Diversità tra i viventi Unità didattica di biologia Proprietà della VITA La CELLULA Classificazione dei viventi Per una corretta visualizzazione è necessario attivare le Macro ! Premere Esc per Uscire

Tutti i viventi possiedono delle caratteristiche comuni Introduzione Ciascun vivente nasce, cresce, genera dei figli a lui simili e muore. La nascita, la crescita, la generazione di figli e la morte rappresentano le più evidenti manifestazioni della vita. Perché un vivente può realizzare questi eventi ? Tutti i viventi possiedono delle caratteristiche comuni

Organizzazione Le proprietà della vita (1/4) 1 particelle subatomiche atomo molecola organulo cellula tessuto organo apparato popolazione comunità ecosistema biosfera organismo Tutti i viventi sono formati da materia, organizzata in molecole, come i non viventi. La composizione chimica del vivente è, tuttavia, qualitativamente diversa rispetto a quella dell'ambiente che lo circonda. Le molecole dei viventi, inoltre, sono organizzate in "impalcature" che costituiscono sistemi altamente complessi. La vita è organizzata su più livelli di complessità crescente

Capacità di trasformare Le proprietà della vita (2/4) Capacità di trasformare materia ed energia 2 Attraverso la nutrizione il cibo viene trasformato in materia vivente Per mantenere la loro particolare organizzazione i viventi devono assumere materia e “spendere” energia. L’energia è indispensabile per trasformare la materia in strutture viventi.

Capacità di rispondere Le proprietà della vita (3/4) Capacità di rispondere agli stimoli 3 Un vivente è in grado di reagire di fronte al pericolo e di adattarsi ai cambiamenti ambientali Un vivente può muoversi per afferrare la preda, per sfuggire al pericolo, o, come nel caso delle piante, per “inseguire”la luce. Un vivente è inoltre in grado di trasformarsi per sopravvivere anche in condizioni avverse (evoluzione). Adattamento 4

Capacità moltiplicarsi Le proprietà della vita (4/4) Capacità moltiplicarsi 5 Qualsiasi organismo vivente è destinato presto o tardi a scomparire: con la riproduzione la vita passa da un individuo all’altro, permettendo la perpetuazione della specie. La riproduzione consente di mantenere la vita nel tempo

La cellula : espressione minima della vita Tutti gli esseri viventi sono costituiti da una o più cellule: è la cellula la più piccola porzione organizzata di materia che possiede le caratteristiche della vita. CELLULA si riproduce scambia materia ed energia con l’ambiente si autoregola si può evolvere

La cellula procariota membrana cellulare regione nucleare La cellula procariota è organizzata per garantire la sopravvivenza di organismi molto semplici, con minime richieste energetiche, e non risulta specializzata nel compiere funzioni particolari. Tutto il volume cellulare è occupato da un liquido di consistenza gelatinosa (il citoplasma), in cui sono immersi tuti i costituenti chimici della cellula, e dei piccoli organuli (ribosomi), deputati alla sintesi delle proteine. Il materiale genetico (DNA) si trova fluttuante nel citoplama, in una regione priva di una membrana che la delimiti (non esiste un nucleo vero e proprio). Esiste invece una struttura rigida di protezione e di contenimento, la parete cellulare, che la separa dall’ambiente esterno. parete cellulare ribosomi citoplasma regione nucleare membrana cellulare

Reticolo endoplasmatico La cellula eucariota membrana nucleare La cellula eucariota è un tipo di cellula molto più voluminosa e complessa della cellula procariota. Al suo interno lo spazio è organizzato in settori cui compete una certa funzione in modo da assicurarne la sopravvivenza e la riproduzione. Le diverse regioni all’interno della cellula sono delimitate da membrane interne. In particolare , una membrana (membrana nucleare) delimita il nucleo, in cui si trova il materiale genetico (DNA) che presiede al controllo di tutte le attività della cellula stessa. La cellula eucariota possiede inoltre numerosi organuli, in alcuni dei quali hanno luogo i processi metabolici fondamentali : nei ribosomi, ad es.,avviene la sintesi delle proteine; i mitocondri sono la sede della respirazione cellulare citoplasma membrana cellulare nucleo mitocondri Reticolo endoplasmatico con ribosomi

