Prima che un dato segmento di DNA (per esempio un gene o parte di esso) possa essere clonato, sequenziato o manipolato, deve essere localizzato e isolato. I cromosomi, anche quelli delle più semplici cellule eucariote, contengono un’enorme quantità...

Le tecniche per produrre alimenti mediante l’utilizzo di organismi viventi sono molto antiche: ne sono esempi la panificazione e la produzione di bevande alcoliche; questi processi, tuttavia, non prevedono manipolazioni genetiche e vengono quindi...

Ogni organismo diploide può avere soltanto due alleli per ogni gene, ma in una popolazione di organismi possono essere presenti più di due forme alleliche per uno stesso gene; si hanno perciò alleli multipli che derivano da differenti mutazioni...

Negli esempi che abbiamo visto finora la selezione naturale porta sempre all’eliminazione di una parte della popolazione in possesso dei fenotipi meno adattati all’ambiente. In alcuni casi, invece, come nel modello di selezione bilanciata, il...

La speciazione improvvisa, o istantanea, è un processo che riguarda prevalentemente gli organismi vegetali e si verifica in tempi brevi. Un meccanismo accertato che determina speciazione improvvisa è la poliploidia, che consiste in un aumento del...

Mentre i tessuti epiteliali sono classificati secondo la forma e la disposizione delle cellule, i tessuti connettivi sono raggruppati secondo le caratteristiche della loro matrice extracellulare. Prenderemo ora in esame le caratteristiche di varie...

L’insieme delle caratteristiche di resistenza e robustezza delle nostre ossa sono determinate dalla loro struttura microscopica, che nell’osso compatto si basa su unità funzionali chiamate osteoni (figura 6). Ogni osteone è formato da lamelle di...

Quando lo ione calcio Ca2+ si combina con le molecole di troponina, queste subiscono un cambiamento di conformazione che produce lo scivolamento delle catene di tropomiosina e l’esposizione dei siti di legame dei ponti trasversali. La disponibilità...

La coagulazione del sangue è una complessa serie di reazioni che richiede la presenza delle piastrine e di almeno 15 fattori che normalmente si trovano nella corrente sanguigna o sulle membrane cellulari. Analizziamo ora la sequenza delle reazioni che...

La trachea si divide in due bronchi principali, che a loro volta si suddividono in ramificazioni sempre più piccole (bronchioli) formando una specie di albero rovesciato (figura 5). Bronchi e bronchioli sono circondati da un sottile strato di tessuto...

At the beginning of December 2010 the World Health Organization (WHO) endorsed a new and novel rapid test for tuberculosis (TB), especially relevant in countries most affected by the disease. Tuberculosis is an infectious bacterial disease (figure A),...

In molti Paesi del mondo, vari fattori hanno contribuito fortemente al manifestarsi di alcune patologie legate ai disordini alimentari (figura 18). Un grosso problema che caratterizza i disordini alimentari è la difficoltà a considerarli per quello...

Il rene contribuisce a mantenere il pH dell’organismo costante, grazie alla regolazione degli ioni H+. Il pH del sangue deve mantenersi tra i valori 7,35 e 7,45 perché le proteine, per mantenere le loro caratteristiche e funzionare correttamente,...

Per le analisi serve un campione di circa 10 ml di urina, raccolta in modo igienico e conservata al fresco (campione uretrale), oppure il medico può decidere di prelevarla direttamente dalla vescica con l’aiuto di un’ecografo (campione vescicale)....

Secondo l’Organizzazione Mondiale per la Sanità, dal 2002 l’Europa viene considerata fuori pericolo dal rischio poliomielite; gli ultimi due casi, infatti, di questa malattia si sono registrati nel 1982 in Italia e in Turchia. Il merito di aver...

Per poter eliminare le sostanze estranee potenzialmente patogene che invadono un organismo, il sistema immunitario deve ovviamente saper riconoscere, e quindi non attaccare, tutte le strutture molecolari che fanno parte dei suoi tessuti; in poche...

