Gli organismi viventi hanno caratteristiche comuni: autoregolazione della glicemia

GLI ORGANISMI VIVENTI HANNO CARATTERISTICHE COMUNI

Solo gli esseri viventi possiedono simultaneamente queste proprietà:

1. sono costituiti da cellule
2. hanno una struttura organizzata e ordinata
3. sono capaci di autoregolarsi omeostasi
4. reagiscono agli stimoli
5. ricavano energia da fonti esterne
6. si riproducono
7. evolvono nel tempo

Quando non è fiorita, questa pianta grassa può essere scambiata per un sasso. Un cristallo non è un essere vivente anche se ha una struttura regolare e si accresce.

GLI ORGANISMI SONO FATTI DI CELLULE

• La cellula è l'unità di base degli esseri viventi.
• Esistono organismi unicellulari, formati da una sola cellula (es. batteri) e organismi pluricellulari formati da molte cellule differenziate. apparato digerente stomaco tessuto muscolare cellula muscolare

GLI ORGANISMI SONO FATTI DI CELLULE: Robert Hooke e la teoria cellulare

• Il termine cellula fu introdotto dallo scienziato Robert Hooke nel 1674 mentre osservava con un semplice microscopio rudimentale delle fettine di sughero.
• Due secoli dopo fu formulata la teoria cellulare: V ogni essere vivente è formato da cellule V la cellula è l'unità funzionale e strutturale dei viventi tutte le cellule derivano da cellule preesistenti

ORDINE E ORGANIZZAZIONE

• Ordine, geometria e simmetria nella struttura con cui si dispongono i semi e le foglie di alcune specie di piante; molte strutture botaniche ad esempio crescono realizzando delle spirali piuttosto visibili. La disposizione dei petali dei fiore, dei loro semi e delle foglie sugli steli dipende dalla sezione aurea che porta all'ottimizzazione della struttura. Approfondisci: LA SEZIONE AUREA IN NATURA

ORDINE E ORGANIZZAZIONE: Organizzazione modulare e sistema complesso

• Organizzazione modulare degli esseri viventi: sono costituiti da piccole unità ordinate e ben organizzate simili tra loro, le cellule, riunite a loro volta in tessuti, organi e sistemi di organi che funzionano in modo coordinato a formare un organismo completo.
• Gli esseri viventi sono un sistema complesso: sono formati da un insieme di parti più piccole che interagiscono tra loro e si organizzano a formare parti sempre più complesse. Involucro nucleare Membrana plasmatica Cromatina - NUCLEO Proceina Nuclealo Fosfolipide Reticolo endeplasmatico ruvido Reticolo endoplasmatico liscio RETICOLO ENDOPLASMATICO Microtubuli CITOSCHELETRO Filamenti Intermedi Filamenti di actina Centrioli: cilindri di microtubuli che prendono parte alta divisione cellulare cassentinete Ribosomi Perossisoma Centrosoma CITOPLASMA Vescicala di trasporto Poliribosoma: fla di ribosomi che sintetizzano contemporaneamente la stessa proceina. Lisosoma: vescicola che digerisce macromolecole o pos dela cellula Lesseste nelle celule vegetali! Mitocondrio Apparato di Golgi

LA VITA PRESENTA DIVERSI LIVELLI DI ORGANIZZAZIONE

Un organismo è un individuo vivente completo, autonomo e riconoscibile. I sistemi di organi e gli apparati sono composti da diversi organi che lavorano insieme. Un organo è un insieme di tessuti organizzati per svolgere funzioni specifiche. Un tessuto è un gruppo di cellule con funzioni simili. La cellula è l'unità funzionale di base di ogni vivente. Le molecole sono formate da due o più atomi combinati. Gli atomi sono composti da particelle subatomiche. Organismo

• Sistema di Organi
• Organo
• Tessuto
• Cellula Molecola Atomo

AUTOREGOLAZIONE

• Perché un organismo possa sopravvivere è indispensabile che mantenga un certo equilibrio interno, o omeostasi . Omeostasi: processo di autoregolazione che permette a un organismo di controllare e mantenere stabili le proprie condizioni interne, indipendentemente dall' ambiente circostante. In assenza di omeostasi nessun individuo può sopravvivere. Ad esempio, la temperatura, il livello di idratazione, la glicemia e altri parametri corporei devono restare nell'intervallo di tolleranza tipico di ciascun organismo. V La sudorazione è un meccanismo che ci consente di regolare la temperatura interna quando il corpo si surriscalda.

