La placenta è un organo caratteristico dei mammiferi placentati (▶figura 16). A sviluppo completo, essa ha la forma di un disco appiattito ed è costituita sia da tessuti embrionali (come i villi coriali) sia da tessuti materni (ovvero...

Nel corso della gravidanza, i muscoli della parete uterina subiscono una serie di contrazioni deboli e ritmiche, che si fanno progressivamente più intense durante il terzo trimestre (false doglie). Le vere doglie, di regola, segnano invece la fase di...

L’embrione è un organismo in via di formazione, con strutture non ancora formate e un metabolismo particolarmente intenso. Per queste ragioni esso è particolarmente sensibile a una serie di sostanze potenzialmente tossiche, mutagene (che inducono,...

Per trasmettere le informazioni da una parte all’altra del corpo, gli impulsi nervosi devono propagarsi dal punto in cui si innescano (di solito vicino al corpo cellulare del neurone) fino alla terminazione sinaptica. Questo tipo di trasmissione si...

Il cervelletto (come si vede nella ▶figura 4) si trova al di sotto del cervello, in posizione posteriore rispetto al bulbo e al ponte. È una struttura a forma di cupola, formata da due emisferi ricchi di circonvoluzioni: la superficie esterna è...

Il lobo occipitale riceve ed elabora gli stimoli di natura visiva (nella corteccia visiva primaria); nel prossimo capitolo avremo modo di approfondire tale processo. Le aree associative della corteccia occipitale sono indispensabili sia per realizzare...

Nei capitoli precedenti abbiamo visto come i neuroni siano cellule eccitabili, altrettanto vale per le cellule muscolari. Ciò significa che la loro membrana plasmatica può generare e condurre potenziali d’azione, che inducono la contrazione delle...

Negli animali esistono tre tipi di sistemi di sostegno: l’endoscheletro (caratteristico dei vertebrati e formato da tessuto osseo o da cartilagine), lo scheletro idrostatico e l’esoscheletro. Il tipo di apparato di sostegno più semplice è lo...

Come le ossa, anche le cartilagini delle articolazioni possono subire lesioni. Quelle a carico dei menischi, a livello del ginocchio, sono tra le più frequenti e diffuse. I menischi sono due piccole strutture fibrocartilaginee a forma di C situate tra...

L’alluminio ha una certa facilità a cedere elettroni anche ad altri metalli. Questa proprietà può essere sfruttata per pulire l’argento ossidato, la cui patina scura è formata da ossidi e solfuri in cui è presente lo ione Ag+. Conclusione...

Bilancia le seguenti equazioni: HgO → Hg + O2 K2SO3 + HCl → KCl + SO2 + H2O

Molte reazioni avvengono più rapidamente se i reagenti sono in soluzione acquosa, che è un miscuglio omogeneo (come abbiamo detto nel capitolo 3). Il solvente è il componente più abbondante, mentre le altre sostanze sono genericamente chiamate...

Oltre che con il proprio ambiente interno, gli organismi interagiscono continuamente anche con l’ambiente esterno nel quale si trovano a vivere. Gli organismi che appartengono a una certa specie (per esempio l’elefante marino) e che vivono nella...

Quando un’ipotesi viene confermata dagli esperimenti, lo scienziato può formulare una teoria generale, che spiega non solo il fenomeno osservato, ma tutti i fenomeni dello stesso tipo che saranno osservati anche in futuro. Nel caso di Pasteur,...

Negli organismi viventi l’acqua è sempre mescolata ad altre sostanze. Nell’acqua si sciolgono facilmente sia le sostanze ioniche, come il cloruro di sodio, sia le sostanze costituite da molecole polari, come il saccarosio. Non si mescolano...

Molte proteine funzionali contengono due o più catene polipeptidiche, chiamate subunità, ciascuna ripiegata nella sua specifica struttura terziaria. La struttura quaternaria di una proteina è il risultato del modo in cui le subunità polipeptidiche...

Oltre ai lisosomi, le cellule eucariotiche possono contenere anche altri organuli circondati da una membrana singola. I perossisomi sono piccoli organuli dal diametro di 0,2-1,7 µm (▶figura 15), con un interno granulare contenente speciali enzimi;...

