biologia bigliettino, Sintesi del corso di Biologia

Scarica biologia bigliettino e più Sintesi del corso in PDF di Biologia solo su Docsity! Biologia: scienza che studia le interazioni degli esseri viventi tra di loro e con il loro ambiente. Biodiversità: evoluzione a partire da un antenato comune comparso quasi 4 miliardi di anni fa che ha generato una grande quantità di forme di vita Discipline specialistiche della biologia: Zoologia (animali) - Botanica (piante) - Ittiologia (pesci) - Entomologia (insetti) - Ornitologia (uccelli) - Istologia (studio dei tessuti) - Citologia (studio delle cellule) - Biologia molecolare - Genomica - Proteomica - Cristallografia: scienza che ha rivelato la struttura cristallina dei minerali delle biomolecole attraverso i raggi X ---> attraverso i quali oggi possiamo vedere la struttura a doppia elica del DNA. Caratteristiche comuni dei viventi: -Tutti gli organismi sono fatti di cellule; -Le cellule ricavano energia e nutrienti dall’ambiente; -Gli organismi rispondono ai cambiamenti dell’ambiente esterno adattandosi; -La vita è organizzata in livelli gerarchici; -Gli esseri viventi interagiscono gli uni con gli altri; -Tutti i viventi sono comparsi per evoluzione a partire da un antenato comune; -Le cellule contengono informazioni ereditarie scritte in un linguaggio genetico universale che trasmettono alla loro discendenza. Le Cellule*: Organismi unicellulari - Organismi pluricellulari - Scoperte da Robert Hooke (1635 - 1703) attraverso il microscopio ottico - Nello stesso anno Antoni Van Leeuwenhock osservo e descrisse una grande quantità di organismi unicellulari - Nel 1838 i biologi tedeschi Mathias Schlaiden e Theo Schwann conclusero che sia i vegetali che gli animali sono costituiti dalla cellula. Hanno formulato: Teoria Cellulare: -Le cellule sono le unità strutturali e funzionali di tutti gli organismi viventi -Tutte le cellule hanno origine da cellule preesistenti -Le cellule sono simili per composizione chimica -Tutte le cellule sono delimitate dalla membrana plasmatica -L'ambiente all'interno della membrana si chiama citoplasma (acqua + altre sostanze) in cui avvengono moltissime reazioni chimiche -Tutte le cellule possiedono un proprio materiale genetico che contiene le informazioni ereditarie necessarie alla cellula per svilupparsi, accrescere e riprodursi *: si sviluppano - formate da molecole che sono a loro volta formate da atomi - si riproducono attraverso: DNA (sequenza di molecole più piccole chiamate nucleotidi): -Contiene le informazioni necessarie per costruire e far funzionare correttamente la cellula -Permette all'organismo di trasmettere le proprie caratteristiche alla discendenza - L'insieme di tutte le molecole di DNA formano il patrimonio ereditario o GENOMA I GENI sono i tratti specifici del DNA: contengono l'informazione usata dalla cellula per fabbricare le Proteine, sono definiti dai nucleotidi, formano il CODICE GENETICO: chiarisce come le sequenze di nucleotidi sono tradotte in sequenze di aminoacidi. Processo: 1.Trascrizione = si "riscrive" l'informazione contenuta nel DNA in una molecola più piccola: RNA 2.Traduzione = sintesi (trasformazione dei nucleotidi in aminoacidi) di una proteina Se si cambia la sequenza di un gene può cambiare la proteina che si forma, avvengono delle MUTAZIONI (spontanee o per colpa di sostanze chimiche, radiazioni e altri fattori esterni), possono essere: Svantaggiose vantaggiose -> permettono l'EVOLUZIONE della specie. Proteine (sequenza di molecole più piccole chiamate aminoacidi) - Regolano le reazioni chimiche delle cellule - Formano i muscoli - Ci difendono dalle malattie - Trasportano vari tipi di sostanze. *: ricavano energia dall'ambiente - Organismi fotosintetici (AUTOTROFI: Usano la luce del Sole per produrre energia) - Altri organismi (ETEROTROFI: Consumatori: Primari-Secondari-Terziari-Quaternari) Lavoro