Biologia.blu Dalle cellule agli organismi

258 Pages·2011·36.682 MB·Italian

by  David Sadava et al.

David Sadava
Craig H. Heller Gordon H. Orians
William K. Purves David M. Hillis
Biologia.blu
Dalle cellule agli organismi
SCIENZE ZANICHELLI
David Sadava
Craig H. Heller Gordon H. Orians
William K. Purves David M. Hillis
Biologia.blu
Dalle cellule agli organismi
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Titolo originale: Life: The Science ol Biology, Eighth Edition Prima edizione: marzo 2011
First published in thè United States by Sinauer Associates, Sunderiand, MA
Pubblicato per la prima volta negli Stati Uniti da Sinauer Associates,
Sunderiand, MA
Copyright © 2008 Sinauer Associates, Ine. All Rights Reserved
L'impegno a mantenere invariato il contenuto di questo volume per
un quinquennio (art. 5 legge n. 169/2008) è comunicato nel catalogo Zanichelli,
Copyright © 2011 Zanichelli editore S.p.A., Bologna [6646]
disponibile anche Online sul sito www.zanichelli.it, ai sensi del DM 41
www.2anichelli.it
dell'8 aprile 2009, All. 1/B.
Traduzione: Rossana Brizzi, Monica Carabella Chiara Delfino,
Giovanni Delfino, Silke Jantra, Patrizia Messeri, Sara Quagliata,
i | File per diversamente abili
Stefania Rigacci, Jacopo Stefani, Massimo Stefani
I I L'editore mette a disposizione degli studenti non vedenti, ipovedenti,
Adattamento: Luciano Cozzi, Maria Cristina Pignocchino
I ^ I disabili motori o con disturbi specifici di apprendimento i file pdf in cui
I diritti di elaborazione in qualsiasi forma o opera, di memorizzazione anche digitale su supporti L— F sono memorizzate le pagine di questo libro. Il formato del file permette
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20122 Milano (www.ebook.scuola.zanichelli.it/sadavabiologiablu)
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consultabile al sito www.zanicheBi.itA_catalog.html. La fotocopia dei soli esemplari esistenti Zanichelli editore S.p.A. opera con sistema qualità
nelle biblioteche di tali opere è consentita, oltre il limite del 15%, non essendo concorrenziale all'opera. certificato CertiCarGraf n.477
Non possono considerarsi rare le opere di cui esiste, nei catalogo deil'editore. una successiva edizione,
le opere presenti in cataloghi di altri editori o le opere antologiche. Nei contratti di cessione è esclusa, secondo la norma UNI EN ISO 9001:2008
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/fotocope/
Realizzazione editoriale:
- Redazione: Eiena Bacchilega, Selvaggia Santin
- Segreteria di redazione: Deborah Lorenzini
- Progetto grafico: Studio Emme Grafica+
- Impaginazione del volume e progettazione delle pagine visuali:
Chia lab, Bologna
- Impaginazione delle sintesi di fine capitolo e delle mappe dei concetti:
Eiena Gaiani
- Ricerca iconografica: Eiena Bacchilega, Selvaggia Santin, Claudia Patella
- Indice analitico: Gianbruno Guerrerio
Contributi:
- Revisione: Maria Cristina Pignocchino
- Rilettura critica e stesura degli esercizi: Luciano Cozzi
- Stesura delle sintesi di fine capitolo: Silvia Mattavelli
- Stesura delle mappe dei concetti: Maria Cristina Pignocchino
- Stesura delle prove «Verso le competenze»: Mariateresa Siniscalco,
Massimo Dellavalle, Lorenzo Lancellotti, Mario Gineprini
Copertina:
- Progetto grafico: Miguel Sai & C„ Bologna
- Realizzazione: Roberto Marchetti
- Immagine di copertina: Jim Barber/Shutterstock, Holger W./Shutterstock,
Carlos E. Santamaria/Shutterstock, Ambient Ideas/Shutterstock
Questo libro è stampato su carta che rispetta le foreste.
