Il processo di demolizione del cibo ha inizio all’interno della bocca (figura 4), dove i denti triturano gli alimenti e la saliva imbeve il cibo, formando una massa molle pronta per essere deglutita, chiamata bolo. Gli esseri umani possiedono 32...

Lo stomaco umano (figura 8A) è un organo muscolare a forma di sacco che, negli adulti, ha una capacità media di circa 1,2 litri, ma che può dilatarsi fino a contenere anche 4 litri di cibo. La parete dello stomaco è molto spessa ed è ricca di...

Anche se l’amilasi salivare degrada gli zuccheri nella bocca e la pepsina digerisce le proteine nello stomaco, in realtà è nell’intestino che si svolge la maggior parte del processo di demolizione delle molecole alimentari e dell’assorbimento...

L’acqua e le molecole alimentari prodotte dai processi digestivi sono assorbite attraverso le cellule epiteliali della mucosa intestinale. I nutrienti possono essere assorbiti mediante trasporto attivo, passivo o facilitato (vedi Capitolo A7), a...

Il fegato è in grado di trasformare in glucosio vari tipi di molecole alimentari e molti tessuti possono utilizzare acidi grassi come sostanze combustibili alternative: le richieste energetiche del corpo possono quindi essere soddisfatte anche da uno...

All’omeostasi, ossia al mantenimento di un ambiente interno costante del corpo, contribuiscono numerose attività diverse. Tra gli esempi considerati nei capitoli precedenti ricordiamo la regolazione dei livelli di glucosio ematico, l’assorbimento...

La regolazione dell’ambiente chimico interno da parte dei reni comporta la soluzione di tre problemi differenti, ma collegati tra loro. L’escrezione dei rifiuti metabolici che si accumulano nel sangue: i principali materiali di rifiuto che le...

Gli ureteri sono condotti del diametro di 6 mm e lunghi circa 25 cm che collegano le pelvi renali con la parte posteriore della vescica; sono costituiti di tre strati distinti di tessuto: epitelio di transizione, epitelio particolare con cellule...

Il controllo della temperatura corporea è un altro importante fattore di regolazione dell’ambiente interno; le due principali fonti di calore corporeo sono l’energia radiante del Sole, utilizzata soprattutto dagli animali ectotermi come i rettili,...

Nel Capitolo C3 abbiamo visto che a livello di capillari sanguigni, grazie alla pressione idrostatica, una parte di liquido diffonde nel tessuto extracellulare e da qui alle cellule. Una parte di questo liquido rientra in circolo, mentre l’altra...

L’ambiente in cui viviamo è densamente popolato da agenti estranei, come virus e batteri, molti dei quali sono potenzialmente nocivi; la difesa contro questi microrganismi è un aspetto essenziale per conservare la propria omeostasi. La minaccia...

Quando un agente patogeno cerca di entrare nel nostro corpo incontra una prima barriera costituita da un rivestimento esterno, la pelle, e uno interno, formato dalle mucose e dai succhi gastrici. La pelle, se è integra, difficilmente lascia passare...

Perché si inneschi una risposta immunitaria occorre innanzitutto che un antigene, ossia una molecola o una struttura cellulare che l’organismo non riconosce come propria (non self), incontri un linfocita e che questo si attivi. In genere con il...

I linfociti B sono i principali protagonisti di un tipo di difesa immunitaria, detto risposta umorale (dal latino umor, liquido), caratterizzato dalla formazione di anticorpi, proteine globulari complesse che fanno parte di una famiglia di molecole...

Oltre alla risposta immunitaria basata sull’azione degli anticorpi, esiste un altro meccanismo immunitario, altamente specifico, che è innescato da una classe diversa di linfociti, i linfociti T (figura 16). Mentre gli anticorpi circolanti prodotti...

Ogni tipo di cancro, o tumore maligno, ha in genere componenti sia genetiche sia ambientali; ciò significa che non esiste un tumore che non derivi da un’alterazione a livello genetico, ma anche che un tumore ha una probabilità molto minore di...

Fino a non molto tempo fa le epidemie causate da malattie infettive mortali erano un fatto piuttosto comune. Tuttavia, a partire dagli anni Trenta del secolo scorso, con la scoperta dei farmaci antibiotici (efficaci contro le infezioni batteriche) e...