Un altro tipo di diffusione facilitata implica non la semplice apertura di un canale, ma un vero e proprio legame tra le sostanze trasportate e le proteine di membrana. Queste molecole sono dette proteine di trasporto e consentono la diffusione in...

Fino a poco più di un miliardo di anni fa tutti gli organismi esistenti, procarioti o eucarioti, erano unicellulari. Un’altra importante tappa evolutiva si verificò quando alcuni eucarioti, dopo la divisione cellulare, anziché separarsi rimasero...

Nonostante si conoscano poco meno di 850 specie viventi, ancora oggi il gruppo delle gimnosperme è dominante in alcune fasce climatiche terrestri, secondo solo alle angiosperme. I quattro maggiori gruppi odierni (cicadine, ginkgofite, gnetofite e...

Il differente corredo cromosomico di due individui di sesso diverso fornisce un mezzo intrinseco per la determinazione del sesso. In questo caso la determinazione è di tipo genetico e può essere controllata mediante due diversi meccanismi: uno...

Le accelerazioni a cui l’evoluzione pare andare incontro in certi periodi non contrastano necessariamente con la moderna visione del processo, ma sembrano mettere in crisi uno dei presupposti tanto cari a Darwin, quello del gradualismo. Nel 1972, i...

Come in tutti i vertebrati, anche nella specie umana l’apparato digerente è formato da un canale alimentare (o tubo digerente) che si estende dalla bocca all’ano e da numerosi organi annessi (come i denti, la lingua, il fegato e il pancreas), che...

La motilità dell’intestino tenue spinge gradualmente i suoi contenuti nell’intestino crasso. Questo tratto intestinale è largo circa 6,5 cm e lungo 1,5 m e traccia un percorso a U rovesciata attraverso la cavità addominale. La parete...

La catena polipeptidica liberata dal ribosoma non è una proteina funzionante; vediamo ora alcuni dei cambiamenti che influenzano la funzionalità e la destinazione di un polipeptide. A mano a mano che emerge dal ribosoma, la catena polipeptidica si...

Le mutazioni possono essere classificate anche in base alla causa che le ha provocate: le mutazioni spontanee sono cambiamenti permanenti del materiale genetico che si verificano senza l’intervento di una causa esterna. In altre parole, sono una...

Come fa un virus a «sapere» quando passare al ciclo litico? La questione è stata affrontata nel fago λ (lambda), che vedi nella ▶figura A, un virus temperato del batterio Escherichia coli (▶figura B). Questo batteriofago possiede un...

Infine, una serie di geni, definiti geni Hox o geni omeotici, viene espressa in varie combinazioni lungo l’asse antero-posteriore dell’embrione; la loro espressione «ordina» alle cellule di un segmento della testa di produrre occhi e antenne, a...

Da quando è stata ottenuta la duplicazione del DNA in laboratorio, è possibile fare copie multiple di una sequenza di DNA. La reazione a catena della polimerasi (o PCR, dall’inglese Polymerase Chain Reaction) è una tecnica che automatizza questo...

La selezione sessuale è un tipo particolare di selezione naturale che agisce sulle caratteristiche che determinano il successo riproduttivo. Ne L’origine delle specie, Darwin vi dedicò soltanto poche pagine, ma successivamente approfondì...

I principali vincoli ai quali deve sottostare l’evoluzione sono quelli connessi ai processi di sviluppo, perché le innovazioni evolutive non sono altro che modifiche di strutture già esistenti. L’evoluzione infatti non è frutto di un progetto...

È opinione corrente che H. erectus si sia originato da H. habilis e che circa 1 milione di anni fa si sia spinto fuori dall’Africa per poi evolversi in Homo sapiens. Questa ricostruzione dei fatti si è recentemente complicata in seguito al...

Chi non ha familiarità con il pensiero evoluzionistico, spesso vede l’evoluzione come un fenomeno passato, che è avvenuto e ci ha portati dove siamo ora. Questo fraintendimento è particolarmente frequente quando si parla della specie umana e viene...

