Scienze Naturali: Concetti Fondamentali
Organizzazione Cellulare
Procarioti
I
Procarioti sono più piccoli degli Eucarioti e hanno una minore complessità organizzativa, dovuta alla mancanza di membrana nucleare; il DNA si trova libero nel citoplasma.
Cellule Eucariotiche
Le
cellule eucariotiche sono più grandi dei Procarioti e hanno una maggiore complessità organizzativa, caratterizzata da una guaina membranosa (nucleo) all'interno della quale il DNA è contenuto e molto abbondante.
Nutrizione e Metabolismo
Tipi di Nutrizione
Nutrizione Autotrofa
Un organismo con nutrizione autotrofa è in grado di produrre composti organici partendo da sostanze inorganiche. Ci sono due tipi: la
fotosintesi e la
chemiosintesi.
Nutrizione Eterotrofa
Questi organismi non sono in grado di sopravvivere solo con materia inorganica e necessitano di materia organica proveniente da altri esseri viventi. Ci sono diversi tipi:
- Olozoica: Si nutrono di materia organica solida.
- Saprotrofica: Si nutrono di materia organica in decomposizione.
- Parassita: Vive a spese di un altro organismo (es. Tenia).
- Simbiotica: Scambio di nutrienti e benefici per entrambi gli organismi.
Processi Metabolici Chiave
Fotosintesi
È la reazione di base del metabolismo autotrofo. L'organismo converte l'energia solare in energia chimica, sintetizzando sostanze organiche a partire da composti inorganici. Ci sono due fasi:
fase luminosa e
fase oscura.
Respirazione
Insieme complesso di reazioni chimiche. Le molecole organiche vengono convertite in energia chimica, rilasciando CO₂ e acqua. Ci sono due tipi:
aerobica e
anaerobica.
Interazioni Ecologiche
Commensalismo
Un organismo si nutre dei resti di cibo o dei prodotti di scarto di un altro organismo, il quale rimane indifferente (non viene danneggiato né trae beneficio).
Inquilinismo
Un organismo si rifugia nel corpo o nell'habitat di un altro, senza danneggiarlo.
Predazione
Un organismo (predatore) uccide e consuma in tutto o in parte un altro organismo (preda) per nutrirsi.
Parassitismo
Un organismo vive a spese di un altro (ospite), che può nuocere seriamente.
Mutualismo (Simbiosi)
Due individui di specie diverse si associano, traendo vantaggio reciproco.
Ecologia: Struttura degli Ecosistemi
Biotopo
Un'area con condizioni ambientali uniformi che fornisce uno spazio vitale a un insieme di flora e fauna.
Biocenosi
L'insieme degli organismi di tutte le specie coesistenti in un determinato spazio (il biotopo), che fornisce le condizioni ambientali necessarie per la sopravvivenza.
Fattori Abiotici
Sono i fattori chimico-fisici dell'ambiente (es. temperatura, pioggia).
Fattori Biotici
Le interazioni tra gli organismi viventi (con altre specie o all'interno della stessa specie).
Tecnologia e Scienza dei Materiali
Proprietà Fisiche e Meccaniche dei Materiali
Coesione
La forza che tiene uniti gli atomi o le molecole all'interno di un materiale.
Plasticità
La capacità di un materiale di deformarsi permanentemente e irreversibilmente sotto l'azione di un carico, senza rompersi.
Malleabilità
La proprietà che presenta il materiale di deformarsi senza rompersi, permettendo l'ottenimento di fogli sottili.
Duttilità
La proprietà che presenta il materiale di deformarsi senza rompersi, permettendo l'ottenimento di fili sottili.
Durezza
È la resistenza di un corpo a essere graffiato o penetrato da un altro. È la capacità di resistere alla deformazione superficiale causata da una superficie più dura.
Resistenza Meccanica
Si riferisce alla proprietà dei materiali di sopportare varie forze e carichi. È l'opposizione al cambiamento di forma e alla separazione (rottura o distruzione).
Elasticità
La proprietà che permette al materiale di tornare al suo stato iniziale quando la forza applicata viene rimossa. La deformazione ricevuta non è permanente.
Metalli e Leghe Comuni
Ferro (Fe)
È un metallo di media-alta densità. Il ferro puro è relativamente fragile, ma quando è combinato con il carbonio (lega) diventa molto resistente. Si adatta bene a qualsiasi forma ed è un materiale molto duro. Il ferro è usato soprattutto sotto forma di
acciaio o
ghisa.
Ghisa (Lega Ferrosa)
È ottenuta dalla mescolanza intima di materiale ferroso con il carbonio. La ghisa ha proprietà molto diverse dall'acciaio, in particolare rigidità e fragilità.
Acciaio
Lega di ferro e carbonio. È un materiale ampiamente utilizzato e il più versatile tra i metalli, ottenuto dalla trasformazione del ferro grezzo.
Alluminio (Al)
Colore grigio, bassa densità e alta resistenza alla corrosione. È un buon conduttore di elettricità e calore. È morbido e facilmente lavorabile.
Tipi di Sforzo Meccanico
Trazione
Lo sforzo applicato a un corpo tramite due forze che agiscono in direzioni opposte e tendono ad allungarlo.
Torsione
Lo sforzo prodotto dalla rotazione o torsione sul materiale stesso.
Flessione
Lo sforzo prodotto quando un materiale è sottoposto a forze perpendicolari al suo asse longitudinale, causando compressione su un lato e trazione sull'altro.
Taglio (Cisagliamento)
Si produce nel materiale applicando due forze in direzioni opposte e leggermente sfalsate, che tendono a tagliare o separare il materiale.
Compressione
Si produce nel materiale mediante l'applicazione di due forze con la stessa direzione e versi opposti, che tendono a ridurne la lunghezza iniziale e a provocarne un rigonfiamento centrale.
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