Biologia cellulare: domande di esercitazione con spiegazioni

Domande a risposta multipla gratuite su Biologia cellulare, con suggerimenti e spiegazioni, su tre livelli: termini e fatti chiave, applicare i concetti, casi e analisi.

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Chi propose il modello a doppia elica del DNA nel 1953?

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Su cosa ti eserciti

  1. Faciletermini e fatti chiave
  2. Mediaapplicare i concetti
  3. Difficilecasi e analisi

Impara Biologia cellulare da zero

1Che cos’è una cellula

La cellula è la più piccola unità della vita. La teoria cellulare dice che tutti gli esseri viventi sono fatti di cellule e che ogni cellula deriva da una cellula preesistente.

Ci sono due tipi principali:

  • Le cellule procariotiche, come i batteri, sono piccole e semplici. Il loro DNA è libero nella cellula; non hanno un nucleo né altri organelli delimitati da membrana.
  • Le cellule eucariotiche, come quelle di animali, piante e funghi, sono più grandi. Il loro DNA è custodito in un nucleo, e hanno molti organelli: piccoli compartimenti con un compito proprio.

Le cellule vegetali hanno tre cose che mancano alle cellule animali: una parete cellulare di cellulosa, i cloroplasti per la fotosintesi e un grande vacuolo centrale.

Immagina una cellula eucariotica come una fabbrica. Il nucleo è l’ufficio con i progetti, i ribosomi sono le macchine, i mitocondri sono la centrale elettrica e la membrana è il cancello.

Autoverifica Qual è la principale differenza tra cellule procariotiche ed eucariotiche?
  1. I procarioti non hanno DNA
  2. I procarioti non hanno membrana cellulare
  3. I procarioti non hanno ribosomi
  4. I procarioti non hanno un nucleo delimitato da membrana

Risposta: I procarioti non hanno un nucleo delimitato da membrana. I procarioti hanno DNA, una membrana e ribosomi. Ciò che manca loro è un nucleo e altri organelli delimitati da membrana: il loro DNA è libero nel citoplasma.

2Organelli e membrana

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  • 1 Membrana cellulare: un doppio strato di fosfolipidi con proteine. Controlla che cosa entra ed esce.
  • 2 Nucleo: contiene il DNA. Il nucleolo al suo interno produce i ribosomi.
  • 3 Reticolo endoplasmatico rugoso: una rete di membrane ricoperta di ribosomi, che producono proteine. Il reticolo endoplasmatico liscio, senza ribosomi, produce lipidi.
  • 4 Apparato di Golgi: modifica, smista e impacchetta le proteine in vescicole.
  • 5 Mitocondrio: produce la maggior parte dell’ATP della cellula, la sua moneta energetica, con la respirazione aerobica.
  • 6 Lisosoma: scompone parti consumate e materiale inglobato con enzimi.

Le sostanze attraversano la membrana in modi diversi:

  • Diffusione: le particelle si spostano da alta a bassa concentrazione, senza energia. Le piccole molecole apolari come O₂ e CO₂ attraversano così.
  • Osmosi: l’acqua si sposta attraverso la membrana verso il lato con più particelle disciolte.
  • Diffusione facilitata: diffusione attraverso una proteina canale o trasportatrice, ancora senza energia. Il glucosio entra così nella maggior parte delle cellule.
  • Trasporto attivo: una pompa usa ATP per spostare sostanze contro il loro gradiente, come la pompa sodio–potassio.
Autoverifica Un globulo rosso è messo in acqua pura. Che cosa succede?
  1. Non cambia nulla
  2. Pompa fuori l’acqua con ATP
  3. Si gonfia e può scoppiare
  4. Si restringe

Risposta: Si gonfia e può scoppiare. La cellula contiene più particelle disciolte dell’acqua pura, quindi l’acqua entra per osmosi e la cellula si gonfia. In una soluzione salina concentrata si restringerebbe invece.

3DNA, proteine e divisione cellulare

Il DNA è una doppia elica di due filamenti di nucleotidi. Ogni nucleotide ha uno zucchero (desossiribosio), un fosfato e una di quattro basi. Le basi si appaiano: A con T, e C con G.

Prima che una cellula si divida, copia il suo DNA. La replicazione è semiconservativa: ogni nuova doppia elica ha un filamento vecchio e uno nuovo.

Un gene viene trasformato in proteina in due passaggi:

  1. Trascrizione nel nucleo: la RNA polimerasi copia il gene in mRNA. L’RNA ha uracile (U) invece di timina.
  2. Traduzione su un ribosoma: ogni tre basi di mRNA, un codone, codificano un amminoacido. Il tRNA porta gli amminoacidi, e la catena si ripiega in una proteina.