AUTOREGOLAZIONE: la glicemia

La glicemia è la quantità di glucosio (il principale carburante energetico del nostro organismo) presente nel sangue. Il valore normale della glicemia a digiuno viene mantenuto tra 60 e 110 mg/dl.

• Quando i livelli di quest'ultimo risultano elevati, iperglicemia, si corre il rischio di sviluppare patologie importanti, tra cui il diabete. Quando la concentrazione del glucosio si riduce eccessivamente, ipoglicemia, le cellule risentono negativamente della sua mancanza, in particolare quelle del cervello, che utilizzano come carburante solo glucosio. Unʼipoglicemia provoca difficoltà di concentrazione, irrequietezza, tremori, debolezza e, se particolarmente marcata, coma. insulina A regolare la glicemia intervengono diversi ormoni, tra cui l'insulina e il glucagone. glicemia OMEOSTASI glucagone

AUTOREGOLAZIONE: la glicemia e il fegato

Grazie all'azione dell'insulina ad esempio, dopo i pasti, gli eccessi di glucosio vengono immagazzinati nel fegato sotto forma di glicogeno (uno zucchero complesso). Al contrario, grazie all'azione del glucagone, man mano che il glucosio viene consumato dalle cellule facendo diminuire la sua concentrazione nel sangue, il nostro fegato inizia a demolire il glicogeno immagazzinato per rifornirci di energia, mantenendo il livello di zuccheri nel sangue entro limiti normali. Stimola la formazione del glicogeno Insulina Elevato glucosio ematico Il glucosio ematico aumenta cellule a Glucosio Glicogeno Fegato Pancreas cellule ß Basso glucosio ematico Il glucosio ematico diminuisce Glucagone Stimola la degradazione del glicogeno

AUTOREGOLAZIONE: L'INSULINA

• facilita il passaggio del glucosio dal sangue alle cellule ed ha pertanto azione ipoglicemiazante (abbassa la glicemia);
• stimola l'uso del glucosio per la produzione di energia;
• favorisce l'accumulo di glucosio sotto forma di glicogeno a livello epatico (fegato).
• insulina glicemia OMEOSTASI glucagone

GLI ORGANISMI VIVENTI RICAVANO ENERGIA DA FONTI ESTERNE

Gli organismi più complessi si distinguono dal modo in cui si procurano il cibo. Eterotrofo Gli organismi che dipendono da fonti esterne di molecole biologiche, per ricavare sia l'energia sia le molecole che servono come materiale da costruzione sono chiamati eterotrofi (etero- deriva dalla parola greca che significa «altro» e trophé significa «nutrirsi»). Tutti gli animali e i funghi sono eterotrofi.

GLI ORGANISMI VIVENTI RICAVANO ENERGIA DA FONTI ESTERNE: Il Sole e la fotosintesi

La fonte di energia che rifornisce quasi tutta la vita sulla Terra è il Sole. Alcuni organismi sono in grado di catturare l'energia della luce solare e attraverso la fotosintesi clorofilliana immagazzinarla come energia chimica sotto forma di molecole organiche (zuccheri). Questi organismi si definiscono autotrofi perché immagazzinano energia in forma autonoma (dal greco autos, «da se stesso»). Autotrofo Le piante e parecchi tipi di organismi unicellulari, sono autotrofi fotosintetici: essi sono in grado di produrre le proprie molecole organiche a partire da sostanze semplici, come l'anidride carbonica e l'acqua. 6CO2 + 6H20 C6H1206 + 602

