Le barriere coralline sono formazioni costituite da scheletri di coralli, cementati tra loro spesso per opera di alghe calcaree. In alcune zone dell’Oceano Pacifico, dove le acque sono calde (tra i 18 e i 36 °C) e particolarmente pulite, queste...

Il lombrico è l’animale più comune e rappresentativo del phylum degli anellidi, che comprende circa 15 000 specie di vermi marini, d’acqua dolce e terrestri; il lombrico appartiene agli oligocheti. Il termine «anellide» deriva dalla...

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Gli esperimenti sulla duplicazione virale fornirono prove molto convincenti dell’ipotesi che il DNA fosse il materiale genetico. Ad avvalorare ulteriormente questo concetto contribuirono i risultati di altre due ricerche sperimentali. Nella prima il...

Un requisito fondamentale del materiale genetico è la capacità di portare informazioni. Grazie al modello di Watson e Crick si riuscì a mostrare in che modo la molecola di DNA possa portare le informazioni genetiche: tali informazioni sono scritte...

Come abbiamo visto, i due filamenti che compongono una molecola di DNA sono antiparalleli in quanto, se li osserviamo entrambi in direzione da 5' a 3', essi corrono in senso opposto; pertanto, a una delle due parti terminali di una doppia elica un...

Proviamo a questo punto a ripercorrere le varie tappe della sintesi proteica. Affinché questa possa avvenire, occorre innanzitutto una certa quantità di molecole di RNA ribosomiale e di trasporto, trascritte a partire da specifici geni presenti sul...

A dark spot of chromatin-called Barr body- can be seen at the outer edge of the nucleus of female mammalian somatic cells in interphase. This dark spot is an inactivated X chromosome. According to the Lyon law (named after the English geneticist Mary...

Nel 1991 i biologi molecolari scoprirono una forma di instabilità nei geni eucarioti. Sebbene i geni interessati non stessero cambiando di posizione, essi si stavano ingrandendo, spesso in modo abnorme, da una generazione alla successiva. In alcuni...

Nel 1959 un gruppo di scienziati giapponesi scoprì che la resistenza a certi antibiotici e ad altri farmaci antibatterici poteva essere facilmente trasferita da una cellula batterica a un’altra. In particolari condizioni sperimentali, il 100% delle...

Come abbiamo visto, la trasduzione consiste nel trasferimento di DNA da una cellula batterica a un’altra per mezzo di virus. Durante il ciclo litico di molti virus il DNA della cellula ospite si frammenta; quando vengono assemblati i nuovi virus,...

Esistono agenti infettivi non viventi che hanno struttura e dimensioni ancora più piccole dei virus. I viroidi (figura A), scoperti nel 1971 dal biologo svizzero Theodor Otto Diener studiando una malattia che colpisce il tubero delle patate, sono...

Quando una cellula possiede un gene che si vuole clonare in quanto ritenuto di particolare utilità o interesse, ma del quale non si conosce l’esatta ubicazione, i ricercatori utilizzano gli enzimi di restrizione per tagliare in numerosi frammenti il...

Grazie allo sviluppo delle conoscenze sul ruolo dei plasmidi, dei virus e dei trasposoni e al perfezionamento delle tecniche del DNA ricombinante, i biologi molecolari hanno cominciato a tentare di trasferire geni anche tra cellule eucariote. La...

A causa dell’enorme variabilità genetica dei gameti e della casualità di un loro incontro durante la fecondazione, sappiamo che ogni individuo possiede un proprio genotipo che, per quanto possa essere simile, come per esempio nel caso dei fratelli,...

Nel 1902 un biologo olandese, Hugo de Vries, rese noti i risultati dei suoi studi, relativi all’ereditarietà mendeliana, che aveva condotto su una pianta chiamata rapunzia a grandi fiori (Oenothera lamarckiana, figura 3). La trasmissione ereditaria...

Originariamente scoperti dal biologo francese Edouard-Gérard Balbiani (1823–1899) nelle ghiandole salivari di insetti simili a zanzare, nel 1933 vennero trovati nelle stesse ghiandole delle larve di Drosophila dei cromosomi giganti o politenci,...

