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13/11/11 Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino Biologia 2 2 2

La complessità del corpo umano 13/11/11 13/11/11 Capitolo C1 La complessità del corpo umano 3 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 3 3 3

L’organizzazione gerarchica del nostro corpo 13/11/11 13/11/11 Lezione 1 L’organizzazione gerarchica del nostro corpo 4 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 4 4 4

1. Le caratteristiche degli organismi pluricellulari 13/11/11 13/11/11 1. Le caratteristiche degli organismi pluricellulari Negli animali: le cellule sono specializzate; esiste un’organizzazione gerarchica (tessuti, organi e apparati); le cellule comunicano e cooperano. 5 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 5 5 5

2. Il corpo umano: uno sguardo d'insieme 13/11/11 13/11/11 2. Il corpo umano: uno sguardo d'insieme Il corpo umano è costituito da quattro tipi di tessuto: epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso. I tessuti formano gli organi che a loro volta sono organizzati in cinque sistemi e sei apparati. 6 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 6 6 6

3. Gli epiteli rivestono le superfici interne ed esterne 13/11/11 13/11/11 3. Gli epiteli rivestono le superfici interne ed esterne Gli epiteli sono tessuti di rivestimento formati da cellule di forma regolare unite. Possono essere monostratificati o pluristratificati, non sono vascolarizzati, poggiano su una membrana basale e si rigenerano. 7 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 7 7 7

4. Gli epiteli hanno funzioni diverse 13/11/11 13/11/11 4. Gli epiteli hanno funzioni diverse I tessuti epiteliali svolgono funzione di protezione e rivestimento, scambio controllato di sostanze, secrezione e ricezione sensoriale. 8 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 8 8 8

13/11/11 13/11/11 5. I connettivi sono formati da cellule molto attive e da una matrice /1 I tessuti connettivi riempiono e connettono le diverse parti del corpo. Sono formati da cellule immerse in una matrice solida, semisolida o fluida e sono vascolarizzati. Si dividono in: - propriamente detti; - specializzati. 9 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 9 9 9

13/11/11 13/11/11 5. I connettivi sono formati da cellule molto attive e da una matrice /2 I connettivi propriamente detti comprendono: i tessuti fibrosi (lasso e denso); il tessuto adiposo. 10 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 10 10 10

6. Sangue, cartilagine e osso sono connettivi specializzati 13/11/11 13/11/11 6. Sangue, cartilagine e osso sono connettivi specializzati Sono connettivi specializzati: il tessuto osseo (matrice solida formata da fibre impregnate di sali di calcio); la cartilagine (matrice molto resistente, robusta e flessibile); il sangue, l’unico tessuto in cui la matrice, detta plasma, è fluida. 11 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 11 11 11

7. I tessuti muscolari permettono il movimento 13/11/11 13/11/11 7. I tessuti muscolari permettono il movimento I tessuti muscolari sono formati da cellule allungate, le fibre, che possono contrarsi attivamente e rilassarsi per consentire il movimento. I tessuti muscolari striato (muscoli scheletrici), liscio (pareti degli organi), cardiaco (nel cuore) hanno fibre differenti e si contraggono in risposta a stimoli diversi. 12 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 12 12 12

8. Le unità funzionali del tessuto nervoso sono i neuroni 13/11/11 13/11/11 8. Le unità funzionali del tessuto nervoso sono i neuroni Il tessuto nervoso è formato da neuroni e cellule gliali. I neuroni sono cellule dotate di: un corpo cellulare; dendriti specializzati per la ricezione di stimoli (input); un assone, che trasporta gli impulsi nervosi in uscita (output). 13 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 13 13 13

L’architettura del corpo umano 13/11/11 13/11/11 Lezione 2 L’architettura del corpo umano 14 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 14 14 14

9. Sistemi e apparati cooperano e dipendono l’uno dall’altro 13/11/11 13/11/11 9. Sistemi e apparati cooperano e dipendono l’uno dall’altro Nessun apparato o sistema può svolgere il suo compito da solo: tutti cooperano per garantire le funzioni vitali dell’organismo e ciascuno di essi dipende dagli altri per la sopravvivenza delle cellule. 15 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 15 15 15

10. L’apparato tegumentario delimita e protegge 13/11/11 13/11/11 10. L’apparato tegumentario delimita e protegge L’apparato tegumentario delimita e protegge il nostro corpo. Comprende: cute, ghiandole, peli, capelli, unghie, recettori sensoriali e terminazioni nervose libere. La cute è formata da due strati: l’epidermide, più superficiale, e il derma sottostante, che partecipa al processo di termoregolazione. 16 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 16 16 16

