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Corpo Umano - Disponibilità posti comuni residui scuola primari
Helena Curtis N. Sue Barnes Adriana Schnek Graciela Flores Invito alla biologia.blu PLUS Biologia molecolare, genetica ed evoluzione con Biology in English a cura di Laura Gandola e Roberto Odone SCIENZE Helena Curtis N. Sue Barnes Adriana Schnek Graciela Flores Invito alla biologia.blu PLUS Il corpo umano con Biology in English Edizione italiana a cura di Laura Gandola e Roberto Odone SCIENZE Titolo originale in inglese: Invitation to Biology, Fifth Edition © 1994, 1985, 1981, 1977, 1972 by Worth Publishers, Inc. – All rights reserved Adattamento di Invitación a la Biología, 6a Edición en Español © 2006 Editorial Médica Panamericana Curatrici: ADRIANA SCHNEK, GRACIELA FLORES Aggiornata sulla base di CURTIS-BARNES-SCHNEK-FLORES: Biología, 6a Edición en Español © 2000 Editorial Médica Panamericana Copyright © 2012 Zanichelli editore S.p.A., Bologna [5903] www.zanichelli.it I diritti di elaborazione in qualsiasi forma o opera, di memorizzazione anche digitale su supporti di qualsiasi tipo (inclusi magnetici e ottici), di riproduzione e di adattamento totale o parziale con qualsiasi mezzo (compresi i microfilm e le copie fotostatiche), i diritti di noleggio, di prestito e di traduzione sono riservati per tutti i paesi. L’acquisto della presente copia dell’opera non implica il trasferimento dei suddetti diritti né li esaurisce. Per le riproduzioni ad uso non personale (ad esempio: professionale, economico, commerciale, strumenti di studio collettivi, come dispense e simili) l’editore potrà concedere a pagamento l’autorizzazione a riprodurre un numero di pagine non superiore al 15% delle pagine del presente volume. Le richieste per tale tipo di riproduzione vanno inoltrate a Centro Licenze e Autorizzazioni per le Riproduzioni Editoriali (CLEARedi) Corso di Porta Romana, n.108 20122 Milano e-mail [email protected] e sito web www.clearedi.org L’editore, per quanto di propria spettanza, considera rare le opere fuori del proprio catalogo editoriale, consultabile al sito www.zanichelli.it/f_catalog.html. La fotocopia dei soli esemplari esistenti nelle biblioteche di tali opere è consentita, oltre il limite del 15%, non essendo concorrenziale all’opera. Non possono considerarsi rare le opere di cui esiste, nel catalogo dell’editore, una successiva edizione, le opere presenti in cataloghi di altri editori o le opere antologiche. Nei contratti di cessione è esclusa, per biblioteche, istituti di istruzione, musei ed archivi, la facoltà di cui all’art. 71 - ter legge diritto d’autore. Maggiori informazioni sul nostro sito: www.zanichelli.it/fotocopie/ Prima edizione versione blu: aprile 2012 L’impegno a mantenere invariato il contenuto di questo volume per un quinquennio (art. 5 legge n. 169/2008) è comunicato nel catalogo Zanichelli, disponibile anche online sul sito www.zanichelli.it, ai sensi del DM 41 dell’8 aprile 2009, All. 1/B. File per diversamente abili L’editore mette a disposizione degli studenti non vedenti, ipovedenti, disabili motori o con disturbi specifici di apprendimento i file pdf in cui sono memorizzate le pagine di questo libro. Il formato del file permette l’ingrandimento dei caratteri del testo e la lettura mediante software screen reader. Le informazioni su come ottenere i file sono sul sito www.zanichelli.it/diversamenteabili Suggerimenti e segnalazione degli errori Realizzare un libro è un’operazione complessa, che richiede numerosi controlli: sul testo, sulle immagini e sulle relazioni che si stabiliscono tra essi. L’esperienza suggerisce che è praticamente impossibile pubblicare un libro privo di errori. Saremo quindi grati ai lettori che vorranno segnalarceli. Per segnalazioni o suggerimenti relativi a questo libro scrivere al seguente indirizzo: [email protected] Le correzioni di eventuali errori presenti nel testo sono pubblicate nel sito www.zanichelli.it/aggiornamenti Zanichelli editore S.p.A. opera con sistema qualità certificato CertiCarGraf n. 477 secondo la norma UNI EN ISO 9001: 2008 Realizzazione editoriale: – Redazione: Sara Urbani, Viola Montanari – Segreteria di redazione: Deborah Lorenzini, Simona Vannini – Progetto grafico e impaginazione: Chialab, Bologna – Impaginazione di sommario, glossario e indice analitico: I.T.G., Torino – Ricerca iconografica: Sara Urbani, Claudia Patella – Disegni dell’edizione italiana 2012: Elisa Botton/ODAM – Disegni dell’edizione italiana 2009: Luca Tible, GRAFIE (CN) – Aggiornamento delle illustrazioni: Scribedit servizi editoriali, Bologna – Fonti iconografiche su ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Copertina: – Progetto grafico: Miguel Sal & C., Bologna – Realizzazione: Roberto Marchetti – Immagine di copertina: Mike Truchon/Shutterstock Contributi alla versione cartacea: – Aggiornamento e ampliamento: Giulia Bianconi – Rilettura critica: Angela Ildos – Consulenza sugli aggiornamenti: Cinzia Ascenzo – Stesura delle schede Biology in English: Angela Simone - formicablu srl – Rilettura delle schede Biology in English: Sara Chiappara – Traduzione dei Summing-up: Jackie Leeder – Aggiornamento Verso l’Università: Anna Testa, Andrea Castellani – Stesura delle pagine di esercizi Biology in English: Marina Bacchini, Franca Faccenda, Elisabetta Siboni – Revisione delle pagine Biology in English: Sara Chiappara, John Smith – Realizzazione dei disegni per le pagine di Biology in English: Serena Emiliani – Schede finali: “Igiene e medicina” Alessandro Delfanti – Stesura delle Prove PISA: Maria Teresa Siniscalco, Massimo Dellavalle, Lorenzo Lancellotti, Mario Gineprini – Revisione del glossario: Alessandra Ferro – Indice analitico: Gianbruno Guerrerio Interactive e-book 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realizzazione tecnica: Pasqualino Anziano – Supervisione, testi e post produzione: Lisa Lazzarato - formicablu srl | Sommario | CAPITOLO C C1 IL CORPO UMANO 1.1 1.2 1.3 L’organizzazione del corpo umano Suddivisioni e gerarchia del corpo umano C2 Alcune importanti funzioni dell’organismo C8 Cosa accade quando si invecchia C9 I tessuti del corpo umano C10 Le giunzioni cellulari C11 Scars and tattoos C14 La neurogenesi e la plasticità dei neuroni C15 SUMMING-UP C16 ESERCIZI C17 METTITI ALLA PROVA C18 IMPARA FACENDO MULTIMEDIA AUDIO C19 ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Summing-up | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English III | | Sommario | CAPITOLO CAPITOLO I sistemi scheletrico e muscolare C2 2.1 Il sistema scheletrico Come distinguere lo scheletro maschile da quello femminile C20 2.3 C40 Evoluzione del sistema cardiovascolare C41 3.2 Il sangue C44 3.3 Il cuore C50 How to repair muscle after heart attack C52 Malattie del cuore e dei suoi vasi C53 I vasi sanguigni C54 C36 Le malattie del sangue: anemia, emofilia, leucemie C55 C37 Public health enemy number one C56 C38 Patologie che colpiscono i vasi sanguigni C57 C23 Le articolazioni C28 The injury prone knee C29 Il sistema muscolare C30 Rigor mortis, tetano e botulismo C33 SUMMING-UP ESERCIZI METTITI ALLA PROVA IMPARA FACENDO C39 MULTIMEDIA LEZIONE INTERATTIVA LEZIONE INTERATTIVA ANIMAZIONE AUDIO ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Il sistema scheletrico Il sistema muscolare 2.1 La contrazione muscolare 3.1 Una visione d’insieme del sistema cardiovascolare Le malattie dell’osso: fratture, rachitismo e osteoma C27 2.2 Il sistema cardiovascolare C3 3.4 3.5 La pressione sanguigna SUMMING-UP C60 ESERCIZI C61 METTITI ALLA PROVA C62 IMPARA FACENDO C63 MULTIMEDIA Summing-up LEZIONE INTERATTIVA ANIMAZIONE ANIMAZIONE ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Il sistema cardiovascolare 3.1 L’anatomia del sistema circolatorio 3.2 La circolazione cardiaca VIAGGIO VIRTUALE NEL CORPO UMANO AUDIO | C58 Il cuore Summing-up IV | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | Sommario | CAPITOLO CAPITOLO Il sistema respiratorio C4 Il sistema digerente C5 4.1 Le funzioni del sistema respiratorio C64 4.2 L’anatomia del sistema respiratorio C66 Evoluzione dei sistemi respiratori C67 5.2 Masticazione e deglutizione del cibo C95 Le malattie delle vie respiratorie C70 5.3 Lo stomaco e la demolizione del cibo C96 La meccanica respiratoria C71 Five centuries of influenza C71 Trasporto e scambio dei gas C74 L’aria che respiriamo C76 Il controllo della respirazione C77 Smettere di fumare conviene sempre C78 New rapid test for tubercolosis C79 4.3 4.4 4.5 SUMMING-UP C80 ESERCIZI METTITI ALLA PROVA IMPARA FACENDO BIOLOGY IN ENGLISH MULTIMEDIA LEZIONE INTERATTIVA ANIMAZIONE ANIMAZIONE AUDIO 5.1 5.4 5.5 5.6 C92 Evoluzione del sistema digerente C94 Gastrite, ulcera, e reflusso gastro-esofageo C97 The Heimlich maneuver C98 L’intestino e le ghiandole annesse C98 Malattie del fegato e dell’intestino C101 Assorbimento delle sostanze nutritive e metabolismo C102 The global obesity epidemic C103 Una dieta bilanciata C104 C81 SUMMING-UP C82 ESERCIZI C83 METTITI ALLA PROVA C84 IMPARA FACENDO ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Il sistema respiratorio Introduzione al sistema digerente C108 C109 C110 C111 MULTIMEDIA LEZIONE INTERATTIVA 4.1 L’anatomia del sistema respiratorio ANIMAZIONE 4.2 La meccanica della respirazione APPROFONDIMENTO Summing-up ANIMAZIONE AUDIO ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Il