www.zanichelli.it/la-casa-edit rice/carta-e-ambiente/
DALLE CELLULE AGLI ORGANISMI - INDICE
ebook.scuolazanichelli.it/sadavabblogiablu
La biologia
è la scienza
della vita
1. La biologia studia gli esseri viventi ì.iATTIVITÀ
2. Il metodo scientifico: dall’osservazione alla teoria I livelli dell'organizzazione biologica
■ Sintesi del capitolo e mappa dei concetti la ANIMAZIONE
■ Esercizi L'esperimento di Pasteur
Le molecole
della vita
1. La vita dipende dalle proprietà dell’acqua A20 m ANIMAZIONE
■ Gli esseri viventi sono costituiti principalmente I carboidrati
da sei elementi A21
m ATTUATA
2. Le biomolecole presentano proprietà specifiche A28 La struttura degli acidi nucleici
La struttura delle biomolecole si riflette nella H iANIMAZIONE
loro funzione A29 Le proteine
3. I carboidrati: struttura e funzioni A33
msAmNIMAZIONE
4. Le proteine: struttura e funzioni A36 I lipidi
i l i ' i l i Le proprietà dei gruppi R A39
■ ANIMAZIONE
I N I ' I I II I ■ ■ Un esempio di struttura terziaria: il lisozima A42 Gli acidi nucleici
5. I lipidi: struttura e funzioni A44
6. Gli acidi nucleici: struttura e funzioni A49
■ Sintesi del capitolo e mappa dei concetti A52
■ Esercizi A54
III
Sadava. Heller. Orians. Purves. Hilis Biologia.blu Zanichelli 2011 Dalle cellule agli organismi
DALLE CELLULE AGLI ORGANISMI - INDICE
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m
Osserviamo
la cellula
1. La cellula è l’unità elementare della vita A56 m
La scala della vita
2. Le cellule procariotiche hanno una struttura più semplice
o.
di quelle eucariotiche A59 ANIMAZIONE
3. Le caratteristiche delle cellule eucariotiche A61 Un viaggio dentro la cellula
4. Il nucleo e i ribosomi elaborano l’informazione genetica A64 ATTIVITÀ
5. Il sistema delle membrane interne A66 Photomicrographs
II reticolo endoplasmatico e i farmaci A67 ANIMAZIONE
6. Gli organuli che trasformano l’energia: mitocondri e cloroplasti A72 L'apparato di Golgi
7. Le cellule si muovono: il citoscheletro, le ciglia e i flagelli A74 g l gm asEncuzj^É1
8. Le strutture extracellulari e l’adesione tra le cellule A78 I lisosomi
LA NOSTRA SALUTE Le malattie lisosomiali A70 ia
Le giunzioni cellulari
LA NOSTRA SALUTE La zonulina e la permeabilità intestinale A81
Sintesi del capitolo e mappa dei concetti A82
Esercizi A84
La cellula
■ al lavoro
1. Gli organismi scambiano energia e materia con l’ambiente A86 RitiATTIVITÀ
La struttura delle membrane biologiche
2. L’ATP svolge un ruolo fondamentale nell’energetica biochimica A90
3. Gli enzimi accelerano le reazioni metaboliche A92 ANIMAZIONE
Diffusione semplice
4. La struttura delle membrane biologiche A96
■dE......E......M... Ii Q'
5. Le membrane regolano gli scambi di sostanze in entrata e in uscita
Diffusione facilitata con proteine canale
dalla cellula A101
_______06
il ih M in i l i ' ^ I canali ionici sono altamente specifici A105 4.4ANIMAZIONE
. Diffusione facilitata con proteine di trasporto
6 Le macromolecole entrano ed escono dalla cellula per endocitosi
ed esocitosi Alio ATTIVITÀ
■ Sintesi del capitolo e mappa dei concetti A112 Il trasporto attivo
■ Esercizi A114
Endocitosi ed esocitosi
IV
Sadava. Heller. Orians. Purves. Hilis Biologia.blu Zanichelli 2011 Dalle cellule agli organismi
DALLE CELLULE AGLI ORGANISMI - INDICE
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Il metabolismo
energetico
1. Il metabolismo energetico Al 16 ihzhee
2. Il metabolismo del glucosio serve a produrre energia sotto forma II ciclo di Krebs
di ATP Al 19 _5__._2_E__E__E__I_M___I_1c
3. La respirazione cellulare è integrata con il metabolismo A129 La sintesi di ATP
4. La fotosintesi: energia dal Sole A131
La catena di trasporto degli elettroni
■ Sintesi del capitolo e mappa dei concetti A136 mANIMAZIONE
■ Esercizi A138 Esperimenti sulle tracce dell'ossigeno
La divisione
cellulare e
la riproduzione
degli organismi
1. La divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti A140 m
2. La mitosi e il ciclo cellulare A143 Il fuso mitotico