Le cellule si dividono in due modi:

  • Mitosi: una cellula dà due cellule geneticamente identiche con il corredo completo di cromosomi (46 nell’uomo). Usata per la crescita e la riparazione.
  • Meiosi: una cellula diploide dà quattro cellule aploidi geneticamente diverse con metà dei cromosomi (23). Usata per produrre ovuli e spermatozoi. Il crossing-over e l’assortimento indipendente creano la variabilità.

Le fasi della mitosi sono profase, metafase, anafase (i cromatidi vengono separati) e telofase, seguite dalla citocinesi.

Autoverifica Un campione di DNA a doppio filamento contiene il 30% di adenina. Quale percentuale è guanina?
  1. 20%
  2. 30%
  3. 40%
  4. 70%

Risposta: 20%. A si appaia con T, quindi anche T è il 30%. A + T = 60%, il che lascia il 40% per C e G insieme, quindi G = 20%. Il 40% dimentica di dividere C e G.

4Il metodo passo dopo passo

La maggior parte delle domande verifica uno di quattro temi: struttura, trasporto, flusso dell’informazione (DNA → RNA → proteina) o divisione.

  1. Trova il tema della domanda e la parola chiave: un organello, un tipo di trasporto, un enzima, una fase.
  2. Ricorda la funzione che gli appartiene, in una frase.
  3. Per un processo, segui i passaggi in ordine: dove inizia, quali strutture attraversa, dove finisce.
  4. Per un caso, chiediti che cosa cambia: quale struttura o passaggio è guasto, e che cosa ne consegue.
  5. Elimina le opzioni che confondono termini simili: mitosi e meiosi, trascrizione e traduzione, diffusione e trasporto attivo.

5Un esempio svolto

Segui ogni passaggio. Prova a prevedere il successivo prima di aprirlo.

Esempio svolto

Una cellula del pancreas produce insulina, un ormone proteico, e la rilascia nel sangue. Quale percorso compie l’insulina, dal suo gene all’esterno della cellula?

1

Parti dal gene

Il gene dell’insulina si trova nel DNA nel nucleo (2). Viene trascritto in mRNA, che lascia il nucleo attraverso i pori nucleari.

2

Costruisci la proteina

L’mRNA viene tradotto da un ribosoma. La prima parte della nuova proteina è una sequenza segnale, che guida il ribosoma verso il reticolo endoplasmatico rugoso (3). La proteina è prodotta direttamente nel reticolo, dove si ripiega.

3

Modifica e impacchetta

Una vescicola porta la proteina dal reticolo endoplasmatico all’apparato di Golgi (4). Lì viene modificata, smistata e impacchettata in una vescicola di secrezione.

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4

Rilasciala

La vescicola si fonde con la membrana cellulare (1) e svuota l’insulina fuori dalla cellula. Questa è l’esocitosi.

5

Controlla il risultato

I mitocondri (5) forniscono l’ATP per questo lavoro, e i lisosomi (6) scompongono materiale, ma l’insulina stessa non passa mai attraverso di essi. Il percorso nucleo → ribosoma → reticolo endoplasmatico rugoso → Golgi → membrana è la via standard di ogni proteina secreta.

Risposta

Nucleo (mRNA) → ribosoma sul reticolo endoplasmatico rugoso → apparato di Golgi → vescicola di secrezione → esocitosi alla membrana cellulare.

6Errori comuni

  • Confondere mitosi e meiosi. Mitosi: 2 cellule diploidi identiche. Meiosi: 4 cellule aploidi diverse.
  • Confondere trascrizione (DNA → mRNA, nel nucleo) e traduzione (mRNA → proteina, sul ribosoma).
  • Pensare che i procarioti non abbiano DNA. Hanno DNA, ma non un nucleo.
  • Pensare che l’osmosi sposti il soluto. L’osmosi è il movimento dell’acqua.
  • Chiamare attiva la diffusione facilitata. Usa una proteina ma non energia, e va secondo gradiente.
  • Appaiare A con U nel DNA. Nel DNA, A si appaia con T; U compare solo nell’RNA.
Autoverifica Che cosa produce la meiosi da una cellula diploide?
  1. Due cellule aploidi geneticamente diverse
  2. Due cellule diploidi geneticamente identiche
  3. Quattro cellule aploidi geneticamente diverse
  4. Quattro cellule diploidi geneticamente identiche

Risposta: Quattro cellule aploidi geneticamente diverse. La meiosi ha due divisioni e dà quattro cellule con metà dei cromosomi, ciascuna diversa grazie al crossing-over e all’assortimento indipendente. Due cellule diploidi identiche sono il risultato della mitosi.

