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Weierstrass
Sia f(x) una funzione continua nell'intervallo chiuso e limitato [a,b] allora la funzione assumerà i valori massimi e minimi assoluti in [a,b] e cioè esiste in [a,b] due valori (X1,X2) tali che la funzione f(x) sarà compresa/uguale tra questi!
Immagine 1Fermat
Sia f(x) una funzione definita nell'intervallo [a, b] e sia X0 un punto di massimo o minimo relativo interno ad [a, b], se f è derivabile in X0 allora f(X0) = 0
Dimostrazione
Considerando che il puntyo x0 sia il punto di massimo relativo significa che:
∃δ>0 per cui f(X0) ≥ f(X0 + h) ∀h : |h|< deltaSPOILER (clicca per visualizzare)Esiste un delta maggiore di 0 per cui f (X0) maggiore/uguale di f(X0 + h) per ogni h tale che il valore assoluto di h è minore di delta
Studiando separatamente i casi h>0 e h<0 si ottiene:
Immagine 2
al limite per h-> 0+ e h->0-
Immagine 3
Ne segue che f'(x0) = 0Teorema di Rolle
Sia f(x) una funzione continua in [a, b] e derivabile in ]a, b[
se f(a)=f(b) ∃ un punto x0∈(a, b) : f'(x0)=0
Dimostrazione
Indichiamo con due punti (x1 e x2) rispettivamente di minimo e massimo assoluto per f nell'intervallo [a, b] e cioè:f(x1)≤f(x)≤f(x2)
Tali punti di minimo e massimo assoluti sappiamo che esistono in base al teorema di Weierstrass e se almeno uno dei punti è interno all'intervallo in corrispondenza la derivata si annulla in base al teorema di Fermat.
Esaminiamo dunque il caso in cui i due punti non sono interni. Diciamo che x1=a e x2=b, f(x) si trova compreso stavolta da f(a) e f (b):f(a)≤f(x)≤f(b)
∀x∈(a, b)
Dato che per ipotesi f(a)= f(b) allora di conseguenza anche f(x)=f(a) ∀x∈ (a, b).
Pertanto f è una costante e la sua derivata è ovunque 0
Edited by ~Roluga - 23/2/2014, 20:28 -
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[color=blue]Unicità del limite[/color
]Una successione convergente non può avere due limiti distinti.
Dimostrazione
Supponiamo che la nostra successione ammetta due limiti distinti: "a" e "b".
Immagine 5
Ponendo la nostra epsilon = |a-b|/2 (il tutto maggiore di 0) avremo:
Immagine 6
Esiste un numero "ni"1, tale che il valore assoluto di an - a è minore di epsilon per ogni n maggiore di "ni" 1
Esiste un numero "ni"2, tale che il valore assoluto di an - a è minore di epsilon, per ogni n maggiore di "ni"2
Immagine 7
Ponendo un "ni" come il valore massimo di "ni"2 e "ni"2 allora entrambe le nostre relazioni valgono, e tramite diseguaglianza triangolare...
Immagine 8
Dunque abbiamo ricavato che |a-b|<|a-b| che è assurdo! -
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Successione:
- È una legge che ad ogni numero naturale n fa corrispondere uno ed un solo numero reale an
Una successione è una funzione da N -> R
Vi sono 6 tipi di successione:- Si dice convergente se ammette limite finito
- Si dice divergente se ammette limite uguale a -inf e +inf
- Si dice infinitesima se converge a 0
- Si dice limitata se esiste un numero reale M : |an| minuga M per ogni n>N
- Si dice regolare se ammette limite
- Si dice irregolare se non lo ammette
Limite di successione
Un numero reale a è il limite della successione an
E si scrive in questo modo:
E quindi:SPOILER (clicca per visualizzare)[size=5Per ogni "epsilon" maggiore di 0 esiste un numero "ni" tale che il valore assoluto di an - a è minore di epsilon, per ogni n maggiore di "ni".[/size]
Dove il valore assoluto equivale a scrivere:
E dove
viene chiamato intorno del numero a di raggio epsilon -
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VETTORI
Le grandezze fisiche si distinguono in due grandi classi: Scalari e Vettoriali
Scalari: Sono quelle grandezze che, di norma, per essere definite hanno bisogno semplicemente di un valore e la sua unità di misura.
Es- Massa, volume, temperatura, tempo, intensità di corrente...
Vettoriali: Per essere definite, queste grandezze hanno bisogno di alcuni requisiti:- Modulo In pratica la lunghezza del vettore preso in considerazione, espresso da un valore numerico.
- Direzione Rappresentata dalla retta su cui poggia il vettore
- Verso Rappresentato dalla freccia che si trova sul vettore.
Esempi di grandezze vettoriali sono: lo spostamento, la velocità, l'accellerazione, la forza -
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La definizione di grandezza fisica recita: - Una grandezza è la proprietà di un corpo, sostanza o fenomeno che può essere espressa quantitativamente mediante
un numero è un riferimento
Grandezza fisica -> Proprietà misurabile
Pertanto la sensazione di caldo o freddo non è una grandezza fisica in quanto è soggettiva per ognuno, mentre la temperatura è una grandezza fisica in quanto è misurabile ed uguale per tutti.
come si è detto la grandezza ha bisogno di un numero e un riferimento, per riferimento intendiamo l'unità di misura
L'unità di misura è una caratteristica fondamentale e necessaria per ogni grandezza fisica poiché dire...
"Questo tavolo è lungo 105" o "Questa scatola pesa 20"
Non ha alcun senso.
Grandezze fondamentali e derivate
Grandezze fondamentali:
- Massa (M) -> Kg (chilogrammo)
- Lunghezza (L) -> M (metri)
- Tempo (t) -> s (secondo)
- Temperatura assoluta (T) -> °K (gr. Kelvin)
- Intensità di corrente (i) -> A (ampere)
- Intensità luminosa (Iv) -> cd (Candela)
- Quantità di sostanza (n) -> mol (mole)
Grandezze derivate (alcuni esempi):
- Superficie = (L)2
- Volume = (L)3
- Velocità = (L)/(t)
- Accellerazione = (L)/(t)2 = (v)/(t)
Come è facile capire, le grandezze derivate non sono altro che moltiplicazioni o divisioni fra le grandezze fondamentali (appunto che derivano da loro).
Il sistema internazionale stabilisce le unità di misura convenzionali.
in corso...
Edited by ~Roluga - 3/10/2013, 00:25 -
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Introduzione
Bisogna innanzitutto premettere che non si può descrivere un modello universale di cellula. Infatti, una volta che si originano dalle cellule meristematiche, vanno incontro a differenziamento, processo nel quale si stabilisce la funzione della cellula.
Dunque si conosco vari tipi cellulari a seconda delle loro funzioni (fotosintetica, di riserva, meccanica...)
La Cellula
In ogni caso si può proporre un modello che riassume le caratteristiche peculiari delle cellule vegetali:
L'elemento più esterno della cellula è la sua parete cellulare, responsabile della sua forma (se una cellula viene privata della sua parete assume una forma sferica). Immediatamente dopo la parete, troviamo la membrana plasmatica. La cellula (insieme alla membrana plasmatica) è detta protoplasto.
All'interno della membrana vi è contenuto il citosol, ossia quella soluzione colloidale costituita di acqua, ioni, lipidi, proteine enzimatiche e strutturali, zuccheri, nucleotidi, ormoni. Inoltre, sono anche presenti RNA, ribosomi e gli elementi del citoscheletro.
Mentre viene definito citoplasma l'insieme degli organelli cellulari e il citosol, nucleo e vacuoli esclusi.SPOILER (clicca per visualizzare)Il citoplasma può essere attraversato dalla corrente citoplasmatica, che è in grado di spostare elementi cellulari come plastidi e mitocondri.
Le membrane
Vi sono vari tipi di membrana all'interno di una cellula. Riconosciamo la membrana plasmatica (o plasmalemma), che circoscrive tutta la cellula; le membrane che racchiudono i vari organelli cellulari (nucleo, mitocondri, plastidi...); infine membrane che formano il reticolo endoplasmatico e l'apparato di Golgi.SPOILER (clicca per visualizzare)Alcune membrane sono ereditate dalla cellula madre, che nel momento della divisione lascerà alle figlie, altre invece si formeranno solo in seguito alla crescita cellulare.
