BIOLOGIA PER VETERINARIA PREPOST 2015

BIO VETE ‘15 ARGOMENTI TRATTATI: CENNI DI ANATOMIA E FISIOLOGIA EVOLUZIONE E SELEZIONE NATURALE I REGNI ANIMALI INTERAZIONE TRA I VIVENTI (ECOSISTEMI) QUALCHE ESEMPIO

ANATOMIA

Vertebrati

Vertebrati APPARATO CIRCOLATORIO circolazione semplice circolazione doppia incompleta circolazione doppia completa cuore: A/V branchie cuore: 2A/V polmone,cute cuore: 2A/2V polmone 2 archi aorta cuore: 2A//2V polmone

Mammiferi APPARATO DIGERENTE Monogastrici = un solo stomaco - onnivori (uomo, maiale) - carnivori (cane, gatto) - erbivori (es. cavallo) Poligastrici/ruminanti = più stomaci - erbivori (bovidi, camelidi)

Poligastrici Ruminanti = da rumine - 3 prestomaci : rumine reticolo omaso - 1 stomaco pd: abomaso

Poligastrici 1) Rumine di grandi dimensioni motilità (miscelazione) flora batterica e fungina (cellulosa) 2) Reticolo più piccolo motilità omaso 3) Omaso riassorbimento di acqua, nutrienti filtro 4) Abomaso = stomaco mammiferi (uomo)

EVOLUZIONE E SELEZIONE NATURALE

Teorie dell’evoluzione Lamarck (tra ‘700 e ‘800) 2 leggi 1) Legge dell’uso/non uso: un carattere si sviluppa se utilizzato, regredisce se inutilizzato - MODIFICHE SOLO FAVOREVOLI - RUOLO DIRETTO AMBIENTE 2) Legge della trasmissione dei caratteri acquisiti durante la vita. Esempio delle giraffe MA! Separazione precoce delle linee cellulari somatica e germinale

Teorie dell’evoluzione Darwin (‘800) - Gli organismi generano ( in eccesso) figli simili, pur con variabilità in parte ereditabili - MODIFICHE CASUALI determinate dalla SELEZIONE NATURALE - RUOLO INDIR. AMBIENTE - Solo quelli con le varianti che li rendono più adatti, sopravvivono fino a riprodursi (LOTTA PER L’ESISTENZA)

Esempio

Esempio

Strutture OMOLOGHE : simili tra loro per derivazione da antenato comune ma FUNZIONE DIVERSA EVOLUZIONE ANALOGHE : FUNZIONE SIMILE

Uomo è scimmia? Risposta E 32. Molti geni umani hanno sequenze molto simili a quelle dei geni corrispondenti nello scimpanzè. La spiegazione più verosimile è che: A)  uomo e scimpanzé appartengono allo stesso genere . B)  lo scimpanzé deriva dall’uomo C)  l’uomo deriva dallo scimpanzé D)  uomo e scimpanzé sono il risultato di una convergenza evolutiva E)  uomo e scimpanzé condividono un progenitore evolutivamente recente Risposta E

Genetica di popolazione Popolazione mendeliana: insieme di individui della stessa specie (diploide e a riproduzione sessuata) che vivono in una determinata area geografica e che si incrociano liberamente tra loro condividono un pool genico (insieme di geni) la frequenza genica è la frequenza di un particolare allele nella popolazione La variazione frequenze geniche è l’EVOLUZIONE Frase in rosso da chiarire

Genetica di popolazione Fattori che determinano l’evoluzione: Mutazioni Selezione naturale Migrazioni Deriva genetica introducono variabilità del pool riduce variabilità del pool

Mutazioni Mutazioni: elementi su cui la selezione agisce in modo casuale comparsa di nuovi alleli: Tipi di mutazioni: neutre favorevoli sfavorevoli rispetto alle condizioni ambientali della popolazione

Selezione naturale Selezione naturale: fattore principale di modifica delle frequenze alleliche mantenimento mutazioni favorevoli o neutre; scomparsa progressiva di quelle sfavorevoli 3 tipi: Selezione stabilizzatrice: riduce fenotipi estremi Selezione direzionale: aumenta nel tempo i fenotipi estremi; avviene in popolazione sottoposta a cambiamenti ambientali Selezione divergente/distruttiva: aumenta i fenotipi estremi, eliminando le forme intermedie. Porta al polimorfismo (coesistenza di forme fenotipicamente distinte in una popolazione) 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

