Le due divisioni meiotiche si suddividono in profase, metafase, anafase e telofase. Queste fasi, che hanno lo stesso nome delle fasi mitotiche ma sono caratterizzate da eventi in parte differenti, sono accompagnate dal numero I o II, che indica...

Il calore è una modalità di trasferimento di energia da un corpo a una temperatura più elevata a uno con una temperatura più bassa. Il trasferimento cessa non appena i due corpi hanno raggiunto la stessa temperatura (figura 11). Il calore è un...

Un aspetto significativo della duplicazione del DNA è che diversi tipi di DNA polimerasi hanno anche la funzione di correggere alcuni errori che si potrebbero verificare durante questo processo: per esempio, l’aggiunta nel filamento in costruzione...

When the human genome was first fully sequenced, it was often described as the recipe for making a person. In reality, the genome is more like an entire cookbook that can produce hundreds of different cell types and a staggering range of cell functions...

The food-poisoning outbreak occurred in Germany in late spring 2011, which sickened thousands of people and killed 31, involved a novel kind of Escherichia coli bacterium never seen before. In June researchers in Münster, Germany, announced that the...

Al secondo tipo di virus degli eucarioti che possono integrarsi nel cromosoma della cellula ospite appartengono i retrovirus a RNA. Il virus HIV dell’immunodeficienza umana, ossia la causa dell’AIDS, è un esempio di retrovirus a RNA (figura 13A)....

Lo sviluppo delle tecniche per ottenere frammenti di DNA e per produrne numerose copie ha reso possibile il sequenziamento del DNA, ossia la determinazione della sequenza nucleotidica di un determinato segmento di DNA. La conoscenza delle sequenze...

Talvolta può risultare interessante, o utile per motivi medici, studiare quali sono in un organismo gli effetti derivanti dalla mancanza di un gene; a tal fine, gli scienziati hanno provato a inattivare determinati geni di alcuni animali. Per poter...

Many inherited disorders are, like the white flowers of Mendel’s pea plants, the result of the coming together of two recessive alleles. Individuals heterozygous for the gene are usually symptom-free; in the heterozygote enough of the particular...

Un terzo tipo di selezione naturale, la selezione direzionale, agisce per aumentare la proporzione di individui con una caratteristica fenotipica estrema (figura 26A). Essa tende perciò a sostituire gradualmente nel pool genico un allele (o un gruppo...

Finora abbiamo esaminato processi graduali di speciazione in cui predomina la componente geografica. Vi possono essere, però, speciazioni in cui le differenze genetiche tra due popolazioni che vivono nello stesso territorio si instaurano lentamente in...

Pur non essendo di primaria importanza nella storia della Terra, gli eventi che hanno portato all’estinzione dei dinosauri sono tra quelli più studiati per l’interesse che questi giganteschi rettili hanno sempre suscitato. Per circa 150 milioni di...

I tessuti connettivi tengono uniti, nutrono, sostengono e proteggono gli altri tre tipi di tessuti (tabella 3). La caratteristica strutturale comune a tutti i tessuti connettivi è la presenza di: cellule tipiche del tessuto come i fibroblasti che...

Le cellule staminali dell’osso, chiamate cellule osteoprogenitrici, sono le uniche a mantenere la capacità di dividersi e dalla loro mitosi hanno origine gli osteoblasti (che in greco significa «embrioni di ossa»), cellule deputate alla produzione...

I muscoli di un cadavere diventano rigidi a causa dall’assenza di ATP; in tal caso, infatti, non può avvenire la rottura dei ponti trasversali actina-miosina e il muscolo rimane contratto. Questo fenomeno è chiamato rigor mortis e aiuta il medico...

Eritrociti e leucociti vengono prodotti attraverso un processo chiamato emopoiesi, a partire da particolari cellule staminali che si differenziano in cellule staminali mieloidi e linfoidi. Le cellule staminali mieloidi generano globuli rossi,...

Un evento estremamente frequente, e di solito innocuo, che può essere provocato dall’eccessiva stanchezza, dall’assunzione di alcol o dal fumo, è la sensazione di avvertire la mancanza di un battito. Questo fenomeno viene detto extrasistole e si...