La regolazione della trascrizione nelle cellule eucariote presenta notevoli analogie, ma anche molte differenze rispetto a quella che avviene nei procarioti. In entrambi i tipi di cellule, per esempio, al processo di trascrizione partecipano sia le...

Il mantenimento dell’omeostasi prevede la regolazione di diverse attività fisiologiche. Le condizioni interne ed esterne al corpo devono essere costantemente soggette a controllo e le informazioni che ne derivano devono essere integrate affinché il...

I segnali viaggiano da un neurone all’altro attraverso giunzioni specializzate dette sinapsi, che possono essere di due tipi: elettriche e chimiche. La sinapsi elettrica è una giunzione comunicante attraverso cui il potenziale d’azione si...

Il sistema nervoso degli esseri umani, e di tutti gli animali più complessi, ha un certo numero di suddivisioni che possono essere distinte secondo criteri anatomici o fisiologici. Il criterio anatomico prevede la suddivisione in sistema nervoso...

Il sistema nervoso centrale (o SNC) è costituito dall’encefalo e dal midollo spinale (figura 1); entrambi sono avvolti e protetti da tre membrane, le meningi (figura 2). La più esterna e più resistente delle meningi è la dura madre, chiamata...

A mano a mano che, nel corso del tempo, gli animali si sono evoluti, le funzioni di integrazione e controllo sono diventate sempre più complesse. Perciò si è evidenziata nel regno animale una tendenza evolutiva verso la centralizzazione...

Il cervello è un organo che, nella specie umana, pesa circa 1400 grammi, ha una consistenza molle ed è una struttura estremamente sofisticata. Le sue funzioni sono essenziali non solo per integrare e controllare la moltitudine di attività...

Come abbiamo visto, nell’encefalo c’è, come in qualsiasi altra parte del corpo, una suddivisione del lavoro e le diverse regioni svolgono differenti funzioni specifiche. Tuttavia, l’integrazione e il controllo di un buon numero di processi che...

I recettori sensoriali sono strutture a cui giungono stimoli di natura chimica o fisica quali la pressione, i suoni, la temperatura, le vibrazioni, la luce e le sostanze chimiche. Noi percepiamo sensazioni diverse non perché gli stimoli sensoriali si...

Le ghiandole sono ammassi di cellule epiteliali o neurosecretici e vengono classificate in esocrine ed endocrine (figura 1). Le ghiandole esocrine secernono i loro prodotti direttamente all’interno del corpo (per esempio, le ghiandole sudoripare o...

L’ipofisi (o ghiandola pituitaria) è una piccola ghiandola localizzata alla base del cranio sotto un importantissimo centro encefalico, l’ipotalamo, da cui essa viene controllata attraverso un sottile peduncolo riccamente vascolarizzato e...

La tiroide è una ghiandola endocrina, a forma di farfalla, posta alla base del collo davanti alla trachea; è formata da due lobi e da una porzione centrale chiamata istmo. La tiroide secerne, sotto l’influenza dell’ormone ipofisario TSH...

A partire dall’adolescenza, e fino alla vecchiaia, il maschio della specie umana produce ogni giorno all’interno delle gonadi, o testicoli, parecchie centinaia di milioni di gameti (circa 300 milioni al giorno), gli spermatozoi. Come avviene nella...

Come quello maschile anche il sistema riproduttore della donna è costituito da un insieme di organi e ghiandole. Le strutture principali sono illustrate nella figura 6: due gonadi, chiamate ovaie; due ovidotti, o tube di Falloppio; l’utero,...

Al di là delle componenti psicologiche, affettive o sociali che il rapporto sessuale implica, ci limitiamo qui a descrivere le modificazioni fisiologiche del corpo femminile e maschile durante le diverse fasi dell’accoppiamento. Fase...

Dopo circa 36 ore dalla fecondazione, l’ovulo si divide formando due cellule, dopo 60 ore le due cellule si dividono formandone quattro e dopo tre giorni si passa alla divisione in sedici cellule ammassate tra loro, che danno un aspetto generale...

L’unità di misura della lunghezza nel SI è il metro, m. L’antico metro campione, in platino-iridio, è tuttora conservato a Sèvres, vicino a Parigi. Oggi l’unità standard si ricava misurando lo spazio percorso dalla luce nel vuoto durante un...

