Impara Biologia per i test di ammissione a infermieristica da zero
1Le cellule e le loro parti
La teoria cellulare afferma che tutti gli esseri viventi sono fatti di cellule, la cellula è l’unità di base della vita e ogni cellula deriva da una cellula preesistente.
I procarioti (batteri) non hanno nucleo: il loro DNA si trova nel citoplasma. Gli eucarioti (piante, animali, funghi) tengono il DNA in un nucleo e hanno organuli delimitati da membrana.
- Nucleo: conserva il DNA e controlla la cellula.
- Mitocondri: respirazione aerobica, la maggior parte dell’ATP della cellula.
- Ribosomi: costruiscono le proteine; sul reticolo endoplasmatico rugoso producono proteine da esportare.
- Apparato di Golgi: modifica, smista e impacchetta le proteine.
- Lisosomi: digeriscono i rifiuti con gli enzimi.
- Le cellule vegetali hanno anche una parete cellulare (cellulosa), i cloroplasti (fotosintesi) e un grande vacuolo.
Autoverifica Quale organulo sarebbe più abbondante in una cellula muscolare che consuma molta energia?
- Cloroplasti
- Lisosomi
- Mitocondri
- Parete cellulare
Risposta: Mitocondri. I mitocondri liberano la maggior parte dell’ATP della cellula. I cloroplasti e le pareti cellulari appartengono alle cellule vegetali, e i lisosomi digeriscono i rifiuti invece di fornire energia.
2Il movimento di sostanze dentro e fuori dalle cellule
La membrana cellulare è un doppio strato fosfolipidico con proteine al suo interno. È selettivamente permeabile.
- Diffusione: le particelle si spostano da alta a bassa concentrazione, senza energia.
- Osmosi: diffusione dell’acqua attraverso una membrana, verso il lato con più particelle disciolte.
- Diffusione facilitata: secondo il gradiente attraverso proteine canale o trasportatrici, senza ATP.
- Trasporto attivo: contro il gradiente, usando ATP (per esempio la pompa sodio-potassio).
Un globulo rosso in una soluzione ipertonica (più salata all’esterno) si raggrinzisce; in una soluzione ipotonica (acqua pura) si gonfia e può scoppiare; in una soluzione isotonica resta uguale.
Autoverifica Una cellula viene messa in una soluzione che contiene più sale disciolto del suo citoplasma. Cosa succede?
- Il sale esce dalla cellula e questa si gonfia
- L’acqua entra nella cellula e questa scoppia
- L’acqua esce dalla cellula e questa si raggrinzisce
- Non succede nulla perché l’acqua non può attraversare le membrane
Risposta: L’acqua esce dalla cellula e questa si raggrinzisce. L’acqua si sposta per osmosi verso il lato con più soluto, quindi esce dalla cellula. Il rigonfiamento avverrebbe in una soluzione ipotonica, la situazione opposta.
3Divisione cellulare e DNA
La mitosi produce due cellule diploidi identiche per la crescita e la riparazione: profase, metafase (i cromosomi si allineano al centro), anafase (i cromatidi vengono separati), telofase. Il DNA viene copiato prima, nella fase S dell’interfase.
La meiosi produce quattro gameti aploidi geneticamente diversi (23 cromosomi nell’uomo) attraverso due divisioni. Il crossing-over nella profase I rimescola gli alleli.
Il DNA è una doppia elica di nucleotidi con le basi A, T, G e C. A si appaia con T e G con C. L’RNA è a singolo filamento e usa l’uracile (U) al posto della timina.
Sintesi proteica: la trascrizione copia un gene in mRNA nel nucleo; la traduzione al ribosoma legge i codoni dell’mRNA (tre basi ciascuno) e unisce gli amminoacidi.
DNA stampo TAC → mRNA AUG → anticodone del tRNA UAC
Autoverifica Quale processo produce gli ovociti e gli spermatozoi con 23 cromosomi?
- Meiosi
- Mitosi
- Scissione binaria
- Trascrizione
Risposta: Meiosi. La meiosi dimezza il numero di cromosomi. La mitosi mantiene tutti i 46, la scissione binaria è il modo in cui si dividono i batteri, e la trascrizione produce RNA, non cellule.
4Genetica ed ereditarietà
Ogni persona ha due alleli per ogni gene, uno da ciascun genitore. Un allele dominante (A) si manifesta anche con una sola copia; un allele recessivo (a) si manifesta solo come aa. AA e aa sono omozigoti; Aa è eterozigote. Il genotipo sono gli alleli; il fenotipo è il carattere che si vede.
