1
Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino
Le scienze naturali
Le trasformazioni nella materia
e il corpo umano
2
Capitolo 4
La complessità
del corpo umano
3
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
Lezione 1
L’organizzazione
gerarchica del
nostro corpo
4
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
1. Le caratteristiche degli organismi
pluricellulari
Negli animali:
•le cellule sono specializzate;
•esiste un’organizzazione gerarchica
(tessuti, organi e apparati);
•le cellule comunicano e cooperano.
5
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
2. Il corpo umano:
uno sguardo d'insieme
Il corpo umano è costituito da quattro tipi di tessuto:
epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso.
I tessuti formano gli organi che a loro volta sono organizzati
in cinque sistemi e sei apparati.
6
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
3. Gli epiteli rivestono le superfici
interne ed esterne
Gli epiteli sono tessuti di
rivestimento formati da cellule
di forma regolare unite.
Possono essere
monostratificati o
pluristratificati, non sono
vascolarizzati, poggiano su una
membrana basale e si
rigenerano.
7
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
4. Gli epiteli hanno funzioni diverse
I tessuti epiteliali svolgono funzione di protezione e
rivestimento, scambio controllato di sostanze, secrezione e
ricezione sensoriale.
8
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
5. I connettivi sono formati da cellule
molto attive e da una matrice /1
I tessuti connettivi riempiono e connettono le diverse parti del
corpo. Sono formati da cellule immerse in una matrice solida,
semisolida o fluida e sono vascolarizzati.
Si dividono in:
- propriamente detti;
- specializzati.
9
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
5. I connettivi sono formati da cellule
molto attive e da una matrice /2
I connettivi propriamente detti comprendono:
i tessuti fibrosi (lasso e denso)
il tessuto adiposo.
10
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
6. Sangue, cartilagine e osso sono
connettivi specializzati
Sono connettivi specializzati:
il tessuto osseo (matrice solida
formata da fibre impregnate di sali di
calcio);
la cartilagine (matrice molto
resistente, robusta e flessibile)
il sangue, l’unico tessuto in cui la
matrice, detta plasma, è fluida.
11
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
7. I tessuti muscolari permettono
il movimento
I tessuti muscolari sono formati di
cellule allungate, le fibre, che
possono contrarsi attivamente e
rilassarsi per consentire il
movimento.
I tessuti muscolari striato (muscoli
scheletrici), liscio (pareti degli
organi), cardiaco (nel cuore) hanno
fibre differenti e si contraggono in
risposta a stimoli diversi.
12
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
8. Le unità funzionali del tessuto
nervoso sono i neuroni
Il tessuto nervoso è formato da
neuroni e cellule gliali.
I neuroni sono cellule dotate di:
• un corpo cellulare;
• dendriti specializzati per la
ricezione di stimoli (input);
• un assone, che trasporta gli
impulsi nervosi in uscita (output).
13
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
Lezione 2
L’architettura del
corpo umano
14
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
9. Sistemi e apparati cooperano
e dipendono l’uno dall’altro
Nessun apparato o sistema può
svolgere il suo compito da solo:
tutti cooperano per garantire le
funzioni vitali dell’organismo e
ciascuno di essi dipende dagli
altri per la sopravvivenza delle
cellule.
15
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
10. L’apparato tegumentario
delimita e protegge
L’apparato tegumentario delimita
e protegge il nostro corpo.
Comprende: cute, ghiandole, peli,
capelli, unghie, recettori sensoriali e
terminazioni nervose libere.
La cute è formata da due strati:
l’epidermide, più superficiale, e il
derma sottostante, che partecipa al
processo di termoregolazione.
16
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
11. Membrane specializzate rivestono
le cavità interne
Le membrane mucose rivestono le
cavità interne in comunicazione con
l’esterno.
Le sierose rivestono le cavità che
non comunicano con l’esterno.
Sono formate da epiteli e connettivi.
Le membrane sinoviali sono formate
solo da connettivo e rivestono le
cavità articolari.
17
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
12. Lo scheletro conferisce forma
e struttura al corpo umano /1
Lo scheletro sostiene e protegge gli organi interni, supporta i
muscoli, mantiene l’equilibrio del calcio, partecipa, mediante il
midollo osseo rosso, alla produzione degli elementi cellulari
del sangue.
18
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
12. Lo scheletro conferisce forma
e struttura al corpo umano /2
Lo scheletro è suddiviso in:
scheletro assile (cranio,
gabbia toracica e colonna
vertebrale);
scheletro appendicolare
(arti, cinto pelvico e cinto
scapolare).
19
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
13. Lo scheletro sostiene i muscoli
«comandati» dal sistema nervoso
I muscoli scheletrici si inseriscono sulle ossa, che fungono da
leve per garantire i movimenti. Lo scheletro assile protegge il
sistema nervoso centrale, formato da encefalo e midollo
spinale, da cui partono nervi sensoriali e motori.
20
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
Lezione 3
Il controllo
dell’ambiente
interno
21
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
14. L’omeostasi mantiene la stabilità
fra interno ed esterno
L’omeostasi è la
capacità dell’organismo
di mantenere stabile
l’ambiente interno
anche in presenza di
variazioni dell’ambiente
esterno o dell’attività
delle cellule.
22
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
15. Per garantire l’omeostasi le cellule
comunicano
L’omeostasi si attua grazie alla
comunicazione tra cellule, che ricevono e
trasmettono informazioni mediante
molecole segnale.
Il controllo omeostatico richiede un valore di riferimento
standard per il parametro da mantenere costante e
un’organizzazione basata sullo schema:
recettore→ centro di controllo→ effettore
23
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
16. Come funziona l’omeostasi?
I meccanismi che consentono di mantenere stabile il valore
di
un parametro vitale sono:
• feedback negativo;
• feedback positivo.
Si ha feedback negativo quando i
sensori recepiscono un
cambiamento nell’ambiente interno
e innescano una risposta che lo
contrasta, cercando di riportare il
parametro al valore originale.
24
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
17. Il controllo della temperatura
corporea
La temperatura interna del corpo umano viene mantenuta
costante grazie all’ipotalamo, che controlla sia le attività
cellulari di produzione del calore sia gli scambi con l’esterno,
che si realizzano con diversi meccanismi: sudorazione,
vasocostrizione o vasodilatazione, attività muscolare.
25
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
Lezione 4
Il corpo umano
cresce, si rinnova,
invecchia
26
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
18. Le cellule differenziate derivano
da cellule staminali
Le cellule differenziate derivano da cellule staminali, cellule
altamente indifferenziate, che possono proliferare generando
sia copie di se stesse sia cellule specializzate.
Le cellule staminali si
distinguono in totipotenti,
pluripotenti, multipotenti,
unipotenti.
27
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
19. La velocità di rigenerazione può
essere alterata
La crescita o la rigenerazione dei tessuti sono regolate da
molecole segnale di vario genere. Quando le cellule
proliferano senza controllo si possono avere iperplasie,
tumori benigni o tumori maligni.
28
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
20. Le cellule invecchiano e muoiono
Le cellule possono morire per:
• apoptosi, una morte programmata;
• necrosi, causata da eventi accidentali o traumatici.
29
Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2016