Il colesterolo è una molecola essenziale per le cellule dato che è un costituente delle membrane cellulari e il precursore degli ormoni sessuali e di altri ormoni steroidei. Tuttavia, quantità eccessive di colesterolo nel sangue sembrano correlate...

Dalla laringe l’aria passa nella trachea, le cui pareti sono rinforzate da anelli cartilaginei che le impediscono di collassare, cioè di restringersi, durante l’inspirazione. Gli anelli cartilaginei sono a forma di C poiché la parte posteriore...

L’epatite A è causata da un virus che si trasmette attraverso gli alimenti o le acque contaminate. L’infezione provoca nausea, malessere, febbre e ittero (la pelle diventa gialla a causa della presenza nel sangue di un eccesso di bilirubina, un...

Vengono definite intolleranze alimentari le reazioni anomale che alcune persone possono manifestare nei confronti di alcuni cibi. Tra le intolleranze alimentari vi sono l’intolleranza al lattosio e la celiachia. L’intolleranza al lattosio dipende...

L’ADH si forma nell’ipotalamo ed è accumulato e liberato dall’ipofisi, una ghiandola posta nell’encefalo che secerne un certo numero di ormoni e svolge un importante ruolo di controllo nel sistema nervoso (figura 7). Se l’ADH è assente, la...

L’urina ha un colore giallo più o meno marcato a seconda della sua concentrazione e normalmente ha un aspetto limpido. Il suo colore dipende dal pigmento che deriva dalla distruzione dell’emoglobina, l’urocromo. Solo in alcuni casi può variare...

L’innalzamento della temperatura corporea, ovvero la febbre, non è dovuto a un cattivo funzionamento dell’ipotalamo, ma a una risposta fisiologica a determinati stati dell’organismo che necessitano la regolazione del termostato cerebrale a una...

I vaccini possono essere di diversa natura, ma si basano tutti sul principio di rendere il sistema immunitario in grado di mettere in atto una risposta prima che l’individuo si ammali. Ciò è possibile somministrando l’antigene, indebolito tanto...

Le attività dei linfociti T citotossici, così come quelle dei linfociti B, sono regolate dai linfociti T helper. Questi linfociti sono caratterizzati dai recettori CD4, che riconoscono e legano gli antigeni estranei esibiti in associazione alle...

Ancora oggi l’arma più efficace per combattere l’HIV è la prevenzione, che consiste per esempio nell’usare il preservativo nei rapporti sessuali (figura 28) o nell’utilizzare siringhe sterili monouso; in caso di contagio, tuttavia, i malati...

Se l’assone è percorso da uno stimolo, l’oscilloscopio registra una brevissima inversione di polarità, cioè la carica interna diventa temporaneamente positiva rispetto all’esterno (vedi figura 5C). Questa inversione di polarità è il...

La parola «oppio» proviene dal greco opion, che significa «polpa di papavero». Dall’epoca degli antichi greci, la polpa di papavero e i suoi derivati, come la morfina, sono le sostanze più potenti per combattere il dolore (analgesici). I...

È importante sottolineare che, dal punto di vista anatomico, i neuroni motori del sistema somatico sono distinti e separati da quelli del sistema autonomo sebbene i loro assoni possano far parte dello stesso nervo. I corpi cellulari dei neuroni motori...

L’occhio da solo interessa il 70% di tutti i recettori di senso del corpo; i fotorecettori sono sensibili alla luce e trasmettono l’impulso al SNC per dare origine alla visione. In ogni occhio umano i fotorecettori sono circa 125 milioni e sono...

Oggi è molto frequente dare la colpa dei nostri problemi fisici e della nostra stanchezza mentale allo stress. Spesso subiamo ritmi di lavoro frenetici, frequenti spostamenti in automobile o con mezzi pubblici, orari instabili per il riposo e per i...

Anche in molti animali il testosterone è responsabile di quei caratteri sessuali secondari che determinano le differenze anatomiche, o dimorfismo sessuale, tra maschi e femmine. Sono esempi di dimorfismo i palchi delle renne, la criniera del leone...

Oltre agli organi genitali interni ed esterni, come tutti i mammiferi le femmine della specie umana possiedono due ghiandole sudoripare modificate le mammelle, che producono un liquido ricco di sostanze nutritizie e anticorpi, il latte. Nella donna le...