3. La riproduzione sessuata richiede la meiosi e la fecondazione A150
4. La riproduzione sessuata e la varietà dei viventi A156 La mitosi
■ Sintesi del capitolo e mappa dei concetti A158
■ Esercizi A160 Cosa succede durante la mitosi
ANIMAZIONE
La meiosi
Cosa succede durante la meiosi
V
Sadava. Heller. Orians. Purves. Hilis Biologia.blu © Zanichelli 2011 Dalle cellule agli organismi
DALLE CELLULE AGLI ORGANISMI - INDICE
La storia Il I ebook.scuolazanichelli.it/sadavabiologiablu
e l’evoluzione
degli esseri
viventi
1. Le prime teorie scientifiche sulla storia della vita A162 - ( iti ANIMAZIONE
La selezione naturale
■ La geologia introdusse il concetto di tempo
profondo nelle scienze naturali A163
2. Charles Darwin e la nascita dell’evoluzionismo moderno A167
j ^ W < l : W : t l La teoria di Darwin e l’eredità mendeliana A167
i il' i m i i i i i ^ La teoria di Darwin per spiegare l’evoluzione
è composta da cinque «sottoteorie» A173
3. Come ha avuto origine la vita A172
»--i:tri•; » i La teoria sull’origine della vita A175
ESBSSEEEg M M a La teoria endosimbiotica A177
■ Sintesi del capitolo e mappa dei concetti A180
■ Esercizi A182 w
La biodiversità:
procarioti,
protisti, piante
funghi
1. I procarioti abitano la Terra da miliardi di anni A184 H ANIMAZIONE
Food vacuoles
t Una piccola percentuale di batteri provoca
malattie A186
2. Il regno dei protisti è il più antico regno degli eucarioti A189 L'anatomia di un paramecio
3. Le piante terrestri sono organismi pluricellulari fotosintetici A192 im
Il paramecio
4. I funghi sono organismi eterotrofi che vivono in ogni ambiente A205
E H E G 3ZIH 3E IH e Le foglie e le radici A204
Il ciclo vitale di un muschio
■ Sintesi del capitolo e mappa dei concetti A208
■ Esercizi A210 u
Il ciclo vitale delle felci
MB
Il ciclo vitale di un fungo
La filogenesi dei funghi
VI
Sadava. Heller. Orians. Purves. Hilis Biologia.blu Zanichelli 2011 Dalle cellule agli organismi
DALLE CELLULE AGLI ORGANISMI - INDICE
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• La biodiversità:
gli animali
J
1. Gli animali sono eterotrofi pluricellulari A212
2. I vertebrati appartengono al gruppo dei cordati A218 -s. I Oli animali e le cavità corporee
3. I vertebrati terrestri A222 9.2G M 31^I|
■ Sintesi del capitolo e mappa dei concetti A228 Meduse, coralli e anemoni
■ Esercizi A230 ANIMAZIONE
Il ciclo vitale di una rana
et
Il polpo
Verso le competenze , ___et
g-sEEEE*
Verso il CLIL
Lo sfarfallamento
Indice analitico et
9.6|3IiiHÌti*
Un ragno e la sua preda
Q t
Una tartaruga marina
. I
VII
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ebook.scuola.zanichelli.it/sadavabiologiablu
Il libro
■ Questo è II titolo del
sottoparagrafo, che
cornsponae a un conceiio.
4 La bioloaia
I è la scienza della vita GU ORGANISMI SONO FATTI DI CELLULE
U scoperti tata cefUu itarte ut Semento additaseli u Rufecn Illuse. jz»>ta
t e • rvi>zlialnM Jà total csikconoCqMi .Pimi c mcbucttani m IrvinOwru di
■ LA BIOLOGIA STUDIA GLI ESSERI VIVENTI
In questa optiti ssjizrcjin cui! s ic variano dauncrgsnsmo rt'/i-
■ Il libro è suddiviso fra.taam.t,t ata rnbodi rtcetav ep od e9our msInnaoi bnio eae hs bseag .dtgnouI .nv,c«eserrt a.kc«kuiii r nnIafee tmni a cleiorhm dc oepi brvoremotri rcvoinee tp i « nedtr d dtpe. pair mavneenep de!m litu ui eath> d d cq itv inirco/- aonpnxslsz teeiirtvr ovMeat rane.o aI to rrp.qccgiuo aadjcxlarsriT aiar zrptater.rii.r ie u ciiss nu >i»V^ tujbi-ia"to»a cu-'Ii iiHe«o6cud^leKc JieiiKlKeiniiilii> jriua< Jt. icijle(i.xi hcog cj c potiìrinilee»c.e yliLc utioce e sgosutsax ta ithi m Ien cob
In capitoli; ogni capitolo
n LE CARATTERBUCHE DB AVENTI:
è a sua volta suddiviso CIÒ CHE TUTTI ABBIAMO IN COMUNE
in paragrafi. Il paragrafo <; Joijunt-ny indOiiXilnilruiiKlu giNprlIfCCiiiu dKuiliulDi.u
corrisponde a un blocco • U>iUMJinKlllll>ll>llSllll<dir;
tematico. • iiuCu4uXi&cu>ùc! lo'o«naoyoai(MDTiMiiiWnidu UtàKi> alea Jail «>iataw fuarjeBriee i.lii idilfie%iwiiiMg|Ciigiiamai.
