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H. Curtis, N.S. Barnes,
A. Schneck, G. Flores
Introduzione alla
biologia.azzurro
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Capitolo 1
Origine ed
evoluzione
della vita
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Lezione 1
L’universo è nato
più di 13 miliardi
di anni fa
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Il Big Bang
•
Un’enorme esplosione, il Big Bang, ha dato
origine alle stelle e ai pianeti del nostro Universo.
•
Il Sistema solare si è formato da un ammasso
di polvere e gas (idrogeno ed elio).
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I pianeti
I pianeti, compresa laTerra, si sono formati 4,6
miliardi di anni fa da gas e polvere in movimento
intorno al Sole.
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Lezione 2
Esistono diverse
teorie sull’origine
della vita
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La cellula è l’unità di base di tutti gli
esseri viventi
Tutti gli organismi sono formati da una o più
cellule simili, specializzate nello svolgimento di
diverse funzioni vitali.
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Le caratteristiche basilari della cellula
•
La presenza di una membrana che separa
la cellula dall’ambiente.
•
La presenza di enzimi essenziali per le
reazioni chimiche.
•
La capacità di duplicarsi e di trasmettere
l’informazione genetica.
•
La possibilità di evolversi.
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La comparsa della vita
•
Si ritiene che sia stata preceduta da una
serie di eventi che prende il nome di
evoluzione chimica.
•
Le sostanze presenti sulla Terra primitiva
erano idrogeno, ossigeno, carbonio e azoto,
disponibili nell’atmosfera e nelle acque.
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Il materiale di base per la vita
Oparin ipotizzò che dai gas dell’atmosfera e
grazie all’energia presente sul nostro
pianeta sotto forma di calore, scariche
elettriche e radiazioni provenienti dal Sole
si sarebbero formate le molecole
organiche.
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L’esperimento di Miller
L’esperimento di
Miller dimostrò
che le molecole
organiche
potevano formarsi
dalla materia
inorganica.
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Le prime cellule si sono formate nei
mari e negli oceani
•
Le molecole organiche sono diventate
sempre più numerose nei mari, iniziando a
combinarsi tra loro.
•
Oparin definì questa fase evoluzione
prebiologica.
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Lezione 3
Oggi esistono in
natura diversi
tipi di cellule
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La membrana e il materiale
genetico
Tutte le cellule hanno in comune:
•
la membrana esterna, detta cellulare,
che separa la cellula dall’ambiente
esterno;
•
il materiale genetico, che dirige le
attività della cellula e trasmette i suoi
caratteri ereditari ai discendenti.
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Le cellule procariote e eucariote
Cellula procariote
Cellula eucariote
Cromosomi
Presente
(uno solo)
Presente
(più d’uno)
Membrana
cellulare
Presente
Presente
Membrana
nucleare
Assente
Presente
Organuli
circondati da
membrana
Assenti
Presenti
Parete cellulare
Presente
Presente (solo in
piante e funghi)
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Lynn Margulis ipotizzò che
mitocondri e cloroplasti
fossero derivati da antichi
procarioti poi inglobati in
cellule di dimensioni maggiori.
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Gli organismi eterotrofi
Gli organismi eterotrofi ricavano da fonti
esterne l’energia e le molecole necessarie
per costruire le proprie strutture.
.
Tutti gli animali e i funghi e molti organismi
unicellulari sono eterotrofi.
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Gli organismi autotrofi
Gli organismi autotrofi sintetizzano in modo
autonomo le biomolecole attraverso:
•la fotosintesi clorofilliana;
•la chemiosintesi di molecole
organiche complesse.
Le piante sono organismi autotrofi.
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Lezione 4
Gran parte delle
cellule non è
visibile a occhio
nudo
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Il microscopio
•
Nel 1665 Robert Hooke inventa il microscopio e
osserva delle piccole cavità separate da pareti che
chiama «celle».
•
Il microscopio ha permesso di formulare la teoria
cellulare.
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I microscopi ottici ed elettronici
• Il microscopio ottico ha potere di risoluzione di
0,2 μm;
• il TEM ha un potere di risoluzione di circa 0,2 nm;
• il SEM ha un potere di risoluzione di 10 nm.
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Lezione 5
L’evoluzione
sulla Terra e le
ere geologiche
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La vita sulla Terra si è evoluta in
tappe successive
•
Le prime cellule eucariote comparvero 2
miliardi di anni fa.
•
Tutta la vita esistente adesso sulla Terra è
presente nella biosfera.
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Le caratteristiche degli esseri viventi
Tutti i viventi usano energia per crescere e
riprodursi, si evolvono adattandosi
all’ambiente e sono in grado di rispondere
agli stimoli.
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Le suddivisioni della storia della Terra
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Le suddivisioni della storia della
Terra
•
Era paleozoica:
esplosione di forme di vita nel
periodo Cambriano.
•
Era mesozoica: massima
diffusione dei dinosauri.
•
Era cenozoica: diffusione
di angiosperme, pesci, uccelli
e insetti.
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