7Come sono fatte le domande d’esame

  • Facile: termini e fatti chiave. La funzione di un organello, l’appaiamento delle basi, che cos’è la diffusione o la mitosi, cellule vegetali e animali a confronto.
  • Medio: applicare i concetti. L’osmosi in una data soluzione, le fasi di mitosi e meiosi, codoni e mutazioni, glicolisi e respirazione.
  • Difficile: casi e analisi. Esperimenti classici (Meselson–Stahl, Hershey–Chase), malattie spiegate a livello cellulare, segnalazione cellulare, ciclo cellulare e cancro.

In una domanda di caso, indica la struttura o il processo che si guasta per primo. L’opzione corretta è la conseguenza diretta di quel guasto.

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Domande di esempio

Esempio 1Facile

Come si chiamano le unità costitutive (monomeri) del DNA?

  1. AAmminoacidi
  2. BAcidi grassi
  3. CMonosaccaridi
  4. DNucleotidi
Mostra i suggerimenti
  1. Ognuno ha uno zucchero, un fosfato e una base.
  2. Ora due risposte sbagliate sono barrate. Una delle due rimaste è giusta.
Mostra la risposta e la spiegazione

Perché è questa la risposta

Il DNA è un polimero di nucleotidi, ciascuno formato da desossiribosio, un gruppo fosfato e una delle quattro basi.

Risposta

D · Nucleotidi
Esempio 2Media

Come agiscono principalmente gli ormoni steroidei come il cortisolo sulle cellule bersaglio?

  1. AVengono assunti per fagocitosi e digeriti
  2. BSi legano a un recettore di membrana e aprono canali ionici, modificando il potenziale di membrana della cellula
  3. CAttivano l'adenilato ciclasi dall'esterno della cellula
  4. DAttraversano la membrana e si legano a recettori intracellulari che modificano la trascrizione genica
Mostra i suggerimenti
  1. Gli steroidi sono liposolubili.
  2. Ora due risposte sbagliate sono barrate. Una delle due rimaste è giusta.
Mostra la risposta e la spiegazione

Perché è questa la risposta

Gli steroidi diffondono attraverso la membrana e si legano a recettori nel citoplasma o nel nucleo. Il complesso ormone–recettore agisce come fattore di trascrizione.

Risposta

D · Attraversano la membrana e si legano a recettori intracellulari che modificano la trascrizione genica
Esempio 3Difficile

Nell'esperimento di Griffith del 1928, i topi a cui furono iniettati pneumococchi lisci (S) uccisi dal calore più batteri rugosi (R) vivi morirono. Che cosa dimostrò?

  1. AIl calore non uccide i batteri S
  2. BUna sostanza delle cellule S morte trasformò le cellule R in una forma virulenta
  3. CI topi producono batteri S a partire dai batteri R
  4. DI batteri R sono virulenti da soli
Mostra i suggerimenti
  1. Nessuna delle due componenti da sola uccise i topi.
  2. Ora due risposte sbagliate sono barrate. Una delle due rimaste è giusta.
Mostra la risposta e la spiegazione

Perché è questa la risposta

Qualcosa del ceppo S ucciso dal calore trasformò i batteri R vivi nel tipo S virulento. Griffith chiamò questo fenomeno trasformazione; in seguito si dimostrò che il "principio trasformante" era il DNA.

Risposta

B · Una sostanza delle cellule S morte trasformò le cellule R in una forma virulenta

Domande e risposte

Biologia cellulare: di cosa si tratta?

La cellula è la più piccola unità della vita. La teoria cellulare dice che tutti gli esseri viventi sono fatti di cellule e che ogni cellula deriva da una cellula preesistente.

Ci sono due tipi principali:

Biologia cellulare: come si impara passo per passo?
  1. Che cos’è una cellula
  2. Organelli e membrana
  3. DNA, proteine e divisione cellulare
  4. Il metodo passo dopo passo
  5. Un esempio svolto
  6. Errori comuni
  7. Come sono fatte le domande d’esame
Biologia cellulare: che cosa si esercita?
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Ogni domanda ha quattro opzioni e solo una è corretta. Bloccato? Apri prima un piccolo suggerimento e la spiegazione completa solo quando ti serve.

Come funziona l’esercitazione

  • Ogni domanda ha quattro opzioni e solo una è corretta.
  • Bloccato? Apri prima un piccolo suggerimento e la spiegazione completa solo quando ti serve.
  • I tuoi progressi, i tuoi errori e gli esercizi salvati restano memorizzati, così puoi ripassare prima dell’esame.

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