Che cosa è la vita? alcune catteristiche comuni a tutti gli esseri viventi (1/2)

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Leone Benedetti
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1 Che cosa è la vita? alcune catteristiche comuni a tutti gli esseri viventi (1/2) Forma e grandezza Ogni organismo vivente ha di solito una forma definita e una grandezza caratteristica. E possibile distinguere l interno dell organismo dall ambiente esterno. L unità strutturale elementare è la cellula. Riproduzione Ogni organismo vivente possiede la capacità di dare origine ad altri individui simili Accrescimento Tutti gli organismi si accrescono sviluppando nuove parti fra oppure all interno di quelle vecchie Assorbimento dall esterno Ogni organismo è in grado di prendere e trasformare materia ed energia dall ambiente esterno per sopravvivere, crescere e riprodursi

2 Che cosa è la vita? alcune catteristiche comuni a tutti gli esseri viventi (2/2) Composizione chimica Più del 95% dei tessuti viventi sono costituiti da quattro elementi chimici: carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto Metabolismo All interno degli organismi viventi si svolge costantemente una serie complessa di processi chimici essenziali chiamati collettivamente metabolismo (respirazione, digestione, assimilazione, escrezione) Irritabilità o eccitabilità Gli esseri viventi reagiscono alle modificazioni che si producono nell ambiente esterno Omeostasi Ogni organismo vivente è in grado di mantenere condizioni interne (organizzazione e composizione) relativamente costanti anche a fronte di cambiamenti dell ambiente esterno Testo online di Biologia con glossario: vedi

3 Il mattone della vita (la struttura del DNA) Ponti di idrogeno Nucleotide = base + unità zucchero-fosfato Codone = tripletta di basi che codifica un amminoacido Amminoacidi = i mattoni delle proteine

4 15/16 Febbraio 2001 One thing that the gene catalog cannot tell us, and willnotbeabletotellusevenwhenitis complete, is what makes a human being [ ] On the basis of gene number we are only three times more complex than a fruit fly and only twice as complex as the microscopic worm Caenorhabditis elegans. More detailed studies of how the human genome functions may reveal key features that underlie some of the special attributes of human beings, but genomics will never explain why a human was able to compose Mozart's 40th symphony, or indeed why it was composed by Mozart and not by an ordinary human. [Google for Genome 2] Che cos e il genoma umano? Single Nucleotide Polymorphism (SNP) TTACCGGTT TTACTGGTT Short Tandem Repeat (STR) T ATC ATC ATC CGTCG L immensa lunghezza del genoma umano. La mappa illustra la distanza che sarebbe coperta dalla Modulo sequenza 2 di 12: del Fondamenti genoma umano di biologia se fosse stampata con il carattere di un libro (Times 12pt). T ATC ATC ATC ATC ATC ATC CGTCG

5 La cellula PROCARIOTI (1-5 μm) EUCARIOTI (10-50 μm) Batterio Escherichia coli Alga verde Chlamydomonas

6 Modalità di riproduzione: 1. asessuata a) Protozoo c) Iris versicolor a) Fissione b) Gemmazione c) Riproduzione vegetativa d) Frammentazione b) Hydra viridis d) Microstomum lineare

7 Modalità di riproduzione: 2. sessuata a) Riproduzione dioica (a sessi separati) b) Riproduzione monoica (a sessi non separati) c) Partenogenesi a) Ilex decidua b) Betula nigra a) Homo sapiens c) Brachionus rotundiformis con uovo

8 Sistemi di classificazione degli organismi viventi COME? I 200 colori dei cavalli dei gauchos argentini e le loro 4 piante Sistema a due regni (da Aristotele a Linneo)......e i (recentissimi) tre dominii Plantae Animalia Spermatophyta Artropoda Vertebrata Fungi Algae Bacteria Si muovono? Mangiano? Come crescono? No No Indefinitamente PIANTE Sì Si In maniera finita ANIMALI

9 Sistema a cinque regni (Whittaker, 1969) Plantae Spermatophyta Fungi Basidiomycota Artropoda Ascomycota Animalia Vertebrata Protozoa Protophyta Cyanophyta Monera Bacteria Protista

10 Caratteristiche dei cinque regni di organismi viventi (classificazione secondo Whittaker, 1969) Regno tipo di cellula, organizzaz. cellulare modalità di nutrizione modalità di riproduzione motilità Monera procariotica (priva di nucleo); unicellulare e/o coloniale autotrofi (foto- o chemiosintesi), eterotrofi (assorbimento) asessuale (per scissione) mobili (flagelli) Protista eucariotica (cellula nucleata); unicellulare e/o coloniale autotrofi (fotosintesi), eterotrofi (assorbimento o ingestione) asessuale e sessuale immobili o mobili (ciglia o flagelli) Plantae eucariotica con pareti; pluricellulare con tessuti autotrofi (fotosintesi) sessuale e asessuale immobili Fungi eucariotica con pareti; sinciziale (senza confini definiti tra le cellule) eterotrofi (assorbimento) sessuale e asessuale immobili Animalia eucariotica con pareti; pluricellulare con tessuti eterotrofi (ingestione) generalmente sessuale mobili (fibre contrattili)

11 Cos è una specie? Un livello fondamentale della gerarchia tassonomica, che delimita l insieme degli organismi in grado di accoppiarsi tra loro (Academic Press Dictionary of Science and Technology) Un gruppo di organismi aventi un progenitore comune, in grado di riprodursi solo tra loro, generalmente delimitati in un ambito geografico (Academic Press Dictionary of Science and Technology) Popolazione dotata di una propria storia evolutiva in quanto riproduttivamente isolata da tutte le altre popolazioni (Luria e al., 1981) Il più piccolo cluster identificabile di organismi all interno del quale vi è un pattern parentale di ascendenza e discendenza (Cracraft, 1983) La più piccola aggregazione di popolazioni identificabile attraverso un unica combinazione di caratteri in individui comparabili Nixon e Wheeler, 1990) Un gruppo di organismi che possono essere accostati geneticamente tra loro prima che ad ogni altro organismo esterno al gruppo (Baum e Donoghue, 1995)

12 Collocazione sistematica: l unità tassonomica umana Tra regno e specie......il sistema binomiale Regno Animalia Organismi pluricellulari che richiedono come cibo sostanze organiche complesse Phylum Chordata Animali con cordone nervoso dorsale cavo, fessure branchiali faringee in qualche stadio del ciclo vitale Classe Mammalia Piccoli nutriti mediante ghiandole mammarie, pelle ricoperta da pelo, temperatura del corpo elevata, cavità corporea divisa dal diaframma Ordine Primates Animali arboricolio loro discendenti, generalmente con dita e unghie appiattite, pollice opponibile, senso dell odorato mediocre. Famiglia Hominidae Faccia piatta, occhi frontali, visione a colori, visione a colori, locomozione bipede, stazione eretta Genere Homo Cervello grosso, linguaggio, infanzia lunga Specie sapiens Mento prominente, fronte alta, peli sparsi sul corpo Ominidi: Homo sapiens (Uomo) Carl Linnaeus

13 Come raggruppare gli organismi? strutture analoghe (stesse funzioni) vs strutture omologhe (stesso antenato) coccodrillo uccello balena cavallo pipistrello uomo

14 Alberi filogenetici influenza A virus

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