Strutture e funzioni degli animali Unità 8. Obiettivi Riconoscere la correlazione tra strutture e...
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Strutture e funzioni degli animali Unità 8. Obiettivi Riconoscere la correlazione tra strutture e funzioni ai diversi livelli di organizzazione gerarchica
Obiettivi Riconoscere la correlazione tra strutture e funzioni
ai diversi livelli di organizzazione gerarchica del corpo di un
animale Conoscere la struttura e le funzioni dei tessuti
epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso Comprendere come i
diversi sistemi di organi lavorino insieme per garantire la
funzionalit dellorganismo Apprendere quali sono i principali
meccanismi con cui gli animali regolano il proprio ambiente interno
Unit 8 Strutture e funzioni degli animali
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3 Prova di competenza - Una passeggiata a testa in gi Qual il
segreto dei gechi, quei piccoli animali, simili a lucertole, che
riescono a camminare su muri e soffitti senza mai cadere?
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Lezione 1 LORGANIZZAZIONE GERARCHICA NEGLI ORGANISMI ANIMALI
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8.1Il corpo degli animali organizzato in livelli gerarchici 5
Lanatomia descrive le strutture di un organismo La fisiologia
spiega le funzioni di quelle strutture Nel mondo vivente, le
strutture sono organizzate in una gerarchia di livelli inclusi luno
nellaltro A ogni livello, la combinazione dellorganizzazione
strutturale e funzionale delle varie parti d origine a specifiche
propriet emergenti
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Livello di cellula Cellula muscolare A 6
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Livello di cellula Cellula muscolare Livello di tessuto Tessuto
muscolare A B 7
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Livello di cellula Cellula muscolare Livello di tessuto Tessuto
muscolare Livello di organo Cuore A B C 8
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Livello di cellula Cellula muscolare Livello di tessuto Tessuto
muscolare Livello di organo Cuore A B C D Livello di sistema di
organi Sistema circolatorio 9
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Livello di cellula Cellula muscolare Livello di tessuto Tessuto
muscolare Livello di organo Cuore Livello di sistema di organi
Sistema circolatorio Livello di organismo Molti sistemi di organi
che interagiscono tra loro A B C D E 10
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8.1Il corpo degli animali organizzato in livelli gerarchici 11
STEP BY STEP Descrivi i livelli di organizzazione che si possono
osservare nel corpo di un organismo animale, a partire da quello
delle singole cellule
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8.2La forma di un animale il risultato di un processo di
selezione naturale Spesso, quando organismi diversi si trovano ad
affrontare le stesse sfide ambientali la selezione naturale trova
soluzioni analoghe, plasmando adattamenti simili Si verificano cos
fenomeni di evoluzione convergente 12
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13 Tonno Pinguino Foca
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14 Tonno
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15 Pinguino
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16 Foca
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8.2La forma di un animale il risultato di un processo di
selezione naturale STEP BY STEP Perch un tonno, un pinguino e una
foca rappresentano un esempio di evoluzione convergente? 17
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8.3I tessuti sono costituiti da cellule con struttura e
funzioni comuni 18 Le cellule di un tessuto sono uguali tra loro e
hanno forma e strutture adatte per svolgere funzioni specifiche
Negli animali sono presenti quattro tipi principali di tessuto
Tessuto epiteliale Tessuto connettivo Tessuto muscolare Tessuto
nervoso
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8.3I tessuti sono gruppi di cellule con struttura e funzioni
comuni 19 STEP BY STEP Che cosa distingue un tessuto da una cellula
e da un organo?
