Con l’Europa, investiamo nel vostro futuro LICEO SCIENTIFICO STATALE “B. CROCE” “Olimpiadi di Scienze” (C–4–FSE–2011–711) A.S. 2011/2012 ESPERTO M.C. CARBONE/TUTOR S. STIRA TEST D’INGRESSO Alunno/a Data Classe: PARTE PRIMA – MISCELLANEA 1. Quale tra queste sostanze è un grasso? a) b) c) d) e) cellulosa collagene chitina stearina agar 2. Il legame peptidico è un legame: a) b) c) d) e) covalente tra due proteine covalente tra un atomo di C e un atomo di N di due AA covalente tra un atomo di C e un atomo di H di due AA elettrostatico tra un atomo di O e un atomo di H di due AA elettrostatico tra un atomo di C e un atomo di N di due AA 3. Nelle cellule eucariotiche animali il DNA è contenuto: a) b) c) d) e) nel nucleo nel nucleo e nei mitocondri in tutti i compartimenti cellulari nel nucleo e nei ribosomi nel nucleo e nell’apparato del Golgi 4. Le particelle virali si differenziano dalle cellule per il seguente criterio: a) b) c) d) e) meccanismo di replicazione del loro acido nucleico metabolismo più semplice complessità delle loro proteine incapacità di replicazione autonoma complessità del genoma 1 5. Il nucleolo è: a) b) c) d) e) un organello citoplasmatico, strettamente aderente al nucleo, in cui avviene la sintesi proteica un vecchio termine con cui si indicava in passato il nucleo un organello citoplasmatico, a membrana semplice, rivestito esternamente da ribosomi il sito della sintesi dell’RNA e di assemblaggio delle unità ribosomiali una struttura nucleare a doppia membrana in cui sono racchiusi i cromosomi 6. Il corredo cromosomico nel corso della vita di una cellula: a) b) c) d) e) subisce modificazioni numeriche subisce modificazioni di struttura va incontro a degradazione rimane inalterato viene espulso dalla cellula 7. Quale delle seguenti prove biologiche permette di affermare senza dubbi che due organismi viventi appartengono alla stessa specie? a) b) c) d) e) sono capaci di riprodursi e dare luogo a prole feconda sono fenotipicamente simili sono in grado di accoppiarsi hanno caratteristiche fisiologiche simili sono in grado di accoppiarsi 8. Una cellula con dieci paia di cromosomi si divide per mitosi. Quanti cromosomi avrà ciascuna delle cellule figlie? a) b) c) d) e) 10 5 paia 20 20 paia 5 9. Il midollo spinale fa parte del sistema: a) b) c) d) e) circolatorio scheletrico immunitario nervoso muscolare 10. Il sangue è un tessuto: a) b) c) d) e) connettivo muscolare nervoso epiteliale cartilagineo 11. Dalla digestione delle proteine gli animali ottengono: a) b) c) d) e) acidi grassi semplici enzimi digestivi amminoacidi zuccheri semplici nucleotidi 2 12. Il genoma umano è costituito da: a) b) c) d) e) 23 geni 23 coppie di cromosomi 23 cromosomi 23 coppie di geni 44 cromosomi 13. Quale delle seguenti sequenze rappresenta l’ordine cronologico corretto delle funzioni del sistema digerente? a) b) c) d) e) Digestione, ingestione, assorbimento, eliminazione Eliminazione, digestione, ingestione, assorbimento Ingestione, digestione, assorbimento, eliminazione Ingestione, assorbimento, digestione, eliminazione Assorbimento, digestione, ingestione, eliminazione 14. Quale fra le seguenti cellule non ha un nucleo? a) b) c) d) e) Cellula muscolare liscia Cellula della mucosa gastrica Leucocita Eritrocita Monocita 15. Che cos’è un allele? a) b) c) d) e) Un tipo di cromosoma La forma recessiva di un gene La forma dominante di un gene Una versione alternativa di un gene La forma eterozigote di un gene 16. I leucociti svolgono la funzione di: a) b) c) d) e) trasportare l’emoglobina: coagulare il sangue in caso di emorragie mantenere stabile la concentrazione di soluti nel sangue difendere l’organismo delle infezioni mantenere inalterato il pH del sangue 17. La formula a) b) c) d) e) indica: una proteina un acido un’ammina un amminoacido un alcool 18. Gli antiaggreganti, ad esempio l’aspirina, sono farmaci che impediscono l’aggregazione piastrinica. Essi pertanto: a) b) c) d) e) sono coadiuvanti della difesa immunitaria sono curativi per l’emofilia prevengono la formazione di coaguli nel sangue riducono le infezioni batteriche abbassano il contenuto di colesterolo nel sangue 3 19. Quando