Il nostro cibo contiene tre fonti principali di scheletri carboniosi: i carboidrati, soprattutto sotto forma di amido (un polisaccaride), i lipidi, soprattutto sotto forma di trigliceridi (tre acidi grassi legati a una molecola di glicerolo) e le...

Gli organismi fotosintetici sono gli unici esseri viventi capaci di trasformare energia luminosa in energia chimica (▶figura 14). La fotosintesi è un insieme di reazioni che permette di catturare l’energia della luce solare e utilizzarla per...

In base alla teoria cellulare, una delle proprietà delle cellule è la capacità di autoriprodursi (▶ figura 1). Il processo grazie al quale una cellula si divide e dà origine a due cellule è chiamato divisione cellulare. Perché avvenga la...

Una cellula rimane vitale e funzionante finché non si divide oppure muore. Il tempo che trascorre prima che una cellula si divida non è costante, ma varia in relazione al compito svolto all’interno dell’organismo e al momento dello sviluppo. Il...

La riproduzione sessuata richiede sempre due eventi: la meiosi e la fecondazione. Si parla di riproduzione sessuata quando l’organismo figlio si sviluppa da una cellula chiamata zigote prodotta in seguito alla fecondazione, cioè alla fusione di due...

I cromosomi contenuti in una cellula si possono contare con facilità nella metafase della divisione cellulare. A questo punto si può scattare una microfotografia della serie cromosomica completa, per poi disporre in modo ordinato le immagini dei...

L’evoluzione biologica può essere vista come una serie di cambiamenti grazie ai quali dalle specie esistenti in passato si sono originate quelle attualmente presenti sulla Terra. Questa idea di trasformazione è molto antica, tanto che se ne trovano...

Appassionato naturalista, da giovane Darwin era fortemente interessato alla geologia e allo studio delle diverse forme di vita. Durante il suo periodo universitario a Cambridge, Darwin frequentò molti scienziati. Queste sue frequentazioni lo spinsero...

Conoscere la storia biologica degli organismi è indispensabile per costruire una classificazione scientifica dei viventi. La storia della vita a sua volta è strettamente correlata ai mutamenti che la Terra ha subito nel corso di quattro miliardi di...

Archei e batteri sono due domini distinti di organismi, accomunati da una cararatteristica: sono costituiti da cellule procariotiche che si riproducono per scissione binaria (▶figura 1). Nonostante l’apparente semplicità delle loro cellule, le...

I protisti sono organismi molto più complessi dei procarioti, dai quali differiscono per molti aspetti strutturali e funzionali. La cellula eucariotica contiene un nucleo e un sistema di membrane interne. Pur condividendo questa caratteristica, i...

Le piante terrestri, comparse circa 400 milioni di anni fa, sono stati i primi organismi a colonizzare le terre emerse. Oggi come in passato la loro presenza è fondamentale per la vita: in primo luogo le piante terrestri producono, mediante la...

Il regno dei funghi comprende specie pluricellulari e unicellulari varie per stili di vita e per modalità riproduttive, come i funghi mangerecci, le muffe e i lieviti. I funghi sono organismi eterotrofi che si nutrono per assorbimento....

Il progenitore degli animali era un protista flagellato unicellulare che viveva in colonie (▶figura 1). All’interno della colonia, alcune cellule assunsero il ruolo di provvedere al movimento, altre alla nutrizione, altre ancora alla riproduzione e...

Anche se i cordati adulti manifestano una grande varietà di forme, tutti sono provvisti delle seguenti strutture, almeno durante uno degli stadi del proprio sviluppo: una struttura dorsale di sostegno definita notocorda; una coda che si estende...

I rettili sono a tutti gli effetti veri vertebrati terrestri, che possono vivere e riprodursi anche in ambienti aridi, senza dipendere dalla presenza di acqua. La vita e la riproduzione sulla terraferma sono possibili grazie a una serie di adattamenti...

