Viventi Flashcards
Organizzazione gerarchica
La vita è organizzata gerarchicamente a partire dagli atomi (unità base della materia, sia inorganica che organica) fino alla biosfera (porzione di crosta terreste, acque e atmosfera abitata da forme viventi). L’unione di due o più atomi dà vita alla molecola. Le molecole, a loro volta, costituiscono le cellule. La cellula è l’unità strutturale e funzionale tipica di ogni organismo vivente. Cellule con struttura e funzione comuni, formano il tessuto. L’insieme di tessuti organizzati per lo svolgimento di funzioni specifiche è detto organo. Un sistema di organi è dato da organi che lavorano insieme per svolgere funzioni complesse. Procedendo in questo modo, abbiamo l’organismo (individuo singolo). L’insieme di organismi della stessa specie che vivono insieme in una determinata area è detto popolazione. Popolazioni che interagiscono in una determinata area costituiscono una comunità. L’ecosistema comprende la comunità dei viventi e l’ambiente fisico. Dall’ecosistema poi, si passa alla biosfera.
Teoria riduzionista
Tutto può essere scomposto in elementi più semplici. Ha i suoi limiti in quanto è necessaria una relazione tra struttura e funzione (es: elemento preso singolarmente non ha una funzione, la acquista nell’insieme)
Classificazione dei viventi
Dominio > Regno > Phylum > Classe > Ordine > Generi > Specie
Processo evolutivo
L’origine della vita si fa risalire a circa 4,5 miliardi di anni fa a partire da organismi molto semplici sia come struttura che metabolismo; la loro complessità è andata aumentando nell’arco di alcuni miliardi di anni subendo la naturale selezione evolutiva fino a raggiungere le attuali forme di vita le quali mostrano sia complessità che specializzazione notevoli. Nel corso dell’evoluzione, alla maggior complessità strutturale andava associandosi di pari passo una maggior complessità fisiologica.
Biodiversità
Varietà e il differenziamento degli organismi viventi. L’elevata diversità dei viventi è dovuta principalmente alle differenze genetiche e alla presenza di ambienti molto diversi tra loro. Nel complesso deriva dagli effetti della selezione naturale (non esiste un unico adattamento perfetto)
Tips: piante: evoluzione e biodiversità
Si ipotizza che le piante si siano a mano a mano organizzate e diversificate a partire dalle alghe marine fino alle attuali piante terrestri. Ad oggi, sono note più di 400000 specie vegetali ed un numero imprecisato di specie estinte. Ciò comporta 400000 adattamenti possibili.
Selezione naturale
Influisce notevolmente sul processo evolutivo. Quando un organismo si riproduce, la sua progenie mostra una certa variabilità di caratteri. Gli individui che hanno una minore capacità di adattamento cresceranno stentatamente e produrranno pochi discendenti (se riusciranno a vivere abbastanza a lungo da riprodursi); al contrario, la progenie con ottime capacità adattative, si riprodurrà abbondantemente e passerà i caratteri positivi ai suoi discendenti.
Tips: evoluzione fotosintesi
Ha fatto la sua prima comparsa circa 2,8 miliardi di anni fa in un cianobatterio; in seguito, la struttura cellulare è diventata più efficiente grazie alla comparsa di organuli subcellulari.
Ipotesi L.U.C.A.
Tutti gli organismi hanno un antenato comune, chiamato appunto L.U.C.A. (acronimo di Last Universal Common Ancestor)
Filogenesi
Ramificazione delle linee di discendenza nell’evoluzione della vita (albero filogenetico)
Tips: dinosauri e Homo sapiens
- i dinosauri vivevano nel Giurassico e si sono estinti a causa di un asteroide caduto nel Golfo del Messico, a Cixulub, 66 milioni di anni fa
- l’Homo sapiens è apparso sulla terra 200000 anni fa
Ecosistema
Organismi interagiscono tra loro e con l’ambiente attraverso un rapporto produttore-consumatore. Questa relazione è regolata da trasformazioni di energia: i produttori (le piante) assorbono energia dall’ambiente (en. solare) e la trasformano in sostanza organica che verrà poi sfruttata dai consumatori (animali).
