Il tipo di movimento che i muscoli provocano a livello delle articolazioni dipende dall’attività antagonista di una coppia di muscoli: quando uno si contrae, l’altro si rilassa. Se entrambi si contraggono, l’articolazione diventa rigida....

Il rachitismo è una malattia infantile in cui si ha un difetto di calcificazione delle ossa; di conseguenza si verifica un rammollimento osseo e le ossa delle gambe che sostengono il peso del corpo si presentano chiaramente arcuate. Di solito il...

Quando si opera in laboratorio o si risolve un problema è spesso necessario effettuare calcoli con le misure. Molti errori banali possono essere evitati ricordando quattro regole pratiche. La quantità di una grandezza è rappresentata sempre da un...

Esercizio guidato Calcola la massa di un cubetto di ghiaccio del volume di 2,5 cm3, sapendo che la sua densità a 0 °C è 0,92 g/cm3. Se tutto il ghiaccio fonde e viene portato alla temperatura di 4 °C, come si modifica il suo volume? (Ricorda che...

Le prime particelle subatomiche a essere identificate furono gli elettroni. La scoperta degli elettroni e delle loro proprietà viene attribuita al fisico britannico Joseph John Thomson (1856-1940) che utilizzò un’apparecchiatura chiamata tubo...

Esercizio guidato Uno ione contiene 26 p, 24 e-, 30 n. Scrivi il simbolo e calcola numero atomico e numero di massa. Soluzione Il numero atomico (Z) è 26, perché questo ione contiene 26 p. L’elemento con Z = 26 è il ferro. In questo caso siamo...

Le formule di alcune semplici molecole come ossigeno, idrogeno e acqua sono note anche a coloro che non hanno mai studiato chimica. Pochi sanno però che queste formule sono state oggetto di una disputa accesa tra il chimico torinese Amedeo Avogadro e...

Per bilanciare un’equazione è conveniente operare in quest’ordine: si bilanciano per primi i metalli e i non metalli presenti nei composti; anche quando sono presenti nei composti, ossigeno e idrogeno si bilanciano dopo gli altri elementi...

Quando utilizziamo la bilancia misuriamo la massa dei composti e degli elementi in grammi. Dobbiamo perciò imparare a risolvere due tipi di problemi. 1. Come si fa a sapere quante moli ci sono nella massa che stiamo misurando? Il numero di moli...

Si definisce coesione una forza che tiene unite molecole dello stesso tipo. L’acqua possiede un’elevata coesione che determina anche la sua notevole tensione superficiale. La superficie libera dell’acqua liquida si comporta come una membrana...

Gli organismi formati da più cellule presentano un ambiente interno costituito dai liquidi extracellulari da cui le singole cellule ricavano nutrienti e nei quali riversano rifiuti. Nell’evolvere funzioni specifiche, per esempio il movimento, le...

La previsione di Pasteur si rivelò esatta: anche dopo mesi, il brodo contenuto nella boccia rimaneva limpido e non si formava alcuna muffa. Nella parte iniziale del recipiente, invece, si era accumulato il pulviscolo che, entrato dall’apertura, non...

L’acqua si riscalda e si raffredda molto più lentamente di altri materiali come le rocce, la sabbia, i metalli; per questo motivo la presenza di estesi bacini di acqua mitiga l’escursione termica (▶figura 6). Questo effetto è dovuto...

Le biomolecole, come tutti i composti organici, sono costituite da catene carboniose unite ad uno o più gruppi funzionali che conferiscono loro specifiche proprietà. I polimeri inoltre possono cotenere monomeri con gruppi funzionali differenti. I...

In molte proteine la catena polipeptidica si piega in vari punti e si ripiega più volte su sé stessa. La forma che ne risulta è detta struttura terziaria della proteina (▶figura 20D). Alla struttura terziaria contribuiscono anche le α eliche e i...

Le malattie lisosomiali Le malattie lisosomiali (ML) sono gravi patologie genetiche causate dal malfunzionamento di uno dei molti enzimi che degradano diverse molecole all’interno dei lisosomi (▶figura). Nelle malattie lisosomiali, il difetto...