Gregor Mendel (1822-1884) era un monaco agostiniano che viveva a Brno, nell’attuale Repubblica Ceca (▶figura 1); aveva una solida formazione scientifica ed era in contatto con alcuni tra i più importanti biologi contemporanei. Mendel compì i...

In tutti i testi di biologia gli alleli vengono rappresentati con una lettera: una lettera maiuscola se l’allele è dominante, la stessa lettera minuscola se si tratta dell’allele recessivo del medesimo gene. Per esempio l’allele per il seme...

Consideriamo un individuo eterozigote per due geni (LlGg), nel quale gli alleli L e G provengano dalla madre mentre gli alleli l e g provengano dal padre. Quando questo organismo produce i gameti, gli alleli di origine materna (L e G) devono per...

Biologia Titolo originale: Life: The Science of Biology, Eighth Edition First published in the United States by Sinauer Associates, Sunderland, MA Pubblicato per la prima volta negli Stati Uniti da Sinauer Associates, Sunderland, MA Copyright © 2008...

Gregor Mendel (1822-1884) era un monaco agostiniano che viveva a Brno, nell’attuale Repubblica Ceca (▶figura 1); aveva una solida formazione scientifica ed era in contatto con alcuni tra i più importanti biologi contemporanei. Gli studi...

In tutti i testi di biologia gli alleli vengono rappresentati con una lettera: una lettera maiuscola se l’allele è dominante, la stessa lettera minuscola se si tratta dell’allele recessivo del medesimo gene. Per esempio l’allele per il seme...

I diversi alleli di uno stesso gene esistono perché i geni sono soggetti a mutazioni. Una mutazione, nonostante sia un evento piuttosto raro, può dare origine a un nuovo allele. Le mutazioni, che studieremo nel ▶capitolo B3, sono fenomeni casuali;...

L’epistasi è un fenomeno per cui un gene influenza l’espressione fenotipica di un altro gene. Per evidenziare un fenomeno epistatico è conveniente studiare la progenie che si forma dall’incrocio di due diibridi. In caso di epistasi, infatti, la...

I primi esperimenti di genetica sulla drosofila (▶figura 16) furono effettuati a partire dal 1909 da Thomas Hunt Morgan e dai suoi allievi presso la Columbia University. Morgan scelse il moscerino della frutta come modello sperimentale perché...

Nel mais, ogni pianta adulta ha gli organi riproduttivi sia maschili sia femminili. I tessuti di questi due tipi di organi sono geneticamente identici, proprio come sono geneticamente identiche le radici e le foglie. Gli organismi come il mais, in cui...

L’apparato cardiovascolare trasporta nel sangue i materiali da e verso tutte le regioni corporee per assicurare la composizione ottimale del fluido interstiziale, che a sua volta soddisfa i bisogni delle cellule. Tra le tante sostanze trasportate ci...

Il cuore è un organo grande quanto un pugno chiuso, situato nella cavità toracica, dietro lo sterno e in mezzo ai polmoni. Ha una forma quasi conica, ma leggermente asimmetrica con l’apice spostato verso sinistra. Il ventricolo sinistro costituisce...

Le arterie portano il sangue dal cuore ai tessuti e, specialmente quelle più grandi, devono sopportare una pressione del sangue notevole e intermittente (massima in sistole, minima in diastole). La pressione e la velocità del sangue si riducono ogni...

Gli scambi tra sangue e liquidi interstiziali utilizzano modalità differenti. La maggior parte delle sostanze si muove attraversando la membrana plasmatica delle cellule endoteliali che rivestono i capillari. Le sostanze liposolubili e molte piccole...

Il sangue costituisce circa l’8% del peso corporeo e ha un volume diverso a seconda dell’età, del sesso e del peso dell’individuo. In un uomo adulto il volume sanguigno è di circa 5-6 litri. Nel sangue si distinguono due componenti diverse che...

L’esame emocromocitometrico (o emocromo) chiamato comunemente «analisi del sangue», fornisce una visione generale del quadro clinico del paziente. L’esame comprende il conteggio del numero dei globuli rossi, dei globuli bianchi, delle piastrine e...

