Questions and Answers
Cosa accade quando le molecole bersaglio si legano ai recettori specifici sulla cellula bersaglio?
Si forma una vescicola rivestita da clatrina all'interno della cellula.
Quali sono i componenti principali del citoscheletro?
Il citoscheletro è statico e non cambia nella sua struttura.
False
I microtubuli hanno un diametro di ______ nanometri.
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Qual è la funzione principale dei microtubuli?
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Abbina le seguenti caratteristiche ai rispettivi componenti del citoscheletro:
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Quale delle seguenti affermazioni sui procarioti è vera?
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Le cellule procariote hanno un nucleo definito.
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Quali sono i principali componenti della membrana plasmatica?
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Le cellule vegetali contengono i ______ che sono responsabili della fotosintesi.
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Abbina il tipo di cellula con le sue caratteristiche:
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In quale condizione una cellula si gonfierà?
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Cosa caratterizza i batteri gram-positivi rispetto ai gram-negativi?
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I virus possono replicarsi autonomamente.
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Le proteine di ______ permettono il passaggio di sostanze e molecole attraverso la membrana plasmatica.
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Qual è la carica del nucleotide nel DNA?
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Quali sono le tre funzioni principali del DNA?
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Il DNA e la RNA sono entrambi costituiti da una catena nucleotidica.
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Quali enzimi sono coinvolti nella duplicazione del DNA?
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Qual è la direzione in cui la DNA polimerasi può sintetizzare il nuovo filamento?
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Il processo di duplicazione del DNA è __________.
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Cosa rappresenta l'RNA messaggero (mRNA)?
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Il ciclo vitale di un organismo vivente può durare da poche ore a secoli.
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Quali sono le due categorie principali di riproduzione?
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Abbina i seguenti organismi alle loro categorie di riproduzione.
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Cosa si intende per simbiosi?
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Cosa significa la parola 'biologia'?
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Quali sono le caratteristiche necessarie perché ci sia vita? (Seleziona tutte le opzioni corrette)
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Quali sono i tre domini in cui possono essere classificati gli organismi viventi?
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La teoria di Lamarck afferma che i caratteri acquisiti possono essere ereditati.
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Chi è l'autore della teoria evoluzionistica che ha pubblicato 'Sull'origine delle specie'?
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Quali sono i microscopi menzionati e le loro caratteristiche? (Seleziona tutte le opzioni corrette)
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Che nutrienti rappresentano oltre la metà dell'apporto energetico totale?
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Quali sono i tipi di carboidrati? (Seleziona tutte le opzioni corrette)
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La struttura fondamentale dei carboidrati è composta da ______, ______ e ______.
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Qual è la funzione principale dei lipidi negli organismi?
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Quali sono i due acidi nucleici presenti all'interno della cellula?
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Quali delle seguenti affermazioni riguardo al DNA sono corrette? (Seleziona tutte le opzioni corrette)
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Study Notes
La Biologia
- La biologia significa "studio della vita" e comprende caratteristiche fondamentali come evoluzione, trasmissione dell'informazione genetica e trasferimento dell'energia.
- Gli organismi viventi presentano diversi livelli di organizzazione:
- Livello molecolare (virus, viroidi, prioni)
- Livello cellulare (procarioti ed eucarioti)
Classificazione degli organismi
- Tutti gli organismi sono classificati in tre domini:
- Batteri
- Archei
- Eucarioti
- La classificazione segue diversi livelli: dominio, regno, phylum, classe, ordine, famiglia, genere e specie.
Teorie Evoluzionistiche
- La teoria di Linneo stabiliva che le specie erano fisse e non cambiavano. Tuttavia, il ritrovamento di fossili ha messo in discussione questa visione.
- Lamarck ipotizzò che l'uso o non uso degli organi influisse sulle specie, ma questo errore non considerava l'ereditarietà dei caratteri acquisiti.
- La teoria di Darwin (1859) si basa su variabilità, selezione naturale ed ereditarietà. Gli esseri viventi derivano da un progenitore comune.
Teoria Cellulare
- Le cellule sono le unità fondamentali della vita, derivano da cellule preesistenti e sono la base di tutti gli organismi.
- L'introduzione dei microscopi ha permesso l'osservazione delle cellule e la comprensione delle dimensioni cellulari e subcellulari.
- Esistono microscopi ottici ed elettronici, ciascuno con diverse capacità di ingrandimento.