Il ruolo delle giunzioni occludenti è molto importante per la funzionalità dell’intestino umano, che costituisce la più ampia interfaccia tra l’ambiente esterno e l’organismo. L’integrità della barriera intestinale, infatti, è fondamentale...

Come abbiamo già detto, le sostanze polari quali gli amminoacidi o gli zuccheri e le sostanze dotate di carica come gli ioni non diffondono facilmente attraverso il doppio strato fosfolipidico. Eppure essi attraversano la membrana e lo fanno in due...

Rifacendoci agli studi condotti dal grande biologo evoluzionista Ernst Mayr (▶figura) sull’opera di Darwin nel corso del Novecento, possiamo dire che quella proposta da Darwin non era un’unica teoria ma un paradigma, formato da cinque teorie:...

Un’ulteriore tappa nella storia della vita è stata l’evoluzione di cellule dotate di compartimenti distinti chiamati organuli, capaci di assumere una funzione cellulare specifica. Questo evento si è verificato nella «terza settimana» della...

Le gimnosperme sono le piante il cui seme non è racchiuso in un frutto. Insieme alle felci, le gimnosperme formarono le grandi foreste che hanno dominato il paesaggio per più di 200 milioni di anni, fino alla comparsa delle angiposperme....

Le circa 5000 specie di mammiferi attuali vengono suddivise in tre gruppi principali: i monotremi, i marsupiali e i placentati (▶figura 19). I monotremi sono mammiferi primitivi che depongono uova. Le ghiandole mammarie sono prive di capezzoli; il...

Gli esseri umani hanno diversi gruppi sanguigni che dipendono dalla presenza, sulla superficie dei globuli rossi, di due antigeni diversi: chi possiede l’antigene A ha gruppo sanguigno A; chi possiede l’antigene B appartiene al gruppo B; chi...

Altezza, peso, colore della pelle, colore degli occhi, pressione arteriosa, sono tutti esempi di caratteri poligenici quantitativi. Un carattere quantitativo deve poter essere misurabile all’interno di un insieme di valori possibili e non sottostare...

Sul cromosoma X umano sono stati identificati circa 2000 geni. Gli alleli di questi loci seguono un modello di ereditarietà guale a quello del colore degli occhi nella drosofila. Per esempio, uno di questi geni presenta un allele mutante recessivo...

Il plasma è la frazione liquida del sangue. È formato per circa il 90% di acqua e contiene oltre 100 tipi di sostanze: gas disciolti (ossigeno e diossido di carbonio), ioni, molecole organiche di piccole dimensioni, proteine con varie funzioni,...

La comparsa, a partire da un singolo antenato, di un elevato numero di specie figlie ciascuna delle quali è adattata a occupare una specifica nicchia ecologica prende il nome di radiazione adattativa. Una radiazione adattativa ha inizio quando tra...

Le vitamine (▶tabella 3) sono un altro gruppo di sostanze nutritive essenziali. Come gli amminoacidi e gli acidi grassi essenziali, le vitamine sono composti organici di cui il corpo umano ha bisogno per la crescita e il metabolismo ma che non è in...

Le fasi finali della digestione delle proteine e dei carboidrati e l’assorbimento dei loro componenti avvengono fra i microvilli. Le cellule epiteliali che rivestono la mucosa secernono infatti numerose peptidasi che «tagliano» i polipeptidi in...

Il complesso meccanismo della duplicazione del DNA è straordinariamente preciso, ma non è perfetto. Innanzitutto la DNA polimerasi compie una quantità notevole di errori: il tasso osservato in E. coli di un errore ogni 105 basi duplicate, per quanto...

La terminazione avviene quando nel sito A entra uno dei tre codoni di stop: il ciclo di allungamento si arresta e la traduzione ha termine (▶figura 12). Questi codoni, UAA, UAG e UGA, non codificano nessun amminoacido e non si legano a un tRNA. Si...

Le mutazione genomiche o cariotipiche si verificano quando un organismo presenta dei cromosomi in più o in meno rispetto al normale. Se sono presenti interi corredi cromosomici in più o in meno si parla di euploidia aberrante; se invece è solo una...

Il controllo dell’espressione genica da parte di proteine regolatrici non è un meccanismo utilizzato esclusivamente dai procarioti; lo si osserva anche nei virus ed è importante anche negli organismi eucariotici (come vedremo in seguito). Lo...