sistema digerente 5.1 L’anatomia del sistema digerente Denti e masticazione in alcuni mammiferi 5.2 I processi digestivi Summing-up | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English V| | Sommario | CAPITOLO CAPITOLO Il sistema escretore e la termoregolazione C6 6.1 6.2 6.3 6.4 Funzione e struttura del sistema escretore 7.1 Il sistema linfatico C132 C112 7.2 I meccanismi di difesa del corpo C135 La struttura del rene C114 7.3 L’immunità innata C136 Le malattie del rene C116 7.4 L’immunità acquisita C138 Water bilance: an evolutionary perspective C120 7.5 I linfociti B e l’immunità mediata da anticorpi C139 Ureteri, vescica e uretra B120 I vaccini di oggi e quelli del futuro C141 Engineered urethras for boys C122 Death certificate for smallpox C144 La cistite, l’incontinenza urinaria e i calcoli C123 Linfociti T e immunità mediata da cellule C144 Organismi ectotermi ed endotermi C124 Le malattie autoimmuni C148 La regolazione della temperatura corporea C125 Cancro e risposta immunitaria C148 SUMMING-UP C129 METTITI ALLA PROVA C130 IMPARA FACENDO C131 MULTIMEDIA LEZIONE INTERATTIVA ANIMAZIONE ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu 7.7 First lupus drug in half century approved C150 7.8 C151 Trapianti e terapie con cellule staminali C155 SUMMING-UP C156 ESERCIZI Il sistema escretore C157 C160 MULTIMEDIA LEZIONE INTERATTIVA ANIMAZIONE Summing-up C159 BIOLOGY IN ENGLISH 6.2 Il percorso del filtrato lungo il neurone Equilibrio idrico: evoluzione di un sistema C158 IMPARA FACENDO ANIMAZIONE ANIMAZIONE ANIMAZIONE AUDIO | Malattie da immunodeficienza METTITI ALLA PROVA 6.1 L’anatomia del sistema escretore APPROFONDIMENTO AUDIO 7.6 C128 ESERCIZI ANIMAZIONE I sistemi linfatico e immunitario C7 ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Il sistema immunitario 7.1 L’anatomia del sistema immunitario 7.2 La risposta infiammatoria 7.3 La risposta umorale 7.4 La risposta mediata da cellule Summing-up VI | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | Sommario | CAPITOLO CAPITOLO I neuroni e il sistema nervoso periferico C8 8.1 8.2 8.3 9.1 Fisiologia del sistema nervoso: la propagazione del segnale C168 Le malattie dei neuroni C175 La comunicazione tra neuroni C176 Oppiacei interni e droghe C179 Malattie legate ai neurotrasmettitori C181 Il sistema nervoso periferico C182 Evoluzione del sistema nervoso negli invertebrati C183 Anatomia del sistema nervoso centrale C190 9.2 Le suddivisioni dell’encefalo C193 9.3 Il telencefalo e la corteccia cerebrale C196 Elaborazione delle informazioni e delle emozioni C198 Le malattie neurologiche C201 La percezione sensoriale C202 The evolution of the eye C205 Le malattie degli organi di senso C209 9.4 9.5 The discovery of the nerve growth factor C187 SUMMING-UP C188 ESERCIZI C189 METTITI ALLA PROVA C190 IMPARA FACENDO C191 MULTIMEDIA ANIMAZIONE 3D ANIMAZIONE AUDIO ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Il sistema nervoso centrale e gli organi di senso C9 SUMMING-UP C210 ESERCIZI C211 METTITI ALLA PROVA C212 IMPARA FACENDO C213 BIOLOGY IN ENGLISH Il neurone 8.1 Il sistema nervoso Summing-up C214 MULTIMEDIA LEZIONE INTERATTIVA ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Il sistema nervoso VIAGGIO VIRTUALE NEL CORPO UMANO AUDIO Il cervello Summing-up | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English VII | | Sommario | CAPITOLO CAPITOLO C10 10.1 10.2 10.3 Il sistema endocrino C222 I feromoni negli animali C224 Le ghiandole endocrine presenti nell’encefalo C227 The cost of a few extra centimeters C229 La tiroide e le paratiroidi, le ghiandole surrenali e il pancreas C230 11.3 C240 Il dimorfismo sessuale C244 Le malattie del sistema riproduttore maschile C245 Il sistema riproduttore femminile C246 Le malattie del sistema riproduttore femminile C251 C233 Dall’accoppiamento alla fecondazione C252 Diabetes: one disease or two? C235 Making mothers of invention C256 C236 Le malattie a trasmissione sessuale C257 Lo sviluppo dell’embrione C258 The APGAR score C265 C237 METTITI ALLA PROVA C239 MULTIMEDIA LEZIONE INTERATTIVA 11.4 C238 IMPARA FACENDO AUDIO 11.2 Il sistema riproduttore maschile Le malattie delle ghiandole endocrine ESERCIZI ANIMAZIONE 11.1 Anatomia e fisiologia del sistema endocrino SUMMING-UP ANIMAZIONE Il sistema riproduttore C11 ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Il sistema endocrino 10.1 I meccanismi di azione degli ormoni 10.2 L’anatomia del sistema endocrino Summing-up SUMMING-UP C266 ESERCIZI C267 METTITI ALLA PROVA C268 IMPARA FACENDO C269 BIOLOGY IN ENGLISH C270 IGIENE E MEDICINA C278 Glossario G1 Indice analitico MULTIMEDIA LEZIONE INTERATTIVA ANIMAZIONE ANIMAZIONE ANIMAZIONE ANIMAZIONE ANIMAZIONE AUDIO | ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Il sistema riproduttore 11.1 La spermatogenesi 11.2 Il sistema riproduttore maschile 11.3 Il sistema riproduttore femminile 11.4 L’oogenesi 11.5 La fecondazione e lo sviluppo dell’embrione Summing-up VIII | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English I1 IL CORPO UMANO VERIFICA LE TUE COMPETENZE LA MALARIA A ncora oggi la malaria è diffusa soprattutto in molte zone tropicali, ed è causata da diverse specie di protozoi (o plasmodi) trasmessi agli esseri umani dalla femmina della zanzara Anopheles. Il ciclo vitale è complesso, e prevede diversi stadi all’interno dei due ospiti del parassita. Mediante la puntura, l’insetto inocula i plasmodi con la saliva, questi attraverso la circolazione sanguigna raggiungono il fegato umano, dove rimangono per circa due settimane. In seguito, i plasmodi penetrano nei globuli rossi, dove si moltiplicano per via asessuata; quindi rompono la membrana plasmatica e si riversano all’esterno per infettarne altri. In questa fase i plasmodi rilasciano sostanze che provocano la febbre tipica della malattia. Il ciclo si ripete nell’ospite umano fino a quando una femmina di Anopheles punge un individuo malato; nello stomaco della zanzara, i plasmodi escono dai globuli rossi e si moltiplicano per via sessuata, fermandosi poi a livello delle ghiandole salivari, per iniziare un nuovo ciclo. I sintomi della malattia appaiono 7-14 giorni dopo la puntura della zanzara infetta e comprendono febbre alta, mal di testa, vomito, tremori e altri sintomi simili a quelli dell’influenza. Nei casi letali, la malaria distrugge completamente i globuli rossi, causando una forte anemia e ostruendo i capillari che irrorano il cervello o altri organi vitali. Tipicamente, i sintomi si ripresentano seguendo il ciclo di riproduzione e moltiplicazione del parassita. In alcuni casi però, la specie Plasmodium falciparum può essere letale, in assenza di terapia, senza dare sintomi. La malaria è una delle sei cause che provocano il 73% delle morti nei bambini al di sotto dei 5 anni in tutto il mondo (infezioni respiratorie, diarrea, nascita pretermine, polmonite e sepsi neonatale, malaria e Leggi il brano e scarica la prova per verificare le tue competenze dal sito: asfissia alla nascita). Le quattro malattie trasmissibili sono responsabili di oltre la metà delle morti infantili. ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English CAPITOLO C1 L’organizzazione del corpo umano 1.1 Suddivisioni e gerarchia del corpo umano piano trasversale Il corpo viene suddiviso da piani secanti Per agevolarne lo studio anatomico, il corpo umano può essere attraversato da piani immaginari che lo suddividono in sezioni, come nella figura 1 : t QJBOPTBHJUUBMFNFEJBOP se il corpo viene attraversato da un piano verticale che lo divide in due parti speculari, destra e sinistra; t QJBOPGSPOUBMF se il corpo viene suddiviso in una porzione anteriore e una posteriore; t QJBOPUSBTWFSTBMF se il corpo viene tagliato in due orizzontalmente e suddiviso in una porzione superiore e una inferiore; t QJBOPPCMJRVP se il corpo viene attraversato da una sezione con inclinazione variabile. | piano sagittale mediano piano frontale piani obliqui 1 Sezioni del corpo umano. C2 | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | capitolo laterale 1 | L’organizzazione del corpo umano | mediale linea mediana cranio cervello superiore prossimale cavità toracica midollo spinale polmone colonna vertebrale esofago cuore diaframma fegato distale cavità addominopelvica stomaco intestino tenue colon retto inferiore 2 Localizzazione delle varie parti del corpo. 