Le membrane sono formate da molecole lipidiche a cui sono associate proteine (glicoproteine in particolare)
I lipidi formano un doppio strato di molecole polari, e se ne riconoscono diverse classi : galattosilgliceridi, glucocerebrosidi, steroli e fosfolipidi (questi in numero maggiore). Formate da una testa polare carica (idrofila) e due code idrocarburiche (idrofobe) di cui, almeno una, ha uno o più doppi legami in configurazione cis. La presenza di questi doppi legami porta alla formazione di pieghe caratteristiche sulla coda.
Una delle caratteristiche chiave dei lipidi di membrana è la capacità di autoassemblarsi in un ambiente acquoso con il minimo dispendio di energia.
La membrana è anche conosciuta come mosaico fluido anche per il comportamento dei lipidi che la formano, in quanto non sono statici e, anzi, sono in grado di compiere vari movimenti:
Possono scivolare fra loro, ruotare, flettere le code, oscillare su e giù, diffondere trasversalmente (fenomeno chiamato flip-flop e adoperato dall'enzima flippasi).
Le proteine di membrana presentano regioni idrofobiche e regioni idrofiliche e questa è la ragione per cui si riscontrano varie disposizioni. Sono dette:
Intrinseche quando sono parzialmente o totalmente immerse nel doppio strato lipidico.
Estrinseche (o proteine periferiche) quando sono localizzate sul lato interno o esterno della membranaSPOILER (clicca per visualizzare)È stata dimostrata l'esistenza di 4 classi di proteine associate ai diversi componenti di membrana, e prendono il nome a seconda dei componenti con cui effettuano un legame. E sono:
- proteine associate agli acidi grassi
- proteine associate ai gruppi prenilici
- proteine associate al fosfatidilinositolo
- proteine associate al colesterolo
Proprietà delle membrane
Le membrane sono permeabili all'acqua e che può diffondere attraverso alla componente lipidica. Inoltre, possono essere presenti delle proteine dette acquaporine, che facilitano la conduttanza idraulica formando dei canali per l'acqua.
Bisogna dire che tutte le membrane biologiche sono selettivamente permeabili, poiché alcune sostanze le attraversano più facilmente di altre. Basti pensare alle code apolari dei lipidi che non permettono, invece, a molecole polari di attraversarle.
Queste molecole idrofile potranno comunque passare la membrana utilizzando dei canali (idrofilici) formati dalle proteine (questi canali vengono chiamati carrier).
Questo tipo di diffusione operato da questi canali viene detta facilitata.
Altre proteine, dette pompe molecolari, che legano una molecola da un lato della membrana, con un meccanismo che richiede energia. A questo punto la pompa cambia forma e lascia uscire nella parte opposta la molecola. Questo trasporto è definito attivo, ed è fondamentale per scambiare materiali con l'esterno anche contro gradiente.
Inoltre, lo scambio di materiali con l'esterno è anche regolato dall'osmosi.
La membrana plasmatica (o plasmalemma)
Circonda la cellula, costituendo l'interfaccia attiva con l'esterno, in quanto controlla il trasporto delle molecole verso l'esterno e l'interno della cellula e trasmette i segnali dell'ambiente alla cellula.
La membrana plasmatica delle cellule vegetali è composta da lipidi, proteine e carboidrati con un rapporto molecolare 40:40:20.
Invece il rapporto di numero dei vari lipidi non è costante, sia considerando i diversi organi di una pianta sia considerando gli stessi organi ma di piante diverse. La maggior parte di proteine presenti sulla membrana sono di tipo intrinseco e sono presenti anche molti recettori proteici come quelli per gli ormoni, oligosaccaridi, peptidi e tossine. Inoltre la membrana partecipa attivamente all'assemblaggio dei polimeri della parete e forma con essa dei legami fisici tra le molecole della parete e gli elementi del citoscheletro....
...Al microscopio si nota facilmente che la membrana cellulare si trova schiacciata contro la parete, configurazione che risulta dalla pressione di turgore.SPOILER (clicca per visualizzare)Cosa interessante infatti è che se la cellula viene sottoposta a shock osmotico si noterà la membrana cellulare "staccarsi" dalla parete, ma rimanere ancorata ad essa solo ed esclusivamente in alcuni punti che corrisponderanno ai...
...le strutture che ne derivano sembrano dei sottili ponti, appunto chiamati: filamenti di Hecht.
Edited by ~Roluga - 24/6/2013, 23:29 -
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Protozoi
L'origine del nome deriva dal greco "protos" primo e "zoion" animale. A scoprire il mondo dei protozoi fu Anthony Van Leewenhoek nel 1675. Ad oggi sono note circa 35.000 specie viventi, e quasi altrettante allo stato fossile. Sono degli organismi eucarioti unicellulari autotrofi, ma, in alcuni casi, anche con capacità eterotrofe.
Le loro dimensioni vanno da pochi micron nel genere Plasmodiuma più di 4 mm in Spirostomum ambiguum, addirittura i nummuliti (foraminiferi fossili) avevano dei gusci che raggiungevano i 17 cm (E pensare che stiamo parlando di organismi unicellulari!). In ogni caso la maggioranza delle specie oscillano tra i 30 e 300 µm.
Data la loro classificazione incerta, fu tentata la costruzione di un nuovo regno: i protisti.SPOILER (clicca per visualizzare)Tuttavia bisogna sapere che il raggruppamento è forzato in quanto alcuni fitoflaggellati presentano caratteristiche che si avvicinano di più alla linea evolutiva delle piante.
Dunque i protozoi è un gruppo di protisti che a sua volta viene dipartito in 4 ripartizioni:
Sarcodici: Comprendono specie come l'Amoeba proteus anche conosciuta come Chaos diffluens, gli eliozoi, i radiolari, o varie tecamebe dell genere Difflugia. Sono caratterizzati da una forma variabile e movimenti ameboidi. Talvolta questi organismi possono costruirsi un guscio intorno a loro ammassando granelli di sabbia.
Flagellati: Di questo gruppo ne fanno parte il genere Trypanosoma spp., Euglea, i Dinoflagellati o Volvox. Come suggerisce il nome presentano dei flagelli che utilizzano come organi locomotori e sono rivestiti di una pellicola proteica elastica.
Ciliati: tra i ciliati vi sono i parameci (Paramecium spp.), il genere Vorticella e Stentor spp.. Presentano ciglia come organi locomotori.
Sporozoi: sono parassiti di ridotte dimensioni e con un caratteristico organo apicale. In questo raggruppamento ci sono alcune specie di notevole fama come quelle appartenenti al genere Plasmodium ( i responsabili delle varie forme di malaria) e l'agente eziologico della diffusa toxoplasmosi: Toxoplasma gondii.SPOILER (clicca per visualizzare)I sarcodici e i flagellati vengono spesso considerati come un unico gruppo in quanto ci sono organismi che possiedono sia il movimento ameboide dei sarcodici che il flagello.
Caratteristiche strutturali
Sarcodici
Gli elementi caratterizzanti delle amebe sono: gli pseudopodi, il plasmalemma, l'ectoplasma interno ed esterno, vacuoli alimentari, il vacuolo contrattile e il nucleo.
Gli pseudopodi sono delle estroflessiono citoplasmatiche temporanee implicati nei meccanismi di locomozione e fagocitosi.
Il plasmalemma funge da sistema tegumentario e, come già detto, può costruire un guscio utilizzando materiale organico o inorganico, che fissa con un collante. I foraminiferi costruiscono un guscio secernendo carbonato di calcio che li conferisce un aspetto caratterizzante.
L'ectoplasma e l'endoplasma sono due soluzioni citoplasmatiche ma con diversa densità.
I vacuoli alimentari invece sono delle cisterne che si formano in seguito ad una fagocitosi.
I vacuoli contrattili invece sono implicati nella regolazione degli equilibri osmotici.
Flagellati
La cellula è rivestita da una pellicola proteica che conferisce ad essa una forma specifica pur non costringendo il flagellato a non cambiare forma. L'elemento caratteristico, come da nome, è il flagello, che emerge da un introflessione della cellula (ne può avere anche diversi). Nei tripanosomi il flagello ha origini da un lato, ma con tempo migra verso il lato opposto; in altri casi il flagello in determinate fasi della vita è assente e l'organismo si sposta grazie a movimenti ameboidi.
Il flagello, oltre al movimento, è utilizzato anche per la cattura del cibo.
Ben evidente è il nucleo (raramente di più), il vacuolo contrattile e quelli digestivi.
Edited by ~Roluga - 16/6/2013, 19:23 -
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Introduzione
Una tappa fondamentale dell'evoluzione fu senz'altro la conquista delle terre emerse.