11. Membrane specializzate rivestono le cavità interne 13/11/11 13/11/11 11. Membrane specializzate rivestono le cavità interne Le membrane mucose rivestono le cavità interne in comunicazione con l’esterno. Le sierose rivestono le cavità che non comunicano con l’esterno. Sono formate da epiteli e connettivi. Le membrane sinoviali sono formate solo da connettivo e rivestono le cavità articolari. 17 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 17 17 17

12. Lo scheletro conferisce forma e struttura al corpo umano /1 13/11/11 13/11/11 12. Lo scheletro conferisce forma e struttura al corpo umano /1 Lo scheletro sostiene e protegge gli organi interni, supporta i muscoli, mantiene l’equilibrio del calcio, partecipa, mediante il midollo osseo rosso, alla produzione degli elementi cellulari del sangue. 18 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 18 18 18

12. Lo scheletro conferisce forma e struttura al corpo umano /2 13/11/11 13/11/11 12. Lo scheletro conferisce forma e struttura al corpo umano /2 Lo scheletro è suddiviso in: scheletro assile (cranio, gabbia toracica e colonna vertebrale); scheletro appendicolare (arti, cinto pelvico e cinto scapolare). 19 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 19 19 19

13. Lo scheletro sostiene i muscoli «comandati» dal sistema nervoso 13/11/11 13/11/11 13. Lo scheletro sostiene i muscoli «comandati» dal sistema nervoso I muscoli scheletrici si inseriscono sulle ossa, che fungono da leve per garantire i movimenti. Lo scheletro assile protegge il sistema nervoso centrale, formato da encefalo e midollo spinale, da cui partono nervi sensoriali e motori. 20 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 20 20 20

dell’ambiente interno 13/11/11 13/11/11 Lezione 3 Il controllo dell’ambiente interno 21 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 21 21 21

14. L’omeostasi mantiene la stabilità fra interno ed esterno 13/11/11 13/11/11 14. L’omeostasi mantiene la stabilità fra interno ed esterno L’omeostasi è la capacità dell’organismo di mantenere stabile l’ambiente interno anche in presenza di variazioni dell’ambiente esterno o dell’attività delle cellule. 22 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 22 22 22

recettore→ centro di controllo→ effettore 13/11/11 13/11/11 15. Per garantire l’omeostasi le cellule comunicano L’omeostasi si attua grazie alla comunicazione tra cellule, che ricevono e trasmettono informazioni mediante molecole segnale. Il controllo omeostatico richiede un valore di riferimento standard per il parametro da mantenere costante e un’organizzazione basata sullo schema: recettore→ centro di controllo→ effettore 23 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 23 23 23

16. Come funziona l’omeostasi? 13/11/11 13/11/11 16. Come funziona l’omeostasi? I meccanismi che consentono di mantenere stabile il valore di un parametro vitale sono: feedback negativo; feedback positivo. Si ha feedback negativo quando i sensori recepiscono un cambiamento nell’ambiente interno e innescano una risposta che lo contrasta, cercando di riportare il parametro al valore originale. 24 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 24 24 24

17. Il controllo della temperatura corporea 13/11/11 13/11/11 17. Il controllo della temperatura corporea La temperatura interna del corpo umano viene mantenuta costante grazie all’ipotalamo, che controlla sia le attività cellulari di produzione del calore sia gli scambi con l’esterno, che si realizzano con diversi meccanismi: sudorazione, vasocostrizione o vasodilatazione, attività muscolare. 25 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 25 25 25

Il corpo umano cresce, si rinnova, invecchia 13/11/11 13/11/11 Lezione 4 Il corpo umano cresce, si rinnova, invecchia 26 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 26 26 26

18. Le cellule differenziate derivano da cellule staminali 13/11/11 13/11/11 18. Le cellule differenziate derivano da cellule staminali Le cellule differenziate derivano da cellule staminali, cellule altamente indifferenziate, che possono proliferare generando sia copie di se stesse sia cellule specializzate. Le cellule staminali si distinguono in totipotenti, pluripotenti, multipotenti, unipotenti. 27 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 27 27 27

19. La velocità di rigenerazione può essere alterata 13/11/11 13/11/11 19. La velocità di rigenerazione può essere alterata La crescita o la rigenerazione dei tessuti sono regolate da molecole segnale di vario genere. Quando le cellule proliferano senza controllo si possono avere iperplasie, tumori benigni o tumori maligni. 28 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 28 28 28

20. Le cellule invecchiano e muoiono 13/11/11 13/11/11 20. Le cellule invecchiano e muoiono Le cellule possono morire per: apoptosi, una morte programmata; necrosi, causata da eventi accidentali o traumatici. 29 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 29 29 29