Selezione

es: Biston betularia Selezione naturale Risultato della selezione:comparsa di individui più adatti es: Biston betularia

Migrazione e deriva genetica variazione frequenze geniche dovuta a fenomeni casuali: Frequente in piccole popolazioni Effetto a collo di bottiglia(catastrofi naturali, carestie…) Effetto del fondatore: pochi individui colonizzano un nuovo ambiente

principi di Weinberg Legge di Hardy-Weinberg (‘900) popolazione in equilibrio = popolazione in cui le frequenze alleliche rimangono costanti da una generazione all’altra e frequenza genotipiche ricavabili da quelle degli alleli organismi diploidi a riproduzione sessuata segregazione geni mendeliani frequenze alleliche uguale nei due sessi Devono essere soddisfatti i seguenti requisiti: accoppiamenti casuali popolazione di grandi dimensioni no migrazione alleli dentro e fuori (flusso genico) no mutazioni no selezione o deriva genetica 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

I REGNI ANIMALI 24

categorie sistematiche classificazione dei viventi secondo Carlo Linneo 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

Regni dei viventi REGNO = più grande categoria sistematica più phyla Monere : unicellulari procarioti (es. batteri) Protisti : unicellulari eucarioti - autotrofi: organismi che non hanno bisogno di molecole biologiche esterne per ricavare energia (es. alghe prelevano CO2 ed energia) - eterotrofi: organismi dipendenti da fonti esterne (es. amebe) 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

Regni dei viventi 3. Funghi : eucarioti unicellulari (lieviti) pluricellulari 4. Piante : eucarioti pluricellulari autotrofi 5. Animali: eucarioti pluricellulari eterotrofi 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

super = di + sub/sotto = di - Classificazione REGNO PHYLUM (tipo) classi simili es. artropodi (appendici); cordati (notocorda) - subphylum (sottotipo): + classi filogeneticamente simili es. vertebrati : subphlyum dei cordati : classi pesci, anfibi, rettili, mammiferi - superclasse: tra subphylum e classe CLASSE ordini simili es. mammiferi (parto, allattamento prole) ORDINE famiglie simili es. cane + leone: ordine carnivori FAMIGLIA generi simili es. cane, volpe - famiglia canidi; leone - famiglia felidi GENERE specie simili es. cane - genere Canis; leone - genere Panthera super = di + sub/sotto = di - 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

Classificazione SPECIE: categoria fondamentale è l’insieme di tutti gli individui con caratteri simili che con l’accoppiamento generano figli simili ai genitori e capaci a loro volta di generare (fecondi) accoppiamento di animali di specie diverse genera prole sterile (es. mulo/bardotto = asino + cavalla) razza: non presente nella classificazione di Linneo raggruppa individui della stessa specie in base a diversi caratteri somatici (es. tipo di mantello, dimensione) sottospecie: individui della stesse specie con differenze non tali da costituire una specie es. dingo è una sottospecie di lupo 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

Classificazione NOMENCLATURA BINOMIALE: Panthera leo = leone Felis catus = gatto Canis lupus dingo = dingo Canis/Panthera/Felis = Genere lupus/leo/catus = specie 3° termine per sottospecie 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

INTERAZIONI FRA I VIVENTI: GLI ECOSISTEMI 31

Ecologia Ecosistema = unità funzionale fondamentale dell’ecologia è l’insieme di viventi e non viventi in relazione tra loro in un’area delimitata (es. un prato, un lago). formato da: materiale abiotico (morto) organico ed inorganico produttori:autotrofi; utilizzo materiale inorganico consumatori: eterotrofi; utilizzo altri organismi e sostanze organiche decompositori: degradano sostanze organiche 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

Ecologia Interazioni tra organismi: dirette es. scambio di sostanze tra produttori e consumatori indirette attività degli organismi l’ambiente altri organismi es. alghe producono O2 acqua pesci Comunità ecologica: un insieme di organismi che non hanno relazioni dirette o indirette al di fuori dell’ambiente stesso (“biologicamente chiuso”) 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

Ecologia alcuni organismi/comunità dell’ecosistema possono fungere da indicatori biologici la loro presenza/assenza/distribuzione ci da informazioni sulle condizioni di quell’ecosistema sono sensibili all’inquinamento esempi: licheni sensibili a zolfo e metalli pesanti foreste sensibili alle piogge acide altro: protozoi (paramecio), pulce d’acqua, api 1) Selezione che fa prevalere la forma fenotipica mediana. 2) Tra le mucche vengono selezionate quelle che producono 21 L; tra i figli di queste vengono selezionate mucche che producono 22L, e poi nella generazione successiva quelle che producono 23 L. 3) In una famiglia di polli, uccido per mangiare solo polli medi, poiché piccoli piccoli si nascondo bene e grossi grossi sono troppo grandi e mi fanno paura-

