Gerard Tortora, Brian Derrickson Conosciamo il corpo umano

Capitolo 1 L’organizzazione del corpo umano Che cosa sono l’anatomia e la fisiologia I livelli di organizzazione e gli apparati del corpo I processi della vita L’omeostasi: mantenere costanti le condizioni del corpo

Capitolo 1 L’organizzazione del corpo umano I termini dell’anatomia Le cavità corporee La chimica di base del corpo umano I composti organici nei processi della vita Il lavoro degli enzimi

1. Che cosa sono l’anatomia e la fisiologia L’ anatomia e la fisiologia sono fondamentali per comprendere le strutture e le funzioni del corpo umano. L’ anatomia è la scienza che studia la struttura di un corpo e le relazioni tra le sue parti. La fisiologia è la scienza che studia come funzionano le parti di un organismo.

2. I livelli di organizzazione e gli apparati del corpo Livello della chimica (o molecolare): include gli atomi e le molecole. Livello cellulare: le cellule sono le unità strutturali e funzionali di base dell’organismo. Livello dei tessuti: i tessuti sono costituiti da gruppi di cellule che svolgono una funzione particolare.

2. I livelli di organizzazione e gli apparati del corpo Livello degli organi: i diversi tipi di tessuti si uniscono a formare gli organi. Livello dei sistemi e degli apparati: i sistemi sono costituiti da organi con la medesima origine embriologica; gli apparati possono avere struttura o derivazione embriologica diversa. Livello dell’organismo. 6

2. I livelli di organizzazione e gli apparati del corpo

3. I processi della vita Il metabolismo: l’insieme di tutti i processi chimici che avvengono nel corpo, tra cui la scissione di molecole grandi e complesse e la loro sintesi a partire da molecole più semplici. La reattività: la capacità di rilevare e di rispondere ai cambiamenti dell’ambiente interno ed esterno. Il movimento: include gli spostamenti di tutto il corpo, compresi gli organi, le cellule e gli organuli cellulari.

3. I processi della vita 4. L’accrescimento: l’aumento delle dimensioni corporee. 5. La differenziazione: il processo per cui le cellule indifferenziate si specializzano. 6. La riproduzione: intesa come sintesi di nuove cellule e come generazione di un nuovo individuo. 9

4. L’omeostasi: mantenere costanti le condizioni del corpo garantisce il mantenimento delle condizioni di stabilità necessarie per il corretto funzionamento cellulare; interviene per ripristinare tali condizioni di stabilità controbilanciando i cambiamenti interni ed esterni;

4. L’omeostasi: mantenere costanti le condizioni del corpo varia entro un ristretto ambito compatibile con i processi vitali delle cellule. Esistono sistemi di retroazione o a feed-back che consentono il mantenimento dell’omeostasi.

4. L’omeostasi: mantenere costanti le condizioni del corpo Essi sono rappresentati da un ciclo di eventi in cui una data condizione del corpo viene costantemente monitorata, valutata, modificata e monitorata nuovamente. In tal modo si crea una condizione controllata che, però, può essere perturbata in qualsiasi momento da uno stimolo.

4. L’omeostasi: mantenere costanti le condizioni del corpo Un sistema di feed-back è costituito da recettore: struttura che rileva i cambiamenti che avvengono in una condizione controllata e invia tale informazione o input a un centro di controllo; centro di controllo: valuta l’input ricevuto e invia comandi in uscita (output) all’effettore per il ripristino della condizione controllata;

4. L’omeostasi: mantenere costanti le condizioni del corpo effettore: struttura che riceve l’output e produce una risposta che modifica la condizione controllata.

4. L’omeostasi: mantenere costanti le condizioni del corpo I sistemi di retroazione possono essere a retroazione positiva, se il cambiamento prodotto in una condizione controllata viene rafforzato; a retroazione negativa, se il cambiamento prodotto in una condizione controllata viene invertito.