I connettivi vengono classificati in base alle loro proprietà e alla composizione della matrice. I connettivi propriamente detti possono essere densi o lassi, e contengono vari tipi di cellule in una matrice composta in parte da acqua, sali e sostanze...

Quali fattori possono indurre trasformazioni così importanti nelle nostre cellule? Le ricerche hanno messo in evidenza l’influenza dei seguenti fattori: fattori ambientali o esterni, come l’esposizione a determinate sostanze o l’infezione da...

Anche le cellule muscolari possiedono una molecola in grado di legare ossigeno, la mioglobina. La mioglobina è costituita da una sola catena polipeptidica associata a una struttura ad anello contenente ferro capace di legare una molecola di O2. La...

Oltre a regolare il bilancio dei sali e dell’acqua e ad espellere i rifiuti azotati, i reni svolgono un’altra importante funzione nel mantenimento dell’omeostasi: la regolazione della concentrazione degli ioni idrogeno presenti nel sangue. Il pH...

Gli ormoni regolano l’ambiente interno agendo direttamente sul metabolismo cellulare. Il nostro organismo, però, vive in un ambiente mutevole da cui riceve stimoli e a cui deve rispondere. Delle relazioni con l’ambiente esterno si occupa il...

La vagina è un condotto che si apre all’esterno del corpo (vedi ▶figura 2). Due serie di pieghe cutanee (gli organi genitali esterni) circondano l’apertura della vagina e quella dell’uretra, attraverso cui transita l’urina. Le pliche più...

La crescita continua fino al raggiungimento della taglia da adulto, ma anche quando la crescita termina, i vari organi continuano a ripararsi e rinnovarsi attraverso cicli di ricambio cellulare. Tra la nascita e l’adolescenza, lo sviluppo determina...

Il tipo di propagazione che abbiamo descritto si chiama propagazione continua ed è tipica degli assoni non mielinizzati. In questo caso, come abbiamo detto, ciascun segmento adiacente di membrana plasmatica si depolarizza fino al valore soglia e...

Nel sistema nervoso centrale sono presenti alcune cavità: il canale ependimale nel midollo spinale e quattro ventricoli a livello dell’encefalo. Due ventricoli laterali, paragonabili a fessure lunghe e strette, sono collocati negli emisferi; il...

Le prestazioni che i diversi muscoli possono fornire sono correlate a specifiche richieste funzionali. Alcuni muscoli, come quelli adibiti al mantenimento della postura, devono sopportare la tensione per periodi di tempo molto lunghi. Altri muscoli,...

Molte reazioni possono avvenire con modalità differenti in condizioni ambientali diverse. L’equazione che le descrive non cambia ma gli effetti osservabili talvolta possono essere curiosi e inaspettati. In questo esperimento, che richiede materiali...

La teoria dell’evoluzione per selezione naturale elaborata da Charles Darwin è forse il più importante principio unificante della biologia. La teoria dell’evoluzione suggerisce che gli organismi viventi discendano da antenati comuni e quindi...

Le soluzioni acquose possiedono alcune importanti proprietà Molte sostanze in acqua vengono scisse e producono ioni. In soluzione acquosa si presentano in forma di ioni dissociati sia i composti ionici sia alcuni composti molecolari, le cui...

Diversamente da quanto accade per gli zuccheri, le funzioni svolte da una proteina presentano un’elevata specificità biologica: ogni tipo di proteina svolge un compito preciso e non può essere sostituita da altre. La specificità di azione delle...

Un carattere distintivo degli esseri viventi è la possibilità di mantenere una composizione chimica alquanto diversa da quella dell’ambiente in cui vivono. Per far questo, in molti casi è necessario che uno ione o una micromolecola attraversino...

Gli antichi procarioti probabilmente assorbivano il cibo direttamente dall’ambiente; in seguito, alcuni divennero fotosintetici, mentre altri iniziarono a nutrirsi di altre cellule, inglobandole. Ora supponiamo che un piccolo procariote...

Le angiosperme presentano semi contenuti all’interno di un frutto. I semi delle angiosperme si sviluppano a partire da strutture riproduttive molto complesse, i fiori; per questo motivo esse sono chiamate «piante con fiori». Le angiosperme...