Tassonomia : livelli gerarchici La chiave della classificazione naturale del mondo vivente è la specie. SPECIE Generi Famiglie Ordini Classi Phyla Divisioni REGNI Riconoscere individui della stessa specie può risultare abbastanza complesso. Ecco una definizione di specie universalmente accettata: “la specie rappresenta una categoria sistematica comprendente una o più popolazioni di individui con caratteri simili, in grado di accoppiarsi originando prole feconda”. Varie specie con caratteristiche comuni vengono raggruppate in generi; a loro volta i generi possono essere riuniti tra loro per alcuni caratteri generali e raggruppati in famiglie; le famiglie in ordini; gli ordini in classi; le classi in tipi di phila per gli animali e divisioni per i vegetali; i phila/divisioni in regni.

I cinque regni PIANTE FUNGHI ANIMALI PROTISTI MONERE Organismi eucarioti pluricellulari ( differiscono principalmente per il modo di nutrirsi ) Il modello ad albero di Whittaker in cinque regni evidenzia l’origine comune e la successiva evoluzione di tutte le forme viventi. Organismi eucarioti per lo più unicellulari Organismi unicellulari procarioti PROTISTI MONERE

La presente Unità Didattica ti ha consentito di : Conoscere le proprietà che contraddistingue un vivente. Capire le differenze essenziali tra cellula procariota e cellula eucariota. Comprendere la necessità di riunire per gruppi gli organismi viventi. Per approfondimenti si rimanda al testo “Scienze della Natura” di Loredana de Curtis (Markes) a cui questa U.D. ha fatto riferimento. Esci

SCHEDA DI APPROFONDIMENTO Gli acidi nucleici La caratteristica che forse più di ogni altra contraddistingue gli esseri viventi è la capacità di riprodursi, cioè di dare origine ad altri esseri simili a se stessi. In ogni cellula di ciascun essere vivente è presente un archivio in cui vengono conservate le informazioni che consentono, generazione dopo generazione, di mantenere costanti i caratteri e svolgere senza errori tutte le attività biologiche. Tale archivio è rappresentato dagli acidi nucleici, il materiale genetico di ogni cellula. Gli acidi nucleici sono sostanze organiche complesse rappresentate da due tipi di macromolecole : il DNA (acido desossiribonucleico) e l’RNA (acido ribonucleico). Entrambi sono polimeri costituiti da lunghi filamenti di monomeri, detti nucleotidi. Ogni nucleotide è costituito da tre tipi di molecole legate assieme: l’acido fosforico, uno zucchero pentoso (desossiribosio nel DNA, ribosio nell’RNA), una base azotata (adenina A, guanina G, citosina C, timina/uracile T/U). Il DNA è formato, secondo il modello della doppia elica proposto da James Watson e Francis Crick, da due filamenti complementari, le cui basi azotate si appaiano grazie alla complementarietà della loro struttura chimica. L’RNA è formato da un filamento singolo, che può assumere una forma differente a seconda del tipo (RNA messaggero; RNA di trasporto; RNA ribosomiale). Le informazioni contenute negli acidi nucleici sono costituite dalla sequenza con cui sono disposte le basi azotate; tale sequenza, attraverso un codice genetico universale, viene interpretata dalla cellula come sequenza di amminoacidi e permette la sintesi delle proteine, da cui dipende il corretto svolgimento di di qualsiasi attività biologica di un organismo. T A G C A T C G fosfato desossiribosio Guanina (G) Nucleotide G Sequenze di basi complementari nella molecola di DNA