3 Struttura generale, cavità e principali organi del corpo umano. All’interno del corpo distinguiamo diverse cavità Per riuscire a capire esattamente a quale distretto anatomico si fa riferimento, esiste un metodo di classificazione universale (figura 2 ). Per esempio, se consideriamo il piano sagittale mediano (o linea mediana), viene detto laterale il punto più lontano da questa linea e mediale quello più vicino. Per quanto riguarda braccia e gambe, si definisce prossimale la parte più vicina al tronco e distale quella più vicina alla punta delle dita. Questa nomenclatura permette di descrivere per ciascun individuo, per esempio, in che punto esatto si trova una ferita o una frattura. In questo modo i medici possono parlare tra di loro di un paziente senza che ci siano fraintendimenti. Il corpo umano, come quello degli altri vertebrati, contiene una cavità interna suddivisa in compartimenti, i più estesi dei quali sono la DBWJUËUPSBDJDB e la DBWJUËBEEPNJOPQFMWJDB (figura 3 ); queste due cavità sono separate da un sottile muscolo a forma di cupola, il diaframma. La cavità toracica contiene il cuore, i polmoni e un breve canale (l’esofago) che collega la bocca allo stomaco; la cavità addominopelvica, invece, si suddivide in una parte alta, la cavità addominale, che contiene importanti organi (come lo stomaco, il fegato, l’intestino tenue e il colon) e una parte bassa, la cavità pelvica, che include gli organi genitali, la vescica urinaria e il retto. | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English C3 | | C | Il corpo umano | cellula madre tipi di cellule specializzate cellula epiteliale tessuti organo sistema di organi individuo tessuto epiteliale cellula del tessuto connettivo tessuto connettivo cellula uovo o zigote un organo, il cuore, è costituito da tessuti cellula nervosa tessuto nervoso sistema circolatorio individuo cellula muscolare tessuto muscolare 4 Organizzazione gerarchica delle cellule in tessuti, organi e sistemi. Lo studio del corpo umano segue una sua gerarchia Una delle proprietà che caratterizza gli esseri viventi è una precisa organizzazione strutturale di tipo gerarchico (figura 4 ). Alla base di questa organizzazione c’ è la DFMMVMB: il corpo umano, come quello di tutti gli altri animali complessi, è costituito da una notevole varietà di differenti cellule specializzate. Le cellule che svolgono la stessa funzione sono organizzate in UFTTVUJ. Differenti tipi di tessuti, uniti strutturalmente e coordinati nelle loro attività, formano gli PSHBOJ (per esempio, il fegato o il cuore). A loro volta gli organi che cooperano tra loro sono raggruppati in sistemi. Si definisce TJTUFNB un’unità morfofunzionale che è costituita da tessuti omogenei con la stessa origine embriologica e con la stessa funzione: per esempio sistema scheletrico, muscolare, nervoso e linfatico. Delle volte si usa anche il termine «apparato» se è formato da organi con origine embriologica e struttura istologica differente, ma che cooperano per lo stesso gruppo di funzioni: per esempio sistema digerente, respiratorio, cardiovascolare, endocrino e riproduttore. Lavorando in sintonia gli uni con gli altri, i vari sistemi costituiscono l’intero PSHBOJTNP. | Le tecniche di imaging permettono di vedere il corpo al suo interno Il corpo umano contiene, in diverse cavità, strutture e tipi di tessuto che sono estremamente densi (come le ossa) e altri molto molli (come il grasso). La medicina diagnostica ha messo a punto diverse metodologie per «vedere» queste strutture così diverse mediante tecniche chiamate di imaging. La SBEJPHSBGJB, per esempio, è la tecnica diagnostica più antica e consiste nel fotografare una parte del corpo mediante i raggi X. Con questa tecnica le strutture che vengono studiate meglio sono quelle dense, come le ossa (figura 5A ), o in campo oncologico i noduli cancerosi dei polmoni. Per riuscire a vedere meglio i tessuti molli invece, come gli organi dell’addome, ma anche il muscolo cardiaco, si usa spesso l’FDPHSBGJB(figura 5B ). Essendo una tecnica senza effetti collaterali (a differenza della radiografia che ad alte dosi può essere cancerogena) e non invasiva, viene utilizzata anche per controllare la crescita del feto (figura 5C ). L’ecografia utilizza gli ultrasuoni e l’immagine che vediamo non è statica come nel caso della radiografia, ma in movimento come in un film. C4 | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | capitolo A B D 1 | L’organizzazione del corpo umano | C E F 5 Con una radiografia si possono vedere le ossa della mano (A); l’ecografo emette ultrasuoni (B); l’ecografia di un feto di circa quattro mesi (C); il macchinario per effettuare la risonanza magnetica (D); come si vede il cervello con una TAC (E) o grazie a una PET (F). Poiché, tuttavia, i tessuti vicini a strutture dense come le ossa o in prossimità dei polmoni (dove è presente molta aria) non si vedono bene con l’ecografia, negli ultimi anni si preferisce utilizzare la SJTPOBO[B NBHOFUJDB OVDMFBSF (RMN). Distesi su un lettino veniamo posti sotto un enorme magnete che attiva le molecole di idrogeno dei nostri tessuti molli (figura 5D ); in questo modo si identificano bene strutture come le articolazioni o il cervello. Invece, la SJTPOBO[BNBHOFUJDBGVO[JPOBMF(RMF), scoperta nel 1992, permette per esempio di vedere in tempo reale il flusso del sangue al cervello per analizzare malattie degenerative come l’Alzheimer. Il magnete utilizzato per la risonanza magnetica attrae tutto ciò che è metallico, e ciò impedisce il suo utilizzo in persone che hanno protesi o pacemaker. Per studiare il cervello e altri organi possono essere utilizzate altre due tecniche diagnostiche: la TAC e la PET. La UPNPHSBGJBBTTJBMF DPNQVUFSJ[[BUB(TAC; figura 5E ) utilizza raggi X emessi da uno strumento che gira attorno al paziente disteso sul lettino e l’immagine sarà perciò formata di tante scansioni del corpo trasversali e molto dettagliate. Grazie alle moderne tecniche di ricostruzione spaziale dinamica è possibile da queste sezioni vedere la forma di organi e sistemi in tre dimensioni. Infine, la tPNPHSBGJBBFNJTTJPOFEJQPTJUSPOJ(PET; figura 5F ) serve per avere informazioni di tipo fisiologico, per esempio vedere l’attività biochimica del cervello. Ai pazienti vengono somministrati radioisotopi che, captati dalle cellule cerebrali, emettono raggi gamma visualizzati come un’immagine a colori vivaci. | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English C5 | | C | Il corpo umano | 6 Scienza illustrata I vari sistemi che interagiscono nel nostro organismo. Sistema tegumentario: si tratta del rivestimento esterno del corpo e comprende cute e annessi. Protegge il corpo dagli agenti esterni, da microrganismi e dalla disidratazione. È sede dei recettori cutanei e quindi strettamente legato al sistema nervoso. È collegato anche con il sistema scheletrico per la sintesi di vitamina D e con il sistema immunitario per la sua azione di difesa dagli agenti esterni. Contiene inoltre ghiandole sebacee e sudoripare. Sistema escretore: elimina i rifiuti azotati, regola l’equilibrio idrosalino e acido-basico del sangue. Per questo è collegato al sistema cardiovascolare e, per posizione anatomica, a quello riproduttore. Sistema muscolare: consente la locomozione, l’espressione facciale e la postura. Con la contrazione dei muscoli è anche possibile regolare la temperatura corporea. Il sistema muscolare è strettamente legato al sistema cardiovascolare e a quello scheletrico. Sistema linfatico e immunitario: il primo raccoglie i fluidi dagli interstizi e allontana i detriti tramite la circolazione linfatica, il secondo difende l’organismo dagli attacchi di agenti patogeni; interagiscono soprattutto con il sistema vascolare. Sistema scheletrico: dà sostegno e protezione agli organi del corpo; forma l’impalcatura su cui agiscono i muscoli e contiene una grande riserva di calcio. Grazie al midollo osseo dove vengono prodotti globuli rossi è collegato con il sistema cardiovascolare. Sistema nervoso: serve per la ricezione e l’elaborazione delle informazioni esterne e interne al corpo con risposte a breve termine, ha una stretta interazione con il sistema endocrino e quello muscolare. Scienza illustrata I sistemi del corpo umano hanno funzioni correlate Abbiamo visto come le cellule formano i tessuti e quindi gli organi. A loro volta gli organi si riuniscono in sistemi, che sono stretta| mente correlati tra loro a formare l’intero organismo umano. Grazie alla figura 6 , possiamo esaminare le funzioni principali di ogni sistema e come questi interagiscono tra di loro nel corpo umano, di cui parleremo in dettaglio nei prossimi capitoli. C6 | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | capitolo Sistema cardiovascolare: comprende il cuore che pompa il sangue e i vasi sanguigni che trasportano ossigeno e sostanze nutritizie alle cellule. Attraverso i vasi vengono anche eliminati CO2 e prodotti di rifiuto. Questo sistema è collegato a tutti gli altri sistemi, in particolare con quello respiratorio, immunitario ed escretore. Sistema endocrino: produce gli ormoni che regolano molte funzioni, tra cui la crescita, il metabolismo e la riproduzione. È strettamente legato al sistema riproduttore e a quello nervoso. Sistema respiratorio: attraverso gli alveoli polmonari garantisce un continuo scambio gassoso con l’esterno e un rifornimento di ossigeno per l’organismo. Presiede all’eliminazione del CO2 ed è strettamente legato al sistema cardiovascolare e a quello immunitario. 