Biologia e chimica BIOLOGIA opzione specifica

Esame svizzero di maturità
Sessione giugno 2014
ESAME DI MATURITÀ
Opzione specifica biologia e chimica
giugno 2014
BIOLOGIA
Cognome: . . . . . . . . . .
Nome:
..........
Gruppo:
Numero:
..........
..........
Tempo a disposizione:
120 minuti
Punteggio biologia:
120 punti
Accanto alle domande è indicato il valore, in punti, della risposta.
Il testo in corsivo indica precisamente le domande cui è tenuto a dare una risposta.
Le risposte vanno scritte sui fogli dell’esame nei riquadri appositi; se dovesse aver bisogno di
altro spazio, usi i fogli ufficiali.
Ogni blocco o foglio singolo deve portare cognome, nome, gruppo e numero del
candidato.
Risposte a matita e/o su fogli non ufficiali non saranno considerate.
Le risposte alle domande dovranno essere concise, chiare e il linguaggio il più rigoroso possibile.
Risposte evasive, poco chiare saranno penalizzate!
È richiesto ovunque il corretto uso delle unità di misura e della terminologia.
Al termine dell’esame, raccolga ed ordini i fogli.
BUON LAVORO!
1
Esame svizzero di maturità
Sessione giugno 2014
1. Modelli di membrane a confronto
Nel disegno è raffigurato il modello di membrana cellulare proposto da Danielli e Davson nel 1935. È
conosciuto come "modello di unità di membrana". Secondo questo modello la membrana cellulare
avrebbe una struttura trilaminare, con due strati esterni di natura proteica e uno strato intermedio
lipidico. NB: proteine (p), testa (h) e coda (f) dei fosfolipidi.
a) Faccia un disegno del modello come oggi è proposto nei libri di
testo (modello a mosaico fluido).
3
b) Indichi almeno due differenze tra i modelli. Spieghi brevemente.
4
c) Indichi tre funzioni svolte da proteine associate alle membrane delle cellule.
4
2
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2.
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Processi cellulari
Il disegno riproduce un processo biologico molto importante.
a) Dia un nome alle 9 strutture biologiche indicate nello schizzo.
1
4
2
3
4
5
6
7
8
9
b) Dia un nome alle fasi della divisione cellulare
2
A
B
C
D
E
c) Indichi il numero di coppie di cromosomi di
questa cellula. Motivi brevemente.
3
L’affermazione seguente è riferita all’immagine precedente: “La quantità di DNA presente nelle
cellule figlie (E) è uguale a quella presente nella cellula madre”.
d) Basandosi su quest’affermazione, a quale tipo di riproduzione cellulare si fa riferimento?
3
e) Quale funzione biologica svolge questo processo in un organismo pluricellulare?
4
3
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f) Cambierebbe la funzione della divisione cellulare, se si trattasse di un organismo unicellulare,
un’ameba ad esempio? Motivi brevemente.
g) Deduca il tipo di cellula (vedi disegno sopra) e scelga una delle tre affermazioni. Dal disegno si
può supporre che…
 non sono né cellule animali né cellule vegetali
 non sono né cellule vegetali né cellule batteriche
 non sono né cellule animali né cellule batteriche
4
1
4
h) Motivi la sua scelta.
3. L’elaborazione dell’informazione genetica
Osservi il disegno e risponda alle domande.
a) Spieghi i due processi (il primo da 1 a 2; il secondo da 3 a 6) che avvengono all’interno del nucleo
di questa cellula e indichi qual è la loro funzione. Motivi le sue risposte.
4
4
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Le prossime tre domande si riferiscono ai due acidi nucleici, indicati dalle lettere (a) e (b), disegnati
nello schema precedente.
b) Quale dei due filamenti è il DNA? Lo provi, fornendo due indizi.
2
c) Descriva 4 differenze tra una molecola di DNA e una di RNA.
4
d) In questa rappresentazione schematica sono indicate 6 strutture cellulari. Scriva un testo per
spiegare come sono coinvolte nella sintesi e nell’esportazione di proteine dalla cellula.
6
- apparato di Golgi
- mitocondri
- nucleo
- reticolo endoplasmatico
- ribosomi
- vescicole
5
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Nei libri di testo di biologia appaiono schemi come quello di
questa immagine.
e) Che didascalia scriverebbe sotto questa immagine, se fosse
un autore di un libro di testo? Scriva un testo di tre righe.
4
f) Perché è necessario che siano indicati i numeri 3’ e 5’? A cosa fanno riferimento?