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8.4Il tessuto epiteliale riveste la superficie esterna del
corpo, le cavit interne e gli organi I diversi tipi di tessuto
epiteliale prendono il nome in base a Numero di strati cellulari di
cui sono costituiti Semplice: unico strato Stratificato: pi strati
Pseudostratificato: come il semplice, ma sembra stratificato Forma
delle cellule presenti sulla superficie libera Squamoso: cellule
piatte Cubico Cilindrico 20
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Superficie libera dellepitelio Nuclei delle cellule Tessuto
sottostante Membrana basale (matrice extracellulare) Epitelio
squamoso semplice (rivestimento interno degli alveoli polmonari)
Epitelio cubico semplice (struttura di un tubulo renale) Epitelio
cilindrico semplice (rivestimento interno dellintestino) Epitelio
squamoso straticato (rivestimento interno dellesofago) Epitelio
cilindrico pseudostraticato ciliato (rivestimento interno delle vie
respiratorie) A B C D E 21
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8.4Il tessuto epiteliale riveste la superficie esterna del
corpo, le sue cavit interne e gli organi STEP BY STEP Secondo quale
criterio vengono classificati i diversi tessuti di tipo epiteliale?
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8.5Il tessuto connettivo collega tra loro tutti gli altri
tessuti e li sostiene I tessuti connettivi vengono distinti in sei
tipi principali Tessuto connettivo lasso: la sua matrice costituita
da una trama larga di fibre Tessuto connettivo fibroso: possiede
una matrice costituita da fasci paralleli di fibre di collagene
addossati luno allaltro Tessuto adiposo: accumula il grasso in
grandi cellule sferiche disposte molto vicine le une alle altre
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8.5Il tessuto connettivo collega tra loro tutti gli altri
tessuti e li sostiene Tessuto cartilagineo: forma una sorta di
materiale scheletrico, molto resistente ma flessibile Tessuto
osseo: possiede una matrice di fibre di collagene immerse in una
sostanza minerale dura composta da sali di calcio, magnesio e
fosforo Sangue: la sua matrice extracellulare, il plasma, liquida,
si tratta di una soluzione acquosa in cui sono disciolti sali e
proteine 24
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Gocciole di grasso Tessuto adiposo Globuli bianchi Globulo
rosso Sangue Plasma Tessuto connettivo Lasso (strato sottocutaneo)
Fibre elastiche Fibra di collagene Cellula Tessuto connettivo broso
(tendini e legamenti) Fibre di collagene Nucleo cellulare
Cartilagine (parte terminale di un osso) Matrice Cellule di
cartilagine Canale centrale Matrice Cellule che formano losso Osso
B A F E D C 25
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8.5Il tessuto connettivo collega tra loro tutti gli altri
tessuti e li sostiene STEP BY STEP Perch il sangue considerato un
tessuto connettivo? 26
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8.6Il tessuto muscolare permette il movimento Il tessuto
muscolare costituito da fasci di cellule allungate chiamate fibre
muscolari Tessuto muscolare scheletrico: si ancora alle ossa per
mezzo dei tendini ed responsabile dei movimenti volontari del corpo
Tessuto muscolare cardiaco: forma il tessuto contrattile del cuore
Tessuto muscolare liscio: privo di striature ed responsabile dei
movimenti involontari del corpo 27
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Unit muscolare contrattile Fibra muscolare Nucleo Fibra
muscolare Giunzione tra due cellule Nucleo Fibra muscolare Muscolo
cardiaco Muscolo liscio Muscolo scheletrico C B A 28
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8.6Il tessuto muscolare permette il movimento STEP BY STEP Che
cosa caratterizza il tessuto muscolare liscio rispetto a quello
scheletrico e cardiaco? 29
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8.7Il tessuto nervoso forma una rete di comunicazione Lunit
strutturale e funzionale del tessuto nervoso la cellula nervosa o
neurone, specializzata nella conduzione di impulsi elettrici Le
cellule di sostegno della glia circondano e isolano gli assoni, e
nutrono i neuroni 30
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8.7Il tessuto nervoso forma una rete di comunicazione STEP BY
