introduzione alla biologia l`origine della vita

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Classificare i viventi ci aiuta a
comprenderne la diversità
Biodiversità e classificazione
• I viventi esistono in moltissime forme diverse (attualmente
circa 1.700.000 specie, di cui il 60% sono specie diverse di
insetti).
• Dalla comparsa della vita, si pensa siano state presenti sulla
Terra dai 100 ai 250 milioni di specie diverse, per lo più
estinte.
• Secondo uno degli schemi di classificazione ad oggi utilizzati,
tutti gli organismi viventi sono stati suddivisi in TRE
DOMINI, prendendo in considerazione:
–
–
–
–
L’organizzazione cellulare (procarioti o eucarioti)
Il fatto di essere unicellulari o pluricellulari
Il modo di nutrirsi (autotrofi o eterotrofi)
Per gli eterotrofi, se la digestione del cibo avviene esternamente o
internamente all’organismo.
La classificazione dei viventi
• Sistematica (Linneo, 1740)
– Mette ordine nella grande varietà del
mondo dei viventi
– Ne individua le relazioni di parentela
Confronto tra organismi
Individuazione
similitudini/differenze
Raggruppo in base a
caratteri comuni
Il moderno sistema di classificazione:
l’origine evolutiva comune
All’interno di una stessa specie gli
organismi sono simili ma non identici
Per indicare le diverse specie
si usa la Nomenclatura binomia
Genere
Panthera pardus
Classificare i viventi ci aiuta a comprenderne
la diversità
I nomi scientifici sono detti binomiali perché formati da
due elementi:
1. nome del genere;
2. nome della specie.
Per esempio, il nome scientifico del vischio è
Phoradendron tomentosum.
La definizione di specie: una specie è costituita da
organismi molto simili fra di loro che possono
incrociarsi dando vita a prole fertile.
Il concetto di specie: l’unità fondamentale di
classificazione
La classificazione: il concetto di gruppo
tassonomico
La tassonomia classifica gli organismi in categorie o taxa.
Categoria
Specie umana
Mais
Dominio
Eukarya (eucarioti)
Eukarya (eucarioti)
Regno
Animalia (animali)
Plantae (piante)
Phylum
Chordata (cordati)
Antophyta (antofite)
Classe
Mammalia (mammiferi)
Monocotyledones (monocotiledoni)
Ordine
Primates (primati)
Commelinales
Famiglia
Hominidae (ominidi)
Poaceae (poacee)
Genere
Homo
Zea
Specie*
Homo sapiens
Zea mays
* Per specificare esattamente un organismo si usa la «nomenclatura binomiale» (a due nomi), che
indica il genere e la specie.
La classificazione degli organismi viventi è basata su un sistema gerarchico, ovvero gruppi
all’interno di altri gruppi: un particolare gruppo è detto unità tassonomica o taxa.
Classificare Homo sapiens
Minore somiglianza fra i gruppi di
una categoria
termine coniato da Linneo nel 1758
Massima somiglianza fra i gruppi di
una categoria
La specie umana fa parte dei vertebrati (colonna
vertebrale e scatola cranica) terrestri o tetrapodi (quattro
arti ed estremità fornite di dita), appartiene alla classe dei
mammiferi (allattamento al seno ed endotermi) e
all’ordine dei primati.
Tutti gli organismi viventi hanno
un’organizzazione strutturale
comune:
La nascita della sistematica
evolutiva
(vedi approfondimento)
Gli organismi viventi hanno
caratteristiche comuni
Procarioti ed eucarioti
Tutti i viventi condividono un antenato unicellulare comparso circa 4 miliardi di anni fa
Gli organismi viventi hanno
caratteristiche comuni
• ORDINE: i viventi presentano strutture e funzioni complesse ma ordinate
• CRESCITA E SVILUPPO: ogni organismo segue un modello di crescita e sviluppo
caratteristico della propria specie
• CONSUMO D’ENERGIA: tutti i viventi assumono energia dall’ambiente esterno, la
trasformano e la usano.