QUALCHE ESEMPIO

ESERCIZIO In ambito biologico l’insieme degli organismi di una stessa specie che vivono in una determinata area geografica costituiscono: A) una popolazione B) una comunità C) un ecosistema D) una famiglia  E) un genere RISPOSTA A

ESERCIZIO Il grado di variabilità genetica di una popolazione è definito in base:  A) al numero di individui della popolazione B) al numero di fenotipi relativi a ogni carattere C) alla frequenza di incroci con altre popolazioni D) alla casualità degli incroci E) al numero di alleli di ogni gene RISPOSTA E

ESERCIZIO Indicare la sequenza gerarchicamente corretta delle categorie sistematiche: A) Phylum – Ordine – Classe – Famiglia – Specie B) Phylum – Classe – Famiglia – Ordine – Specie C) Classe – Phylum – Ordine – Famiglia – Specie D) Phylum – Classe – Ordine – Famiglia – Specie E) Phylum – Famiglia – Ordine – Classe – Specie RISPOSTA D

ESERCIZIO Volendo verificare la presenza di fosforo radioattivo in un ecosistema si può analizzare ... A) la chitina dell’esoscheletro di un insetto B) la cellulosa del fusto di una pianta erbacea C) la membrana cellulare di un paramecio D) la sericina di una ragnatela E) i carotenoidi estratti da un frutto RISPOSTA C

ANATOMIA Nell’uomo che cosa accelera la trasmissione di un segnale in un neurone sensoriale? 1. L'aumento dell'intensità dello stimolo 2. La riduzione del diametro dell’assone 3. La mielinizzazione dell’assone A) Solo 2 e 3 B) Solo 1 C) Solo 3 D) Solo 1 e 3 E) Solo 3 RISPOSTA E

ANATOMIA Dove viene prodotta la bile? A) Nel fegato B) Nella cistifellea C) Nel dotto biliare D) Nel pancreas E) Nell’intestino tenue RISPOSTA A

ANATOMIA Il pancreas è una ghiandola: A) esclusivamente endocrina B) esocrina ed endocrina C) importante soltanto per la digestione D) esclusivamente esocrina E) secernente ACTH RISPOSTA B

Schemi Fegato: produce la bile cistifellea dotto biliare duodeno Funzione bile: digestione dei grassi Altre funzioni epatiche: formazione di glucosio, produzione albumine e urea, metabolismo farmaci, coagulazione

Schemi duodeno esocrina enzimi per la digestione Pancreas endocrina ormoni: insulina Glu glucagone

ANATOMIA Indicare la successione anatomica corretta: A) alveoli, bronchi, bronchioli B) rene, uretere, calice C) rene, uretra, vescica D) ovaio, utero, tuba di Falloppio E) digiuno, ileo, cieco RISPOSTA E

ANATOMIA La funzionalità di quale tra i seguenti organi NON è direttamente influenzata da ormoni prodotti dall’ipofisi anteriore? .  A) Ovaio .  B) Tiroide .  C) Rene .  D) Surrene .  E) Ghiandola mammaria RISPOSTA C

SCHEMI Ipotalamo: RH = releasing hormone SH = stimulating hormone TH = tropic hormone

SCHEMI

ANATOMIA Una di queste non è una delle cellule circolanti nel sangue: A) linfocita B) neutrofilo C) monocita D) eosinofilo E) mastocita RISPOSTA E

ANATOMIA Never  Neutrofili Let  Linfociti Monkey  Monociti Sangue: Never  Neutrofili Let  Linfociti Monkey  Monociti Eat  Eosinofili Banana  Basofili

PRINCIPALI FUNZIONI: Neutrofili : fagocitosi batteri Linfociti B: produzione anticorpi T, Natural Killer (NK): azione citotossica Monociti: precursori dei macrofagi Eosinofili: coinvolti in allergie e parassitosi Basofili: coinvolti in allergie fagocitosi corpi estranei, batteri

Mastocita = cellula del connettivo pd contiene granuli di istamina coinvolto in reazione allergiche

FINE sabrina.marcazzan@gmail.com veterinaria