Abbiamo già avuto a che fare con organismi che, abbandonando l'ambiente acquatico, hanno colonizzato le terre emerse (Anellidi, Nematodi, Gasteropodi polmonati). Tuttavia non si è trattata di una vera conquista di questo nuovo ambiente, poiché si tratta di organismi molto limitati in condizioni di scarsa umidità.
La vita terrestre avrebbe offerto possibilità di colonizzare nuovi ambienti in cui le risorse energetiche sono abbondanti, ma prima bisognava risolvere vari problemi che non avrebbero permesso una vera conquista delle terre emerse.
Innanzitutto, cosa più importante, era necessario prevenire la disidratazione del corpo. Altro problema da ovviare era lo spostamento per strisciamento, che impiega una grossa quantità d'energia a causa dell'attrito radente. Un altro punto importante è il tipo d'alimentazione. Gli organismi che cominciavano a muoversi su questo territorio erano spinti evolutivamente a dover cambiare dieta.
Questi e tanti altri adattamenti sono descritti nel phylum degli artropodi
Artropodi
Il nome deriva dal greco: "arthron", artucolazione e "pous", "podos", piede. Appartengono al phylum con maggior numero di specie (circa 900.000). I più numerosi sono gli insetti, di cui solo i coleotteri sono di circa 400.000 specie. Tuttavia si ha ragione di credere che il numero di specie sia sottostimato e che ce ne siano in realtà molte più specie.
Le dimensioni sono molto variabili da specie a specie. Ce ne sono di microscopiche (0,1 mm come alcuni copepodi) ed enormi (3 m - Macrocheira kaempferi, se calcolato con l'apertura delle zampe). Presentano metameria con fusione dei metameri (tagmatizzazione). Il celoma è ridotto e parzialmente fuso con la cavità del blastocele, formando un emocele. Sono protostomi, triblastici e con simmetria bilaterale.
Tra gli organismi più comuni certamente si conoscono le mosche,scorpioni, ragni, gamberi, farfalle, granchi, millepiedi, grilli...
Il phylum è suddiviso in 3 subphyla:
Crostacei (Crustacea): gruppo abbastanza eterogeneo, si riconosce una regione cefalica, un tronco, sono presenti 2 antenne e appendici biramose. A sua volta contiene 3 classi: Malacostraca (decapodi), Thecostraca (cirripedi), Copepoda
Chelicerati (Chelicerata): Sono assenti delle mandibole, il primo paio di appendici si è trasformato in una struttura adatta alla prese e manipolazione (cheliceri). Il corpo è diviso in 2 regioni: prosoma (anteriore) e opistosoma (posteriore). Comprende la classe dei Arachnida(Aracnidi), Pycnogonida (Picnogonidi), Merostomata (Merostomati).
Unirami (Uniramia): Presentano solo un paio di antenne uniramose, il corpo è diviso in 2 regioni: capo , tronco (con numerose zampe) e addome. Comprendono le classi Chilopoda, Diplopoda, Insecta.
Attenzione! l'ultimo subphylum è incerto, in quanto non è ben supportato da dati molecolari. Pertanto si usa considerare i due subphylm Myriapoda e Hexapoda, in questo modo si tengono separati millepiedi e centopiedi dagli insetti.
Caratteristiche strutturali
Si possono prendere in considerazione vari modelli per descrivere le strutture che rappresentano maggiormente i vari subphyla:
Aspetto tipico di un Araneae:
I ragni appartengono all'ordine Araneae, che comprende circa 35.000 specie.
Il corpo, che presenta una peluria, è suddiviso in due regioni: un prosoma (segmento anteriore), e opistosoma (segmento posteriore). Il prosoma contiene il capo, su cui sono presenti 8 occhi e la bocca che si apre inferiormente, dei cheliceri molto evidenti, i pedipalpi utili per la manipolazione e hanno funzioni sensoriali e riproduttive) e 4 paia di zampe. Ivece, l'opistosoma presenta le vie genitali, intorno alle quali ci sono gli stigmi respiratori polmonari , più posteriormente ritroviamo delle ghiandole specializzate per la produzione di quei materiali proteici che costituiscono la ragnatela (filiere) e l'ano (per le specie che posseggono anche le trachee come elementi respiratori ritroviamo in questo punto anche gli stigmi tracheali).
Ordine: Scorpiones
Gli scorpioni, al contrario dei loro cugini ragni, presentano un prosoma più allungato e hanno i cheliceri poco pronunciati mentre i pedipalpi sono ipertrofici e forgiati a chela.
Ordine: Acari
Gli Acari, con un corppo decisamente più piccolo e tozzo, hanno comunque le stesse caratteristiche che li legano alla classe degli Arachnida. Anche se le suddivisioni del corpo non sono più nette, riusciamo a distinguere i cheliceri e i pedipalpi seppure poco sviluppati. A quest'ordine ne fanno capo simpaticissime specie come quelle dei pidocchi e zecche.
Passiamo ora ad un'altra classe ma rimaniamo nello stesso subphylum
Imenotteri (Hymenoptera): sono insetti di medie dimensioni, con esoscheletro poco consistente, e, in molti casi, ricoperto di peli. Nei gruppi sociali è presente un polimorfismo di casta (es. formiche, api...) Il capo è molto mobile ed è collegato al torace tramite un collo sottile. Le antenne hanno varie forme e spesso c'è un dimorfismo tra maschi e femmine.
L'apparato boccale è di tipo succhiante, lambente e masticatore. Il torace (composto da protorace, mesotorace e metatorace) presenta un mesotorace molto più sviluppato rispetto gli altri due segmenti.
In alcuni imenotteri il primo segmento addominale si fonde con il torace, formando così un 4 elemento, il propodeo, cui segue uno strozzamento evidente. Caratteristica che distingue gli apocriti (dal greco sta per "disgiunto"), mentre nei sinfiti (dal greco "insieme") non c'è strozzamento evidente che separa i due elementi.
Le zampe in alcuni casi sono adattate per trasportare il polline.
Hanno 4 ali membranose che vengono ripiegate all'indietro in condizione di riposo. Quelle anteriori sono più sviluppate e collegate alle posteriori mediante strutture dette hamuli. In questo modo si sviluppa un'unica superficie ottimizzando il volo. In alcuni casi le ali si perdono durante la vita.
L'addome ha un aspetto globulare ed è fuso al torace. Anche se, come abbiamo già detto negli organismi apocriti, lo strozzamento rende evidente la separazione.SPOILER (clicca per visualizzare)Urge però specificare una questione
Come detto, il primo segmento addominale si fonde con il torace creando un 4 segmento il propodeo. la strozzatura si chiama peziolo e la parte restante dell'addome si chiama gastro. PERTANTO bisogna tenere ben presente che propodeo, peziolo e gasto, sono tutti e 3 elementi dell'addome.
La riproduzione può avvenire anche per partenogenesi arrenotoca, nel qual caso sono prodotti solo maschi. Lo sviluppo segue le linee dell'olometabolia.
Lepidotteri: Fra tutti, i lepidotteri si distinguono per la loro eleganza e i loro colori. Hanno un esoscheletro leggero e ricoperto di peli. Il capo è piccolo e presenta antenne di forma varia (filiformi, pettinate, bipettinate, piumate o clavate) spesso diversi anche tra maschio e femmina. Proprio per le loro antenne caratteristiche viene fatta la distinzione in: ropaloceri (dal greco sta per "clava" e "corna") e eteroceri (dal greco "corna" "diverse" ), sono anche conosciute come farfalle le prime e falene le altre.
(Tuttavia questa distinzione non rappresenta le reali affinità filogenetiche)
L'apparato buccale è di tipo succhiatore, con la presenza di una struttura tubolare lunghissima, la spiritromba, che in condizione di riposo è avvolta su se stessa, ma quando ha bisogno di alimentarsi dei liquidi zuccherini che si trovano nei fiori la estroflettono. Nelle larve tuttavia è presente un apparato masticatore. Il torace presenta due ali membranose che sono ricoperte di scagliette colorate, responsabili della colorazione del lepidottero.
Sono per lo più insetti olometaboli. La larva (nota come bruco) attraversa una fase pupale definita crisalide. In casi rari le uova possono sviluppare per partenogenesi.
Coleotteri: Questo ordine è sicuramente quello con più specie conosciute (circa 400.000), la struttura generale di questi organismi nonostante tutto è pressoché omogenea (dimensioni escluse).