sentiamo dire che un individuo ha l’influenza significa che: a) b) c) d) e) l’individuo ha sviluppato una reazione allergica all’interno del suo organismo è avvenuta un’infezione virale l’individuo non è stato vaccinato nel suo sangue si sta moltiplicando il virus dell’influenza il suo sistema immunitario non ha prodotto sufficienti antigeni 20. Nel 1912, Hopkins biochimico inglese dimostrò che per il normale sviluppo, salute e riproduzione di tutti gli animali (fatta eccezione per alcuni di essi capaci di sintesi autonoma ex novo), sono necessarie non soltanto le sostanze nutritive basilari ma anche “accessory food substances”, cioè fattori alimentari accessori. Queste sostanze devono essere ingerite preformate perché non possono essere sintetizzate dal nostro organismo. La deficienza di tali sostanze dà luogo a caratteristici quadri morbosi. Tali sostanze sono: a) b) c) d) e) le vitamine gli enzimi gli amminoacidi gli ormoni le proteine 21. L’ultimo paio di costole (fluttuanti) si articola: a) b) c) d) e) con la dodicesima vertebra toracica con la decima vertebra toracica con la prima vertebra toracica con la prima vertebra lombare con la prima vertebra sacrale 22. Una cellula costituisce il bersaglio di un determinato ormone se: a) b) c) d) e) non è innervata da alcuna terminazione nervosa è situata vicino alla ghiandola endocrina che secerne l’ormone ha una forma che è riconosciuta dall’ormone possiede i geni per la produzione di quell’ormone possiede i recettori capaci di riconoscere e legare l’ormone 23. La quantità di adenina presente in una molecola di m-RNA prima della maturazione o splicing è uguale alla quantità di: a) b) c) d) e) Timina della semielica di m-RNA Adenina della semielica di DNA trascritta Uracile della semielica di DNA trascritta Timina della semielica di DNA trascritta Uracile della semielica di t-RNA 24. Identificare quale dei seguenti accoppiamenti è errato: a) b) c) d) e) Ectoderma - Sistema nervoso Ectoderma - Sistema circolatorio Mesoderma - Gonadi Mesoderma - Scheletro Endoderma - Fegato e pancreas 4 25. Dall’osservazione della figura si può dedurre che essa rappresenta: a) b) c) d) e) la metafase della mitosi l’anafase della 1a divisione meiotica l’anafase della 2a divisione meiotica l’anafase della mitosi la metafase della 1a divisione mitotica 26. La figura si riferisce ad un microscopio ottico. La struttura indicata con la lettera A prende il nome di: a) b) c) d) e) vite micrometrica vita macrometrica diaframma obiettivo ad ingrandimento minore oculare 27. Nella coagulazione del sangue intervengono svariate proteine, tra cui: a) b) c) d) e) l’emoglobina la pepsina la fibrina gli anticorpi l’anidrasi carbonica 28. I legami a idrogeno rivestono un ruolo importante: a) b) c) d) e) nella formazione del legame peptidico tra due aminoacidi nel determinare la struttura tridimensionale delle proteine e degli acidi nucleici nell’appaiamento purina-purina e pirimidina-pirimidina del DNA nei processi di polimerizzazione di molecole biologiche nella utilizzazione degli zuccheri quale materiale energetico 5 29. Identificare la risposta errata. Tutte le proteine: a) b) c) d) e) sono polimeri sono costituite da aminoacidi hanno funzione enzimatica possono essere degradate sono codificate da geni presenti nel DNA PARTE SECONDA – LA SINTESI PROTEICA Le 7 domande che seguono riguardano la sintesi proteica. Le domande sono di volta in volta introdotte da brevi testi o da figure ai quali potrai fare riferimento per fornire le risposte. La lunga molecola del DNA può essere paragonata ad un libro contenente le istruzioni per il funzionamento della cellula scritte in un linguaggio che utilizza solo 4 lettere, le quattro basi azotate A, T, G e C. Tali informazioni sono prima copiate sotto forma di RNA (trascrizione) e poi rese operative mediante la sintesi di opportune proteine (traduzione). L’insieme di questi due processi costituisce la sintesi proteica. Nella trascrizione a partire da specifici tratti di DNA, che funzionano da stampo, vengono prodotte molecole di RNA; nella traduzione le molecole di RNA fungono a loro volta da stampo per assemblare le catene polipeptidiche. 