giunta i prositi un turar urrrea
i link!oegyrHmeum Uvc&tgmrdtat 4llla*IUIiiylii
* gb sucri «tieni eoiicaryi|^MioMnopgìaim enUiiixuir gil|ii Jiitiiiti Kilieiiiaaa>i '**' Qpraigoicfutoo i p^enriùkpeitM iti eNBe!D Ba.Um l bptmakigci ltealletn ltOoD. aMecienteae* .Lfen oialSit,a cc llalicuatna
SdwNiiAckeiiiAkmKiiy(e:iNnc(a;ìi>tMNiiiJa>cpKiei{e£iiilq|iiiiii-
Ldena ile tai>iiacn> tn iiy.LiWu<a>iii4«iili^eyey)taue:iiieuuuMi>euncujnly<UiSegi
Caio piagub. waoilajc eaem iiiitaaliilsirgniie ifcginMaìi rru toulnenieene >iwi
La OHM. elesTilln autopiani poso disvORrie «mele tanniti «9 M- .
Qauudesetran uiLv ni'iim rmwi in aaut'x> j emgce em bue ifcLi torti irthAiK. .ve. nu ni tarmi
• leodUeiotu e •usivi Areneméeleruuiùdiliniglioigincero meato
• wtleidlilefroiagauiliidMepieBexi.
• eceteSc-jn-'iinéitciiOni(Uro£«jneJuiime Oiprjlu avide de;Pe cucii
ni ita morata ihernr.
• 'eteelie enoimixviliùi ni
■ La rubrìca Le parole ti
spiega i termini della biologia
e ti suggerisce collegamenti
con il linguaggio comune.
L’Interactive e-book
ZANICHELLI
Biologia. La scionza del la vita ■ Puoi personaliz­
Sad ava, Heller, Orians, Purves, Hillis
zare il tuo libro
con note e sottoli­
neature, e ritrovar­
le ogni volta che ti
■ Con l’Interac- La storia della ► Il punto di partenza; l'osservazione genera domande colleghi alla rete: a
tive e-book hai casa, In biblioteca,
La cellula
tutti i contenuti Da sempre I biolog osservano il mondo circostante; oggi questa capacità è potenziata da da un amico.
del corso a por­ A1 Studiar? la vi tecniche sofisticate come la microscopia elettronica, l'analisi del DNA. le Immagini ottenute
tata di un click: il 1 U filologi con la risonanza magnetica o I satelliti per II posizionamento globale (►figura 8)
testo del libro, le
immagini, le ri­ Molti progressi della biologia moderna derivano da
e tue pag ne recenti
sorse interattive importanti innovazioni tecnologiche. Per esemplo, prima
e multimediali dell'invenzione del microscopio era impossibile osservare i • aggiungi una nota
(video, animazio­ microrganismi presenti nel cibi; quando gii alimenti • cerca
ni, laboratorio deperivano, formando muffe e larve, gli scienziati non
virtuale, esercizi). sapevano a cosa fesse dovuto questo fenomeno, perché lagir • le tue 2 verifiche
risonanza magnetica IRMI è una
non ne vedevano la causa. tecnica di Indagine basata • chi cè onlint
Secondo alcuni, le larve si formavano spontaneamente sull'utilizzo di un torte campo iva Liceo Zancrei!
magnetico, ere interagisce con le ■ Dopo aver
grazie a un principio vitale contenuto nell'alimento. Nel particelle costituenti della materia studiato puoi
Seicento, però, lo scienziato italiano Francesco Redi li sanarne viene inserito all'interno
metterti alla prova
(1626-1 b9B) osservò chete larve non si formavano quando di uno scanner! I segnali
pruwnlentl del suo corpo vengono con gli esercizi e
i cibi erano posti in un recipiente chiuso: questo perchè le elaborati da un computer per inviare I risultati al
larve nascevano dalle uova delle mosche che si posavano olott ceanreartete imri!mtlcahgoin di acih dei veovridsie tnezsiasnuoti , > preferenze professore. Il libro
sugli alimenti, non dagli alimenti stessi. si ricorda delle
permettendo di distinguere i tessuti Quivi verifiche svolte.
Dopo qualche giorno, tuttavia, anche nei contenitori chiusi sani da quelli lesionati.
IBI Questo archeologo sta usanco
si osservava la formazione di muffe. Da dove venivano?
un computer pilnun • un
Sadava. Heller, Orians. Purves. Hills Biologia.blu <s) Zanichelli 2011 Dalle cellule agli organismi