La Materia Vivente
- Caratteristiche formulate come metabolismo, accrescimento, moltiplicazione e irritabilità.
- La materia vivente è composta per il 75-85% da acqua e la restante parte include componenti organici (carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici) e inorganici (elementi primari, cationi, anioni, oligoelementi).
Carboidrati
- Costituiscono più del 50% dell’apporto energetico. Comprendono monosaccaridi (es. glucosio), disaccaridi (es. saccarosio), oligosaccaridi e polisaccaridi (es. amido e glicogeno).
- I polisaccaridi sono classificati in omopolisaccaridi ed eteropolisaccaridi, con funzioni di riserva energetica e strutturale.
Lipidi
- I lipidi comprendono trigliceridi (riserva energetica), fosfolipidi, glicolipidi e colesterolo, quest’ultimo essenziale per le membrane cellulari.
- Gli acidi grassi possono essere saturi o insaturi, con differenti proprietà chimiche e solubilità in acqua.
Acidi Grassi
- Gli acidi grassi saturi hanno legami singoli mentre gli insaturi presentano uno o più doppi legami.
- Gli acidi grassi possono essere classificati a catena corta, media, lunga e molto lunga, influenzando le loro caratteristiche chimiche.
Lipidi Semplici e Complessi
- I lipidi semplici derivano dall'esterificazione degli acidi grassi con alcoli, formando trigliceridi, mentre i complessi contengono gruppi fosfato e sono anfipatici.
- Gli steroidi, come il colesterolo e la vitamina D, possiedono una struttura caratteristica a quattro anelli di atomi di carbonio.### Colesterolo
- Presente nelle membrane cellulari, conferisce rigidità.
- Il gruppo H è rivolto verso l'ambiente acquoso all'interno della cellula.
Aminoacidi
- Costituiscono le proteine, con una struttura chimica formata da un gruppo amminico e un gruppo carbossilico.
- 20 aminoacidi naturali, distinti per la loro catena laterale che determina le proprietà delle proteine.
- Classificazione in base alla catena laterale:
- Non polari: Alanina, Valina, Leucina, Isoleucina.
- Polari non caricati: Cisteina, Asparagina, Glutammina, Tirosina.
- Carichi negativamente: Glutammato, Aspartato.
- Carichi positivamente: Arginina, Lisina, Istidina.
- Classificazione in base alla necessità:
- Essenziali: non sintetizzati dall'organismo.
- Condizionatamente essenziali: richiedono apporto esterno.
- Non essenziali: sintetizzati in quantità sufficienti dall’organismo.
- Legame peptidico tra aminoacidi avviene con eliminazione di una molecola d'acqua, richiede ATP.
Struttura delle Proteine
- Le proteine hanno diverse funzioni cellulari e si strutturano in più livelli:
- Struttura primaria: sequenza specifica di aminoacidi.
- Struttura secondaria: interazioni tra aminoacidi, formando alfa-eliche e foglietti beta-ripiegati.
- Struttura terziaria: configurazione tridimensionale data da interazioni tra catene laterali più distanti.
- Struttura quaternaria: unione di più catene polipeptidiche, come nell'emoglobina e nel collagene.
Funzioni delle Proteine
- Strutturali: sostegno a cellule e tessuti.
- Enzimatiche: catalizzatori per reazioni cellulari.
- Trasporto: movimenti di molecole attraverso le membrane cellulari.
- Motrici: movimenti cellulari e contrazione muscolare (es. actina e miosina).
- Regolatrici: attivano o inibiscono reazioni.
- Recettoriali: ricevono segnali dall'ambiente esterno.
- Ormonali: trasmettono segnali tra cellule.
- Anticorpi: difesa immunitaria.
- Accumulo: riserva di molecole.
Acidi Nucleici (DNA e RNA)
- Due tipi di acidi nucleici: DNA (acido desossiribonucleico) e RNA (acido ribonucleico).
- Struttura base: nucleotide composto da zucchero, gruppo fosfato e base azotata.
- Basi pirimidiniche: Uracile (solo RNA), Timina (solo DNA), Citosina (in entrambi).
- Basi puriniche: Adenina e Guanina (in entrambi).
- Appaiamenti tra basi: Adenina-Timina (o Uracile) e Citosina-Guanina.
Differenze tra DNA e RNA
- DNA: doppia elica antiparallela, contiene desossiribosio e timina.
- RNA: singolo filamento, contiene ribosio e uracile.