La riproduzione sessuata dà luogo a nuove combinazioni genetiche grazie a tre diversi processi: la distribuzione casuale dei cromosomi omologhi al momento della meiosi; il crossing over e la ricombinazione genetica; la formazione, al momento...

Modificazioni dell’equilibrio di Hardy-Weinberg possono derivare anche da accoppiamenti non casuali. Negli animali l’accoppiamento non casuale è spesso guidato dal comportamento. Per esempio, l’oca delle nevi può avere piumaggio sia bianco sia...

Come abbiamo visto, i risultati della selezione naturale dipendono in ogni momento dall’interazione di fattori genetici e ambientali. I processi selettivi possono essere classificati in cinque ampie categorie in base a determinati criteri. Dal punto...

Uno degli esempi più significativi di speciazione allopatrica è fornito dai fringuelli osservati da Charles Darwin durante il suo soggiorno alle isole Galápagos (figura 6A). Si ritiene che tutti i fringuelli di questo arcipelago derivino da un unico...

L’evoluzione divergente si verifica quando una popolazione si isola dal resto della specie e, sotto particolari pressioni selettive, comincia a seguire un corso evolutivo differente andando incontro a deriva genetica (vedi Capitolo B7). Per esempio,...

A team from the University of the Witwatersrand in Johannesburg, South Africa, has revealed two remarkably well preserved hominin fossils aged just under two million years old. The fossils were discovered at Malapa cave, some 40 kilometers west of...

Tutti i fossili di ominidi degli ultimi 30 000 anni appartengono agli esseri umani anatomicamente moderni, cioè alla specie Homo sapiens. I primi individui di questo tipo rinvenuti in Europa sono comunemente chiamati uomini di Cro-Magnon, dal nome del...

Il corpo umano contiene, in diverse cavità, strutture e tipi di tessuto che sono estremamente densi (come le ossa) e altri molto molli (come il grasso). La medicina diagnostica ha messo a punto diverse metodologie per «vedere» queste strutture così...

Negli animali ci sono due sistemi principali di controllo, il sistema endocrino (che comprende l’insieme delle ghiandole che secernono ormoni) e il sistema nervoso. In termini molto generali, il sistema endocrino è responsabile dei cambiamenti che...

Le giunzioni comunicanti (o serrate) permettono all’acqua e a qualche soluto ionico di passare da una cellula all’altra, grazie alle aperture formate da speciali canali proteici (chiamati connessoni) localizzati in corrispondenza fra di loro nelle...

Quando viene ritrovato uno scheletro sepolto da molto tempo, i medici forensi devono stabilire subito, guardando le ossa, se si tratti di un corpo femminile o maschile. Per distinguerli prendendo in considerazione alcuni aspetti caratteristici. Lo...

Tutti i muscoli sono costituiti da fasci di fibre muscolari (figura 13). Spesso centinaia di migliaia, tenute unite dal tessuto connettivo. Ogni fibra è una singola cellula plurinucleata che può essere molto grossa, con un diametro di 50-100...

In caso di presenza di un midollo osseo rosso malfunzionante, è possibile ricorrere alla tecnica del trapianto di midollo. Dopo avere selezionato mediante test di compatibilità il donatore, viene prelevata una piccola quantità di midollo (figura 6)...

Quando gli impulsi elettrici attraversano il cuore, una parte della corrente elettrica si trasmette dalla superficie del cuore ai liquidi corporei e, tramite essi raggiunge la superficie del corpo. Questa corrente può essere misurata applicando sulla...

Cardiovascular diseases are the number one cause of death globally. They are a group of disorders of the heart and blood vessels and include: coronary heart disease, disease of the blood vessels supplying the heart muscle; cerebrovascular disease,...

Prima della trachea e anteriormente rispetto all’esofago, c’è la laringe, la cui porzione mediana, detta glottide, contiene le corde vocali; le corde vocali sono lamine di tessuto elastico che, vibrando al passaggio dell’aria espirata, producono...