Per raccogliere con ordine i dati provenienti da osservazioni e misurazioni, occorre individuare per prima cosa le variabili in gioco, in particolare la variabile indipendente e quelle dipendenti, selezionando successivamente le unità di misura idonee...

I sistemi costituiti da due o più sostanze sono i miscugli (o miscele); anche i miscugli possono essere omogenei o eterogenei (tabella 3). Se prendiamo del sale da cucina e lo sciogliamo completamente in acqua, avremo un miscuglio omogeneo. I grani...

Consideriamo un materiale che passa dallo stato liquido allo stato aeriforme; come abbiamo visto nel primo paragrafo di questo capitolo, il gas tende a occupare tutto lo spazio di­sponibile (figura 12). In questo modo, il volume aumenta notevolmente;...

I miscugli eterogenei di liquidi o solidi, aventi densità diverse, possono essere separati per stratificazione (o decantazione) di uno sull’altro. La centrifuga è un dispositivo che fornisce accelerazioni superiori a quella di gravità, consentendo...

I nomi attribuiti agli elementi hanno diverse origini: alcuni sono stati scelti per onorare qualche grande scienziato (fermio, einsteinio, curio) o il nome di nazioni o continenti (germanio, francio, americio). Altri derivano dal nome di pianeti...

«Mi sono dato come legge di procedere sempre dal noto all’ignoto, e di non fare alcuna deduzione che non sgorghi direttamente dagli esperimenti e dall’osservazione». In questo brano di Antoine Lavoisier (figura 2) è condensato il modo di...

Gli oggetti che vediamo con i nostri occhi e tocchiamo con le mani, e anche tante altre cose che non vediamo (come i gas), appartengono a quel mondo che noi chiamiamo materiale. Come abbiamo visto nel capitolo 3, la materia è formata da sostanze...

La contaminazione delle acque nei siti inquinati, la presenza delle polveri sottili nell’aria che respiriamo e dei metalli pesanti negli alimenti sono esempi in cui la composizione chimica delle sostanze è alterata per la presenza di impurezze,...

Quando gli atomi si avvicinano per dare origine a ioni o molecole, solo gli elettroni più esterni partecipano all’operazione. Il nucleo e i rimanenti elettroni non intervengono. Ciò che determina queste aggregazioni di atomi (oppure di ioni) è...

Se le caratteristiche degli atomi che si legano sono nettamente diverse, con uno dei due che attrae fortemente gli elettroni mentre l’altro li respinge, si avrà addirittura il trasferimento di elettroni dall’uno all’altro. L’atomo che li perde...

Riconsiderando il precedente schema di reazione, notiamo che il numero di atomi di ossigeno (1) nei prodotti è inferiore a quello dei reagenti (2). Affinché la legge di Lavoisier sia rispettata, è necessario eseguire un’operazione chiamata...

L’acqua resta allo stato liquido in un intervallo di temperatura molto grande, da 0 °C (temperatura di fusione) a 100 °C (temperatura di ebollizione). Anche questa proprietà è unica e si può spiegare ancora in base al legame a idrogeno: per...

Quando la ionizzazione di una sostanza determina il rilascio di uno o più ioni H+, o ioni idrogeno, si può definire tale sostanza un acido. Se invece vengono liberati ioni OH-, o ioni idrossido, allora siamo in presenza di una sostanza chiamata base....

Il più semplice degli alcani è il metano, CH4. I quattro atomi di idrogeno circondano l’atomo di carbonio: la struttura è perfettamente tetraedrica con angoli di legame di 109,5° (figura 1). I due idrocarburi sucessivi sono l’etano, C2H6, e il...

In presenza di opportuni catalizzatori, cioè sostanze che accelerano e facilitano le reazioni, le molecole di molti alcheni sono in grado di congiungersi l’una all’altra tramite una reazione di addizione al doppio legame carbonio-carbonio che si...

I monosaccaridi sono i carboidrati più semplici e, a seconda del numero di atomi di carbonio, si suddividono in triosi, tetrosi, pentosi, esosi ecc. Le loro caratteristiche strutturali e la loro reattività chimica sono determinate dai gruppi...