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1 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso 1. La sensibilità e i recettori 2. La pelle e il tatto 3.

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1 1 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso 1. La sensibilità e i recettori 2. La pelle e il tatto 3. L’occhio e la vista 4. L’orecchio e l’udito 5. Il gusto e l’olfatto 6. Gli organi di senso degli altri animali

2 2 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso La sensibilità e i recettori I recettori sono cellule nervose specializzate che formano gli organi di senso. Trasformano gli stimoli del mondo esterno in impulsi elettrici che poi inviano, attraverso i nervi, al sistema nervoso centrale. l’occhio è l’organo della vista l’orecchio è l’organo dell’udito e anche dell’equilibrio la lingua è l’organo del gusto il naso è l’organo dell’olfatto la pelle è l’organo del tatto Indice

3 3 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso La pelle e il tatto corpuscoli di Ruffini (recettori del caldo) corpuscoli di Krause (recettori del freddo) corpuscoli di Pacini (recettori della pressione) Indice recettori del dolore corpuscoli di Meissner (recettori del tatto fine)

4 4 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso La pelle e il tatto Come sono distribuiti sulla pelle i recettori del tatto? Provate a fare l’esperienza della foto. Pungendo il braccio con due punte si percepisce una punta sola: entrambe le punte sono rivelate da un unico recettore del tatto. Invece sul palmo della mano si sentono due punte. Come mai? Sul palmo della mano i recettori della pelle sono molto numerosi come anche sui polpastrelli delle dita, sulla pianta del piede e sulle labbra. Indice

5 5 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso La pelle e il tatto Grazie al tatto riusciamo a riconoscere gli oggetti anche al buio. Questo fatto è sfruttato dal metodo Braille di scrittura per i ciechi. Indice

6 6 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso La pelle e il tatto Tenete immerse le dita per 30 secondi, così che i recettori si abituino alle due diverse temperature. Immergendo ora le dita in acqua tiepida, scoprirete che un dito sente l’acqua calda, mentre l’altro dito sente l’acqua fredda! Conclusione: i recettori del calore segnalano al cervello soltanto le differenze di temperatura. Indice freddacalda tiepida

7 7 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso L’occhio e la vista palpebrasopracciglio ciglio iride pupilla dotto lacrimale Indice

8 8 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso L’occhio e la vista cristallino cornea iride pupilla sclerotica fovea vasi sanguigni nervo ottico coroide retina oggetto osservato immagine percepita Indice

9 9 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso L’occhio e la vista Se in una stanza quasi buia accendete una lampada mentre vi guardate da vicino allo specchio, noterete che le pupille si restringono. Se ora spegnete la lampada e continuate a osservare, noterete che le pupille si dilatano visibilmente per far entrare più luce possibile. Indice

10 10 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso L’occhio funziona in modo simile alla macchina fotografica occhiomacchina fotografica il cristallino è la lente che mette a fuoco: grazie ad appositi muscoli può variare la propria curvatura, così che l’immagine si formi sulla retina la cornea e l’umore acqueo formano un sistema di lenti convergenti simile all’obiettivo di una macchina fotografica l’iride è il diaframma che regola la quantità di luce che, attraverso la pupilla, entra nella «camera oscura» costituita da sclerotica e coroide Indice le cellule della retina (coni e bastoncelli) sono i sensori che registrano la luce in arrivo, come la pellicola o il sensore elettronico 4 4 4

11 11 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Come è fatto l’occhio La retina è tappezzata di recettori chiamati coni e bastoncelli, che trasformano gli stimoli luminosi in impulsi elettrici. Dalla parte posteriore dell’occhio parte il nervo ottico, che trasmette gli impulsi al cervello. i coni, concentrati nella fovea al centro della retina, sono di tre tipi (sensibili al verde, al rosso e al blu) e ci permettono di distinguere i colori quando la luce è intensa i bastoncelli, che sono più numerosi e distribuiti su tutta la retina, ci permettono di vedere quando la luce è debole, come al crepuscolo, ma non distinguono i colori. nervo ottico Indice i coni e i bastoncelli della retina

12 12 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso I difetti della vista chi è miope vede male da lontano miopia l’immagine è a fuoco davanti alla retina correzione chi è ipermetrope vede male da vicino ipermetropia l’immagine è a fuoco dietro alla retina correzione negli astigmatici la messa a fuoco cambia con la distanza, perciò gli oggetti appaiono deformati astigmatismo l’immagine si sdoppia correzione Indice