1 | L’organizzazione del corpo umano | Sistema digerente: serve per l’elaborazione del cibo, assorbimento delle sostanze nutritive ed eliminazione dei residui. È collegato con il sistema cardiovascolare e quello immunitario. Sistema riproduttore: serve alla produzione dei gameti femminili e maschili, nel sistema riproduttore femminile avviene lo sviluppo dell’embrione e del feto. È collegato con il sistema nervoso, con quello endocrino e con quello immunitario nella fase di allattamento. Fissa i concetti a. Quali e quanti sono i piani che suddividono il corpo in sezioni? b. Quali organi sono contenuti rispettivamente nella cavità toracica e in quella addominopelvica? c. Qual è l’organizzazione gerarchica del corpo umano? d. Descrivi alcune tecniche di imaging. e. Come si definisce un sistema? Fai alcuni esempi. | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English C7 | | C | Il corpo umano | 1.2 Alcune importanti funzioni dell’organismo A Il metabolismo è la trasformazione delle molecole ingerite in energia Gli organismi sono profondamente differenti dall’ambiente che li circonda non solo per la composizione chimica, ma anche per l’alto livello di organizzazione strutturale, che richiede una grande quantità di energia per mantenersi. Gli animali, e dunque anche l’uomo, sono organismi pluricellulari che ingeriscono cibo (eterotrofi); un problema fondamentale è quindi quello di trasformare il cibo in molecole che possano essere trasportate alle cellule e utilizzate da esse. L’apporto di cibo e ossigeno alle cellule consente lo svolgimento delle reazioni per la demolizione di certe molecole e la sintesi di altre, un meccanismo che nel suo complesso è detto NFUBCPMJTNP (come vedremo nel Capitolo C5) ed è reso possibile dal consumo dell’energia ricavata con la respirazione cellulare nei mitocondri. B Il corpo si adatta all’ambiente Tutti i sistemi e i processi fisiologici degli animali acquistano un significato dal punto di vista funzionale solo se considerati come adattamenti finalizzati a risolvere i particolari problemi che nascono dal rapporto tra organismo e ambiente. Un organismo affronta questi problemi grazie anche a un determinato patrimonio di istruzioni genetiche: se queste caratteristiche sono funzionali nel dare origine a specifiche molecole, a strutture e a processi che rendono l’organismo capace di adattarsi al proprio ambiente, l’organismo è in grado di vivere, riprodursi e quindi di trasmettere queste informazioni ai suoi discendenti. Una delle principali caratteristiche degli esseri umani (di tutti gli altri mammiferi e degli uccelli) è che essi sono FOEPUFSNJ, cioè generano calore internamente per mantenere una temperatura corporea elevata e relativamente costante (figura 7A ). Di conseguenza i mammiferi mantengono livelli di attività metabolica molto più elevati di quelli degli animali FDUPUFSNJ, come i serpenti o i pesci, che possono regolare la temperatura corporea solo scambiando calore con l’ambiente, assorbendolo o cedendolo (figura 7B). Gli animali ectotermi sono molto dipendenti dall’ambiente e, in condizioni ambientali disagevoli, come situazioni climatiche difficili, non riescono a svolgere gran parte delle loro funzioni vitali. L’omeostasi permette di mantenere condizioni corporee costanti Il problema fondamentale che tutti gli organismi devono affrontare è il mantenimento di un ambiente interno relativamente costante. Le reazioni chimiche di una cellula, la sintesi delle sue strutture e il loro mantenimento richiedono variazioni di temperatura non | 7 Un esempio di animale endotermo (il tricheco; A) e di uno ectotermo (il cobra; B). troppo ampie e un ambiente dalla composizione chimica accuratamente controllata. Inoltre, l’organismo deve proteggersi dagli organismi estranei, come batteri e virus, che potrebbero nutrirsi di sostanze cellulari, danneggiare gli enzimi con le loro tossine oppure manomettere il dispositivo genetico per la duplicazione cellulare. L’PNFPTUBTJ, cioè la capacità di reagire ai cambiamenti dell’ambiente esterno mantenendo quello interno relativamente costante, è una delle caratteristiche che identificano i sistemi viventi. In assenza di omeostasi un organismo non può sopravvivere. L’omeostasi è, per molti aspetti, più difficile per gli organismi unicellulari e per i piccoli organismi pluricellulari che per gli animali più grossi, come un essere umano. Gli organismi piccoli sono molto vulnerabili ai cambiamenti di temperatura e di composizione chimica dell’ambiente in cui vivono, mentre gli organismi più grossi, con il loro minore rapporto superficie/volume e spesso con rivestimenti esterni protettivi, hanno una maggiore resistenza nei confronti dei cambiamenti esterni e degli agenti estranei. È probabile che le pressioni evolutive più forti verso il raggiungimento di una dimensione maggiore e verso la pluricellularità siano in relazione proprio all’omeostasi. C8 | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | capitolo stimoli esterni o interni Scheda 1 Educazione alla salute COSA ACCADE QUANDO SI INVECCHIA L’ aumento della pressione sanguigna recettori: i recettori della pressione situati in certi vasi sanguigni inviano informazione: impulsi nervosi ritorno all’omeostasi: i valori della pressione del sangue vengono riportati nella norma centro di controllo: il cervello elabora l’informazione e invia ordini: A volte le persone anziane camminano aiutandosi con un bastone. impulsi nervosi effettore: cuore una diminuzione del battito cardiaco fa abbassare la pressione sanguigna 8 I comportamenti di un sistema a feedback. Per funzionare l’organismo ha bisogno di integrazione e controllo Negli animali ci sono due sistemi principali di controllo, il sistema endocrino (che comprende l’insieme delle ghiandole che secernono ormoni) e il sistema nervoso. In termini molto generali, il sistema endocrino è responsabile dei cambiamenti che si verificano in un periodo di tempo relativamente lungo, da minuti a mesi, mentre il sistema nervoso determina le risposte rapide, da millisecondi a minuti. Come potrete notare quando affronterete lo studio di questi sistemi, essi sono strettamente correlati e interagenti in quanto entrambi mettono in comunicazione le cellule del corpo fra loro e con l’ambiente esterno. I sistemi di integrazione e controllo del corpo agiscono in modo caratteristico attraverso meccanismi a GFFECBDL (o retroazione) negativi e positivi. A ogni stimolo corrisponde una risposta, che può potenziare lo stimolo (feedback positivo) o annullarlo (feedback negativo) riportando il sistema all’equilibrio. Il più semplice esempio quotidiano di un sistema a feedback negativo è il termostato che regola una caldaia. Quando la temperatura in un ambiente scende sotto il livello previsto dal termostato, questo dispositivo fa accendere la caldaia; quando invece la temperatura sale al di sopra di quella fissata, il termostato fa spegnere la caldaia e così via. 1 | L’organizzazione del corpo umano | invecchiamento è un fenomeno naturale provocato dalle continue interazioni dell’ambiente esterno sul corpo. Il nostro organismo a sua volta ha una certa durata e col passare del tempo riesce con sempre maggiore difficoltà a riparare i danni e a mantenere l’omeostasi. Con l’invecchiamento avvengono cambiamenti a livello metabolico e molecolare, e ciò provoca ripercussioni sulle strutture anatomiche. Per esempio, il metabolismo produce sostanze chimiche instabili e nocive, i radicali liberi, che devono essere disinnescati dall’organismo. Con l’avanzare dell’età questo meccanismo è sempre meno efficiente, e l’accumulo di radicali liberi modifica l’elastina: questa proteina si ispessisce, si frammenta e diventa più rigida causando le rughe, l’indurimento delle articolazioni e una minor elasticità dei vasi. Anche il glucosio, il «motore» del nostro organismo, con il tempo danneggia il corpo. Infatti questo zucchero si lega alle proteine facendo da ponte tra esse, con un effetto di irrigidimento progressivo e di minor elasticità tissutale. Una conseguenza è che il sistema cardiocircolatorio è meno efficiente e un minor apporto di sangue riduce il volume dei muscoli che si atrofizzano. Anche le ghiandole riducono il loro secreto: si ha come effetto una pelle più secca per la minor produzione di sebo e per l’assottigliamento delle membrane epiteliali. Le ghiandole endocrine producono meno ormoni, con conseguenze sul sistema riproduttore e sulla capacità di regolazione del metabolismo (per esempio, una carenza di insulina favorisce la comparsa del diabete). Infine, anche lo scheletro si indebolisce, le ossa diventano meno resistenti e le riparazioni delle fratture sono in generale più lunghe. Anche nel nostro organismo è presente un meccanismo per regolare la temperatura interna analogo a quello del termostato. Per esempio, se d’inverno si rimane per un po’ di tempo all’aria aperta durante una giornata particolarmente fredda, la temperatura corporea tenderebbe ad abbassarsi, ma i neuroni sensoriali della pelle comunicano al sistema nervoso centrale le informazioni sulla temperatura esterna. In base a queste informazioni l’ipofisi, una ghiandola endocrina posta al centro del cranio, invia uno specifico ormone alla ghiandola tiroide, stimolandola ad aumentare la produzione dell’ormone che, attivando il metabolismo cellulare, fa aumentare la temperatura corporea. Quando il corpo torna in un ambiente più caldo, l’ipofisi interrompe la stimolazione della tiroide, riportando la produzione dell’ormone e l’attivazione del metabolismo ai valori normali (figura 8 ). Fissa i concetti a. Che cos’è l’omeostasi? b. Perché gli organismi unicellulari hanno maggiori difficoltà nel mantenere condizioni interne costanti? c. Che cosa si intende per metabolismo? d. Spiega come funziona un sistema a feedback. | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English C9 | | C | Il corpo umano | Tabella 1 Tipi di cellule staminali. Tipo di cellule staminali Danno origine a Caratteristiche Totipotenti Tutti i tipi di tessuto, compresi gli annessi embrionali (per esempio, il sacco amniotico) Si trovano nei primi stadi dell’embrione Pluripotenti Tutti i tipi di tessuto, ma non agli annessi embrionali Sono le cellule del feto e del cordone ombelicale Multipotenti Alcuni tipi di cellule specializzate Nel midollo osseo forniscono sia globuli rossi che globuli bianchi Unipotenti Un solo tipo di cellule specializzate In gravidanza, per esempio, queste cellule accrescono le ghiandole mammarie Tabella 2 Vita media di alcuni tipi di cellule. Tipo di cellule Vita media Globuli bianchi 2 giorni Cellule dell’epitelio intestinale 7 giorni Cellule della pelle 20 giorni Globuli rossi 120 giorni Cellule del fegato 150 giorni A tessuto epiteliale B tessuto connettivo C tessuto muscolare D tessuto nervoso 9 I quattro tipi di tessuti che costituiscono il corpo di tutti gli animali. 