Appunti, riassunti, compiti, esami ed esercizi di Biologia di Scuola secondaria

Come le Cellule Ottengono Energia

Le cellule ottengono energia dalla demolizione del glucosio che avviene attraverso la GLICOLISI, seguita dalla RESPIRAZIONE CELLULARE o dalla FERMENTAZIONE.

Glicolisi

La GLICOLISI (“scissione dello zucchero”) avviene nel citoplasma di tutte le cellule e non utilizza ossigeno; questo processo spezza la molecola di glucosio per ottenere due molecole di acido piruvico (un composto a tre atomi di carbonio) liberando una piccola quantità di energia che è trasferita all’ATP. Avviene in due fasi distinte:

1. All’inizio, la cellula deve consumare due molecole di ATP per attivare la reazione;
2. In seguito si libera energia utilizzata per produrre quattro molecole di ATP e ridurre due molecole di NAD+ a NADH + H+.

Respirazione

Organuli del Sistema di Membrane

• Apparato di Golgi: raccoglie le proteine dal RER, le rielabora e le smista.
• Lisosomi: vescicole del sistema di membrane derivanti dall'apparato di Golgi. Si fondono con un fagosoma; le molecole digerite si diffondono nel citoplasma, mentre quelle di scarto vengono espulse dalla cellula.
• Vacuoli: organuli circondati da membrana contenenti soluzioni acquose, fondamentali per diverse funzioni:
  • Accumulo: stoccaggio di sottoprodotti tossici e prodotti di scarto.
  • Sostegno: la parete cellulare si oppone al gonfiamento causato dall'ingresso di acqua.
  • Riproduzione: contengono antocianine (pigmenti) che attirano gli animali favorendo l'impollinazione.
  • Digestione: gli enzimi idrolizzano le proteine del seme sciogliendole in monomeri.

Disaccaridi

In molti organismi gli zuccheri non sono trasportati sotto forma di glucosio, ma di disaccaridi. Il saccarosio, il comune zucchero da tavola, è la forma in cui lo zucchero presente nelle piante viene trasportato dalle cellule delle foglie, dove viene prodotto, alle altre parti del corpo della pianta (per esempio, fusti e radici) per essere utilizzato come fonte energetica. Il saccarosio è il risultato della condensazione di due monosaccaridi: glucosio e fruttosio.

In molti insetti lo zucchero viene trasportato nel sangue sotto forma di un altro disaccaride, il trealosio, costituito da due unità di glucosio. Un altro comune disaccaride è il lattosio, uno zucchero che si trova solo nel latte, costituito da glucosio combinato con...

SPERMATOGENESI: Origine e Sviluppo

I gameti derivano dalle cellule germinali primordiali (CGP), le quali si formano intorno alla 4ª settimana fuori dall’embrione, nella parete che riveste il sacco vitellino. Lungo il mesentere dorsale dell’intestino posteriore, migrano verso gli abbozzi delle gonadi (creste genitali). Questo stadio è identico per entrambi i sessi. Successivamente, all'interno dell’abbozzo si ha la formazione dei cordoni sessuali primari, nei quali si instaureranno le CGP da cui origineranno gli spermatogoni o gli ovogoni.

Differenziamento Sessuale e Formazione del Testicolo

Grazie al cromosoma Y (fattore SRY) si avrà il differenziamento sessuale che porterà alla formazione del testicolo. In questo processo, le cellule...

Trasporto Passivo

Il trasporto passivo è una modalità di movimento di sostanze chimiche attraverso membrane biologiche tramite la diffusione semplice, la diffusione facilitata e l'osmosi.

Diffusione Facilitata

La diffusione facilitata, detta anche trasporto facilitato, è il movimento di molecole attraverso la membrana cellulare tramite particolari proteine integrate nella membrana cellulare che formano dei canali o che si comportano da carrier. Le molecole polari, già relativamente grandi, e gli ioni sono insolubili nei lipidi e quindi attraversano con troppa lentezza la zona interna idrofobica della membrana.