In seguito, una serie di geni dell’embrione definisce la posizione di ciascuna cellula in un segmento rispetto agli assi corporei. Il risultato finale è che ogni cellula «sa» con precisione dove si trova all’interno dell’embrione. Questi geni,...

Oggi gli enzimi di restrizione si utilizzano per studiare sia il genoma dei batteri sia quello delle cellule eucariotiche. Nel caso dell’uomo, frammentando e analizzando il DNA di un enorme numero di cellule è stato possibile verificare che ciascun...

Avrai già capito che le popolazioni in natura non si trovano mai esattamente nelle condizioni necessarie a mantenerle all’equilibrio di Hardy-Weinberg. Per quali motivi allora questo modello viene considerato così importante per lo studio...

Le frequenze genotipiche possono subire cambiamenti anche nel caso in cui gli individui di una popolazione scelgano di accoppiarsi con partner dotati di genotipi particolari (un fenomeno chiamato accoppiamento non casuale). Per esempio, se la...

Se il contributo alla generazione successiva apportato dagli individui posizionati ai due estremi della distribuzione un carattere è maggiore di quello degli individui prossimi alla media, ci troviamo di fronte a una selezione divergente (o...

Le condizioni ambientali possono essere molto variabili: una notte può essere profondamente diversa dal giorno che l’ha preceduta, un giorno freddo e nuvoloso è diverso da uno caldo e limpido, la lunghezza del giorno e la temperatura cambiano con...

Attorno a 1,8 milioni di anni fa comparve in Africa Homo erectus. Più alto e robusto di H. habilis, aveva un cervello di dimensioni maggiori e il volto più simile a quello dell’uomo moderno. Un esemplare molto antico (vissuto 1,6 milioni di anni...

Il primo stadio della nostra cultura materiale, quello di saprofago-raccoglitore-cacciatore, è cominciato in Africa con le australopitecine ed è continuato poi con varie specie del genere Homo. Per gran parte degli ultimi 100000 anni queste attività...

Il tessuto connettivo ha una caratteristica distintiva: è costituito da cellule di forma varia (spesso irregolare) disperse in una matrice extracellulare formata da fibre proteiche immerse in una soluzione gelatinosa chiamata sostanza fondamentale....

Le alterazioni del controllo della divisione cellulare, che stanno alla base dell’insorgenza del cancro, possono essere paragonate ai comandi di un’automobile. Per mettere in moto una macchina è necessario fare due cose: premere il pedale del gas...

La distribuzione di O2 ai tessuti da parte del sangue rappresenta soltanto metà della sua funzione respiratoria. Il sangue deve anche raccogliere il diossido di carbonio, un prodotto metabolico della respirazione cellulare, ed eliminarlo dai tessuti....

A questo punto potresti chiederti come mai il flusso del sangue attraverso la midollare non elimini il gradiente osmotico verticale creato dalle anse di Henle. Ciò non avviene grazie alla disposizione parallela dei vasa recta nella midollare, che...

Le proteine MHC svolgono un ruolo chiave nell’instaurare la tolleranza nei confronti del self, senza la quale un organismo animale si autodistruggerebbe a opera del proprio sistema immunitario. Per tutta la durata della vita di un animale, i...

L’attività di secrezione di tutte le ghiandole endocrine non è continua, ma viene modulata in relazione a fattori che variano da ormone a ormone. Le ghiandole endocrine, infatti, non si attivano da sole, ma in risposta a stimoli di varia natura....

La comunicazione chimica tra cellule può essere vista come la premessa a una vera e propria regolazione ormonale. In questo senso, possiamo senz’altro affermare che la regolazione ormonale è più antica evolutivamente e più diffusa tra le specie...

Le tube uterine (note anche come tube di Falloppio) sono due canali lunghi una decina di centimetri che si estendono dalle ovaie all’utero. Esse presentano una apertura ondulante e sfrangiata che non è in diretto contatto con l’ovaia...

La sessualità è un aspetto importante e complesso della nostra vita, con profonde implicazioni psicologiche, sociali e culturali. In questa sede ci limiteremo tuttavia al livello biologico, prendendo in considerazione soltanto gli aspetti fisiologici...