1.3 I tessuti del corpo umano Le cellule possono avere diversa attività proliferativa Ogni individuo è il risultato di un unico zigote che, ancora in utero, si suddivide e si accresce per generare tutte le parti dell’organismo. All’inizio tutte le cellule derivanti dallo zigote possono dare origine a qualsiasi tipo di tessuto e organo, per questo vengono chiamate cellule staminali totipotenti. Solo in seguito, grazie alla differente espressione genica di una cellula rispetto alle altre (vedi Capitolo B3), si incominciano a differenziare diversi tipi di tessuto, fino ad arrivare al feto, in cui già si identificano tutte le strutture anatomiche. I tessuti del corpo umano possiedono a loro volta alcune cellule staminali al loro interno, più o meno numerose a seconda dell’attività proliferativa. Queste cellule sono attivate in seguito a un danno tissutale o in risposta a stimoli ormonali, e vengono chiamate staminali unipotenti o multipotenti a seconda che riescano a dare origine a un solo tipo di cellule differenziate o a più tipi (tabella 1 ). | Il corpo si accresce fino all’adolescenza poi si dedica alla manutenzione La crescita del corpo umano continua anche dopo la nascita fino all’età adolescenziale, nella quale gli organi e i sistemi raggiungono le dimensioni definitive. Una volta raggiunta l’età adulta, alcune cellule mantengono un tasso di mitosi elevato perché sottoposte a un ricambio frequente, per esempio le cellule della pelle o del sangue; altre cellule invece, come quelle del muscolo cardiaco, perdono del tutto la capacità mitotica (tabella 2 ). Ecco perché in seguito a una lesione del muscolo cardiaco, causata per esempio da un infarto, al loro posto si formerà un tessuto cicatriziale che non ha però la capacità di contrarsi. Molti sono gli stimoli che inducono una cellula staminale a dividersi e a differenziarsi. Questi stimoli sono tutt’oggi in corso di studio e saranno in grado di dare molte risposte nel campo sia della fisiologia sia della terapia medica. La mitosi può essere la risposta che l’organismo fornisce per riparare i danni dei tessuti; in questo caso, la mancanza di contatto con le cellule vicine o il rilascio da parte delle cellule danneggiate di sostanze chimiche attivano la mitosi. I tessuti sono formati da cellule che comunicano tra di loro Ogni tessuto è formato da un insieme di cellule che aderiscono l’una all’altra per mezzo di un sottile strato appiccicoso di polisaccaridi e proteine. Le cellule che formano i tessuti animali comunicano tra loro mediante tre tipi di giunzioni: le giunzioni comunicanti, le giunzioni occludenti e i desmosomi (vedi scheda 2 ). Solo le cellule del tessuto connettivo, che sono immerse in una sostanza extracellulare, possono trovarsi a una certa distanza le une dalle altre e, pertanto, non comunicare direttamente tra loro. Tutte le cellule del nostro corpo appartengono a uno dei seguenti tessuti (figura 9 ): epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso. Analizzeremo ora più approfonditamente le caratteristiche di ognuno di questi tessuti. C10 | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | capitolo A Scheda 2 Per saperne di più LE GIUNZIONI CELLULARI L cubico C B 1 | L’organizzazione del corpo umano | pluristratificato cilindrico lamina basale 10 Tessuti epiteliali; la lamina basale, cui aderiscono le cellule epiteliali, è formata da materiale extracellulare. e giunzioni comunicanti (o serrate) permettono all’acqua e a qualche soluto ionico di passare da una cellula all’altra, grazie alle aperture formate da speciali canali proteici (chiamati connessoni) localizzati in corrispondenza fra di loro nelle membrane di cellule adiacenti. Le giunzioni comunicanti sono frequenti negli embrioni in quanto, durante le fasi di sviluppo, le cellule sono molto attive ed è indispensabile che tra loro si abbia un’efficace comunicazione chimica. Le giunzioni occludenti hanno la funzione di far aderire strettamente tra loro le membrane di cellule adiacenti; sono costituite da proteine che circondano le cellule sigillando gli spazi fra esse e si trovano, per esempio, tra le cellule dell’epitelio intestinale, al fine di impedire al contenuto intestinale di attraversare la parete del tubo digerente senza passare attraverso le cellule. I desmosomi, come le giunzioni occludenti, saldano tra loro le cellule in modo che il tessuto epiteliale non presenti fessure e possa mantenersi integro. I desmosomi sono stati spesso paragonati a dei «punti» di saldatura tra le cellule e si trovano in tutti i vari tessuti soggetti a sollecitazioni meccaniche, come per esempio la pelle. Tre tipi di giunzioni cellulari. 11 microvilli L’epidermide è costituita da epitelio squamoso pluristratificato; le cellule in alto sono morte e vengono via via eliminate. Al centro sono visibili alcuni globuli rossi fuoriusciti da un capillare. lamina basale giunzione comunicante giunzione occludente desmosoma Il tessuto epiteliale serve da rivestimento, produzione di secreti e ricezione degli stimoli Il UFTTVUPFQJUFMJBMF è costituito da strati contigui di cellule che formano un rivestimento protettivo sulla superficie esterna del corpo, ma anche intorno ai vari organi, cavità e canali interni; qualsiasi particella entri nel corpo umano e nei suoi diversi organi, o esca da essi, deve passare attraverso le cellule epiteliali, che regolano quindi il movimento delle molecole e degli ioni. Esistono tre tipi di tessuto epiteliale: TRVBNPTP, DVCJDP e ciMJOESJDP, a seconda della forma delle cellule che li compongono (figura 10 ). Inoltre, il tessuto epiteliale può essere costituito da un solo strato di cellule (epitelio TFNQMJDF o NPOPTUSBUJGJDBUP) come il rivestimento interno del sistema circolatorio, o da diversi strati (epitelio DPNQPTUP o QMVSJTUSBUJGJDBUP) come lo strato più esterno della pelle, chiamato epidermide (figura 11 ). Alcuni distretti corporei hanno strutture epiteliali specifiche: per esempio, nella trachea le cellule presentano ciglia che permettono di convogliare verso l’alto le particelle estranee e proteggere così la parte più profonda del sistema respiratorio. Inoltre, gli epiteli che rivestono le cavità e i canali interni del corpo contengono spesso cellule epiteliali modificate che secernono muco lubrificante, presenti soprattutto nel sistema respiratorio e in quello digerente. Alcune cellule epiteliali sono poi specializzate nel ricevere degli stimoli dall’esterno e comunicarli al sistema nervoso. Sono le cellule epiteliali sensoriali o SFDFUUPSJTFOTPSJBMJ, che ricevono per esempio informazioni chimiche sul gusto o sugli odori e attivano le fibre nervose per portare il messaggio verso il cervello. L’epitelio poggia su uno strato di materiale extracellulare, detto lamina basale, che ha la funzione di fornire sostegno e nutrimento alle cellule epiteliali; questa lamina è composta da glicoproteine e filamenti proteici prodotti dalle cellule epiteliali stesse. | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English C11 | | C | Il corpo umano | Tabella 3 La classificazione dei vari tessuti connettivi. A Tipo di connettivo Sottotipo Tessuto osseo Cartilagine ialina, fibrocartilagine, elastica Tessuto connettivo denso regolare, irregolare, elastico Tessuto connettivo lasso fibrillare o areolare, adiposo, reticolare Tessuto connettivo liquido sangue e linfa Il tessuto connettivo sostiene e protegge le strutture corporee I UFTTVUJDPOOFUUJWJ tengono uniti, nutrono, sostengono e proteggono gli altri tre tipi di tessuti (tabella 3 ). La caratteristica strutturale comune a tutti i tessuti connettivi è la presenza di: B t cellule tipiche del tessuto come i GJCSPCMBTUJ che formano le fibre o gli PTUFPCMBTUJ nel caso del tessuto osseo; t NBUSJDFFYUSBDFMMVMBSF, a sua volta composta di TPTUBO[BGPOEBNFOUBMF formata soprattutto di acqua, proteine, polisaccaridi e fibre; la matrice avvolge e sostiene le cellule del tessuto connettivo; t cellule adipose (BEJQPDJUJ) per l’accumulo dei trigliceridi. 