4. L’omeostasi: mantenere costanti le condizioni del corpo In caso di uno squilibrio dell’omeostasi si possono produrre un disturbo o una malattia. Disturbo: qualsiasi deviazione dalla norma riscontrabile in una struttura e/o in una funzione. Malattia: un disturbo contraddistinto da sintomi e segnali riconoscibili. 16

5. I termini dell’anatomia Il linguaggio dell’anatomia e della fisiologia è molto preciso. È necessario l’utilizzo di una terminologia standard che consenta la collocazione inequivocabile di ciascuna parte del corpo e dei suoi collegamenti.

5. I termini dell’anatomia Il corpo umano è diviso convenzionalmente in testa; collo; tronco; arti superiori; arti inferiori. 18

5. I termini dell’anatomia I termini di posizione vengono usati per descrivere la posizione di una parte rispetto a un’altra. Le parti del corpo sono divise in 4 piani principali. 19

6. Le cavità corporee Le cavità corporee sono gli spazi interni al corpo che contengono, proteggono, separano e sostengono gli organi.

7. La chimica di base del corpo umano Ione: un atomo che abbia ceduto o acquistato uno o più elettroni. Molecola: combinazione di due o più atomi che condividono i propri elettroni. Composto: sostanza contenente atomi di due o più elementi diversi. Radicale libero: ione o molecola dotato di carica con un elettrone spaiato nel guscio più esterno.

7. La chimica di base del corpo umano Energia chimica: forma di energia utilizzabile immagazzinata nei legami delle molecole. Anabolismo: reazioni di sintesi che avvengono all’interno del corpo. Catabolismo: reazioni di scomposizione che hanno luogo nell’organismo. Anabolismo e catabolismo vengono indicati con il termine di metabolismo.

7. La chimica di base del corpo umano Acido: sostanza che sciogliendosi in acqua rilascia uno o più ioni idrogeno (H+). Base: sostanza che sciogliendosi in acqua rilascia uno o più ioni idrossido (OH-). Acidi e basi reagiscono tra loro a formare i sali. I sali, sciolti nell’acqua, si scindono in cationi e anioni.

7. La chimica di base del corpo umano

7. La chimica di base del corpo umano I composti inorganici sono generalmente privi di carbonio, con struttura semplice e sono uniti da legami ionici e covalenti. I composti organici contengono sempre carbonio, spesso idrogeno e hanno sempre legami covalenti.

8. I composti organici nei processi della vita I principali composti organici sono carboidrati; lipidi; proteine; acidi nucleici; ATP. 26

8. I composti organici nei processi della vita I carboidrati in base alla struttura si distinguono in monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi.

8. I composti organici nei processi della vita I lipidi contengono sempre carbonio, idrogeno e ossigeno, ma hanno meno legami covalenti polari rispetto ai carboidrati. Si distinguono in trigliceridi (grassi e oli), fosfolipidi, steroidi. 28

8. I composti organici nei processi della vita Le proteine sono macromolecole contenenti carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. Gli amminoacidi sono i monomeri delle proteine. Hanno un gruppo amminico (-NH2) e uno carbossilico (-COOH).

8. I composti organici nei processi della vita Gli acidi nucleici (DNA e RNA) sono macromolecole contenenti carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e fosforo. I monomeri degli acidi nucleici si chiamano nucleotidi. Ogni nucleotide del DNA è composto da una base azotata; uno zucchero; un gruppo fosfato.

8. I composti organici nei processi della vita 31

8. I composti organici nei processi della vita L’ RNA (acido ribonucleico) è costituito da una base azotata (adenina, guanina, citosina e uracile), e dallo zucchero ribosio. Ha un singolo filamento. 32

8. I composti organici nei processi della vita L’adenosintrifosfato (ATP) è la molecola usata per trasferire energia dalle cellule. 33

9. Il lavoro degli enzimi Gli enzimi sono proteine utilizzate dalle cellule per accelerare e ottimizzare le reazioni che avvengono al loro interno.

9. Il lavoro degli enzimi Specificità: ogni enzima catalizza (cioè orienta e accelera) una determinata reazione che coinvolge specifici substrati e dà origine a specifici prodotti. Efficienza: in condizioni ottimali un enzima può accelerare una reazione fino a miliardi di volte. Controllo: la velocità di sintesi e la concentrazione degli enzimi sono costantemente monitorate dai geni della cellula. 35

9. Il lavoro degli enzimi