STEP Quali tipi di cellule compongono il tessuto nervoso? 32
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8.8Gli organi sono formati dallinsieme di pi tessuti Un organo
un insieme di due o pi tessuti che collaborano per svolgere un
compito preciso Il cuore, per esempio, costituito da tessuto
muscolare, tessuto epiteliale, connettivo e nervoso Il tessuto
epiteliale riveste le camere cardiache Il tessuto connettivo
conferisce elasticit al cuore e rafforza le sue pareti I neuroni
regolano il ritmo di contrazione della muscolatura cardiaca 33
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Intestino tenue Lume Tessuto epiteliale Tessuto connettivo
Tessuto muscolare liscio (2 strati) Tessuto connettivo Tessuto
epiteliale (epitelio cilindrico) Lume 34
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8.8Gli organi sono formati dallinsieme di pi tessuti STEP BY
STEP Perch la capacit di pompare sangue costituisce una propriet
emergente del cuore? 35
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Tessuti e organi artificiali una terapia davanguardia Tessuto
epiteliale cresciuto in laboratorio Vittime di gravi ustioni
Diabetici affetti da ulcere della pelle Nel 2006 stato effettuato
il primo trapianto di organi creati in laboratorio Vesciche,
cresciute a partire da cellule prelevate direttamente dai pazienti,
in modo da ridurre il rischio di rigetto 36 COLLEGAMENTO
salute
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8.9I sistemi di organi cooperano per sostenere le funzioni
vitali Sistema respiratorio: deputato allo scambio di gas con
lambiente Sistema muscolare: compie i movimenti, mantiene la
postura e produce calore Sistema tegumentario: protegge da traumi,
infezioni, caldo o freddo eccessivi, disidratazione 38
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Sistema circolatorio Cuore Vasi sanguigni Sistema respiratorio
Cavit nasale Laringe Trachea Bronco Polmone Sistema muscolare
Sistema tegumentario Capelli Unghie Pelle Muscoli scheletrici
Cartilagine Ossa Sistema scheletrico Ghiandola surrenale Pancreas
Testicolo (maschio) Ovaia (femmina) Ipotalamo Ipofisi Tiroide
Paratiroide Sistema endocrino C D F E B A 39
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Cartilagine Ossa Sistema scheletrico Ghiandola surrenale
Pancreas Testicolo (maschio) Ovaia (femmina) Ipotalamo Ipofisi
Tiroide Paratiroide Sistema endocrino B A 40
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Sistema circolatorio Cuore Vasi sanguigni Sistema respiratorio
Cavit nasale Laringe Trachea Bronco Polmone C D 41
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Sistema muscolare Sistema tegumentario Capelli Unghie Pelle
Muscoli scheletrici F E 42
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8.9I sistemi di organi cooperano per sostenere le funzioni
vitali Sistema linfatico: restituisce al sistema circolatorio
leccesso di fluidi presente nellorganismo e funziona come una parte
del sistema immunitario Sistema immunitario: difende lorganismo
dalle infezioni e dal cancro Sistema escretore: rimuove dal sangue
le sostanze di scarto 43
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8.9I sistemi di organi cooperano per sostenere le funzioni
vitali Sistema digerente: scompone il cibo in sostanze chimiche
adatte a fornire energia alle cellule Sistema riproduttore: produce
gameti e ormoni sessuali Sistema nervoso: coordina le attivit del
corpo rilevando gli stimoli, elaborando le informazioni e modulando
le risposte dellorganismo 44
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Sistema linfatico e sistema immunitario G, H Timo Midollo osseo
Milza Ovidotto Ovaia Femmina Linfonodi Vasi linfatici Utero Vagina
Sistema escretore Maschio Encefalo Vescicole seminali Prostata
Dotto deferente Pene Uretra Testicolo Organo di senso Midollo
spinale Sistema nervoso Nervi Esofago Fegato Stomaco Intestino
tenue Sistema digerente Intestino crasso Ano Bocca Rene Uretere
Vescica Uretra K J I L Sistema riproduttore 45
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Sistema linfatico e sistema immunitario G, H Timo Midollo osseo
Milza Linfonodi Vasi linfatici 46
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Sistema escretore Esofago Fegato Stomaco Intestino tenue