Sono animali massicci, dotati di un robusto esoscheletro. Il corpo sembra a prima vista bipartito in quanto le ali coprono anche l'addome. Il capo è minuto e presenta delle antenne che possono avere varie forme (claviformi, filiformi, flabellate o genicolate).
L'apparato boccale è quasi sempre di tipo masticatore. Il protorace è distinto e si articola con il mesotorace, questo invece è fuso con il metatorace. Le ali anteriori sono rigide (elitre) e non sono atte al volo, ma alla protezione del corpo. Il secondo paio di ali è membranoso e può essere funzionale al volo solo quando si aprono le elitre. In alcuni casi, le ali sono atrofizzate, perdendo così la capacità di volare.
Le zampe sono di tipo ambulatorio, ma in alcune specie si specializzano anche per il nuoto.
Tra le specie più famose si conosce certamente la coccinella, lo scarabeo, lo stercoraro, il punteruolo...
Attenzione, lo scarafaggio non è un coleottero, ma appartiene all'ordine blattoidea.
All'interno del gruppo degli unirami vi sono forme che si staccano da gli insetti, ma con i quali hanno molte affinità
Caratteristiche esseziali dei diplopodi (comunemente millepiedi
Gruppo di Unirami caratterizzati da un corpo allungato e costituito apparentemente da 2 parti. il capo è separato dal tronco con un corto restringimento. I primi 3 segmenti del tronco sono singoli e non presentano paia di zampe, seguono un numero enorme di segmenti ognuno dei quali deriva dalla fusione di 2, a testimonianza di ciò sono presenti 2 paia di zampe per segmento.
Questi animali si alimentano di detrito.
Caratteristiche essenziali dei chilopodi (comunemente centopiedi)
Hanno un aspetto simile ai diplopodi, ma non presentano la fusione dei metameri, e quindi hanno 1 paio di zampe per segmento. Il primo paio di zmpe sono atte alla puntura (forcipule) e posssono anche iniettare un veleno, infatti utilizzano queste forcipule per uccidere le loro prede. il veleno è in generale innocuo per l'uomo, ma la puntura può essere più o meno dolorosa.
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Metabolismo
Sono animali con un elevato metabolismo (aerobio), specialmente gli insetti, basti pensare all'energia spesa per il volo.
Alcuni gamberi sono in grado di ridurre la loro attività metabolica quando si trovano in ambienti con poco ossigeno.
Alimentazione e nutrizione
Ci sono vari tipi di diete in questo phylum. Vi sono consumatori di masse alimentari dotati di apparato masticatore. Essi possono essere erbivori o carnivori; alcuni si alimentano di liquidi e si dividono a sua volta in quelli che utilizzano liquidi vegetali e gli ectoparassiti ematofagi. Molte specie dei crostacei si catalogano come filtratori e a tale proposito prendiamo in considerazione i cirripedi che hanno speciali peli sulle zampe in grado di catturare particelle alimentari. O ancora come i copepodi dove le appendici creano delle correnti dirette verso la bocca dove vi si trova un apparato filtratore.
L'apparato digerente è diviso in 3 parti: anteriore, medio e posteriore.
Scambi gassosi
In alcune specie il sistema respiratorio è assente e la respirazione cutanea è sufficiente a soddisfare la loro richiesta d'ossigeno.
Resta comunque che nella maggior parte dei casi il sistema respiratorio è ben strutturato, e se ne conoscono vari tipo:
Sistema polmonare: Nei chelicerati sono presenti strutture polmonari addominali, formate da tante lamelle giustapposte (i cosiddetti polmoni a libretto o lamellari) che sono in stretta relazione con il sistema circolatorio.
Sistema tracheale: gli insetti hanno un sistema tracheale, costituito da una serie di tuboli interconnessi, che collegano l'esterno del corpo con ogni singola cellula. Queste strutture si aprono nella regione addominale laterale con gli stigmi
(questo sistema può, a seconda dei casi, essere presente anche nei ragni, come aggiunta ai polmoni lamellari).
Lo scambio di anidride carbonica con l'ossigeno è assicurato dalle regole di diffusione dei gas, poiché l'ossigeno è continuamente consumato dai tessuti, rendendo la pressione dell'ossigeno all'interno delle trachee sempre minore rispetto la sua pressione parziale atmosferica. Talvolta il funzionamento del sistema è coadiuvato da sacchi aerei che contraendosi provvedono ad aumentare la pressione all'interno del sistema tracheale, accelerando gli scambi gassosi.
Questo sistema è l'ideale per un organismo che non può disporre di grosse quantità di liquidi nel corpo in quanto non favorirebbe al volo, inoltre l'ossigeno raggiunge i tessuti nella sua forma gassosa, e quindi molto più velocemente di come non farebbe se trasportato da liquidi sanguigni.
Sistema brachiale: Nei crostacei sono spesso presenti appendici piumose sulle zampe, ed hanno funzione respiratoria; o ancora sono presenti branchie sotto il carapace. In questo caso vi è una struttura specializzata per aumentare il flusso d'acqua nella camera branchiale: lo scafognatite.
Tracheobranchie: già da come si può intuire dal nome le tracheobranchie sono una fusione funzionale tra trachee e branchi. Sono presenti negli insetti acquatici larvali, e permettono loro di sottrarre ossigeno dall'acqua e riversarlo, in forma gassosa, in tutto il sistema tracheale.
Talvolta, ma raramente, sono presenti branchie sanguigne, in cui l'ossigeno è trasportato dal sangue in tutto il corpo.
Osmoregolazione ed escrezione
Vi sono vari meccanismi osmoregolatori.
I crostacei marini, essendo isosmotici, non hanno problemi di regolazione del bilancio dei liquidi, a differenza di quelli dolciacquicoli che sono iperosmotici, per cui tendono ad acquistare acqua e perdere sali. Compensano però assorbendo sali con le branchie e producendo un urina iposmotica. Le scimmie di mare (Artemia salina) vivono in ambienti ipersalini e sono dunque iposmotici, nel loro caso compiono la funzione opposta eliminando i sali in eccesso.
Negli insetti e nei chelicerati terrestri l'esoscheletro li protegge dalla disidratazione, e quei pochi sali che sono persi eventualmente nell'escrezione sono reintegrati con il cibo.
L'escrezione avviene tramite strutture specializzate. Nei crostacei vi sono ghiandole antennali e mascellari; negli insetti sono presenti i tubi malpighiani (presenti anche in alcuni aracnidi); negli aracnidi sono presenti ghiandole coxali (e in alcuni casi si trovano anche negli insetti insieme ai tubi malpighiani).
Le ghiandole antennali sboccano in prossimità delle antenne; quelle mascellari presso l'apparato boccale; quelle coxali riversano all'esterno il loro contenuto a livello dell'attacco delle zampe al corpo; i tubi malpighiani sboccano nell'intestino posteriore.
I prodotti azotati in eccesso vengono eliminati con processi diversi a seconda della classe. I crostacei eliminano l'azoto producendo ammoniaca, gli insetti con l'urea. Gli aracnidi fanno da eccezione, ed eliminano adenina, guanina xantina e acido urico.
I tubi malpighiani:
Essi, localizzati nella zona addominale, sono presenti nella generalità degli insetti tranne che in alcuni gruppi. Pescano dall'emolinfa dalla quale pompano attivamente ioni sodio e potassio nel lume del tubolo, creando così un ambiente iperosmotico. A questo punto i liquidi celomatici, contenenti metaboliti da eliminare, entrano per osmosi all'interno dei tubi. I tubuli si aprono nell'intestino e i liquidi possono solo dirigersi in quella direzione. A questo punto i metaboliti si mischiano ai materiali da eliminare pronti per essere espulsi.
Le pareti dell'intestino però riassorbono i sali con lo stesso meccanismo ma inverso creando così un ambiente iposmotico all'interno dell'intestino e iperosmotico nel corpo. Di conseguenza l'acqua rientra di nuovo nel corpo, lasciando però indietro i metaboliti che trovano stavolta un filtro troppo stretto. I metaboliti ora possono essere eliminati con le feci.
Sistemi di trasporto interno:
L'apparato circolatorio è di tipo aperto. I pigmenti respiratori possono essere emocianina o emoglobina. Negli insetti sono assenti i pigmenti respiratori, in quanto sono dotati dell'apparato tracheale che provvede al trasporto d'ossigeno.
Tegumento e sistemi di sostegno:
È presente una cuticola esterna che forma l'esoscheletro. Negli insetti offre protezione oltre che sostegno ed è un ottima soluzione per ovviare al problema della disidratazione, ma non cresce con l'animale che è costretto a cambiare muta di tanto in tanto per costruirsene un'altra.