delle cellule: spostare molecole e tessuti interni = lavoro MECCANICO - trasformare un tipo di molecola in un altro attraverso reazioni chimiche: Le molecole dei reagenti sono demolite e gli atomi che le costituivano sono usati per costruire le molecole dei prodotti. L'insieme di reazioni chimiche costituiscono il METABOLISMO della cellula->Avvengono in modo controllato: OMEOSTASI, attività di regolazione. Organismi Pluricellulari: Gerarchia interna: CELLULE -> Tessuti -> Organi -> Sistemi/Apparati Gerarchia esterna: ORGANISMI UGUALI -> SPECIE -> POPOLAZIONE -> COMUNITÀ -> ECOSISTEMI -> BIOSFERA Teoria Dell'evoluzione Per Selezione Naturale (Darwin): tutti gli esseri viventi discendono da antenati comuni -> descritto come una "discendenza con modificazioni". Selezione Naturale: evoluzione di una determinata specie per aumentare le possibilità di sopravvivenza e riproduzione (Adattamento). Specie Attualmente Viventi -> divise in 3 domini: Eucarioti -> Formati da cellule eucariote; - DNA custodito in un nucleo delimitato da una membrana- Nel citoplasma sono presenti diversi granuli che svolgono specifiche funzioni. - Achei (Archeobatteri) e Batteri (Eubatteri) ( SONO ANCHE DUE REGNI ) -> Formati da cellule procariote; I procarioti sono organismi unicellulari che possono formare gruppi di individui singoli (piante o animali). A loro volta gli Eucarioti si dividono in 4 regni -> Protisti (alghe, protozoi e altri organismi che non rientrano negli altri regni), Piante (Producono i propri nutrimenti attraverso la fotosintesi), Funghi (si nutrono di legno morto e resti di animali attraverso l’assorbimento), Animali (ingeriscono e digeriscono il cibo). I virus: sono un tipo di organizzazione biologica molto semplice - sono parassiti intracellulari obbligati - Dimensioni: variano da 20 a 200 nm, sono visibili solo con il microscopio elettronico - Sono presenti in ogni tipo di ambiente e sono molto numerosi, insieme formano la VIROSFERA (500 class. fino ad ora - 1.000.000 stimate) Hanno varie forme, tutti sono costituiti da un involucro di proteine di forma geometrica: il CAPSIDE che racchiude al suo interno una molecola di DNA e una di RNA - Non possono riprodursi da soli hanno bisogno di penetrare all'interno di una cellula: processo chiamato INFETTAZIONE (utilizza le strutture cellulari per produrre nuove copie di sé) Origine e Diffusione Dei Virus: comparvero 3,5 mld di anni fa con le prime cellule, adattandosi ad infettare nuovi organismi -> si evolvono per infettare nuovi organismi viventi che a loro volta si evolvono per difendersi - I virus presenti in ambiente (virioni) non sono dotati né di movimento né di un proprio metabolismo -> Vengono trasportati dall'aria, dall'acqua e dal sangue; fino a quando incontrano una cellula da infettare: In questo momento il virus si attacca alla cellula e introduce all'interno la sua informazione genetica, che contiene le istruzioni che permettono al virus di prendere il controllo della cellula, che perde la sua funzionalità e diventa una fabbrica di particelle viventi - I virus sono parassiti molto specifici: di solito ciascun virus infetta un solo tipo cellulare Ad esempio: Virus batteriofagi (o fagi) che infettano batteri. Il Metodo Scientifico: 1.Osservazione, 2.Formulazione di una domanda, 3.Formulazione di un'ipotesi, 4.Progettazione e conduzione dell'esperimento, 5.Raccolta dei dati, 6.Analisi dei dati, 7.Trarre conclusioni, 8.Comunicazione dei risultati. Ecologia: È la disciplina che studia gli ecosistemi attraverso le interazioni tra gli organismi e l'ambiente in cui vivono. Caratteristiche per le quali la Terra e adatta alla comparsa e allo sviluppo della vita: + La posizione rispetto al Sole: determina variazioni della temperatura che consentono all'acqua di compiere un ciclo completo (di trovarsi allo stato solido, liquido e gassoso) + Rotazione