Diffusione Semplice

La diffusione semplice, detta anche trasporto semplice, è un tipo di passaggio attraverso la membrana cellulare...

Il Metabolismo Cellulare: Funzioni, Vie e Regolazione

Il metabolismo è l'insieme di reazioni chimiche delle biomolecole e svolge tre funzioni principali:

• Ricavare energia per la cellula degradando i nutrienti o trasformando forme di energia (es. luce solare).
• Convertire i nutrienti in molecole utili alla cellula.
• Sintetizzare macromolecole e polimeri a partire dai precursori.

È diviso in catabolismo (che rilascia energia) e anabolismo (che richiede energia). Le reazioni cataboliche sono esoergoniche e l'energia rilasciata è immagazzinata sotto forma di ATP; quelle anaboliche sono endoergoniche e avvengono grazie all'ATP che, idrolizzandosi ad ADP, libera energia.

L'energia per produrre lavoro nei processi metabolici è definita "energia di Gibbs...

Gli Enzimi: Catalizzatori Biologici

Gli enzimi hanno proprietà catalitiche (velocizzano le reazioni chimiche in modo che i processi vitali avvengano in condizioni blande). Essi agiscono su molecole dette substrati e hanno elevata specificità (riconoscono pochi o un solo substrato).

Nonostante le maggiori dimensioni del substrato, solo una parte dell'enzima è interessata nell'attività catalitica, costituita da una ripiegatura della superficie.

Modelli di Interazione Enzima-Substrato

• Il Modello chiave-serratura di Fischer, secondo cui il substrato si adatta a una fenditura dell'enzima, non è considerato corretto.
• Il Modello dell'adattamento indotto: il substrato, legandosi all'enzima, ne modifica la struttura e ne migliora l'aderenza.

Regolazione

Transdifferenziamento Cellulare: Esempi e Meccanismi di Riprogrammazione

Il transdifferenziamento è un processo biologico fondamentale in cui una cellula differenziata cambia il proprio destino cellulare, trasformandosi in un altro tipo di cellula differenziata, senza passare attraverso uno stato di de-differenziazione o staminalità.

Esempi di Transdifferenziamento Sperimentale

• Fusione Cellulare Epatica/Muscolare: Un esempio si osserva fondendo una cellula epatica umana con una cellula muscolare di topo. Dopo un po' di tempo si osserva che la cellula epatica fusa inizia a produrre proteine muscolari.
• Riprogrammazione della Retina: Un altro esempio si osserva prelevando le cellule della retina in coltura. Se si adottano le condizioni adatte, si

Gametogenesi

La gametogenesi è il processo di formazione dei gameti tramite la meiosi a partire dalle cellule germinali. Attraverso questo processo, il numero di cromosomi nelle cellule germinali viene ridotto da diploide (doppio) ad aploide (singolo), ovvero la metà del numero di cromosomi presente in una cellula somatica della specie di riferimento.

Nel caso degli esseri umani, il processo di produzione degli spermatozoi è detto spermatogenesi e avviene nei testicoli, mentre la produzione delle cellule uovo è chiamata oogenesi e si svolge nelle ovaie.

Le fasi della meiosi

Il processo avviene in due divisioni cromosomiche e citoplasmatiche, chiamate meiosi I e meiosi II. Entrambe includono profase, prometafase, metafase, anafase, telofase...

Le origini del linguaggio

L'essere umano è l'unico ad avere una comunicazione verbale; non ci sono risposte definitive su quando sia sorto sotto pressione selettiva o come si sia sviluppato, poiché non essendo presente nei reperti fossili, la questione può essere trattata solo indirettamente attraverso lo studio delle ossa.

Il linguaggio richiede un complesso sistema neurale che spiega l'aumento delle dimensioni del cervello. Nella maggior parte delle persone, i centri del linguaggio sono situati nell'emisfero sinistro del cervello, che è quindi leggermente più grande del destro.

La cultura e l'esperienza umana

L'evoluzione darwiniana si è interessata alla natura del cambiamento genetico nel tempo e, in particolare, alla sopravvivenza differenziale...