Usa un quadrato di Punnett. Aa × Aa dà 1 AA : 2 Aa : 1 aa, un rapporto fenotipico di 3 : 1. Aa × aa dà 1 : 1.
Casi particolari: la dominanza incompleta dà un carattere intermedio (rosso × bianco → rosa); la codominanza mostra entrambi (gruppo sanguigno AB); i caratteri recessivi legati all’X, come l’emofilia, sono più comuni nei maschi, che hanno una sola X.
Esempio svoltoDue genitori entrambi Aa hanno un figlio. Qual è la probabilità che il figlio mostri il carattere recessivo?
1Ogni genitore trasmette A oppure a, ciascuno con probabilità ½.
2Le quattro caselle ugualmente probabili sono AA, Aa, aA e aa.
3Solo aa mostra il carattere recessivo: 1 casella su 4.
Risposta 1/4, ovvero 25%.
5Le molecole della vita e i microrganismi
- Carboidrati: zuccheri (glucosio) e polisaccaridi (amido, glicogeno, cellulosa); energia rapida.
- Lipidi: grassi, oli, fosfolipidi, steroidi; energia a lungo termine (circa 9 kcal/g) e membrane.
- Proteine: catene di amminoacidi unite da legami peptidici; enzimi, struttura, trasporto.
- Acidi nucleici: DNA e RNA, formati da nucleotidi.
Gli enzimi sono catalizzatori proteici che abbassano l’energia di attivazione. Ognuno si adatta al suo substrato nel sito attivo; il calore o un pH sbagliato cambiano la forma (denaturazione) e ne impediscono il funzionamento.
I batteri sono cellule procariotiche che si dividono per scissione binaria e possono essere trattati con antibiotici. I virus sono DNA o RNA in un rivestimento proteico; hanno bisogno di una cellula ospite e non sono colpiti dagli antibiotici. I funghi comprendono lieviti e muffe.
Autoverifica Perché gli antibiotici non funzionano contro il raffreddore comune?
- Gli antibiotici funzionano solo sulla pelle
- I raffreddori sono causati da batteri troppo piccoli per essere raggiunti
- I raffreddori sono causati da virus, che non hanno le strutture attaccate dagli antibiotici
- Il virus del raffreddore è un tipo di fungo
Risposta: I raffreddori sono causati da virus, che non hanno le strutture attaccate dagli antibiotici. Gli antibiotici colpiscono le pareti cellulari, i ribosomi e gli enzimi dei batteri. I virus non hanno nulla di tutto ciò, quindi gli antibiotici non possono fermarli.
6Ragionamento scientifico
Un’ipotesi è una previsione verificabile (“Se le piante ricevono più luce, allora crescono di più”). La variabile indipendente è ciò che modifichi; la variabile dipendente è ciò che misuri; le variabili controllate restano uguali. Un gruppo di controllo fornisce un riferimento.
I buoni esperimenti usano campioni numerosi, misure ripetute, assegnazione casuale e, nelle sperimentazioni, placebo e doppio cieco. I risultati sostengono un’ipotesi ma non la dimostrano mai in modo assoluto.
Correlazione non significa causalità: due cose possono crescere insieme perché un terzo fattore le guida entrambe.
Autoverifica Alcuni studenti verificano come la quantità di fertilizzante influisca sull’altezza delle piante. Qual è la variabile dipendente?
- Altezza della pianta
- Quantità di acqua
- Quantità di fertilizzante
- Tipo di terreno
Risposta: Altezza della pianta. L’altezza viene misurata, quindi è la variabile dipendente. Il fertilizzante è la variabile indipendente, e terreno e acqua dovrebbero essere controllati.
7Come sono fatte le domande d’esame
- Facile (termini e fatti essenziali): gli organuli e le loro funzioni, le basi del DNA, cosa sono diffusione e osmosi, le parti di un esperimento.
- Medio (applicare i concetti): cellule in soluzioni ipertoniche o ipotoniche, fasi della mitosi, semplici quadrati di Punnett, trascrizione e traduzione, enzimi e temperatura.
- Difficile (casi e analisi): incroci diibridi e legati all’X, gruppi sanguigni, regola di Chargaff, mutazioni da scorrimento del modulo di lettura (frameshift), valutazione del disegno e delle conclusioni di uno studio.
Leggi ogni opzione prima di scegliere: le risposte sbagliate sono spesso affermazioni vere che non rispondono alla domanda posta.
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