13 13 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso L’occhio e il cervello È una giovane donna oppure una vecchia signora? Il nostro cervello riconosce gli oggetti confrontando le informazioni in arrivo dal nervo ottico con quelle già contenute nella memoria. Indice

14 14 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso L’occhio e il cervello Dagli occhi il cervello riceve due immagini leggermente diverse tra loro, e le elabora producendo un’unica immagine in rilievo. Grazie alla visione stereoscopica abbiamo la percezione dello spazio tridimensionale e della profondità, e capiamo a quale distanza si trovano gli oggetti che vediamo. nervo ottico corteccia visiva la visione binoculare Indice

15 15 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Il campo visivo Esperienza: guardate in avanti mentre un amico, dietro di voi, allarga lentamente le braccia reggendo due cartellini colorati. Quando non riuscite più a vedere i due cartellini, significa che le mani dell’amico sono arrivate oltre i limiti del vostro campo visivo. Indice

16 16 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso L’occhio dominante Con entrambi gli occhi aperti, tendete un braccio e allineate un dito con un oggetto verticale, per esempio un righello. Poi chiudete a turno uno dei due occhi. Quando il dito si sposta e non è più allineato con il righello, significa che avete chiuso il vostro occhio dominante. Indice

17 17 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso La persistenza delle immagini Disegnate sui due lati di un cartoncino parti diverse di una stessa immagine. Se fate ruotare rapidamente il cartoncino, vedrete l’immagine completa! ogni immagine che percepiamo resta «impressa» nella retina per circa un decimo di secondo se vediamo più immagini in rapida sequenza, nel nostro cervello ogni immagine si sovrappone alla precedente questa persistenza delle immagini sulla retina produce l’illusione del movimento al cinema Indice

18 18 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso L’orecchio e l’udito onde sonore padiglione auricolare condotto uditivo timpano ossicini organo dell’equilibrio chiocciola tromba di Eustachio finestra ovale orecchio esternoorecchio medioorecchio interno Indice

19 19 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Come funziona l’orecchio? 1.le onde sonore raccolte dal padiglione auricolare si incanalano nel condotto uditivo e raggiungono il timpano, facendolo vibrare 2.le vibrazioni si trasmettono alla catena degli ossicini, poi alla finestra ovale, infine all’endolinfa dentro la chiocciola chiocciola endolinfa cellula cigliata fibre nervose Indice

20 20 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Come funziona l’orecchio? 3.l’endolinfa si mette a oscillare e stimola le ciglia dei recettori acustici, che producono impulsi elettrici 4. il nervo acustico trasmette gli impulsi all’area uditiva del cervello endolinfa nervo acustico un recettore acustico la chiocciola vista in sezione Indice

21 21 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso L’orecchio e il senso dell’equilibrio Come fa questa ragazza a rimanere in equilibrio? Quando incliniamo la testa l’endolinfa scorre nei canali semicircolari e gli otoliti rotolano, facendo piegare le ciglia dei recettori. I recettori trasmettono le informazioni al cervelletto, che invia comandi ai muscoli per ristabilire la posizione corretta del capo. canali semicircolari cellule sensoriali otoliti cellule cigliate l’organo dell’equilibrio nell’orecchio interno Indice

22 22 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Il senso del gusto Il gusto è affidato a recettori presenti nelle papille gustative, che sono piccoli rilievi sulla superficie della lingua. una papilla gustativa Indice

23 23 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Il senso del gusto superficie della lingua particelle di cibo nella saliva cellule di sostegnocellule recettrici la struttura di una papilla gustativa fibra nervosa (al cervello) Indice

24 24 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Il senso del gusto Esperienza: nei bicchieri c’è acqua con sciroppo di menta in concentrazione decrescente da sinistra verso destra. Se si assaggia il liquido del bicchiere più a destra, non si noterà affatto il sapore della menta. E con il secondo bicchiere? Provate… I recettori del gusto si attivano soltanto al di sopra di una certa concentrazione delle molecole: esiste cioè una soglia della percezione dei sapori. Indice

25 25 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Il senso del gusto Il gusto dei cibi dipende dalla combinazione di quattro sapori fondamentali o sapori primari, che sono: dolce, amaro, acido e salato. Le papille gustative sensibili ai diversi sapori sono distribuite in modo diverso nelle varie parti della lingua. Provate a identificare sulla vostra lingua la «mappa dei sapori», che cambia da persona a persona. Indice