Gli esperti di un particolare gruppo di organismi, come le farfalle o le orchidee, di solito sanno distinguere le diverse specie presenti in una certa zona semplicemente guardandole. Se esistono le guide al riconoscimento degli uccelli, dei mammiferi,...

La speciazione risultante da una suddivisione della popolazione dovuta a una barriera fisica si chiama speciazione allopatrica (▶figura 4). La speciazione allopatrica è considerata la modalità di speciazione più diffusa negli organismi. La...

L’isolamento riproduttivo, cioè la possibilità che due specie imparentate convivano senza che si verifichi un flusso genico, è fondamentale per stabilire se è avvenuta la speciazione e può insorgere in seguito a meccanismi diversi raggruppati in...

Le specie sono classificate e raggruppate in categorie superiori in base alle somiglianze e alla storia evolutiva. Andando in ordine troviamo generi, famiglie, ordini, classi, phyla, regni, domini. Gli organismi appartenenti a uno stesso gruppo hanno...

Un campo che in anni recenti ha aperto prospettive nuove e inattese è, per esempio, quello dell’epigenetica. L’epigenetica è lo studio dei cambiamenti dell’espressione genica ereditabili che non sono dovuti a mutazioni nella sequenza del DNA....

L’apparato digerente fornisce all’organismo tutti i nutrienti di cui ha bisogno, ricavandoli dagli alimenti (▶figura 1). Ciò richiede diverse fasi. Masticazione:è l’atto del mangiare: il cibo viene introdotto nella bocca grazie a movimenti...

Il cibo viene introdotto nell’apparato digerente attraverso la bocca o cavità orale, dove viene masticato e mischiato con la saliva. La bocca è delimitata dalle labbra, dalle guance, dal palato duro (anteriore) e dal palato molle (posteriore). Alla...

Nell’intestino tenue avvengono due processi fondamentali: prosegue la digestione dei carboidrati e delle proteine; hanno inizio la digestione dei grassi e l’assorbimento delle sostanze nutritive. L’intestino tenue è un organo molto...

Dato che nei vegetali sono presenti solo alcuni degli amminoacidi essenziali, una dieta strettamente vegetariana potrebbe esporci al rischio di malnutrizione; per questo motivo, è necessario essere molto scrupolosi nello scegliere alimenti...

La scoperta dell’esistenza del materiale ereditario risale al 1869, quando il medico svizzero Friedrich Miescher scoprì, all’interno dei nuclei dei globuli bianchi, la presenza di una sostanza ricca di fosfato che denominò nucleina. Negli anni...

Per decifrare la struttura del DNA è stato necessario che la raccolta di numerosi dati sperimentali di vario tipo si confrontasse con alcune considerazioni teoriche. La prova decisiva fu ottenuta con la cristallografia ai raggi X, un metodo di...

La pubblicazione originaria di Watson e Crick suggeriva una modalità di duplicazione del DNA di tipo semiconservativo. Ricerche successive dimostrarono che il suggerimento era corretto: ogni filamento parentale funziona da stampo per un nuovo...

Gli scienziati che indagano su un fenomeno biologico spesso cercano organismi modello che, oltre a mostrare il fenomeno in esame, siano anche facili da coltivare in laboratorio o da osservare in natura. Nei capitoli precedenti abbiamo incontrato vari...

Il dogma centrale della biologia molecolare (▶figura 2) solleva i seguenti interrogativi. In che modo l’informazione passa dal nucleo al citoplasma? Come ricorderai, infatti, il DNA della cellula eucariotica è quasi interamente confinato nel...

All’interno di ciascun gene viene trascritto uno solo dei due filamenti del DNA, il filamento stampo. Il filamento complementare resta non trascritto. Questa differenza funzionale non vale per tutta la molecola di DNA: il filamento che in un gene è...

Come già aveva proposto Crick con la sua ipotesi dell’adattatore, la traduzione dell’mRNA in proteine richiede una molecola che metta in relazione l’informazione contenuta nei codoni dell’mRNA con specifici amminoacidi delle proteine. Questa...