Spesso l'esoscheletro è rafforzato dalla secrezione di carbonato di calcio(sclerificazione), strutturando in questo modo una specie di carapace di protezione. Molti Antropodi presentano nel tegumento pigmenti colorati che possono servire per varie strategie mimetiche (mimetismo criptico), o per propagandare, ad eventuali predatori, la loro tossicità (colorazione ammonitrice).
Movimento e locomozione
Tutti i tipi di movimento noti sono utilizzati dagli artropodi:
Strisciamento: movimento ondulatorio sul substrato (es. larve ditteri)
Deambulazione: movimento mediante appendici specializzate (la maggioranza delle specie)
Nuoto: locomozione in un mezzo liquido. I gamberi utilizzano i pleopodi e il tarson. I coleotteri ditiscidi nuotano con le zampe che sono provviste di setole, quando le zampe si muovono in senso posteriore le setole si aprono per un maggiore attrito, quando si muovono nel senso opposto si ritirano per diminuire la resistenza. Alcune larve nuotano nel liquido con movimenti ondulatori. Mentre le larve delle libellule (le naidi) si muovono per propulsione espellendo l'acqua accumulata nell'intestino.
Volo: movimento nel mezzo aereo. Gli insetti presentano muscoli del volo diretti e indiretti. I muscoli del volo indiretti s'inseriscono sull'esoscheletro del torace, per cui le ali sono mosse in seguito a contrazioni del torace. i muscoli diretti sono inseriti direttamente sulle ali e ne determinano sia l'abbassamento sia il sollevamento. In questo caso la frequenza del battito alare è più lenta.
Coordinazione nervosa:
Il sistema nervoso, simile a quello degli anellidi ma più complesso, inoltre si osserva un maggior grado di fusione gangliare.
Anteriormente si trova l'encefalo, cui segue una catena gangliare ventrale. Negli insetti i gangli toracici sono più gradi perché controllano il movimento delle zampe. L'aspetto particolare è che una fibra muscolare viene raggiunta da più neuroni, ed un singolo neurone raggiunge più fibre, si traduce con un ottima coordinazione motoria.
Coordinazione endocrina:
Ormoni e neurormoni controllano la muta e metamorfosi, l'accrescimento, la riproduzione, migrazioni, ibernazione e osmoregolazione.
Regolazione muta in crostacei e insetti:
l'ormore responsabile della muta è l'ecdisone, prodotto nelle ghiandole protoraciche. Il rilascio dell'ecdisone è controllato da un neurormone. Nei crostacei il meccanismo è diverso, in quanto c'è un ormone inibitore della muta mantenuto a livelli elevati e che quindi blocca la liberazione dell'ecdisone. Al momento della muta questo ormone smette di essere prodotto, lasciando campo libero all'ecdisone.
Gli insetti e altri artropodi smettono di mutare una volta raggiunta l'età adulta. (tranne qualche eccezione es. efemotteri).
Regolazione della metamorfosi negli insetti:
Negli insetti l'ecdisone controlla sia la muta che la metamorfosi. La sostanza che determina la natura del cambiamento è l'ormone giovanile. In sostanza, quando l'ormone giovanile avrà raggiunto grossi livelli l'ecdisone penserà ad avviare il processo di metamorfosi. Nel momento in cui l'ormone giovanile si abbasserà drasticamente la larva diventerà una pupa, passando allo stadio adulto (metamorfosi).
Percezione sensoriale:
Sono presenti chemiorecettori su zampe, antenne, parti boccali o cheliceri e su gli ovodepositori.
In molti crostacei ed insetti sono presenti occhi composti, costituite da tante unità funzionali dette omatidi. Ogni omatidio presenta una lente e più in profondità troviamo cellule sensoriali che mandano impulsi ai gangli ottici, da essi dipartono fibre nervose. La fibra nervosa di ogni omatidio andrò a convogliare insieme alle altre formando il nervo ottico.
L'immagine che ne risulterà sembrerà un mosaico. Questa incredibile specializzazione dell'occhio è indispensabile per gli oggetti in movimento.
Le aracnidi presentano occhi semplici (spesso 8). Gli insetti, oltre a gli occhi composti possono presentare degli ocelli.
Presentano meccanorecettori diffusi su tutto il corpo e antenne, capaci anche si avvertire le frequenze sonore. In alcuni insetti sono presenti membrane timpaniche ai lati del corpo o sulle zampe anteriori.
Riproduzione
Sessuata: Animali in maggioranza dioici, tranne rari casi ermafroditi. La fecondazione è interna: gli insetti e alcuni crostacei dispongono di un organo copulatore; nei ragni una spermatofora (un sacchetto ottenuto con la bava e colmo di spermatozoi) è inserita nelle vie genitali della femmina; alcuni gamberi utilizzano i pleopodi come organi copulatori.
Oviparità: modalità in cui l'uovo è deposto e si sviluppa all'esterno dell'organismo madre. Le uova dei ragno sono custodite in bozzoli di seta, altri insetti depongono le uova in ambienti diversi come: terreno, acqua, piante, altri animali.
I crostacei spesso trasportano le uova attaccate alle loro appendici.
Viviparità: l'embrione è tenuto all'interno del corpo della madre che gli fornisce sostentamento fino alla nascita. La nascita si considera nel momento del parto. Si verifica negli scorpioni e alcuni ditteri.SPOILER (clicca per visualizzare)Gli scorpioni sono considerati degli ottimi genitori
Lo sviluppo è diretto negli aracnidi, vario nei crostacei e insetti.
Sviluppo insetti:
Si distinguono diverse forme di sviluppo. Vi sono insetti definiti ametaboli (sono i più primitivi), che in pratica l'aspetto del neonato è simile a quello dell'adulto (sviluppo diretto). Anche in alcuni pterigoti atteri secondari pare ci sia sviluppo diretto, testimoniata dall'assenza di ali nella forma adulto. in questo caso si definiscono organismi pseudometaboli.
Gli insetti pterigoti si distinguono in eterometaboli e olometaboli.
in entrambi i casi il neonato sarà diverso dall'adulto, ma nel caso degli eterometaboli si raggiungerà la fase adulta in seguito ad una successione di mute graduali (metamorfosi incompleta), mentre gli olometaboli, in seguito ad una serie di mute, attraversano uno stadio intermedio (pupa) in cui sono demoliti vari tessuti larvali per far spazio a quelli nuovi, con risultato un sostanziale cambiamento dalla forme precedente.
Gli eterometaboli possono essere suddivisi a loro vota in :
Paurometaboli: Il neonato si distingue dall'adulto per l'assenza di ali, le diverse dimensioni, diverso numero di articoli delle antenne, per la presenza di un apparato riproduttore immaturo e per la pigmentazione. Gli stadi larvali iniziali vengono chiamati neanidi, mentre nello stadio successivo, quando inizia a sviluppare le ali, ninfe. Un'altra caratteristica è che tutti gli stadi, dal neonato all'adulto, rimangono nello stesso sito ed utilizzano le stesse risorse nutritive.
Emimetaboli: La larva differisce completamente dall'adulto ed ha una diversa ecologia. le larve vengono chiamate naiadi.
Gli efemerotteri possono compiere mute anche dopo la fase adulta, questo fenomeno è indicato come prometabolia.
Edited by ~Roluga - 15/10/2013, 23:12 -
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Molluschi
Il nome deriva dal greco: "mollis" molle. Sono conosciute oltre 80.000 specie. Le dimensioni variano da gli esemplari più piccoli di circa 1 mm (piccoli gasteropodi), fino a 20 m negli esemplari di calamari più grandi (Architeuthis spp.).
Sono organismi protostomi che non presentano metameria e sono eucelomati (il celoma comunque e ridotto e frazionario in alcune zone come il pericardio, gonadico e nefridiale).
Tra tutti gli organismi più comuni sicuramente si conosce la chiocciola, i polpi, calamari, seppie...
Syrinx aruanus anche 70 cm
Tridacna gigas raggiunge 1,5 m
Edited by ~Roluga - 14/6/2013, 18:45 -
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Introduzione
Per metameria si intende una caratteristica tipica degli eucelomati, in pratica vi è la ripetizione in serie di strutture identiche fra loro.
Nel phylum degli anellidi la metameria è evidente dall'esterno, dove si nota l'animale suddiviso in una serie di segmenti uguali fra loro (metameri) e che ricordano la forma di un anello.