Sistema digerente Intestino crasso Ano Bocca Rene Uretere Vescica
Uretra J I 47
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Ovidotto Ovaia Femmina Utero Vagina Maschio Vescicole seminali
Prostata Dotto deferente Pene Uretra Testicolo Sistema riproduttore
K 48
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Encefalo Organo di senso Midollo spinale Sistema nervoso Nervi
L 49
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8.9I sistemi di organi cooperano per sostenere le funzioni
vitali STEP BY STEP Quali sono i sistemi di organi maggiormente
coinvolti nella regolazione e nel controllo dellattivit degli altri
sistemi? 50
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Lezione 2 GLI SCAMBI CON LAMBIENTE ESTERNO 51
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8.10Gli adattamenti strutturali favoriscono gli scambi tra gli
animali e il loro ambiente Per sopravvivere, gli animali devono
scambiare sostanze con il proprio ambiente Ladattamento evolutivo
che garantisce scambi adeguati con lambiente rappresentato dalla
presenza di ripiegamenti delle superfici, generalmente interne
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8.10Gli adattamenti strutturali favoriscono gli scambi tra gli
animali e il loro ambiente I sistema respiratorio permette lo
scambio di gas Il sistema digerente permette di acquisire sostanze
nutritive ed eliminare le sostanze non assorbite Il sistema
escretore permette di eliminare i prodotti di scarto del
metabolismo 53
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54 Ambiente esterno Bocca Cibo Animale CO 2 O2O2 Sistema
respiratorio d Bl oo Sistema digerente Cuore Sostanze nutritive
Sistema circolatorio Intestino Sistema escretore Cellule del corpo
Liquido interstiziale Ano Sostanze non assorbite (feci) Prodotti di
riuto metabolico (urina)
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8.10Gli adattamenti strutturali favoriscono gli scambi tra gli
animali e il loro ambiente STEP BY STEP In che modo la struttura di
polmoni e intestino assolve alla funzione di scambio con lambiente?
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Omeostasi: le condizioni dellambiente esterno possono subire
variazioni anche di rilievo, ma i meccanismi omeostatici regolano
lambiente interno in modo da contrastare e rendere minimi i
cambiamenti interni 56 8.11Gli animali regolano finemente lambiente
interno
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8.11Gli animali regolano finemente lambiente interno La maggior
parte dei sistemi di controllo omeostatici regolata da meccanismi a
feedback negativo Il cambiamento di una certa variabile stimola il
sistema nel suo complesso a riportarla nella condizione di partenza
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8.11Gli animali regolano finemente lambiente interno I
meccanismi di controllo prevedono la presenza di Recettore: sensore
per la variabile da controllare Stimolo: cambiamento dalla
variabile che induce una risposta da parte del sistema Effettore:
lapparato in grado di influenzare la variabile da controllare
Centro di controllo: apparato che elabora le informazioni raccolte
dal sensore e induce le risposte adeguate 59
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Le ghiandole sudoripare secernono sudore che, evaporando,
raffredda il corpo I vasi sanguigni della pelle si dilatano e il
calore viene disperso La temperatura diminuisce Il termostato
spegne i meccanismi di raffreddamento La temperatura sale sopra i
livelli normali La temperatura scende sotto i livelli normali Il
termostato spegne i meccanismi di riscaldamento Omeostasi: la
temperatura interna del corpo di circa 36-38 C La temperatura
aumenta I vasi sanguigni della pelle si restringono, riducendo la
perdita di calore I muscoli scheletrici si contraggono rapidamente
provocando i brividi, che generano calore Il termostato nel
cervello attiva i meccanismi di riscaldamento Il termostato nel
cervello attiva i meccanismi di raffreddamento 60
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8.11Gli animali regolano finemente lambiente interno STEP BY
STEP Spiega in che modo regolata la temperatura corporea negli
esseri umani 61