30. Trascrizione e traduzione sono processi che: a) b) c) d) e) Si svolgono rispettivamente nel nucleo e nel citoplasma. Si svolgono rispettivamente nel citoplasma e nel nucleo. Si svolgono entrambi nel nucleo. Si svolgono entrambi nel citoplasma. Possono avvenire sia nel nucleo sia nel citoplasma. 31. Quale di queste funzioni NON è svolta dalla RNA polimerasi. a) b) c) d) e) Riconosce il punto di inizio di un gene. Copia il filamento stampo. Separa i due filamenti del DNA. Sintetizza una catena di deossiribonucleotidi. Può legare diverse proteine che facilitano il legame dell’enzima con il promotore. 32. Quale è la differenza tra tRNA e rRNA? a) b) c) d) e) I tRNA codificano per le proteine, gli rRNA per gli enzimi. I tRNA agiscono nel nucleo, gli rRNA nel citoplasma. I tRNA trasportano gli amminoacidi, gli rRNA hanno funzione enzimatica. I tRNA trasportano gli amminoacidi, gli rRNA hanno funzione strutturale. I tRNA vengono trascritti nel nucleo, gli rRNA sui ribosomi. 33. Su quale di queste molecole si trovano gli anticodoni? a) b) c) d) e) Sul mRNA Sul DNA Sul tRNA Sul rRNA Sugli enzimi attivanti (aminoacil-tRNA sintetasi) 34. Durante la traduzione quale ruolo svolge l’enzima peptidil-transferasi? a) b) c) d) e) Forma il legame peptidico tra due amminoacidi nella fase di allungamento. Lega l’mRNA al ribosoma permettendo la formazione del complesso d’inizio. Riconosce le triplette di stop ponendo fine alla catena polipeptidica. Fornisce energia agli amminoacidi legandoli a rispettivi tRNA. Facilita la formazione dei legami idrogeno tra codone e anticodone. 6 35. Quale ruolo svolgono gli enzimi attivanti? a) b) c) d) e) Formano il legame peptidico tra due amminoacidi nella fase di allungamento. Legano l’mRNA al ribosoma permettendo la formazione del complesso d’inizio. Riconoscono le triplette di stop ponendo fine alla catena polipeptidica. Forniscono energia agli amminoacidi legandoli a rispettivi tRNA. Attivano la sintesi proteica facilitando la formazione del complesso di inizio. 36. Quale di questi meccanismi permette il giusto allineamento degli amminoacidi nella catena polipeptidica? a) b) c) d) e) Il legame tra codone ed anticodone. Il legame tra l’RNA-polimerasi e gli enzimi attivanti. Il legame tra l’RNA-polimerasi e il sito promotore. Il legame tra codone ed amminoacidi. Il legame tra anticodone e DNA. PARTE TERZA – L’evoluzione Le 7 domande che seguono hanno tutte un denominatore comune: l’evoluzione. 37. Molte piante contengono neurotossine, sostanze tossiche che agiscono sul sistema nervoso degli animali erbivori. Perché? a) Le piante hanno imparato a sintetizzare le neurotossine per non essere mangiate dagli animali. b) Le piante che possiedono le neurotossine sono sopravvissute in numero maggiore rispetto a quelle che non le possiedono perché venivano mangiate meno dagli erbivori. c) Le piante che possiedono le neurotossine sono avvantaggiate perché possiedono potenziali di membrana maggiori rispetto a quelle che non le possiedono. d) Le piante che possiedono le neurotossine sono sopravvissute in numero maggiore rispetto a quelle che non le possiedono perché crescono più rapidamente. e) Sono vere le risposte (a) e (c). 38. Ciascuna delle isole Galapagos possiede una varietà così straordinaria di forme diverse da quelle delle altre isole e dal continente perché: a) b) c) d) e) Sono isole di origine vulcanica. Sono esposte a forti variazioni del livello delle acque a causa delle maree. Sono state frequentemente utilizzate per i test nucleari. Sono isole antichissime, hanno infatti circa 100 milioni di anni. Sono isole abbastanza lontane fra loro e dal continente. 39. Belt, un naturalista viaggiatore contemporaneo di Darwin, ha scritto, a proposito del colibrì, questa frase: “la coda del colibrì azzurra, verde e bianca, può essere aperta a ventaglio a formare un semicerchio e ogni penna, allargandosi verso la fine, rende il semicerchio completo al suo margine. Si tratta di un meraviglioso spettacolo osservare il colibrì che compie i suoi voli...”