Per la maggior parte degli esseri umani esiste una netta divisione tra i due sessi che è di natura non solo anatomica, ma anche fisiologica e comportamentale; molte persone (circa il 5-10% della popolazione) vivono però una realtà diversa,...

Durante l’ultimo trimestre il feto aumenta molto in dimensioni e in peso; infatti normalmente le sue dimensioni raddoppiano proprio durante gli ultimi due mesi di gravidanza. Nell’ultimo mese il feto acquista gli anticorpi materni che, essendo...

Ogni corpo ha una densità caratteristica (figura 6), che si determina calcolando il rapporto tra la massa e il volume che esso occupa. La densità è una proprietà intensiva della materia poiché non dipende dalla quantità di materia presente nel...

Potremmo ora domandarci se l’acqua può bollire a una temperatura più bassa o più alta di 100 °C: la risposta è sì. La temperatura di fusione e quella di ebollizione, infatti, dipendono dalla pressione. Se la pressione esterna si abbassa,...

Georg Ernest Stahl è il medico e chimico tedesco che elaborò la teoria del flogisto. Stahl era docente di medicina all’Università di Halle; morì a Berlino nel 1734. Fin dall’antichità, l’«aria» era stata considerata uno degli elementi...

Uno dei principi fondamentali della biologia è che tutti gli organismi viventi sono formati da una o più cellule simili. Questo concetto è d’importanza capitale per la biologia in quanto mette in evidenza l’unitarietà di base di tutti i sistemi...

Un altro evento fondamentale nella storia della vita sulla Terra è stata la comparsa della pluricellularità, cioè di organismi costituiti da diversi tipi di cellule. Le prime forme di vita pluricellulari, per quanto è possibile dedurre dalle...

L’era mesozoica (o Mesozoico), che va da 245 a 65 milioni di anni fa, viene suddivisa in tre periodi: Triassico, Giurassico e Cretaceo. Si ritiene che il clima nel corso di questa era geologica fosse piuttosto caldo e secco; le terre emerse erano...

Il primo scienziato europeo che elaborò una teoria sistematica dell’evoluzione fu il francese Jean-Baptiste de Lamarck (figura 16). Questo «naturalista giustamente famoso», come lo definì lo stesso Darwin, nel 1801 ipotizzò arditamente che tutte...

Un’altra serie di prove a supporto dell’evoluzione è fornita da una scienza nota come biogeografia: lo studio della distribuzione delle piante e degli animali nelle diverse regioni del mondo. Gli esploratori naturalisti, tra cui Darwin e Wallace,...

Da molto tempo, per classificare gli organismi e studiarne le relazioni filogenetiche, vengono presi in grande considerazione anche altri tipi di informazioni. Per esempio i fossili, nel caso siano disponibili, hanno spesso fornito un validissimo...

Le savane sono praterie tropicali in cui le stagioni secche si alternano a quelle umide; la vegetazione è in genere limitata a pochi alberi sparsi, soprattutto acacie (figura 17), che crescono in mezzo a grandi distese di graminacee. Tutte le piante...

Tutte le cellule eucariote (comprese quelle fotosintetiche) possiedono numerosi organuli provvisti di una doppia membrana chiamati mitocondri, che hanno funzione energetica (figura 14). Nel processo di respirazione cellulare, che avviene all’interno...

La conoscenza del mondo è strettamente legata ai mezzi che si hanno per studiarlo. L’occhio umano è assai complesso e permette di vedere distintamente oggetti piccoli fino a pochi decimi di millimetro e oggetti molto lontani (come per esempio le...

Le cellule dispongono anche di un certo numero di meccanismi per riparare tratti di DNA che hanno subito una mutazione; tre di essi sono elencati nella tabella 2. Tutti questi meccanismi utilizzano particolari proteine che hanno il compito di...

Il cancro (chiamato anche neoplasia o tumore maligno) è una malattia in cui le cellule sfuggono all’influenza di quei fattori, ancora in parte sconosciuti, che regolano la normale crescita cellulare; ne consegue che le cellule si moltiplicano senza...