• RISPOSTA AGLI STIMOLI: capacità di rispondere a stimoli provenienti dall’ambiente
• REGOLAZIONE (omeostasi): capacità degli organismi, anche unicellulari, di
mantenere inalterato il proprio ambiente interno
• RIPRODUZIONE: capacità di riprodursi e dare origine a individui della stessa specie
– asessuata
– sessuata
• EVOLUZIONE: capacità di cambiare nel tempo (evolversi), adattandosi all’ambiente
Prima caratteristica: unicellulari e
pluricellulari
Gli organismi sono fatti di cellule. Sono unicellulari se sono formati da una sola
cellula, pluricellulari se sono composti da più cellule.
unicellulari
pluricellulari
insetto
Cellule batteriche
archeabatteri
1.
Seconda caratteristica: procarioti ed
Più semplice e più piccola(1
1. Più grande (10-50 µm)
eucarioti
µm)
2. E’ presente la membrana nucleare
2. Manca la membrana nucleare
3. Mancano gli organuli
citoplasmatici
3. Nel citoplasma sono presenti
organuli che svolgono specifiche
funzioni
Tutti gli organismi viventi tranne i
batteri sono costituiti da cellule
eucariotiche!
Terza caratteristica: la trasformazione
dell’energia distingue autotrofi ed
eterotrofi
• Autotrofi: organismi in grado di farsi da sé
il nutrimento, cioè di produrre le sostanze
organiche (zuccheri etc.) a partire da
anidride carbonica, acqua ed energia (in
genere energia solare catturata con la
clorofilla);
• Eterotrofi: organismi che assumono
sostanze organiche “già fatte” da altri
esseri viventi (animali)
Autotrofi: produttori Eterotrofi: consumatori/decompositori
Quarta caratteristica: riproduzione
asessuata e sessuata
Riproduzione sessuata: può essere definita come un tipo particolare
di selezione naturale che agisce sulle caratteristiche determinanti per
il successo riproduttivo
Riproduzione asessuata: propria di tutti i
procarioti e di alcuni eucarioti
Lo chiamano LUCA, acronimo di Last Universal
Common Ancestor
eubatteri
archeabatteri
eucarioti
3 domini
Il più alto livello di
organizzazione
degli esseri viventi
Gli organismi sono classificati
sulla base dell’organizzazione
cellulare e delle modalità di
acquisizione delle molecole
organiche
Tutti i viventi condividono un antenato unicellulare comparso circa 4 miliardi di anni fa
Punto della situazione:
Organismi viventi
Organizzazione
Entità
materiali
sede di
Trasformazione
di energia
procarioti: regno delle Monere
archeobatteri
u batteri
eubatteri
alghe
unicellulari
u protisti
protozoi
cellularità
u/p funghi
Riproduzione
p piante
Evoluzione
pluricellulari
p animali
autotrofi
eucarioti
virus
Esclusi
eterotrofi
prioni
I tre domini che si trovano al vertice del sistema
gerarchico di classificazione
DOMINIO ARCHAEA
archeobatteri-estremofili
u batteri
DOMINIO EUBACTERIA
Unicellulari
Procarioti
Autotrofi o eterotrofi
Riproduzione asessuata o
clonale
u protisti
u/p funghi
DOMINIO EUKARYA
p piante
p animali
Unicellulari/pluricellulari
Autotrofi o eterotrofi
Riproduzione:
asessuata: mitosi
sessuata: meiosi
I tre domini che si trovano al vertice del sistema
gerarchico di classificazione
DOMINIO ARCHAEA
archeobatteri-estremofili
u batteri
Unicellulari
Procarioti
Autotrofi o eterotrofi
Riproduzione asessuata o
clonale
DOMINIO EUBACTERIA
u protisti
u/p funghi
DOMINIO EUKARYA
p piante
Unicellulari/pluricellulari
Autotrofi o eterotrofi
Riproduzione:
asessuata: mitosi
sessuata: meiosi
p animali
Punto della situazione:
Organismi viventi
Punto della situazione:
Organismi viventi
I batteri hanno colonizzato tutti gli habitat della
Terra
approfondimento
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approfondimento
Approfondimento video:
ameba e paramecio: il regno dei protisti
La malaria
La deforestazione
La biodiversità in pericolo
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