In Italia vi è stato un picco di malati di AIDS nel 1995; negli ultimi quindici anni è diminuito il numero di casi totali, percentualmente il contagio fra i tossicodipendenti è inferiore mentre è aumentato fra gli eterosessuali. Oggi sono circa 150...

Una caratteristica importante dell’impulso nervoso è che, una volta originatosi, la temporanea inversione di polarità da esso prodotta continua a spostarsi lungo l’assone. Il potenziale d’azione si autopropaga perché nel momento di massima...

Viene definito psicofarmaco una sostanza che è in grado di modificare lo stato d’animo e il comportamento di una persona interagendo chimicamente con alcune aree del suo encefalo. Vi sono diversi tipi di psicofarmaci tra cui gli ansiolitici, gli...

Il sistema nervoso autonomo viene suddiviso, a sua volta, nei sistemi simpatico e parasimpatico (figura 18), che si distinguono dal punto di vista anatomico e funzionale. Dal punto di vista funzionale i due sistemi sono in genere antagonisti. Come si...

L’occhio viene suddiviso dal cristallino in una camera anteriore e posteriore. La camera anteriore è occupata da un liquido simile a quello cefalorachidiano, chiamato umor acqueo. Questo viene prodotto a livello dei corpi ciliari e viene portato...

Rebecca is 11 years old and has just been diagnosed with diabetes. Nothing unusual in that, as diabetes is now one of the fastest-growing diseases of childhood. But Rebecca’s doctors are confused: what kind of diabetes does she have? Some of her...

Come abbiamo visto, i testicoli per funzionare in modo adeguato devono rimanere nello scroto, a una temperatura inferiore rispetto a quella degli organi interni. Nel 10% dei bambini nati prematuri si può verificare la mancata discesa di uno o due...

Per endometriosi si intende la proliferazione di tessuto dell’endometrio dell’utero su superfici e organi diversi (per esempio, ovaie, reni, vescica o intestino), dove questo non dovrebbe essere presente. A volte il tessuto endometriale si infiltra...

Robert Edwards was awarded the 2010 Nobel Prize for the development of human in vitro fertilization (IVF) therapy. His achievements have made it possible to treat infertility, a medical condition afflicting a large proportion of humanity including more...

In seguito a un eccesso di estrogeni può capitare che nelle ovaie di una donna, invece di un solo oocita, ne maturino due. Dopo la fecondazione, quindi, nell’utero si impianteranno due embrioni, ciascuno con la propria placenta e il proprio sacco...

La prima teoria riguardo all’origine della vita venne elaborata dal biochimico russo A.I. Oparin (1894-1980). Secondo questo scienziato, la comparsa della vita sulla Terra fu preceduta da una lunga serie di eventi che prende il nome di evoluzione...

Il Cenozoico (o era cenozoica) è l’era geologica che comprende gli ultimi 65 milioni di anni e che, per la grande quantità di reperti fossili e informazioni di tipo geologico che la riguardano, viene suddivisa non solo in periodi (Paleogene e...

Altre prove a sostegno dell’evoluzione provengono dai reperti fossili che, una volta analizzati e datati, possono rivelare fra l’altro qual è stata la successione delle antiche forme di vita; i fossili indicano che gli organismi più semplici si...

Oggi, con l’aiuto delle moderne tecniche, è possibile analizzare la struttura di molte molecole biologiche contenute nelle cellule e individuare così le eventuali differenze presenti, per esempio, nel patrimonio genetico di due diversi organismi....

Le regioni con inverni miti e piovosi ed estati lunghe e asciutte, come le coste meridionali dell’Italia e della Grecia, sono dominate da alberi piccoli (per esempio l’olivo) e, spesso, da arbusti aromatici spinosi con foglie coriacee e...

Le attività di una cellula richiedono energia. Come abbiamo già visto, le cellule autotrofe fabbricano i propri composti organici ricchi di energia a partire da molecole inorganiche, mentre quelle eterotrofe devono procurarsi le molecole organiche da...