Il movimento respiratorio visto finora, con la successione di inspirazione ed espirazione, viene definito eupnea (dal greco eu-, buona, e pneuma, aria). Ci sono però dei momenti in cui la respirazione è tutt’altro che rilassata ed equilibrata. Per...

Esistono anche altre informazioni, a parte quelle veicolate dai chemiocettori centrali e periferici, che regolano la frequenza e la profondità del respiro. Per esempio, la temperatura corporea: quando abbiamo la febbre o durante un’intensa attività...

Oltre ai gas che abbiamo preso in considerazione finora (e che sono riportati anche nella tabella 1), nell’aria sono purtroppo presenti quantità variabili di sostanze inquinanti che possono arrecare danni, talvolta gravi, alle nostre vie...

Il canale alimentare nell’uomo adulto misura circa nove metri, ma il ripiegamento delle anse intestinali fa sì che possa essere alloggiato nel nostro addome. Le contrazioni coordinate dei due strati di muscolatura liscia della tonaca muscolare...

La deglutizione è il passaggio del cibo nell’esofago e da esso nello stomaco; questo processo inizia come un’azione volontaria che, una volta attivata, negli esseri umani continua involontariamente. La faringe si collega sia al canale respiratorio...

Il pancreas è una ghiandola che secerne ormoni, succhi digestivi e un liquido alcalino (pH superiore a 7) che neutralizza l’acidità della massa alimentare proveniente dallo stomaco; un’acidità così elevata infatti, non permetterebbe l’azione...

Obesity is one of today’s most visible – yet most neglected – public health problems, at the other end of the malnutrition scale. Paradoxically coexisting with undernutrition, an escalating global epidemic of overweight and obesity – also...

La qualità e la quantità di cibo che ingeriamo giornalmente sono fattori spesso determinanti per mantenerci sani: sempre di più, nei Paesi in cui c’è un maggiore benessere, si punta sull’alimentazione non solo per la prevenzione, ma anche per...

Nel processo di escrezione svolto dai reni è determinante la presenza di una forte pressione sanguigna all’interno del glomerulo, pressione prodotta dalla vasocostrizione delle arteriole afferenti ed efferenti; nel glomerulo, pertanto, il sangue si...

L’uretra è un condotto che si origina a livello di vescica e nella femmina è lunga solo 3-4 cm. Proprio per questo motivo è più frequente nella donna la risalita di batteri dall’esterno con infiammazioni della vescica, le cistiti (vedi scheda...

La temperatura corporea umana è prossima ai 37 °C ed è mantenuta entro un piccolo intervallo di valori grazie a un sistema automatico, che funziona come un termostato, posto nell’ipotalamo. Questo termostato cerebrale riceve e integra le...

Nel plasma sanguigno sono presenti diverse proteine che hanno un’importante funzione di difesa. Il sistema del complemento è costituito da una ventina di proteine che svolgono, interagendo tra loro, molteplici funzioni difensive contro...

In genere, gli anticorpi agiscono contro gli invasori in tre modi differenti: possono ricoprire le particelle estranee e provocarne l’agglutinazione (figura 11) in modo che i fagociti le possano inglobare; possono combinarsi con queste particelle...

A seconda sia della struttura sia della funzione si possono distinguere due classi principali di MHC, note semplicemente come classe I e classe II: le MHC di classe I si trovano su tutte le cellule del corpo e fanno in modo che queste siano...

Per numerosi tipi di cancro un ruolo fondamentale è giocato dalla diagnosi precoce. Attualmente, in Italia, è possibile sottoporsi ad alcuni esami tra i quali: il Pap-Test e la mammografia che (come vedremo nel Capitolo C11) sono in grado di...

Nella fase iniziale dell’infezione (definita infezione acuta), ovvero prima che la popolazione dei linfociti T helper sia gravemente decimata, i linfociti B rispondono agli antigeni del virus, producendo anticorpi circolanti, e milioni di linfociti T...

Nel 1763, grazie a una serie di esperimenti eseguiti sulle rane, lo scienziato italiano Luigi Galvani scoprì che la conduzione nervosa è associata a fenomeni elettrici. Le cariche elettriche sono di due tipi, quella positiva e quella negativa:...