Struttura e Funzioni del DNA
- Scoperto nel 1953 da Watson e Crick grazie agli studi di Franklin.
- DNA carico negativamente, si avvolge attorno a istoni per formare cromosomi.
- Tre funzioni fondamentali: codifica caratteri ereditari, dirige duplicazione, guida costruzione di proteine.
Replicazione del DNA
- Processo semiconduttivo: ciascuna molecola di DNA finale conserva metà della molecola parentale.
- DNA polimerasi sintetizza nuovo filamento in direzione 5’-3’.
- Primer RNA sintetizzato da DNA primasi è necessario per la partenza della sintesi.
- Vari enzimi coinvolti: DNA girasi, elicasi, proteine SSB, RNA primasi, DNA ligasi.
Errori nella Replicazione del DNA
- Errori d’appaiamento possono portare a mutazioni.
- Enzimi di correzione identificano e sistemano gli errori utilizzando una delle eliche come stampo.
Tipi di RNA
- RNA messaggero (mRNA): copia di un gene, guida nella sintesi proteica.
- RNA transfer (tRNA): porta aminoacidi per la sintesi proteica, presenta struttura a trifoglio.
- RNA ribosomale (rRNA): componente dei ribosomi, assieme a proteine ribosomiali, essenziale per la traduzione.### Organismi Viventi
- Gli organismi viventi si caratterizzano per la loro capacità di riprodursi, avere un ciclo vitale, rinnovarsi, reagire agli stimoli, muoversi ed evolversi in risposta ai cambiamenti ambientali.
Riproduzione degli Organismi Viventi
- Due tipi di riproduzione: asessuata e sessuata.
-
Riproduzione asessuata: genera individui geneticamente identici mediante processi come:
- Divisione mitotica
- Scissione
- Frammentazione
- Gemmazione
- Poliembrionia
- Sporulazione
-
Riproduzione sessuata: comporta variabilità genetica mediante fusione di gameti.
- La fecondazione unisce gameti maschili e femminili per formare uno zigote diploide.
Ciclo Vitale
- Comprende nascita, crescita, sviluppo, riproduzione e morte, con durata variabile a seconda della specie.
Metabolismo
- Costituito da processi anabolici (costruzione di molecole complesse) e catabolici (degradazione di molecole complesse).
- Gli organismi autotrofi si nutrono di sostanze inorganiche e compiono fotosintesi; gli organismi eterotrofi necessitano di molecole organiche già pronte.
Condizioni Ambientali
- Le condizioni fisiche e biologiche per la vita includono presenza di acqua, ossigeno, salinità, pH, temperatura e luce.
Ambienti Biologici
- Ambiente acquoso: suddiviso in marino (bentonico e pelagico) e acqua dolce (laghi e fiumi).
- Ambiente terrestre: variabile in base a latitudine, longitudine, vegetazione e clima; comprende epigeo e ipogeo.
- Ambiente entozooico: habitat di endoparassiti.
Rapporti Intraspecifici
- Colonie: individui della stessa specie che rimangono uniti dopo la riproduzione asessuata.
- Società animali: rapporti tra animali della stessa specie che vivono assieme, temporaneamente o stabilmente.
Rapporti Interspecifici
- Relazioni nutritive e spaziali tra specie diverse:
- Simbiotiche: mutualismo, commensalismo, inquilinismo.
- Amensalismo: una specie impedisce il successo di un'altra senza benefici.
- Parassitismo: un parassita beneficia a scapito di un ospite.
Biotecnologie
- Uso del microscopio ottico ed elettronico per lo studio cellulare e tessutale.
- Fasi di preparazione per l'analisi di campioni al microscopio elettronico.
- Tecniche come il gradiente di densità e l'uso di enzimi di restrizione per l'analisi di acidi nucleici.
Progetto Genoma Umano
- Iniziato nel 1990 e completato nel 2002, ha sequenziato il genoma umano, composto da 3 miliardi di paia di basi.
Topi Transgenici
- Topi modificati geneticamente inserendo geni provenienti da altri organismi, studiati per esaminare l'espressione genica.
Clonazione
- Prima clonazione di un mammifero (Dolly) nel 1997, ottenuta trasferendo il nucleo di una cellula somatica in un ovocita.
Cellule Staminali
- Cellule indifferenziate capaci di differenziarsi in vari tipi cellulari.
- Cellule staminali embrionali totipotenti possono svilupparsi in qualsiasi cellula dell'organismo.
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