della terra: alternanza della luce e del buio (per sfruttare l'energia senza essere danneggiati da un'esposizione continua) + Inclinazione dell'asse terrestre: alternanza delle stagioni + Sul pianeta sono presenti tutti gli elementi necessari per i processi vitali e l'atmosfera terrestre e formata quasi totalmente da gas non nocivi oppure utili per gli esseri viventi + Il movimento delle placche tettoniche determina la formazione di ambienti differenti + Gli organismi viventi modificano l'ambiente in cui vivono Ecosistema: Componente biotica -> Insieme degli esseri viventi che abitano un determinato ambiente - Componente abiotica -> Caratteristiche chimiche, fisiche e climatiche di una determinata area. Macchia mediterranea: si trova lungo le coste occidentali dei continenti e a medie altitudini, ma soprattutto lungo Paesi che si affacciano sul mar Mediterraneo - Estati: caldi e secche, inverni: freschi e umidi, Vegetazione: arbusti, alberi sempreverdi, Fauna: uccelli migratori, roditori e insetti. Componente biotica di un ecosistema: I rapporti tra le popolazioni di una comunità sono principalmente relazioni trofiche, suddivise in differenti livelli: QUINTO LIVELLO TROFICO: Consumatori quaternari - QUARTO LIVELLO TROFICO: Consumatori terziari - TERZO LIVELLO TROFICO: Consumatori secondari - SECONDO LIVELLO TROFICO: Consumatori primari - PRIMO LIVELLO TROFICO: Produttori (organismi autotrofi) - DECOMPOSITORI, che si nutrono degli animali morti Rete alimentare: Le reti alimentari sono sostenute da un flusso di energia che deriva principalmente dal Sole, quindi abbiamo un consumo di energia in ogni passaggio della catena alimentare. Una parte di energia viene convertita in materia organica (biomassa). La maggior parte e consumata dai processi metabolici o dispersa sotto forma di calore o prodotti di scarso. Le piramidi ecologiche consentono di rappresentare graficamente l'efficienza di un ecosistema analizzando il numero di esemplari, la biomassa o l'energia di ogni livello trofico. Nicchia ecologica: posizione di una popolazione all'interno di un ecosistema. Come identificare la nicchia ecologica: -Individuare dove vive -Di cosa e come si ciba -Quali sono le sue necessita per riprodursi -Quali rapporti stabilisce con gli altri organismi.  Quando due popolazioni di specie diverse condividono la stessa nicchia si dicono in competizione che si può risolvere in due modi: - una delle due specie differenzia i propri comportamenti e le proprie necessità. - la specie più debole è soppiantata da quella prevalente in un processo definito principio di esclusione competitiva. Specie non appartenente a un ecosistema: specie alloctone -- Specie già presenti in quell'ambiente: specie autoctone. Componente abiotica di un ecosistema: Luce -> Utilizzata come fonte di energia per compiere la fotosintesi. Temperatura -> Utilizzata per determinare la sopravvivenza e la distribuzione dei viventi. Pressione -> Influenza gli organismi marini e le specie che vivono a grande profondità. Acqua -> Essenziale per la sopravvivenza degli esseri viventi. pH (Acidità o basicità di un terreno o di un corpo d'acqua) -> Utilizzato per la distribuzione degli organismi viventi. Ciclo del Carbonio: prevede diverse trasformazioni chimiche; la maggiore fonte di carbonio sulla Terra è costituita di accumuli nelle rocce e negli insediamenti marini o disciolta in atmosfera o nel mare. Questo ciclo avviene attraverso gli esseri viventi. > Organismi autotrofi: trasformano il carbonio da inorganico a organico attraverso la fotosintesi > Organismi eterotrofi: assumono il carbonio nutrendosi degli autotrofi - Entrambi restituiscono il carbonio attraverso processi respiratori e metabolici. - Si combina con l’ossigeno per dare origine a diversi composti: atmosfera: diossido di carbonio (CO2) oceani: disciolto come bicarbonato (HCO3-) rocce: calcare (CaCO3).