26 26 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Il senso dell’olfatto L’olfatto funziona grazie a recettori olfattivi posti nella parte superiore della mucosa nasale. Indice

27 27 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Il senso dell’olfatto Le cose «hanno odore» perché dalla loro superficie si staccano molecole che diffondono nell’aria che respiriamo. Sciogliendosi nel muco del naso, le molecole raggiungono e stimolano le ciglia dei recettori olfattivi. Attraverso il nervo olfattivo i recettori inviano impulsi elettrici a un’apposita area del cervello. Perché quando siamo raffreddati non sentiamo gli odori? Se nel naso c’è troppo muco, le molecole odorose non riescono a raggiungere i recettori dell’olfatto! nervo olfattivo area olfattiva del cervello recettori della mucosa nasale Indice

28 28 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Olfatto e gusto lavorano insieme Fate assaggiare a un amico bendato un pezzetto di mela. Ma mentre l’assaggia, tenete davanti al suo naso un pezzo di pera ben matura. L’amico sarà convinto che il frutto che sta masticando sia una pera! La cavità nasale è collegata alla faringe, e quindi anche alla bocca. Senza rendercene conto, chiamiamo «sapore» una percezione che in parte è dovuta all’odore. Indice

29 29 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Gli organi di senso degli altri animali − La vista negli invertebrati Gli insetti hanno occhi composti formati da moltissimi piccoli occhi singoli, gli ommatidi, ciascuno dei quali produce una parte dell’immagine Il mondo visto da un insetto è come un mosaico fatto di tante piccole tessere! retina nervo ottico ommatidio gli insetti hanno occhi composti Indice

30 30 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Gli organi di senso degli altri animali − La vista negli invertebrati Granchi e aragoste hanno occhi posti sull’estremità di speciali appendici simili ad antenne. un granchio con i suoi «occhi telescopici»

31 31 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Gli organi di senso degli altri animali − La vista nei vertebrati Tra i rettili, alcuni serpenti localizzano le prede grazie al calore che emanano. Il camaleonte sfrutta lo strabismo per cacciare in modo più efficiente. le fossette sensibili al calore che sono tipiche di alcuni serpenti i due occhi indipendenti tra loro di un camaleonte Indice

32 32 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Gli organi di senso degli altri animali − La vista nei vertebrati Tra gli uccelli i rapaci notturni hanno gli occhi fissi in posizione anteriore, per valutare bene le distanze. Possono però ampliare il proprio campo visivo ruotando la testa anche all’indietro. il barbagianni, un rapace notturno, può ruotare la testa di 180° Indice

33 33 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Gli organi di senso degli altri animali − La vista nei vertebrati Tra i mammiferi i felini vedono molto bene di notte. Il loro occhio, oltre a molti recettori, ha il tappeto lucido, uno strato di cellule che riflette i più deboli raggi luminosi, inviandoli una seconda volta alla retina. un gatto sorpreso dal flash di una macchina fotografica Indice

34 34 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Gli organi di senso degli altri animali − L’udito nei mammiferi I mammiferi di solito hanno un padiglione auricolare sviluppato e mobile, che possono orientare per captare anche il più debole rumore, senza dover voltare il capo. Fanno eccezione i primati (noi compresi) che hanno padiglioni auricolari fissi, e i cetacei, che sono privi di orecchio esterno (ma comunicano comunque molto con i suoni). Indice

35 35 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Gli organi di senso degli altri animali − L’udito nei mammiferi Molti animali percepiscono anche gli ultrasuoni (suoni con frequenza superiore ai Hz). Alcuni animali, come serpenti ed elefanti, riescono a percepire le vibrazioni a bassa frequenza del terreno (infrasuoni con frequenza inferiore a 20 Hz). Il padiglione auricolare dei pipistrelli è specializzato nella percezione degli ultrasuoni. Indice

36 36 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Gli organi di senso degli altri animali − Il tatto La linea laterale sul fianco dei pesci è un organo di senso con cui essi percepiscono le vibrazioni dell’acqua. Tra i mammiferi sono comuni le vibrisse, organi tattili collocati sul muso, sopra il labbro superiore, come nei «baffi» dei cani e dei gatti. Indice

37 37 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 9 – Gli organi di senso Gli organi di senso degli altri animali − I messaggi chimici Le antenne di questa farfalla sono molto ramificate per captare in modo efficace i feromoni presenti nell’aria. Molti rettili, tra cui i serpenti, per riconoscere le prede captano le molecole odorose presenti nell’aria estraendo ripetutamente la lingua. Indice


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