi Iprimi organismi viventi unicellulari che popolarono la Terra erano procarioti, costituiti da una membrana che racchiude il citoplasma in cui è contenuto il DNA. Le prime cellule fotosintetiche, simili agli attuali cianobatteri, modificarono l’atmosfera consentendo il metabolismo aerobico. 46
- 47. Sono costituiti prevalentemente da batteri Possonoessere sia autotrofi sia eterotrofi Possono presentare flagelli con funzione locomotoria Possono avere pili per aderire ad altre cellule Si riproducono per via asessuata Organismi procarioti
- 48. Hanno piccole dimensioni (da 1a 10 µm) Non presentano organuli circondati da membrana Possiedono una parete cellulare Dispongono di materiale genetico posto nel nucleoide e costituito da un cromosoma che contiene DNA Caratteristiche delle cellule procariote
- 49. Sono, nella maggior partedei casi, organismi pluricellulari Possono essere sia autotrofi sia eterotrofi Le loro cellule sono organizzate in strutture pluricellulari dette “tessuti” Privilegiano la riproduzione sessuata Le loro cellule presentano organuli specializzati Organismi eucarioti
- 50. Hanno dimensioni che vannoda 10 a 100 µm Presentano organuli circondati da membrana Se sono vegetali, presentano una parete esterna Hanno un nucleo contenente materiale genetico costituito da più cromosomi lineari Caratteristiche delle cellule eucariote
- 51. Cellule a confronto Cellulaprocariote Cellula eucariote cromosomi presente (solo uno) presenti (più di uno) membrana cellulare presente presente membrana nucleare assente presente organuli circondati da membrana assenti presenti parete cellulare presente presente (solo nelle piante e nei funghi)
- 52. La teoria endosimbiontica Imitocondri e i cloroplasti derivano da procarioti primitivi entrati all’interno di cellule più grandi con le quali hanno stabilito una relazione simbiotica.
- 53. REGNI VIVENTI Le specieviventi sono state divise in 5 Regni Questa suddivisione, proposta da Robert H.Whittaker, si basa su 3 punti principali: Tipo di cellula Procariote Eucariote Tipo di organizzazione cellulare Unicellulare Unicellulare a colonia Pluricellulare Tipo di nutrizione Autotrofa Eterotrofa
- 54. Autotrofia ed eterotrofia Autotrofi Dalgreco "autos" = da se stesso e "trophos" = alimentazione Sono capaci di nutrirsi utilizzando solamente semplici sostanze inorganiche, come avviene per le Piante Eterotrofi Dal greco "héteros" = altro, differente Si nutrono di sostanze organiche prodotte dagli organismi autotrofi È tipico il caso degli Animali che si alimentano direttamente (erbivori) o indirettamente (carnivori) di vegetali. In base al tipo di nutrizione gli organismi possono essere distinti in:
- 55. Teoria cellulare Tutti gliorganismi viventi sono formati da cellule. Esse sono capaci di svolgere tutte le funzioni vitali. Possiamo avere: • Svolgono tutte le funzioni vitali in una sola cellula Organismi unicellulari: • Contraggono strette relazioni fra loro, senza tuttavia perdere la loro individualità. Organismi unicellulari a colonia: • Costituiti da più cellule differenziate e che svolgono funzioni specializzate. Organismi pluricellulari: Volvox è un’alga coloniale
- 56. Storia della terra,schematizzata in rapporto alle 24 ore del giorno.
- 57. Storia della terra,schematizzata in rapporto ad 1 mese.
- 58. REGNI VIVENTI In basea questi criteri le specie viventi sono suddivise in: Monera o (Monere) Protista (Protisti) Fungi (Funghi) Plantae (Piante) Animalia (Animali) Virus (viroidi, prioni, ecc)
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- 60. Regni viventi • Organismile cui cellule sono di tipo procariote. • Vi fanno parte i Batteri. Monere • Eucarioti con organizzazion e unicellulare. • Possono trovarsi come cellule isolate o come colonie prive però di veri e propri tessuti. Protisti • Organismi eucarioti plurinucleati • Si nutrono per assorbimento Funghi • Eucarioti pluricellulari. • Provviste di parete rigida e cloroplasti • Sono organismi autotrofi Piante • Eucarioti pluricellulari. • Si nutrono principalmen te per ingestione. • Riproduzione di tipo sessuato Animali
- 61. Virus Non sono formati da cellule Illoro DNA o RNA è contenuto in proteine Non sono capaci di riprodursi da soli, ma hanno bisogno di una cellula ospite. Secondo alcuni biologi i virus non dovrebbero essere considerati esseri viventi
- 62. Forme “paravitali” Prioni Agenti patogenidi natura proteica provvisti di proprietà infettanti. Alcuni provocano una serie di encefalopatie degenerative dell’uomo e di alcuni animali (mucca pazza) Viroidi Agenti infettivi costituiti sola da RNA circolare non codificante Infettano soprattutto i vegetali
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