. Si può correttamente formulare l’ipotesi che l’affermarsi delle caratteristiche della coda del colibrì sia dovuta: a) Alla selezione artificiale operata dagli uomini per rendere il colibrì più attraente. b) A un fenomeno casuale, non legato ad alcun tipo di selezione, come la presenza della barba negli uomini. c) A un fenomeno di selezione naturale: nei periodi di grande caldo, il colibrì agita la coda molto rapidamente rinfrescandosi. d) A un fenomeno di selezione naturale: la coda, fatta vibrare, tiene lontani gli insetti. e) A un fenomeno di selezione sessuale: i colibrì con la coda più bella vengono scelti preferenzialmente dalle femmine. 7 40. Le isole di origine vulcanica poste negli oceani vengono colonizzate attraverso i seguenti meccanismi di dispersione: a) b) c) d) e) Il vento. Le correnti oceaniche. Organismi trasportati da altri organismi. Sono veri i meccanismi (a) e (b) ma non (c). Sono veri (a), (b) e (c). 41. Un viaggiatore scopre delle isole abitate da due specie di scimmie, l’una grigia, l’altra marrone. Quale delle seguenti osservazioni potrebbe dimostrare il motivo per cui nella stessa isola si sono evolute due specie diverse di scimmie? a) Le scimmie marroni mangiano in preferenza banane, mentre quelle grigie preferiscono i frutti del mango. b) Entrambe le scimmie vivono sugli alberi. c) Le femmine delle scimmie marroni sono fertili in primavera, mentre le femmine delle scimmie grigie sono fertili in estate. d) I leopardi che vivono in queste isole mangiano preferenzialmente le scimmie marroni. e) Le scimmie marroni giocano con le scimmie marroni, quelle grigie con le grigie. 42. Il termine selezione stabilizzante sta ad indicare che: a) La selezione ha mantenuto invariata per un adeguato periodo di tempo la specie presa in esame, l’ha in altre parole stabilizzata. b) La selezione ha eliminato all’interno di una determinata specie organismi che portano un determinato carattere: un esempio di selezione di questo tipo è la presenza di sole farfalle grigie e la quasi completa assenza di farfalle bianche in zone ad alto inquinamento industriale. c) La selezione ha eliminato all’interno di una determinata specie gli organismi i cui caratteri si discostano molto dalla media: per esempio da una popolazione di serpenti vengono eliminati gli individui che presentano sulla testa un numero di squame molto alto o molto basso. d) La selezione ha suddiviso la popolazione iniziale, permettendo l’affermarsi di due popolazioni distinte con caratteristiche diverse. e) La selezione ha eliminato all’interno di una determinata specie gli organismi troppo attivi dal punto di vista riproduttivo, stabilizzando, pertanto, gli ormoni che regolano la riproduzione degli organismi presi in esame. 43. Quale delle seguenti affermazioni è vera a proposito dell’evoluzione? Gli organismi hanno l’impulso ad evolvere. Gli organismi si perfezionano nel tempo. L’evoluzione consente l’eliminazione di tutte le caratteristiche non adattative. L’evoluzione favorisce gli organismi ben adattati, indipendentemente dal fatto che questi si riproducano. e) Non è vera nessuna delle precedenti affermazioni. a) b) c) d) PARTE QUARTA – LE PROVE ALLERGICHE Le 4 domande che seguono riguardano le prove allergiche. Le domande sono introdotte da una tabella alla quale dovrai fare riferimento per fornire le risposte. Carlo ha problemi di allergia, per cui si reca in un centro diagnostico dove viene sottoposto a un “prick test”: la pelle del braccio viene suddivisa in 8 quadrati, in ciascuno dei quali viene posta una goccia di un differente estratto allergenico. Successivamente la pelle viene punta perpendicolarmente attraverso ciascuna goccia di estratto. La comparsa di un ponfo di diametro superiore a 3 millimetri indica una reazione positiva. I risultati ottenuti sono presentati nella tabella seguente: 8 Acari della polvere ○ Epitelio di cane ○ Graminacee ○ Muffa Olivo Epitelio di gatto ○ Epitelio di porcellino Istamina d’india ○ ○ indica reazione positiva 44. Dai dati presentati nella tabella è ragionevole concludere che: a) b) c) d) e) Carlo è allergico alla muffa. L’istamina ha dato esito negativo. Lo stessa sostanza allergenica si trova sia nelle graminacee sia nell’olivo . Carlo è allergico agli acari e all’epitelio dei porcellini d’india. Carlo può venire a contatto con il suo gatto senza problemi. 