12 (A) Questa fotografia al microscopio ottico mostra la sezione di una parotide umana, la ghiandola che secerne la saliva. Le strutture circolari che si vedono al centro sono i dotti che raccolgono la saliva e la trasportano verso la bocca. (B) In questa sezione di pancreas umano si possono vedere chiaramente le cellule endocrine (in arancione) delle isole di Langerhans. Alcune cellule epiteliali, specializzate nella sintesi e nella secrezione di sostanze da riversare all’esterno, sono spesso raggruppate a formare le ghiandole, costituite da cellule cubiche o cilindriche. Le cellule ghiandolari prendono dal sangue le sostanze che servono loro per sintetizzare i loro secreti, i quali vengono poi convogliati verso un lume o entrano direttamente nel circolo sanguigno. Per questo vengono suddivise in: t HIJBOEPMFFTPDSJOF(figura 12A ), che hanno sempre un dotto che riversa il secreto all’esterno del corpo, come nel caso delle ghiandole sudoripare e delle ghiandole mammarie, oppure verso cavità interne, come nel caso delle ghiandole che producono enzimi digestivi; t HIJBOEPMFFOEPDSJOF(figura 12B ), che riversano il loro prodotto nel liquido interstiziale e da qui direttamente nel sangue; i loro prodotti vengono chiamati ormoni. Sono endocrine, per esempio, alcune parti del pancreas, chiamate isole di Langerhans, che producono insulina e glucagone (vedi Capitolo C10). | Nella matrice le proteine servono come una «colla» che lega le cellule alle fibre, mentre la quantità di polisaccaridi che trattengono l’acqua rende la sostanza fondamentale più o meno fluida. Le fibre possono essere: GJCSFDPMMBHFOF, che sono le componenti principali dei tendini, dei legamenti, della cartilagine e dell’osso; GJCSF FMBTUJDIF, che sono presenti per esempio nelle pareti dei grossi vasi sanguigni; GJCSFSFUJDPMBSJ molto ramificate, che formano reticolati all’interno di organi pieni, come il fegato e la milza. La DBSUJMBHJOF è un tipo di connettivo costituito da cellule chiamate condrociti, presenti all’interno di spazi detti lacune, e da una sostanza fondamentale contenente fibre collagene ed elastiche. Inoltre possiede un particolare polisaccaride (chiamato condroitinsolfato) che dà alla cartilagine la caratteristica di tornare alla forma originaria dopo uno stress meccanico. La cartilagine è priva di vasi e nervi, per questo motivo non avvertiamo alcun dolore nel caso di un suo deterioramento. I diversi tessuti connettivi Mentre i tessuti epiteliali sono classificati secondo la forma e la disposizione delle cellule, i tessuti connettivi sono raggruppati secondo le caratteristiche della loro matrice extracellulare. Prenderemo ora in esame le caratteristiche di varie tipologie, partendo dal più duro fino al più molle. t Il UFTTVUPPTTFP è formato da cellule che occupano le lacune presenti tra uno strato e l’altro di matrice extracellulare durissima contenente sali di calcio e un gran numero di fibre collagene (figura 13A ). Il tessuto osseo ha funzione di sostegno e scambia ioni calcio col sangue, come vedremo più avanti. C12 | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | capitolo A B C D E F 13 Alcuni tipi di connettivo: il tessuto osseo (A), la cartilagine ialina (B), il tessuto connettivo lasso fibrillare (C), quello adiposo (D), quello reticolare (E) e il sangue (F). t La DBSUJMBHJOFJBMJOB forma le strutture di sostegno della laringe, della trachea e dei bronchi. Si trova anche nella zona in cui le costole si attaccano allo sterno ed è il tessuto di cui sono formate le ossa del feto. Inoltre è molto importante perché riveste le estremità delle ossa a livello delle articolazioni e il suo consumo con l’usura è la causa di artrosi degenerative. La cartilagine ialina contiene molte fibre collagene, immerse in una sostanza fondamentale vitrea (figura 13B ). t La GJCSPDBSUJMBHJOF ha un maggior contenuto di fibre di collagene rispetto alla cartilagine ialina. Si trova per esempio nei dischi intervertebrali e nei menischi delle ginocchia. t Il UFTTVUP DPOOFUUJWP EFOTP, o tessuto fibroso denso, è caratteristico di tendini e legamenti. Numerose fibre di collagene intercalate a fibroblasti consentono di resistere agli stress di trazione. Appartengono a questo gruppo anche la pelle e le valvole cardiache, che hanno fibre intrecciate in maniera più irregolare rispetto a tendini e legamenti, e per questo è detto tessuto connettivo denso irregolare. t Il UFTTVUPDPOOFUUJWPMBTTPGJCSJMMBSF, o areolare, è il connettivo più presente in assoluto, ed è costituito da tutti e tre i tipi di fibre intrecciate tra loro a formare una trama larga (figura 13C ). 1 | L’organizzazione del corpo umano | Contiene fibroblasti, ma anche cellule immunitarie e adipociti. Avendo molta sostanza fondamentale che contiene acqua e sali minerali, serve come riserva di liquidi. Tutte le cellule attingono nutrienti da questo tessuto e riversano in esso gli scarti. In presenza di infiammazione il connettivo lasso areolare assorbe i liquidi in eccesso e si manifesta il gonfiore (detto edema). t Il UFTTVUPDPOOFUUJWPMBTTPBEJQPTP si trova concentrato a livello sottocutaneo come isolante e come barriera meccanica (figura 13D ). Serve anche per proteggere alcuni organi vitali, come i reni e il cuore; è concentrato in alcune zone dove funziona da riserva energetica, come sui fianchi e nelle mammelle. Possiede cellule (adipociti) dal citoplasma trasparente per la presenza di grasso, che sposta il nucleo in posizione eccentrica. t Il UFTTVUPDPOOFUUJWPMBTTPSFUJDPMBSF è una trama fine di fibre reticolari simili ai fibroblasti (figura 13E ); esso forma l’impalcatura di determinati organi implicati nella formazione delle componenti del sangue come la milza, i linfonodi e il midollo osseo. t Il UFTTVUP TBOHVJHOP è la forma più particolare di connettivo in quanto la matrice extracellulare è completamente liquida e viene detta plasma (figura 13F ). Il sangue non contiene vere e proprie fibre, ma proteine solubili che diventano fibre solo durante la coagulazione. Le cellule del sangue sono i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine (che vedremo in dettaglio nel Capitolo C3). La linfa è anch’essa un connettivo liquido con componente di matrice extracelulare chiara simile al plasma, ma con meno proteine. | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English C13 | | C | Il corpo umano | Scheda 3 Biology in English SCARS AND TATTOOS cars are areas of fibrous tissue that replace normal skin after injury. A scar results from the biological process of wound repair in the skin and other tissues of the body. Thus, scarring is a natural part of the healing process. With the exception of very minor lesions, every wound results in some degree of scarring. A tattoo is a marking which is made by inserting indelible ink into the skin’s dermis, the layer of dermal tissue underlying the epidermis, to change its pigment (figure A). Tattooing requires breaking the skin barrier, and therefore it is a process that may carry health risks, including infections (herpes simplex virus, tetanus, some forms of hepatitis, tuberculosis, and HIV) and allergic reactions. Modern tattooists reduce such risks by following universal precautions, such as working with single-use items, and sterilizing their equipment after each use. But if the cells of our skin are replaced regularly, why do scars and tattoos persist indefinitely? The answer is really quite simple. The cells in the superficial or upper layers of skin, known as the epidermis, are constantly replacing themselves. This process of renewal is basically exfoliation (shedding) of the epidermis. But the deeper layers of skin, called the dermis, do not go through this cellular turnover and so do not replace themselves. Thus, foreign bodies, such as tattoo dyes, implanted in the dermis, will remain. Tattoos remain in the skin because the ink particles that produce the coloration are too large to be ingested by the white bloods cells that patrol the body and carry foreign bodies away from the skin. The new tattoo-removing lasers work because the laser energy pulverizes the ink into microfine dust particles that are small enough to be taken in by the white blood cells and carried away. Our skin is primarily made of the protein collagen, which is produced by cells known as fibroblasts. When the skin (or any other tissue, for that matter) is wounded, the wound-healing process initiates the generation of new fibroblasts to produce scar collagen, which is different from the collagen in normal skin (figure B). Even though individual cells within the skin periodically die and are replaced with new cells, the scar collagen remains. The only time when wounds will heal without producing scars is during the fetal stage of life, when the skin produces fetal collagen, a protein that is different from adult collagen. If we could find a way to turn on the production of fetal collagen after birth, then we could, presumably, perform scarless surgery. [Adapted from Scientific American (October 21, 1999).] Answer the following questions. A) What is a tattoo? B) When does a wound heal without producing scars? A Tattoo artist applying his craft onto a leg. B A little scar on the skin. | A tessuto muscolare striato o scheletrico B tessuto muscolare cardiaco C tessuto muscolare liscio S 14 Tre tipi di tessuto muscolare; a sinistra il disegno e a destra la microfotografia. Il tessuto muscolare rende possibile il movimento del corpo Come vedremo nel prossimo capitolo, la particolarità delle cellule che costituiscono il tessuto muscolare è quella di riuscire a contrarsi: tutte le funzioni muscolari (come correre, saltare, sorridere, pompare il sangue per tutto il corpo e partorire) si svolgono grazie alla contrazione coordinata da questo tipo di cellule. Nei vertebrati il tessuto muscolare è il tessuto presente in maggiore quantità. Ci sono tre tipi principali di tessuto muscolare (figura 14 ): il tessuto muscolare TUSJBUPo TDIFMFUSJDP, il tessuto muscolareDBSEJBDP e il tessuto muscolare MJTDJP; i primi due hanno caratteristiche striature, mentre il terzo ne è privo. I muscoli che muovono lo scheletro sono i muscoli striati e talvolta sono detti volontari poiché posti