GLI ORGANISMI VIVENTI RICAVANO ENERGIA DA FONTI ESTERNE: Autotrofi chemiosintetici

Autotrofo D Nitrobacter è un batterio autotrofo chemiosintetico che trasforma i nitriti in nitrati, ricavando energia metabolica per se stesso e rendendoli disponibili per l'assorbimento da parte delle radici delle piante. Esistono poi alcuni semplici organismi unicellulari (ad esempio alcuni batteri che vivono sul fondo degli oceani) che sono definiti autotrofi chemiosintetici: essi catturano l'energia liberata da particolari reazioni chimiche (reazioni inorganiche dello zolfo o dell'azoto) per attivare i loro processi vitali, anche in assenza di luce. NITROGEN CYCLE N2 NITROGEN FIXATION DENITRIFICATION AMMONIFICATION NH ASSIMILATION Denitri- fication bacteria Nitrogen fixing bacteria NO NH NITRIFICATION G NO. Nitrifying bacteria

* Slide da leggere

GLI ORGANISMI VIVENTI SI RIPRODUCONO

Gli organismi viventi derivano esclusivamente da organismi preesistenti (teoria cellulare). Ogni forma di vita può compiere la riproduzione, cioè produrre individui suoi simili e in questo modo permettere la trasmissione delle informazioni genetiche da una generazione a quella successiva. Tutti gli organismi viventi contengono infatti gli acidi nucleici (DNA), molecole complesse che custodiscono e trasmettono le informazioni ereditarie presenti in ogni organismo e lo differenziano da tutti gli altri. Cellula DNA Nucleo Cromosoma

GLI ORGANISMI VIVENTI SI RIPRODUCONO: Tipi di riproduzione

In natura esistono due tipi di riproduzione: gli esseri umani, come quasi tutti gli animali, si riproducono per via sessuata; mentre la maggior parte degli organismi più semplici utilizza la riproduzione asessuata. Riproduzione asessuata Cellula madre procariotica DNA circolare a doppio filamento Sito di attacco alla membrana La prole è costituita da un clone dell'organismo di partenza: tutti i figli sono geneticamente uguali al genitore. La cellula si allunga e inizia a presentare una strozzatura. I batteri (organismi unicellulari) si riproducono attraverso scissione binaria, generando due cellule identiche a quella di partenza. cellule figlie.

GLI ORGANISMI VIVENTI SI RIPRODUCONO: Riproduzione sessuata

Riproduzione sessuata Gameti aploidi (n = 23) Cellula uovo n Spermatozoo FECONDAZIONE MEIOSI 2n MITOSI E SVILUPPO Zigote diploide (2n=46) Adulti pluricellulari diploidi (2n= 46) La riproduzione sessuata è più complessa di quella asessuata: prevede la presenza di due individui di sesso diverso dotati di cellule specializzate, dette gameti. Incontrandosi in un processo chiamato fecondazione i gameti danno origine a un nuovo individuo.

GLI ORGANISMI VIVENTI SI EVOLVONO NEL TEMPO

Gli adattamenti sono modificazioni che rendono gli organismi idonei allo stile di vita nel proprio ambiente. Gli adattamenti sono acquisiti dagli organismi attraverso l'evoluzione, quel processo in cui le caratteristiche di una specie cambiano nel corso del tempo. Gli organismi si evolvono attraverso un processo chiamato selezione naturale, termine introdotto per la prima volta nel 1859 da Charles Darwin, il padre fondatore della teoria dell'evoluzione. Il principale fattore su cui si basano i processi evolutivi è la variabilità esistente nelle popolazioni di individui che appartengono alla stessa specie. Quando individui con certe caratteristiche ereditarie sopravvivono e si riproducono, mentre altri con caratteri ereditari diversi sono eliminati, la popolazione lentamente si modifica.