45. Nel caso di reazione positiva vuol dire che: a) Nel sangue di Carlo non sono presenti anticorpi contro quella particolare sostanza allergenica. b) Nel sangue di Carlo sono presenti antigeni contro quella particolare sostanza allergenica. c) Nel sangue di Carlo vi è una elevata quantità di anticorpi della classe IgE. d) Carlo è affetto da una forma di immunodeficienza. e) I mastociti e i granulociti basofili di Carlo non sono in grado di liberare mediatori chimici come l’istamina e la serotonina. 46. Le allergie sono fenomeni localizzati in un singolo tessuto o organo, ma gli stessi meccanismi che sono alla base delle allergie possono causare anche una reazione generalizzata che avviene a carico dell’intero organismo. Tale reazione può essere indotta dalla somministrazione per via parenterale, in soggetti già sensibilizzati, di allergeni quali alcuni farmaci (antibiotici e sulfamidici), sieri ottenuti da specie animali diverse, alcuni veleni di insetti. In tal caso si parla di: a) b) c) d) e) Malattia autoimmune. Immunodeficienza. Immunizzazione artificiale passiva. Immunità umorale. Shock anafilattico. 47. Un tipo di cura contro le allergie è costituita dalla somministrazione di farmaci antistaminici che, bloccando alcuni effetti dell’istamina, attenuano i sintomi. L’istamina è coinvolta nel processo infiammatorio, un tipo di difesa aspecifica dell’organismo. Si ha reazione infiammatoria quando: a) b) c) d) e) I batteri si agglutinano. Vengono prodotte immunoglobuline. Aumentano il flusso di sangue e la permeabilità dei capillari. Si ha vasocostrizione dei piccolo vasi periferici. Si ha aggregazione piastrinica. PARTE QUINTA - La divisione cellulare negli eucarioti Le 3 domande che seguono riguardano il processo della divisione cellulare. Esse sono introdotte da un testo al quale potrai fare riferimento per fornire le risposte. Nelle cellule procariotiche il processo di divisione cellulare avviene per scissione semplice: il cromosoma si duplica e ogni copia, inserita su una piega interna della membrana 9 cellulare, è distribuita alle due cellule figlie. Nelle cellule eucariotiche il processo di divisione cellulare è invece assai più complesso: esse contengono infatti una quantità molto maggiore di DNA organizzato in lunghe molecole lineari che, associate a proteine specifiche, gli istoni, costituiscono i cromosomi. Questi ultimi sono poi contenuti nel nucleo. Per tale motivo in una cellula eucariotica si distinguono una divisione del nucleo, consistente in una serie di quattro fasi, ed una divisione del citoplasma, che comporta la divisione della cellula in due cellule figlie contenenti non solo un nucleo completo di tutti i cromosomi, ma anche la metà circa del citosol e degli organuli inizialmente presenti nella cellula madre. Divisione del nucleo e divisione del citoplasma costituiscono insieme la divisione cellulare; quest’ultima rappresenta però solo uno stadio di un ciclo che è in realtà più complesso: il ciclo cellulare. 48. Qual’è la differenza tra mitosi e citodieresi? a) b) c) d) e) Mitosi e citodieresi sono due termini che indicano entrambi la divisione cellulare. La mitosi è la divisione delle cellule eucariotiche, la citodieresi quella delle cellule procariotiche. La mitosi è la divisione delle cellule animali, la citodieresi quella delle cellule vegetali. La mitosi è la divisione del nucleo, la citodieresi quella del citoplasma. La citodieresi è la divisione del nucleo, la mitosi quella del citoplasma. 49. Nel ciclo cellulare l’interfase comprende tre intervalli definiti G1, fase S e G2. Durante l’intervallo G1: a) b) c) d) e) I cromosomi sono costituiti da due cromatidi. I cromatidi fratelli si separano I cromosomi sono costituiti da un unico cromatide. Il DNA si duplica. I cromosomi si allineano nel piano equatoriale della cellula. 50. Durante l’intervallo G2: a) b) c) d) e) I cromosomi sono costituiti da due cromatidi. I cromatidi fratelli si separano. I cromosomi sono costituiti da un unico cromatide. Il DNA si duplica. I cromosomi si allineano nel piano equatoriale della cellula. 10