4
g) Completi la seguente tabella, partendo dalla sequenza immaginaria del filamento stampo del DNA
per arrivare al peptide.
2
DNA
3’
5’
mRNA
5’
T
A
C
T
T
A
A
C
A
A
A
U
U
U
C
C
G
A
T
T
…5’
…3’
…3’
Met
4. Le mutazioni e i loro effetti
Talvolta, per effetto di mutazioni puntiformi, la sequenza del DNA cambia e una base azotata è
sostituita con un’altra. Utilizzando come esempio la sequenza di basi dello schema precedente…
a) Faccia un esempio di mutazione “silente” (cioè senza effetto sul metabolismo della cellula).
3
b) Faccia un esempio di mutazione “non senso” (cioè il peptide sarà più breve dell’originale).
3
6
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c) Spieghi l’affermazione: “La ridondanza rende il codice genetico meno vulnerabile alle mutazioni
causali”.
5
5. La salute dell’individuo
Questa tabella mostra la correlazione tra fumo e cancro ai polmoni.
a) Commenti l’immagine e spieghi la relazione tra consumo di sigarette, mutazioni e cancro ai
polmoni.
6
b) È indicata l’anatomia dell’orecchio
4
I numeri si riferiscono a …
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
7
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c) Descriva il percorso di un messaggio sonoro proveniente dall’ambiente e spieghi cosa succede
nel sistema nervoso centrale, immaginando la seguente situazione:
I°) squilla il cellulare  II°) riconosco il numero di un amico  III°) rispondo alla chiamata.
6
La prima tabella definisce il grado di pericolosità di alcuni rumori; la zona di rischio corrisponde ai
rumori che, con il passare del tempo, possono provocare danni all’udito e quelli più intesi un danno
immediato. La seconda tabella mostra il tempo massimo consigliato di esposizione ai rumori di una
determinata intensità sonora.
d) Metta in relazione le informazioni delle due tabelle e scriva un commento di almeno 6 righe.
8
6
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e) L’immagine raffigura, grossolanamente, il sistema digerente. Scriva il nome delle parti indicate.
2
A
B
C
D
E
F
G
H
f) Spieghi quali sono i processi meccanici e chimici, cui sono sottoposti gli alimenti che ingeriamo.
4
Un test molto utile per definire la diagnosi di diabete è il cosiddetto
“Test da carico orale di glucosio”. Questo esame si basa sulla
somministrazione di una quantità fissa di glucosio in soluzione
acquosa, cui seguono alcuni piccoli prelievi ematici a intervalli di
tempo prestabiliti. Il grafico mostra le differenze tra due pazienti
che sono stati sottoposti al test, di cui solo uno soffre di diabete
mellito.
g) Qual è il paziente sano (che non soffre di diabete)? Motivi
la sua risposta.
h) Spieghi l’andamento della curva del paziente malato.
9
4
4
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6. Le relazioni tra organismi
La Terra non è sempre stata verde.
Da uno studio condotto dagli scienziati dell'Università di Sheffield (Regno
Unito) emerge che le prime piante cominciarono a colonizzare la Terra
circa 470 milioni di anni fa grazie a un'alleanza con i funghi. Lo studio,
pubblicato su Nature Communications, fornisce per la prima volta le
prove mancanti del gioco di squadra tra piante e funghi - già più volte
ipotizzato dagli studiosi - che all'inizio dell'era Paleozoica, circa mezzo
miliardo di anni fa, ricoprì la terra di verde.
a) In che modo i biologi definiscono una relazione tra due specie diverse e dalla cui relazione
entrambe le specie traggono profitto? Scelga una delle affermazioni:
 competizione  predazione  parassitismo  commensalismo  nessuna delle precedenti
1
b) Giustifichi la sua scelta.
4
Kottke (1999) ha studiato il tasso di sopravvivenza nel tempo di piante di faggio che crescevano in
due terreni sperimentali.
controllo fatto in
ottobre 1993
aprile 1994
ottobre 1994
aprile 1995
ottobre 1995
maggio 1996
piante di controllo, senza
trattamento con funghi
22
16
14
8
7
4
piante le cui radici sono state
inoculate con funghi
22
20
19
15
15
12
c) Che cosa le suggeriscono i dati della tabella? Commenti i risultati.
6
Fonti: la tabella dell’esercizio 5a è presa da http://it.wikipedia.org/wiki/Cancro_ai_polmoni; le tabelle dell’esercizio 5c sono prese da Zanichelli, “Sull’onda del suono”; per l’esercizio 5 g-h http://www.mypersonaltrainer.it
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