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1. La nuova biologia.blu L’ambiente, le cellule e i viventi S 2 David Sadava, David M. Hillis, H. Craig Heller, May R. Berenbaum.

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2 La nuova biologia.blu L’ambiente, le cellule e i viventi S 2 David Sadava, David M. Hillis, H. Craig Heller, May R. Berenbaum

3 Capitolo A1 Lo studio dei viventi Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore

4 4 I viventi sono sistemi complessi La biologia è lo studio scientifico degli esseri viventi, che si distinguono dalla materia inanimata in base ad alcune caratteristiche comuni. Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015

5 5 I livelli di organizzazione della vita

6 6 Una scienza, tante discipline La biologia è suddivisa in numerose discipline specialistiche, che si occupano di particolari gruppi di viventi e sfruttano tecnologie provenienti anche da altri settori di ricerca. Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015

7 7 La teoria cellulare Gli organismi sono fatti di cellule: sono unicellulari se sono formati da una sola cellula, pluricellulari se sono composti da più cellule. La cellula è l’unità strutturale e funzionale degli organismi viventi vegetali e animali. È la struttura più semplice dell’organismo, ma è capace di svolgere tutte le funzioni vitali. Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015

8 8 Le caratteristiche dei viventi gli organismi contengono informazioni ereditarie che trasmettono alla loro discendenza; rispondono ai cambiamenti dell’ambiente esterno regolando il proprio ambiente interno; ricavano dall’ambiente energia e nutrienti; interagiscono gli uni con gli altri; sono comparsi per evoluzione a partire da un antenato comune e continuano a evolvere nel tempo. Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015

9 9 Le cellule contengono informazioni ereditarie Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Il genoma di un organismo è l’insieme di tutti i suoi geni.

10 10 I viventi rispondono ai cambiamenti Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Ogni cellula è capace di adattarsi ai cambiamenti dell’ambiente esterno grazie a reazioni chimiche che modificano il suo ambiente interno. Il complesso di queste reazioni chimiche viene chiamato metabolismo. L’ambiente interno della cellula, determinato dal suo metabolismo, è regolato dall’omeostasi cellulare.

11 11 Le cellule ricavano energia e nutrienti dall’ambiente Gli autotrofi fotosintetici sfruttano l’energia solare, l’acqua e il diossido di carbonio per produrre zuccheri e altri nutrienti; gli eterotrofi si nutrono delle sostanze prodotte da altri organismi. Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015

12 Gli organismi della stessa specie, che vivono nella stessa zona geografica, formano una popolazione. La comunità è l’interazione tra le popolazioni. L’interazione tra comunità e ambiente esterno forma un ecosistema. Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Gli esseri viventi interagiscono tra loro

13 13 Tutti i viventi sono frutto dell’evoluzione L’evoluzione è un insieme di cambiamenti che si verificano in una popolazione nel corso del tempo, dovuto all’accumularsi di caratteristiche ereditabili. Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015

14 14 I viventi sono frutto dell’evoluzione Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Gli adattamenti sono tutte quelle caratteristiche strutturali, fisiologiche o comportamentali che potenziano la probabilità di un organismo di sopravvivere e riprodursi La teoria dell’evoluzione per selezione naturale elaborata da Charles Darwin è il principio unificante della biologia.

15 15 La varietà degli esseri viventi Gli esseri viventi si suddividono in tre domini: archei batteri eucarioti Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015

16 16 Che cosa sono i virus I virus sono parassiti intracellulari obbligati perché sono incapaci di riprodursi al di fuori di una cellula. Quando un virus incontra una cellula adatta, le aderisce e introduce all’interno il proprio genoma, con il quale prende il controllo della cellula ospite. Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015

17 17 Il metodo scientifico Il procedimento che parte dall’osservazione, prevede la formulazione di ipotesi e previsioni, e infine verifica la correttezza delle previsioni e costituisce il metodo scientifico. Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015

18 18 Le fasi del metodo scientifico Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 La ricerca scientifica si basa sull’osservazione e sulla raccolta di dati qualitativi e quantitativi. In seguito all’osservazione, gli scienziati lavorano per induzione formulando ipotesi per spiegare ciò che hanno osservato. Le ipotesi servono a dedurre previsioni. I risultati degli esperimenti controllati o comparativi possono confermare oppure smentire le ipotesi iniziali.

19 19 Gli organismi modello Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Nelle loro ricerche, i biologi utilizzano organismi modello come la pianta Arabidopsis thaliana, il verme Caenorhabditis elegans e il batterio Escherichia coli; le scoperte effettuate su tali organismi vengono poi generalizzate ad altri.


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