Anche negli artropodi riconosciamo il processo di metameria, ma i metameri, in questo caso, tendono a fondersi insieme, processo chiamato tagmatizzazione.
La metameria nasce probabilmente come adattamento locomotorio, in quanto la ripetizione di molti muscoli permette il movimento solo di specifiche zone senza coinvolgere l'intero corpo.
Anellidi
Il nome deriva dal greco: "annulus" che significa anello. Le specie note sono circa 17.000. Le dimensioni possono essere microscopiche (si parla di circa 300 µm in Nerillidium spp.) fino a 2-3 m (Eunice aphroditois).
Le specie più comuni variano dai 2 mm ai 10 cm. Sono organismi triblastici e celomati (eucelomati)e posseggono simmetria bilaterale.
Tra gli organismi più comuni citiamo il lombrico, i tubifex, spirografi e sanguisuge.
Nerilla antennata (del genere Nerillidium)
Eunice aphroditus
Attualmente gli anellidi sono inseriti nel gruppo dei protostomi Lophotrochozoa insieme ai molluschi.
La classificazione attuale riconosce 2 classi: policheti e clitellati, quest'ultima suddivisa in altre 4 classi: Oligocheti, Irudinei, Branchiobdellida, Acanthobdellida
La classificazione tradizionale (che divide il phylum in 3 classi) però è sufficiente per farci assimilare le nozioni base:
Oligocheti (Oligochaeta): <>[cit. Aristotele].
Non presentano estroflessioni laterali al corpo (parapodi assenti); hanno setole ridotte e una struttura ghiandolare nella metà anteriore del corpo (clitello) ben visibile, che secerne un muco utile per l'accoppiamento. Vivono principalmente nelle acque dolci o nel terreno e in quest'ultimo svolgono un ruolo fondamentale in quanto, con il loro movimento e i loro spostamenti creano delle gallerie nel terreno che in questo modo è ossigenato, smosso e fertilizzato. (es. Lumbricus terrestris)
<i>Policheti (Polychaeta): I policheti sono perlopiù specie che vivono in ambiente marino, vi sono specie scavatrici, sedentarie, striscianti sui fondali o natanti e possono essere carnivori, filtranti o sono in grado di estrarre il nutrimento dal sedimento dei fondali. Hanno appendici laterali ben sviluppate (parapodi) con numerose setole e tentacoli posteriori. Nei policheti erranti (natanti) i parapodi sono utili nel nuoto e anche per gli scambi gassosi; mentre in quelli sedentari (sessili) i parapodi sono specializzati per la funzione alimentare e per gli scambi gassosi. (es. Eunice viridis, Arenicola marina, Serpula vermicularis)
Irudinei - sanguisughe (Hirudinea): presentano una ventosa anteriore con la quale rimangono attaccate al substrato e al corpo dell'ospite dal quale, mediante suzione, ricavano il nutrimento. Non presentano parapodi o setole (es. Girudo medicinalis).
Caratteristiche strutturali
Il corpo ha un aspetto vermiforme a sezione circolare, spesso con appiattimento ventrale. Come già detto i solchi presenti sul corpo danno un aspetto come quello di un anello. Questi organismi presentano un evidente metameria esterna ed interna; un celoma ampio spesso suddiviso da setti interni.
I policheti presentano delle appendici laterali più o meno sviluppate: i parapodi. Questi sono suddivisi in notopodio e neuropodio, con elementi scheletrici di sostegno (acicule) connessi a muscoli aciculari e setole all'esterno.
Edited by ~Roluga - 13/6/2013, 20:54 -
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Introduzione
Prima di affrontare i nematodi è necessario introdurre il celoma.
Il celoma è una cavità del corpo ripiena di liquidi che offre, a chi ne è provvisto, alcuni vantaggi:
- Gli organi hanno più spazio per il loro sviluppo.
- Il corpo è più flessibile.
- Sostiene il corpo svolgendo la funzione di scheletro idrostatico.
- È la base del movimento per peristalsi.
- Le onde peristaltiche dell'intestino possono diffondersi senza coinvolgere l'intero corpo.
- Ha un effetto ammortizzante per proteggere gli organi.
- Regola meglio l'omeostasi termica, poiché l'acqua non è un buon conduttore di calore e si riscalda/raffredda molto lentamente.
- È utile per il trasporto interno
- Accumula facilmente metaboliti che saranno poi eliminati da organi escretori.
Il celoma può avere due origini embrionali diverse. Si può sviluppare dal blastocele e dal mesoderma.
Nel primo caso il celoma prenderà il nome di pseudoceloma, e gli organismi che possederanno questo tipo di celoma saranno detti pseudocelomati; contrariamente il celoma originatosi dal mesoderma sarà detto euceloma, e gli organismi a saranno gli eucelomati.
Questa distinzione viene fatta in quanto i due celomi, sebbene abbiano la stessa funzione, hanno caratteristiche diverse:
- Gli pseudocelomati posseggono un celoma non tappezzato dal mesoderma e gli organi interni sono liberi nel liquido.
- Gli eucelomati hanno un celoma tappezzato da una lamina mesodermica rivestita di peritoneo, e anche gli organi interni sono rivestiti dal mesoderma e fissati grazie ai mesenteri.
Nella maggioranza degli eucelomati si sviluppa anche un emoceloma, cavità del corpo in cui circola l'emolinfa.
Nematodi
Il nome dal greco "nematos" ossia filo, richiama la loro tipica forma. Il numero di specie è approssimativo, secondo alcuni si pensa esistano 12.000 specie, secondo altri anche 90.000. Secondo il nostro trattato italiano sono stimate circa 15.000 specie.
Le dimensioni oscillano tra 1 a 30 mm, ma alcune specie raggiungono anche 9 metri di lunghezza (Placentonema gigantissimus).
Presentano simmetria bilaterale e cefalizzazione. Sono organismi triblastici, ametamerici e pseudocelomati
Ascaridi (sono rappresentati il maschio sopra e la femmina sotto)
Le classi
Phasmidia (Fasmidi): di questa classe fanno parte piccole strutture unicellulari caudali, i fasmidi appunto
Aphasmidia (afasmidi): assenza di fasmidi. (es. Trichinella spiralis)
Caratteristiche strutturali
Il corpo, nella maggioranza dei casi, ha una forma cilindrica, affusolato ai due lati (maggiormente nella parte posteriore). Esteriormente il corpo è rivestito da una cuticola molto resistente. Non presentano appendici locomotorie, ma possono essere presenti estroflessioni varie, come le setole
La bocca si apre anteriormente, mentre l'ano è presente posteriormente.
In una sezione trasversale possiamo osservare al meglio quali sono gli elementi che lo compongono:
Nell'immagine distinguiamo la cuticola (C) in periferia, gli strati muscolari (M) e lo pseudoceloma (P) mostrato in bianco. In quest'immagine la sezione è stata fatta al livello dell'esofago, ed è quello che osserviamo al centro (E)SPOILER (clicca per visualizzare)Molto interessante nei nematodi è il fenomeno dell'eutelia:
Il numero delle cellule di un organismo viene stabilito immediatamente dopo la fase embrionale (per ogni specie vi è un numero preciso di cellule), dunque le dimensioni dell'animale non dipendono dalla quantità, ma dalla crescita volumica delle cellule.
Metabolismo
Possono usare vie metaboliche diverse a seconda dell'ambiente in cui si trovano (con o senza ossigeno)SPOILER (clicca per visualizzare)Alcuni nematodi usano il fumarato, molecola che adoperano come accettore di elettroni per la sintesi dell'ATP
Alimentazione e nutrizione
La bocca, posta anteriormente, presenta delle setole sensoriali. Il canale alimentare è rettilineo e completo. ritroviamo una muscolatura che si dispone intorno alla faringe e nella parte terminale del percorso, si presenterà schiacciato dalla pressione del liquido celomatico quando è vuoto. Il cibo è forzato ad entrare dalla faringe muscolosa, prosegue il suo percorso per tutto il canale alimentare spostato dai movimenti del corpo. Una volta raggiunto l'ano, i residui, vengono espulsi grazie alla muscolatura. Il reflusso è impedito da delle valvole presenti lungo il percorso.
I nematodi si nutrono di batteri del terreno, funghi, alghe e sostanze in decomposizione. Molte specie sono parassite delle piante, in questi casi presentano parti boccali lanceolate, o stiletti utili per la perforazione del rizoma, arrivando così ad aspirarne i liquidi nutritivi.
Scambi gassosi
Gli scambi gassosi sono possibili solo in alcuni punti in cui la cuticola è assente.