sotto il controllo della nostra volontà, contrariamente ai muscoli lisci e al muscolo striato cardiaco che sono involontari. Il muscolo cardiaco costituisce la parete del cuore, mentre il muscolo liscio circonda le pareti degli organi interni, come il sistema digerente, l’utero, la vescica e i vasi sanguigni. C14 | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | capitolo A neurone motorio B interneurone C Scheda 4 Per saperne di più LA NEUROGENESI E LA PLASTICITÀ DEI NEURONI F neurone sensoriale dendriti assone corto e ramificato soma o corpo cellulare soma o corpo cellulare assoni lunghi terminazioni assoniche 15 (A) I neuroni motori e di associazione hanno molti dendriti, che si ramificano dal corpo cellulare, e un lungo assone; (B) gli interneuroni hanno un assone corto perché connettono tra loro neuroni vicini; (C) i neuroni. sensoriali hanno il corpo cellulare posto lungo l’assone. Il tessuto nervoso è formato dai neuroni e dalle cellule gliali Un altro importante tipo di tessuto è quello nervoso; le unità fondamentali e funzionali di questo tessuto sono i OFVSPOJ, le cellule in grado di trasmettere gli impulsi nervosi. Il tessuto nervoso contiene anche un altro tipo di cellule, le DFMMVMFHMJBMJ, che si riteneva avessero solo una funzione di nutrimento, isolamento e sostegno dei neuroni; recenti ricerche hanno invece dimostrato un ruolo attivo di queste cellule nella trasmissione degli impulsi nervosi. In un neurone possiamo identificare tre strutture diverse: 1. 2. 3. 1 | L’organizzazione del corpo umano | un DPSQPDFMMVMBSF (o soma), che contiene il nucleo e la maggior parte dei dispositivi metabolici della cellula; i EFOESJUJ, estensioni di solito numerose, corte e filamentose che, insieme al corpo cellulare, ricevono gli stimoli da altre cellule; un BTTPOF, un filamento in grado di condurre rapidamente un segnale elettrochimico, ossia l’impulso nervoso, a grandi distanze. Gli assoni sono anche detti fibre nervose. I nervi infatti sono fasci di assoni, di solito centinaia e anche migliaia, che trasportano le informazioni dal sistema nervoso centrale alla periferia e viceversa; ogni assone è in grado di trasmettere un messaggio separato, come avviene per i fili di un cavo telefonico. I neuroni sono cellule specializzate nel ricevere segnali dall’ambiente esterno, da quello interno e da altri neuroni, nell’integrare i segnali ricevuti e nel trasmettere l’informazione ad altri neuroni, ai muscoli o alle ghiandole (come vedremo nel Capitolo C8). Dal punto di vista funzionale si riconoscono tre tipi di neuroni (figura 15 ): t i OFVSPOJTFOTPSJBMJ, che ricevono le informazioni dalla periferia del corpo (per esempio dalla pelle) o dagli organi interni e le trasmettono al sistema nervoso centrale, formato da encefalo e midollo spinale; Un neurone umano. ino a qualche anno fa si pensava che il numero di neuroni, cellule ad attività mitotica bassissima, rimanesse invariato nell’età adulta, con possibilità di perderne un certo numero con l’invecchiamento o con comportamenti a rischio (come fumo e consumo di alcolici). Secondo gli ultimi studi, invece, è stato visto che alcune cellule nervose possono anche formarsi ex novo in età adulta. L’ippocampo, per esempio, è una struttura cerebrale in cui risiede l’archivio della memoria; la sua funzione è quella di classificare i ricordi in modo da decodificare un’immagine o un’esperienza come un oggetto o una situazione nuova o già vissuta in precedenza. Di fronte a una nuova esperienza l’ippocampo si attiva e le cellule staminali progenitrici si trasformano in neuroni. Questi per un breve periodo mantengono una certa plasticità, poi stabiliscono connessioni neurali permanenti con le cellule vicine. La capacità di produrre nuovi neuroni varia purtroppo con l’età: nei primi quattro anni di vita la produzione è massima, poi con l’andare del tempo gli adolescenti attivano l’ippocampo più di frequente di fronte a un’esperienza nuova, mentre per le persone adulte è più facile ricondurre il presente a qualcosa di già vissuto. Oltre che per creare nuovi neuroni, impiegarsi in attività nuove serve anche per rimanere mentalmente attivi, che a livello fisiologico si traduce in una maggiore plasticità neuronale. I neuroni infatti in base agli stimoli possono per tutta la vita costruire nuove connessioni tra di loro, grazie alla formazione di nuovi dendriti. t gli JOUFSOFVSPOJ, che formano interconnessioni tra due o più neuroni del sistema nervoso centrale; t i OFVSPOJNPUPSJ, che trasmettono segnali dal sistema nervoso centrale agli effettori, come i muscoli o le ghiandole. I neuroni possono raggiungere lunghezze notevoli: per esempio, l’assone di un singolo neurone motorio può estendersi dal midollo spinale per tutta la lunghezza della gamba fino alle dita dei piedi. Fissa i concetti a. b. c. d. Con quale criterio vengono classificati i tessuti epiteliali? Quali aspetti caratterizzano i tessuti connettivi? Quali sono le caratteristiche dei tre tipi di tessuto muscolare? Che cosa sono i neuroni? E quali sono i diversi tipi di neuroni? | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English C15 | | C | Il corpo umano | SUMMING-UP Organization of the human body Structure of the human body The human body has a structural organization based on increasing levels of complexity ranging from the DFMM to the PSHBOJTN, passing through the levels of UJTTVFT, PSHBOT and TZTUFNT. All human systems are closely correlated to each other. The four types of tissue $POOFDUJWFUJTTVF binds together, supports and protects the three other types of tissues (epithelial, muscular and nervous tissue); the cells are separated by a gelatinous material, the extracellular NBUSJY, which is composed of the HSPVOETVCTUBODF and ĕCFST. Connective tissue also includes bone and blood. &QJUIFMJBMUJTTVF may be TJNQMF, if it is a single layer of cells, or TUSBUJĕFE if it is multilayered. Epithelial tissues provide a protective DPWFSJOH of external surfaces and internal organs and MJOJOH of cavities and tubes. Cells in NVTDVMBSUJTTVF are able to contract, allowing movement; there are three major types of muscular tissue: skeletal, cardiac and smooth muscle. Cells which are capable of transmitting nervous impulses are called OFVSPOT. They are composed of a DFMMVMBSCPEZ containing a nucleus, cytoplasmic protusions called EFOESJUFT which receive signals from other cells, and the BYPO, a long, slender projection that can carry nervous impulses over great distances. Homeostasis Human beings are FOEPUIFSNJD organisms in that they generate heat to maintain constant body temperature. In general, the ability to keep the body’s internal environmental conditions constant is called IPNFPTUBTJT. AUDIO Summing-up ebook.scuola.zanichelli.it/curtisinvitoblu | C16 | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | capitolo 4. Barra il completamento che ritieni esatto. Un dendrite è a la parte centrale del neurone che contiene citoplasma e il nucleo. b un prolungamento della cellula nervosa che trasmette impulsi a grandi distanze. c un insieme di neuroni sensoriali e motori che forma il tessuto nervoso. d un prolungamento del neurone che raccoglie gli impulsi nervosi da altre cellule. ESERCIZI VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 1. Completa la tabella mettendo in corrispondenza le definizioni (lettere) con i relativi tessuti (numeri). (Attenzione: alcuni tessuti possono essere citati più volte.) A – Ha cellule squamose, cubiche o cilindriche B – Può essere scheletrico, cardiaco o liscio C – Può essere adiposo o costituire la cartilagine D – Può essere semplice o stratificato E – Le sue cellule sono immerse in una matrice F – Può essere liquido, come il sangue 1 – Tessuto connettivo 2 – Tessuto muscolare 3 – Tessuto nervoso 4 – Tessuto epiteliale A B C D E F 2. Barra il completamento che ritieni esatto. Procedendo dal più semplice al più complesso, il livello gerarchico successivo a quello di tessuto è a l’organo. b la cellula. c l’organismo. d il sistema. 3. Nel seguente brano, barra tra i termini in neretto quelli che ritieni errati. Nei tessuti connettivi / epiteliali le cellule sono separate tra loro dalla lamina basale / matrice extracellulare, una sostanza costituita in genere da fibre / cellule gliali e da una sostanza fondamentale rigida / amorfa. La sostanza fondamentale del sangue, ossia il plasma, ha la funzione di produzione / supporto delle cellule ematiche, quali i globuli bianchi e i globuli rossi. 5. Nel seguente brano, barra tra i termini in neretto quelli che ritieni errati. L’apparato escretore / digerente ha la funzione di eliminare le sostanze azotate di rifiuto prodotte dal metabolismo cellulare, mentre il sistema ormonale / immunitario attua una difesa contro agenti infettivi. Le sostanze nutritive contenute nel cibo ingerito, una volta ridotte a molecole semplici, passano nell’apparato respiratorio / circolatorio da dove possono raggiungere le cellule / gli alveoli cui sono destinate. Il sistema nervoso / ormonale regola le funzioni del corpo mediante la liberazione di specifiche molecole, mentre il sistema nervoso / ormonale regola le funzioni del corpo mediante una rete di cellule specializzate. VERIFICA LE TUE ABILITÀ 6. Di fianco a ogni affermazione scrivi la lettera A se la struttura corporea è prevalentemente costituita da tessuto epiteliale, la lettera B da tessuto connettivo, la lettera C da tessuto nervoso oppure la lettera D se è prevalentemente costituita da tessuto muscolare. a) b) c) d) 7. a b c d e Ghiandola salivare ………… Epidermide ………… Cuore ………… Scheletro ………… Barra i due completamenti che ritieni esatti. A differenza dell’ecografia, la risonanza magnetica nucleare non necessita di apparecchiature mediche ospedaliere. consente di vedere soprattutto i tessuti molli. si basa sull’interazione dei nuclei atomici con un campo magnetico. è una tecnica notevolmente invasiva. non è consigliata su pazienti in gravidanza. 