The crisis at the Fukushima Daiichi nuclear power plant in the wake of the March 11 2011 earthquake and tsunami has raised concerns over the health effects of radiation exposure: what is a «dangerous» level of radiation? How does radiation damage...

Più di un decennio fa, alcuni scienziati hanno messo a punto una tecnica che permette di ottenere non solo copie identiche (cloni) di geni o di cellule, ma anche di animali molto evoluti come i mammiferi; questa tecnica si basa sulla fusione tra una...

Oltre alle interazioni che avvengono tra alleli diversi dello stesso gene, si hanno anche interazioni tra alleli di geni differenti. In realtà, la maggior parte delle caratteristiche, sia strutturali sia chimiche, che costituiscono il fenotipo di un...

One of the classic studies of sexual selection is by Malte Andersson, who provides dramatic support for Darwin’s proposal that female preference plays a role in producing male ornamentation. Andersson manipulated the tail length of male African...

Scars are areas of fibrous tissue that replace normal skin after injury. A scar results from the biological process of wound repair in the skin and other tissues of the body. Thus, scarring is a natural part of the healing process. With the exception...

Durante la fase della crescita le ossa si allungano e diventano anche più spesse. La lunghezza aumenta grazie al disco epifisario a livello della metafisi (vedi figura 4); tale disco è formato di cellule cartilaginee, i condrociti, che si dividono in...

Per contrarsi il muscolo ha bisogno di energia, quindi di ATP; purtroppo la quantità di ATP che può accumulare dura solo per 5 secondi, poi deve essere nuovamente sintetizzata. Il muscolo riesce a procurarsi ATP in tre modi: con la scissione...

La quantità degli elementi figurati e di molte molecole presenti nel sangue può essere rilevata mediante una serie di analisi che vengono effettuate grazie a un semplice prelievo di pochi millilitri di sangue. Il prelievo del sangue normalmente viene...

Come abbiamo visto per il naso, anche la trachea, i bronchi e i bronchioli, che sono adibiti principalmente al trasporto di aria da e verso gli alveoli, sono rivestiti internamente da cellule epiteliali; questo tessuto comprende sia cellule...

Like many marine organisms today, the earliest animals probably had a salt and mineral composition much like that of the seas in which they lived. They were probably also isotonic with the surroundings; that is, the organisms and their environment each...

La cistite è un’infezione della vescica, in genere di origine batterica, che provoca fastidiosi disturbi, come dolori pelvici, bruciori mentre si urina e frequenti stimoli a urinare; più di un terzo delle donne soffre, almeno una volta nella vita,...

Uno degli aspetti più interessanti della risposta immunitaria è la grande varietà di antigeni contro i quali un singolo individuo può produrre anticorpi. Inoltre, gli anticorpi possono essere formati non solo contro i naturali e comuni invasori che...

Quando una persona subisce ustioni molto estese, la barriera protettiva formata dalla pelle rimane danneggiata; per queste persone il pericolo maggiore e più immediato è costituito dalle gravi infezioni verso cui diventano vulnerabili e dalla perdita...

La risposta di un neurone a uno stimolo è del tipo «tutto o niente»: se lo stimolo è abbastanza forte si genera un potenziale d’azione, altrimenti esso non viene prodotto. Inoltre, in un dato neurone, il valore di questi potenziali rimane sempre...

Creating and sculpting cells and organs that develop in the embryo requires the construction signals to be delivered at the right place and the right time. Many types of cell send out factors that influence the growth and development of other cells...

The human eye is an exquisitely complicated organ. It acts like a camera to collect and focus light and convert it into an electrical signal that the brain translates into images. But instead of photographic film, it has a highly specialized retina...

La stretta comunicazione che si viene a creare durante il rapporto sessuale tra la mucosa vaginale e quella del pene determina una notevole facilità di trasmissione di infezioni da un individuo all’altro. Tali infezioni sono dovute a microrganismi...