Osmoregolazione ed escrezione
Alcune specie sono dotate di cellule a renetta che pescano nel celoma i metaboliti e gli espellono attraverso pori.
Sistemi di trasporto interno
La circolazione è facilitata dai movimenti del corpo. Caratteristica dei nematodi è che vi è presente una forma di emoglobina.
Tegumento e sistemi di sostegno
Il tegumento è rappresentato dalla cuticola pluristratificata, (3 strati) in cui è presente collageno. Mentre il sostegno del corpo è garantito dalla pressione del liquido celomatico (scheletro idrostatico).
Movimento e locomozione
La muscolatura esclusivamente longitudinale gli permette solamente di compiere movimenti ondulatori, ma non di stendersi o accorciarsi. Infatti solamente pochissime specie sono capaci di nuotare.
Coordinazione nervosa
Sono presenti un gruppo di gagli anteriori dai quali su dipartono 4 cordoni nervosi: 1 dorsale, 1 ventrale e 2 laterali (queste due sono fibre sensoriali e motorie).
Alcuni nervi anteriori si dirigono anche verso l'estremità cefalica.
Coordinazione endocrina
Viene prodotta giusto qualche molecola con funzione regolatrice dalle cellule a renetta.SPOILER (clicca per visualizzare)È stato scoperto che, in presenza di molti individui della stessa specie, tende a bloccare reciprocamente le mute maturative
Percezione sensoriale
Sono presenti delle setole filiformi in papille con funzione maccanorecettrice; fasmidi posteriori e anfidi anteriori con probabile funzione chemiorecettrice e ghiandolare. In alcune tipologie sono presenti ocelli
Riproduzione
Sessuata
In maggioranza sono organismi dioici e c'è dimorfismo sessuale, più rari sono i casi di ermafroditismo (Caenorhabditis elegans).
Alcune specie si riproducono per partenogenesi, e in queste gli elementi maschi sono pochi o assenti.
Le gonadi sono lunghi tubi filiformi che nei maschi sboccano in una cloaca situata posteriormente, mentre nelle femmine il poro genitale si apre separatamente dall'ano che è situato posteriormente.
La fecondazione è interna e gli spermatozooi, privi di flagellom si spostano grazie a movimenti ameboidi.
Il dimorfismo sessuale in molti nematodi è evidente, e lo si evince dalle differenze dimensionali (la femmina è più grande) ma anche dalla caratteristica estremità caudale del maschio ripiegata ad uncino, presenta inoltre una coppia di spine (spicole) che servono, in fase di accoppiamento, a tenere aperto l'orifizio genitale delle femmina.SPOILER (clicca per visualizzare)In C. elegans la condizione ermafrodita coesiste con la presenza del sesso maschile (raro). Gli ermafroditi sono sufficienti, ossia, sono in grado di autofecondarsi. Allora a cosa servono i maschi? Sembrerebbero inutili...
Bisogna sepre considerare, come fattore importantissimo, che la variabilità genetica della specie è un prerequisito necessario per un maggiore successo evolutivo e ciò può avvenire esclusivamente se c'è scambio di materiale genetico tra due individui.
Con la partenogenesi non c'è scambio di materiale genetico poiché il genitore è uno solo. Tuttavia la riproduzione per partenogenesi è un ottimo modo per aumentare rapidamente il numero di individui.
Esistono varie specie di nematodi che ci permettono di osservare in modo chiaro l'evoluzione della forma parassita mostrandoci il fenomeno di simbiosi che evolve in maniera graduale. Possiamo dunque riconoscere 3 tappe che portano a forme di parassitismo in relazioni sempre più strette con l'ospite:
1 Che passano parte del loro sviluppo all'esterno dell'ospite (Ancylostoma duodenale):
Il verme adulto vive nell'intestino dove si accoppia e produce uova che escono insieme alle feci. appena le condizioni ambientali saranno adatte le uova si schiuderanno. A questo punto la larva procede col compiere alcune mute. Una volta diventato infettivo l'organismo è in grado di perforare la pelle umana e, entrando nel circolo sanguigno, riesce a raggiungere l'intestino. Ora può finalmente diventare adulto.
2. il parassita è esterno all'ospite solamente come uovo (Enterobius vermicularis):
I vermi adulti vivono e si accoppiano nell'intestino. Una volta accoppiatisi la femmina, di notte, raggiunge l'ano dove deporrà le uova che, se ingerite (dallo stesso ospite o da un altro), schiudono e si sviluppano in adulti.
(Ascaris lumbricus):
Molto simile al precedente esce con le feci e le uova sono molto resistenti e durature, se ingerite si schiudono e compiono una migrazione servendosi del sistema circolatorio verso il fegato, o il cuore, o i polmoni, per poi riportarsi nuovamente nell'intestino.
3. Non sono più in grado di uscire dal corpo dell'ospite, nemmeno come uova (Wurchereria bancrofti e Brugia malayi):
Gli adulti si accoppiano nei tessuti dell'uomo e producono stadi immaturi. Le zanzare, mediante suzione, preleveranno questi stadi larvali, che saranno trasportati in un altro uomo.Wurchereria bancrofti
I nematodi sono gli animali pluricellulari più abbondanti di ogni suolo, dai ghiacciai alle sorgenti termali (molte specie sono cosmopolite). Sono predati da artropodi e attaccati da funghi.
Tra le caratteristiche più incredibili una in particolare è la criptobiosi, processo con il quale gli organismi sospendono tutte le attività vitali per resistere a condizioni avverse.
I nematodi parassitizzano praticamente ogni vegetale o animale. Nei parassiti vegetali possiamo distinguere quelli che rimangono all'esterno della pianta (ectoparassiti) e quelli che si trovano nei tessuti (endoparassiti), di questa tipologia ne fanno parte anche quelli degli animali.
Talvolta sono in grado di produrre delle escrescenze tumorali (le galle) dove trovano sostentamento e rifugio.
Movimento per peristalsi: È un movimento dovuto alle contrazioni coordinate della muscolatura liscia, che ne determina un movimento "ondoso".
Edited by ~Roluga - 12/6/2013, 20:45 -
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Introduzione
Alla vigilia dell'avvento dei platelminti, nessun organismo poteva vantarsi di possedere una vera e propria cefalizzazione.
Per cefalizzazione si intendiamo una concentrazione di tessuto nervoso e di organi di senso in una regione anteriore del corpo chiamata "capo".
Osservando gli cnidari abbiamo notato che in effetti ci sono stati dei tentativi di concentrazione nervosa in regioni specifiche, ma non si è trattato mai di fenomeni così eclatanti da considerarle vere e proprie cefalizzazioni.
Ma questo perché, prima dei platelminti, non era mai stata necessaria, per animali pelagici, sviluppare una cefalizzazione, in quanto il corpo riceve stimoli sempre uguali e da tutte le direzioni.
I primi platelminti si trovavano, invece, sul substrati di fondo, ricevendo in questo modo segnali diversi sia sul dorso che sul ventre.
Inoltre, questi animali, hanno la necessità di cambiare spesso il loro percorso, evitando ostacoli che si presentano lungo di esso. Pertanto muoversi lungo una direzione preferenziale diventa ora necessario.
Queste sono le condizioni che hanno favorito la cefalizzazione nel phylum dei platelminti, avvantaggiando in questo modo le specie che la compongono.
Lo sviluppo della concentrazione nervosa nella regione anteriore del corpo (dove c'è lo spostamento) favorisce un immediata risposta dando modo, per esempio, di scappare da pericoli.
La specializzazione di una parte dorsale ed una ventrale ha prodotto la simmetria bilaterale
Platelminti
Il nome prende origine dal greco: "platys" ossia largo, piatto e "helminthos" cioè verme.
Se ne conoscono circa 15.000 specie. La loro grandezza varia da soggetti microscopici ad altri lunghi persino 15 m.
Sono organismi triblastici che presentano cefalizzazione e simmetria bilaterale, ma sono organismi acelomati.Gli organismi più rappresentativi sono: le planarie, la fasciola, gli schistosomi e le tenie
Caratteristiche strutturali essenziali
Nei platelminti si riconoscono strutture abbastanza variabili tra classe a classe, questo è dovuto alle diverse caratteristiche che si sono sviluppate a seconda del loro tipo di vita.