Ipotesi Gaia
Tutto è interelazionato, tutto fa parte di un grande organismo, tutto influisce
Tips: antropocene
L’impatto dell’uomo ha influito a tal punto da iniziare una nuova era chiamata antropocene.
Elementi
In natura esistono più di 90 elementi, solo 25 sono indispensabili per la vita, solo 4 (C, O, H, N) costituiscono il 97.5% della biomassa degli organismi
Tips: elementi essenziali per le piante
Oltre C, H, O; N (concimazione), Mg (fondamentale nel processo fotosintetico)
Atomi
Unità base della materia (sia organica che in organica). Costituiti da un nucleo e una nube elettronica. Nel nucleo abbiamo neutroni e protoni la cui somma fornisce la massa atomica. Una variazione in numero di protoni, dà come risultato delle forme isotopiche (variazione di peso, ma non delle proprietà chimiche). La nube elettronica è diffusa su livelli energetici.
Decadimento radioattivo
Gli isotopi sono molto spesso instabili e tendono a trasformarsi in un altro elemento con rilascio di radiazioni.
Tips: radioisotopi e biologia
I radioisotopi sono utili in biolgia. Es: con il C14 è possibile datare i fossili: quando un organismo muore non incorpora più C14 e inizia il decadimento con la trasformazione di C14 in N, conoscendo il tempo di dimezzamento si possono datare i fossili
Elettroni e livelli energetici
L’atomo presenta livelli energetici in cui è diffusa la nube elettronica. Gli elettroni posseggono energia potenziale in funzione del livello energetico in cui si trovano. Gli elettroni, se eccitati (viene fornita energia), possono passare da un livello a quello superiore; può accadere anche il contrario (con rilascio di energia).
Tips: eccitamento clorofilla A
Quando l’elettrone cambia livello (acquisendo energia dai fotoni) innesca il processo di fotosintesi.
Elettroni di valenza
Sono gli elettroni sull’orbitale più esterno. Gli atomi tendono a raggiungere l’ottetto nell’orbitale più esterno (configurazione più stabile).
Legami chimici
- Legame covalente: interazione tra atomi con elettronegatività simile: atomi condividono elettroni di valenza allo scopo di completare l’ottetto (possono essere polari o apolari)
- Legame ionico: interazione tra atomi con differente elettronegatività: l’atomo più elettronegativo strappa gli elettroni di valenza a quello meno elettronegativo
- Legami deboli: ponti idrogeno, interazione tra molecole fra atomo di idrogeno e un elemento molto elettronegativo (come O, N, F); interazioni idrofobiche tra molecole polari e apolari; forze di van der Waals
Valori legami chimici: distanza ed energia
- L. covalente: 0.1 nm; 50-110 kcal/mol
- L. ionico: 0.28 nm; 5-10 kcal/mol
- L. a idrogeno: 0.28 - 0.31 nm; 3-7 kcal/mol
- Interazioni idrofobiche: 1-2 kcal/mol
- Forze di van der Waals: 0.24 - 0.4 nm; 1 kcal/mol
All’aumentare della distanza diminuisce il quantitativo di energia necessaria a creare/distruggere legame.
Acqua
E’ alla base della vita; infatti le prime forme di vita si sono sviluppate in ambiente acquoso. Gli organismi viventi sono composti al 70% di acqua. L’acqua ha caratteristiche chimico-fisiche peculiari.
3 stati dell’acqua
L’acqua - sulla Terra - si può trovare in 3 stati molecolari differenti: st. solido, st. liquido, st. gassoso. Fornendo o perdendo calore si hanno i passaggi di stato. La forma liquida è molto importante; è quella sfruttata dagli organismi viventi.
Quella della Terra è una condizione particolare, infatti su Venere l’acqua è presente solo sotto forma di gas, mentre su Marte o gas o ghiaccio (a seconda che sia il lato esposto al Sole o non)
