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Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia 2 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 C1 – L’organizzazione e l’omeostasi 3 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il corpo è formato da quattro tipi fondamentali di tessuto Negli animali sono evidenti i livelli dell’organizzazione biologica, come illustrato attraverso l’esempio del sistema urinario umano. 4 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il tessuto epiteliale riveste gli organi e le cavità del corpo Il tessuto epiteliale ha funzione di secrezione, assorbimento selettivo e protezione. Le cellule epiteliali sono connesse tra loro grazie a tre tipi di giunzioni: occludenti, di ancoraggio e comunicanti. Le cellule epiteliali sono da un lato esposte all’esterno del corpo o verso una cavità corporea, mentre dall’altro lato appoggiano su una struttura chiamata membrana basale, costituita semplicemente da due sottili strati di proteine che ancorano l’epitelio al tessuto connettivo sottostante. 5 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Tipi di tessuto epiteliale 6 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il tessuto connettivo collega e dà sostegno agli altri tipi di tessuto I diversi tipi di tessuto connettivo svolgono tutti il ruolo di collegare tra loro gli organi e garantirne il sostegno e la protezione. Si tratta del tessuto più abbondante dei vertebrati. Le cellule del tessuto connettivo sono immerse in una matrice, ossia un materiale di natura non cellulare e di aspetto assai variabile, da solido a semifluido a fluido. La matrice solitamente contiene delle fibre, tra cui le più diffuse sono le fibre di collagene. 7 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Tipi di tessuto connettivo «solido» 8 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Tipi di tessuto connettivo «solido» 9 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il sangue ha struttura diversa da quella degli altri connettivi Il sangue svolge numerose importanti funzioni: • trasporta ossigeno; • trasporta sostanze nutritive; • contribuisce alla distribuzione del calore nel corpo; • contribuisce alla regolazione della concentrazione e del pH dei fluidi; • ha la capacità di coagulare e alcuni suoi componenti ci proteggono dalle malattie. 10 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il tessuto muscolare è contrattile e permette il movimento delle parti del corpo Il tessuto muscolare si può contrarre poiché contiene filamenti proteici, l’actina e la miosina, che, interagendo tra loro, provocano l’accorciamento di tutti i tipi di muscolo presenti nei vertebrati. Le principali funzioni del tessuto muscolare riguardano la locomozione dell’organismo e il movimento delle diverse parti e degli organi interni. 11 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il tessuto muscolare 12 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il tessuto nervoso comunica con gli organi del corpo e ne regola le funzioni Il tessuto nervoso coordina le varie parti del corpo e permette agli animali di rispondere agli stimoli dell’ambiente. Il funzionamento del sistema nervoso dipende: 1. dagli stimoli sensoriali (input); 2. dall’integrazione dei dati raccolti; 3. da una risposta in uscita (output). 13 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 I neuroni trasmettono gli impulsi Ciascun neurone è formato da tre parti distinte: • i dendriti – prolungamenti che conducono segnali verso il corpo cellulare; • il corpo cellulare – dove si concentra il citoplasma e si trova il nucleo del neurone; • l’assone – un prolungamento che conduce gli impulsi nervosi in uscita dal neurone. 14 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 La nevroglia Oltre la metà del volume del sistema nervoso centrale è costituita da un insieme di cellule dette nevroglia. La funzione primaria della nevroglia è di sostenere e nutrire i neuroni. Nell’encefalo si trovano diversi tipi di nevroglia: • la microglia fagocita batteri e scarti cellulari; • gli astrociti forniscono nutrienti ai neuroni; • gli oligodendrociti formano la mielina, un materiale che circonda le fibre nervose e ne accelera la velocità di conduzione degli impulsi. 15 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Nei sistemi corporei gli organi lavorano in modo coordinato I sistemi di organi sono in grado di svolgere le proprie funzioni grazie al lavoro coordinato degli organi, i quali, a loro volta, devono la loro efficienza ai tessuti specializzati che li compongono. Ciascun organo ha una precisa struttura e una funzione specifica. 16 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Le regioni della pelle La pelle dell’uomo presenta due regioni ben distinte: • l’epidermide – composta da epitelio squamoso stratificato; • il derma – costituito da tessuto connettivo fibroso denso. Tra la pelle e le strutture sottostanti si interpone uno strato sottocutaneo detto ipoderma. 17 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Tutti i sistemi lavorano per il mantenimento dell’omeostasi I vari organi di un sistema lavorano in sinergia per una funzione complessa: • la funzione di controllo; • la funzione sensoriale e la risposta motoria; • la funzione di trasporto; • il mantenimento dell’organismo; • la funzione riproduttiva. 18 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 La funzione di controllo Il sistema nervoso coordina le varie parti del corpo e conduce gli impulsi nervosi dai recettori all’encefalo e al midollo spinale, e da essi ai muscoli e alle ghiandole, in risposta agli stimoli interni ed esterni. Il sistema endocrino regola in particolare le secrezioni ormonali. 19 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 La funzione sensoriale e la risposta motoria Il sistema tegumentario è costituito dalla pelle e dalle sue strutture accessorie. I recettori sensoriali della pelle sono sensibili a determinati stimoli esterni. Il sistema scheletrico e il sistema muscolare permettono al corpo e alle sue parti di muoversi in risposta ai comandi del sistema nervoso. 20 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 La funzione di trasporto Il sistema cardiovascolare è composto dal cuore e dai vasi sanguigni che trasportano il sangue in tutto il corpo. Il sistema linfatico è composto dai vasi linfatici, che trasportano la linfa, e dagli organi linfatici, tra cui i linfonodi. I vasi linfatici ricevono i grassi dal sistema digerente e raccolgono il liquido interstiziale in eccesso. Gli organi linfatici sono coinvolti nella difesa dell’organismo contro le malattie. 21 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Il mantenimento dell’organismo Per mantenere in efficienza l’organismo è necessario che la composizione del sangue e quella del liquido interstiziale rimangano pressoché costanti. Questa condizione è resa possibile dal lavoro coordinato dei tre sistemi digerente, respiratorio e urinario. 22 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 La funzione riproduttiva Il sistema riproduttivo maschile è costituito dai testicoli, che producono i gameti maschili (spermatozoi), dal pene, da alcune ghiandole e dai dotti in cui scorre lo sperma. Il sistema riproduttivo femminile è costituito dalle ovaie, che producono i gameti femminili (ovuli o cellule uovo), dagli ovidotti, dall’utero, dalla vagina e dai genitali esterni. 23 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 Omeostasi significa mantenere costante l’ambiente corporeo interno L’ambiente interno del corpo è rappresentato dal liquido interstiziale e dal sangue. Tutti i sistemi di organi contribuiscono a mantenere l’ambiente corporeo interno entro parametri vitali (temperatura corporea, contenuto idrico, pH, concentrazione di glucosio, concentrazione di diossido di carbonio). 24 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012 L’omeostasi è garantita da meccanismi di retroazione negativa La retroazione negativa, o feedback negativo, è il meccanismo omeostatico principale che permette al corpo di mantenere l’ambiente interno costante. Il modello di retroazione negativa ha due componenti: un sensore e un centro di controllo. 25 Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia © Zanichelli editore, 2012
