Processi Biologici Fondamentali: Trasporto, Fotosintesi, Cellule e Riproduzione

Trasporto di Membrana

Il trasporto attraverso la membrana cellulare avviene tramite diversi meccanismi. Il plasma agisce sulla membrana, permettendo il passaggio di alcune sostanze in base alla loro dimensione. La diffusione separa due soluzioni di concentrazione diversa attraverso una membrana permeabile. L'osmosi si verifica quando due soluzioni sono separate da una membrana semipermeabile. Il trasporto attivo permette alle molecole di muoversi da zone a bassa concentrazione verso zone a concentrazione maggiore. Le particelle più grandi, come i batteri, non possono attraversare la membrana. L'endocitosi (e l'esocitosi, il processo contrario) sono meccanismi che permettono l'incorporazione o l'espulsione di particelle tramite vescicole.

Fotosintesi

La fotosintesi è il processo attraverso cui le piante ottengono energia dalla luce solare, convertendo materia inorganica in organica. Questo processo avviene in due fasi:

• Fase luminosa: si verifica nei tilacoidi e utilizza la luce per scindere le molecole d'acqua.
• Fase oscura: avviene nello stroma e non necessita di luce.

Batteri

I batteri sono organismi microscopici con diverse forme: cocchi (rotondi), bacilli (allungati) e spirilli (a spirale). Hanno una struttura cellulare procariotica, priva di nucleo, mitocondri e altri organelli complessi. La maggior parte dei batteri sono eterotrofi, ma esistono anche autotrofi fotosintetici o chemiosintetici. Alcuni batteri sono parassiti, altri patogeni, e altri ancora simbionti.

Ciclo Cellulare

Il ciclo cellulare è un processo di durata variabile che comprende due fasi principali:

• Interfase: periodo tra due divisioni cellulari consecutive.
• Fase di divisione: la cellula si divide.

Riproduzione Asessuata

Nella riproduzione asessuata, i figli sono copie esatte del genitore. I tipi principali sono:

• Bipartizione: divisione in due parti (es. batteri e protozoi).
• Gemmazione: una variante della bipartizione (es. lieviti).
• Rigenerazione: processo di rigenerazione di parti del corpo (es. lucertole).
• Frammentazione: rottura del corpo in più parti, ognuna delle quali genera un nuovo individuo.
• Sporulazione: divisioni successive del nucleo di una cellula madre (es. sporozoi).

Riproduzione Sessuata

Nella riproduzione sessuata, i figli hanno una combinazione unica di caratteri. Coinvolge due genitori e si divide in:

• Anisogamia: produzione di gameti morfologicamente distinti.
• Isogamia: produzione di gameti morfologicamente uguali.

Specie e Fecondazione

Le specie possono essere unisessuali (maschili o femminili) o ermafrodite (con entrambi i tipi di gonadi). La fecondazione è il processo di fusione dei gameti per formare lo zigote. Può essere:

• Esterna: comune negli animali acquatici.
• Interna: comune negli animali terrestri.

La riproduzione può essere:

• Ovipara: le uova fecondate sono espulse all'esterno.
• Ovovivipara: le uova si sviluppano all'interno della madre.
• Vivipara: le uova si sviluppano all'interno della madre.

Sangue

Il sangue è un tessuto liquido circolante composto da plasma (parte liquida) e elementi morfologici (globuli rossi, globuli bianchi e piastrine). I globuli rossi trasportano l'ossigeno, i globuli bianchi sono coinvolti nella difesa immunitaria e le piastrine nella coagulazione.

Teoria Cellulare

La teoria cellulare afferma che la cellula è l'unità morfologica e funzionale degli esseri viventi. Tutti gli esseri viventi sono formati da una o più cellule e tutte le cellule derivano da altre cellule preesistenti.

Bioelementi

I bioelementi sono i componenti essenziali per la vita, come il carbonio, l'acqua e i sali minerali. L'acqua costituisce circa il 70% del corpo umano.

Via Anaerobica

La via anaerobica è un processo metabolico che avviene in assenza di ossigeno, come nella fermentazione del vino.

Processo Digestivo

Il processo digestivo comprende l'ingestione, la digestione (meccanica e chimica), l'assorbimento e l'eliminazione dei residui. Il sistema digerente dei vertebrati è composto da bocca, faringe, esofago, stomaco, intestino e ghiandole annesse (salivari, fegato e pancreas). L'assorbimento intestinale può avvenire per diffusione o trasporto attivo.

Respirazione

La respirazione è il processo di ossidazione dei nutrienti nelle cellule, che comporta uno scambio di gas. Il sistema respiratorio è composto dai polmoni e dagli alveoli.

Sistema Nervoso e Ormonale

Gli animali hanno due sistemi di regolazione e coordinamento: il sistema nervoso e il sistema ormonale. Le piante hanno solo il sistema ormonale. Il sistema nervoso dei vertebrati è tubolare, con un'estremità anteriore (il cervello) e una posteriore (il midollo spinale). Il sistema nervoso è diviso in sistema nervoso centrale (SNC) e sistema nervoso periferico (SNP).

Sistema Nervoso Centrale (SNC)

Il SNC è composto dall'encefalo e dal midollo spinale. È protetto da ossa (cranio e vertebre) e dalle meningi (dura madre, aracnoide e pia madre). I neuroni del SNC sono disposti in modo che i corpi cellulari formino la sostanza grigia e le fibre nervose la sostanza bianca. L'encefalo è composto da cervello, cervelletto e midollo allungato.

• Cervello: diviso in due emisferi, sede delle sensazioni coscienti. Comprende telencefalo, diencefalo (ipotalamo e ipofisi) e mesencefalo.
• Cervelletto: controlla i movimenti e l'equilibrio.
• Midollo allungato: controlla le funzioni automatiche (battito cardiaco, respirazione).

Il midollo spinale è una struttura tubolare che trasmette impulsi nervosi e controlla i riflessi.

Sistema Nervoso Periferico (SNP)

Il SNP è composto da gangli e nervi. I nervi possono essere craniali (origine nel cervello) o spinali (origine nel midollo spinale). Ogni nervo ha un ramo motore e un ramo sensoriale.