1 | L’organizzazione del corpo umano | 8. Completa il seguente brano scegliendo tra i termini elencati sotto. Gli uomini, così come i ………………… e gli altri mammiferi, sono endodermi, cioè sono organismi in grado di ………………… calore, e ciò permette loro di avere una temperatura corporea ……………………… . Gli organismi ectotermi, invece, possono regolare la loro temperatura corporea interna solo assorbendo calore ………………… ; perciò, quando il clima è ………………… , come per esempio di notte, questi animali sono ………………… nell’inseguire una preda. (dall’ambiente, immagazzinare, in difficoltà, variabile, i pesci, dal cibo, secco, favoriti, generare, i serpenti, freddo, costante, più rapidi, assorbire, dagli organismi, gli uccelli, caldo, bassa) 9. Barra il completamento che ritieni esatto. L’affermazione che illustra meglio il processo dell’omeostasi è quella che sostiene che a eccetto i neuroni, le altre cellule del corpo hanno dimensioni quasi identiche. b i reni di un pesce marino espellono più sale se aumenta la concentrazione salina nei liquidi corporei. c il polmone e l’intestino sono dotati di una grande superficie per gli scambi con l’ambiente esterno. d negli uomini il peso corporeo varia in media da 65 a 90 chili circa. 10. Barra il completamento che ritieni esatto. L’omeostasi è a un adattamento dell’ambiente interno di un corpo in modo che assomigli il più possibile alle condizioni ambientali esterne. b un movimento di molecole d’acqua che si determina quando vi sono diverse concentrazioni di soluto fuori e dentro la membrana cellulare. c la stretta relazione che esiste tra le strutture del corpo degli animali e la loro funzione. d uno stato dinamico che permette il mantenimento delle condizioni ambientali interne costanti. | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English C17 | | C | Il corpo umano | METTITI ALLA PROVA TRATTAZIONE SINTETICA DEGLI ARGOMENTI Rispondi alle seguenti domande in modo esauriente, utilizzando il lessico specifico e curando l’esposizione; la risposta non deve superare le 15 righe. 11. Che cosa s’intende per organizzazione gerarchica degli esseri viventi? 12. Quali sono le cavità presenti nel corpo umano e quali organi contengono? Rispondi alle seguenti domande cercando di riportare, in un testo di non più di 8-10 righe, gli aspetti più significativi. 13. Descrivi le tecniche di imaging utili per poter osservare l’interno del corpo umano al fine di diagnosticare possibili patologie. 14. Descrivi le diverse tipologie di tessuto epiteliale. 15. Perché gli organismi animali devono assumere cibo? Come viene utilizzato? TEMA ARGOMENTATIVO VERSO L’UNIVERSITÀ Leggi attentamente la traccia seguente; documentati se necessario e svolgi la prova curando l’esposizione e la terminologia. Indica la risposta esatta. 17. Un proverbio sostiene che «si apprezza la salute solo quando la si perde». La complessità del nostro corpo è una realtà cui siamo abituati e dimentichiamo che esso è composto da un insieme di «macchinari» interagenti e straordinariamente perfetti ed efficienti. Cosa facciamo noi per mantenere questa macchina perfettamente in funzione? Quali possono essere i comportamenti che potrebbero far inceppare il motore o rendere inservibili alcune sue parti? È meglio riparare le parti danneggiate oppure mantenerle in efficienza conducendo una vita sana e finalizzata al mantenimento della salute? Prova a riflettere su quali siano i tuoi comportamenti che potrebbero arrecare danno al corpo e rifletti su quali di questi comportamenti potrebbero essere evitati senza, in realtà, modificare la qualità della tua vita. 18. Il diaframma è: a una lamina muscolare che separa la cavità toracica da quella addominale. b una lamina epiteliale che riveste i polmoni. c un muscolo piatto che permette la peristalsi dello stomaco. d una lamina cartilaginea che permette la fonazione. e un rivestimento tendineo dell’apparato digerente. [dalla prova di ammissione al corso di laurea in Veterinaria, anno 2008-2009] 19. Quale dei seguenti livelli di organizzazione negli organismi viventi comprende tutti gli altri? a tessuto b cellula c apparato d organo e organo cellulare [dalla prova di ammissione al corso di laurea in Medicina Veterinaria, anno 2009-2010] 16. Il pancreas è una ghiandola sia esocrina sia endocrina; spiega questa affermazione. | C18 | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English | capitolo 1 | L’organizzazione del corpo umano | IMPARA FACENDO BIOLOGY IN ENGLISH LE COMPETENZE DEL BIOLOGO 24. Read the multiple-choice question below and choose the correct answer. Then write a clear and convincing justification for accepting your choice as the best or most appropriate and for rejecting each of the other choices as less appropriate. The text indicates that in many ways homeostasis is «more difficult for one-celled organisms and small multicellular organisms than it is for large animals, such as Homo sapiens». Which of the following does not support this idea? a Multicellular organisms consist of cells specialized for division of labor. b Biochemically, bacteria are far more versatile than multicellular organisms. c Injury of a portion of multicellular organism does not destroy the functioning of the individual as whole. d Multicellular organisms have lower surface-area-to-volume rations than do one-celled organisms. e Multicellular organisms often develop protective outer coverings. 20. Risolvi i seguenti problemi utilizzando le competenze acquisite in questo capitolo. a) In un coniglio viene iniettato nel sangue un nucleotide dotato di un marcatore radioattivo; dopo otto ore si effettua una biopsia dell’intestino tenue. Il campione prelevato viene analizzato e si riscontra che le cellule epiteliali hanno acquisito l’impronta radioattiva. Cosa è possibile dedurre da questo esperimento? b) Elenca tutti i sistemi di organi e gli organi che sono attivamente coinvolti nell’azione di chiudere questo libro e di collocarlo in una libreria. Descrivi brevemente quali funzioni compie ogni sistema del tuo corpo nello svolgere questa attività. LA TUA MAPPA 21. Costruisci una mappa concettuale ponendo al centro un box con il termine «tessuto» e quindi collega tra loro i seguenti termini (scrivendo sulle frecce la specificità di ogni tessuto oppure la causa della relazione indicata): epiteliale – muscolare – connettivo – nervoso – ghiandole – sangue – ossa – intestino. LE PAROLE DELLA BIOLOGIA 22. Per impadronirti del lessico biologico di questo capitolo, scrivi sul quaderno le definizioni dei seguenti termini: organismi endotermi ed ectotermi t omeostasi t metabolismo t feedback negativo t epitelio semplice e composto t lamina basale t sostanza fondamentale t neuroni e cellule gliali t neuroni sensoriali, motori, interneuroni e neuroni di associazione ...................................................................... ...................................................................... ...................................................................... ...................................................................... PENSA E RICERCA 23. Rispondi in modo dettagliato alla domanda che trovi qui sotto. Se lo ritieni opportuno, consulta qualche sito Internet per approfondire il tema; ti consigliamo di inserire nel motore di ricercale seguenti parole chiave: Rita Levi Montalcini, morte neuroni, rigenerazione neuroni, fattore NGF, plasticità cerebrale. Fino a poco tempo fa si riteneva che, giunti al termine dell’età adolescenziale, i neuroni cerebrali non si potessero più rinnovare, ma che col passare degli anni potessero solo morire. Ora invece, grazie anche alle ricerche condotte dalla scienziata premio Nobel per la medicina Rita Levi Montalcini, si ritiene che il cervello, e il sistema nervoso in generale, riesca a mantenere ancora una certa plasticità. Quali sono le scoperte sulla formazione di nuovi neuroni? Fino a che punto un cervello adulto è ancora in grado ricompensare eventuali danni alla corteccia? 25. Choose the correct answer. Where in the body would you expect to find stratified squamous epithelium? a Lining the blood vessels. b Constituting the sweat glands. c Covering the liver. d Forming the outer layer of skin. 26. Write a paragraph (about 4-5 lines) including the following terms: connective tissue, ground substance, collagen fibrils, bone, blood, fibers, extracellular material. ...................................................................... ...................................................................... ...................................................................... ...................................................................... ...................................................................... | Curtis, Barnes, Schnek, Flores INVITO ALLA BIOLOGIA.BLU PLUS © Zanichelli 2012 Con Biology in English C19 |