Riconosciamo quindi:
i Turbellari:
Riusciamo a riconoscere una regione anteriore differenziata che è il capo, dove sono presenti degli ocelli. Sulla superficie basale c'è un poro genitale e l'apertura boccale, tuttavia è assente l'ano. A differenza degli altri gruppi di platelminti, essi presentano delle ciglia esterne ventrali.SPOILER (clicca per visualizzare)Alcuni turbellari hanno incredibili capacità rigenerative, e possono ricostruire parti del corpo danneggiate o addirittura spezzate. Prendendo come esempio la Dugesia, è in grado di ricostruire tutta la parte anteriore del proprio corpo fino alla faringe. Se, invece, viene spezzata una parte posteriore dell'animale, essa non si rigenererà in un nuovo individuo, al contrario di quanto sarebbe successo invece se si fosse spezzata la testa (altre specie possono ricostruire l'intero corpo indipendentemente se sia la parte anteriore o estrema posteriore). FATE ATTENZIONE però, è dalla testa che si rigenera un nuovo corpo.
E se si divide la testa in due parti uguali? Hanno provato anche a fare quest'esperimento. Risultato? Una Dugesia a 2 teste.
i Trematodi:
Facili da riconoscere poiché hanno un aspetto fogliaceo. Anche loro hanno degli ocelli che però sono per lo più presenti durante la fase larvale per poi sparire in molti casi in età adulta. Presentano delle ventose che gli permette di agganciarsi al meglio ai tessuti dell'ospite. In alcuni tipi è presente un organo adesivo nella regione posteriore e ventrale del corpo: l'opisthaptor. Talvolta sono anche provvisti di uncini.
i Cestodi:
in questi organismi riconosciamo una struttura nella parte anteriore: lo scolice, che segue una parte allungata: il collo, seguito dal resto del corpo costituito da segmenti che si ripetono in serie: i proglottidi.
Tuttavia ci sono alcuni gruppi che non corrispondono a questa descrizione come i Cestodaria, che per certi versi assomigliano molto di più ai trematodi.
Caratteristica che distingue i cestodi è la regressione dell'apparato digerente.
Metabolismo:
Molti platelminti sono parassiti (anche dell'uomo) e perciò si trovano spesso a far fronte ad ambienti poveri d'ossigeno (basti pensare alle vie digerenti o vene), pertanto sono in grado di attuare un metabolismo anaerobio ovviando a questo problema.
Alimentazione e nutrizione:
si nutrono di piccoli invertebrati, di sostanze prelevate da animali in decomposizione, o, nel caso di parassiti, liquidi e tessuti dell'ospite. Alcune specie praticano addirittura il cannibalismo.
L'apparato digerente è del tutto assente (nei Cestodi e negli Aceli dei Turbellari) o è incompleto, ossia non presenta l'ano. Nelle specie in cui non è presente l'apparato digerente le sostanze vengono assorbite direttamente attraverso la cute anche grazie alla presenza di estroflessioni microvillari che aumentano la superficie di assorbimento chiamate microtrichi.
Scambi gassosi:
Non avendo organi respiratori, gli scambi gassosi avvengono naturalmente attraverso la superficie corporea.
Escrezione ed osmoregolazione:
Posseggono un apparato escretore (anche se primitivo) chiamato apparato protonefrediale costituito appunto da protonefrediti, costituito da cellule dette a fiamma per la loro particolare forma. Si trovano attaccati alla base a dei tuboli a fondo cieco.
Le cellule a fiamma operano in questo modo:
Il movimento delle ciglia spinge i liquidi interstiziali del corpo con le sostanze da eliminare all'interno del tubulo. Queste sostanze lo attraversano fino a raggiungere i pori di uscita: i nefridiopori.
L'apparato ha, inoltre una funzione osmoregolatrice (bilancia la quantità dei liquidi corporei interni e controlla la quantità di sali disciolti)
Sistemi di trasporto interno:
Essendo assente un sistema circolatori ed essendo degli organismi acelomati, le sostanze nutritive e i gas respiratori si diffondono tra gli interstizi cellulari favoriti dalle contrazioni del corpo.
Tegumento e sistemi di sostegno:
I platerminti posseggono un epidermide monostratificata e nei turbellari presenta i rabditi, ghiandole che secernono sostanze tossiche a scopo difensivo. Questi ultimi presentano nella parte basale cellule pluriciliate, atte a facilitare la locomozione per strisciamento
Nelle forme parassite vengono prodotte sostanze a costituire il glicocalice, che ha il ruolo di proteggere l'organismo contro enzimi digestivi e il sistema immunitario dell'ospite.
In molti casi l'epitelio cutaneo è di tipi sinciziale e quindi le cellule sono fuse a formare un'unica massa citoplasmatica, connessa ai corpi cellulari, sottostanti alla muscolatura, mediante sottili ponti citoplasmatici che attraversano gli strati muscolari.
Movimento e locomozione:
Come abbiamo già detto al disotto dell'epidermide vi sono strati muscolari lisci, e si organizzano in maniera circolare, longitudinale e dorsoventrale. Questo tipo di organizzazione permette a questi organismi di compiere torsioni e di nuotare nel mezzo liquido.
Per facilitare la locomozione, che avviene per scivolamento mediante ciglia e/o contrazioni del corpo, viene prodotto del muco.
Cordinazione nervosa
Abbiamo già parlato nell'introduzione della particolarità di questo phylum, ovvero che i platelminti sono stati i primi a subire un processo di cefalizzazione, ma ci sono comunque casi dove si presenta un sistema nervoso semplice, ossia a rete come nei cnidari.
La cefalizzazione si presenta con una coppia di gangli disposti anteriormente. Da essi si dipartone dei cordoni nervosi, che sono collegati a giunture trasversali, che percorrono tutto il corpo in senso anteroposteriore. è caratteristica un innervatura anteriore che ricopre le strutture sensoriali del capo.
Coordinazione endocrina:
Non si sa molto a riguardo. Si ipotizza siano prodotte delle sostanze con funzione ormonale.
Percezione ormonale
Facilmente riconoscibili sono gli occelli (o occhi semplici), organi sensoriali fotosensibili, situai sul capo. Questi recettori permettono solo di capire in che direzione proviene la fonte luminosa. È facile capire anche perché gli ocelli si trovano disposti sul capo.
I platerminti come già asseriti sono organismi che si muovono in una direzione specifica, e quindi, posizionare organi sensoriali come gli ocelli nella zona anteriore al movimento è un ottima scelta, poiché in questo modo capiscono in maniera immediata quando si trovano in presenza di luce e scappare da essa per evitare di essere predati!
Vi è la statocisti, organo di senso statico che permette all'organismo di comprendere la sua posizione nello spazio.
Il suo funzionamento è molto semplice: È in pratica una capsula contenente una sferetta di calcite che, in base alla posizione dell'animale tocca delle pareti di cellule sensitive che mandano impulsi ai gangli encefalici.
Vi sono inoltre cellule cutanee sparse per la chemiopercezione, in alcune specie sono concentrare nella zona anteriore a formare campi sensoriali detti auricole.
Riproduzione:
Per facilitare la comprensione dividiamo la riproduzione in Asessuata e Sessuata
Asessuata:
Avviene tramite scissione (frammentazione) trasversale nella fase adulta. È semplicemente un processo "conservativo" poiché il patrimonio genetico rimane immutato e gli stessi caratteri del genitore vengono trasmessi ai figli.
In alcuni stadi larvali la riproduzione avviene per gemmazione. La riproduzione in questo ciclo di vita determina il fenomeno chiamato amplificazione larvale (da un singolo uovo si ottengono più individui).
Sessuata:
Solo poche specie hanno sessi ben definiti, ma la restante totalità delle specie sono ermafroditi insufficienti , ma anche sufficienti e, altre volte ancora, proterandrici. Esistono inoltre anche specie dioiche.
Ciclo vitale
Turbellari
Durante tutto il ciclo riconosciamo alcune forme che sono simili da specie a specie.
L'uovo, che viene espulso con le feci dall'ospite si schiude nel l'acqua dopo almeno qualche ora a contatto con essa dando origine ad una primissima forma: il miracidio.
Piccolissima larva ciliata che come segni distintivi ha un ocello e un organo posteriore che utilizza per penetrare all'interno del primo ospite. All'interno di questo si muterà dapprima in una sporocisti dalla quale si formeranno le redie. Una volta pronte le redie diventano delle cercarie, escono dal primo ospite per cercarne un secondo temporaneo o si stabiliscono su piante, una volta raggiunto il loro obiettivo si trasformano in metacercarie, in attesa di essere ingerite dal ospite finale, dove potranno concludere il loro ciclo vitale.
Per esempio la specie Clonorchis sinensis il miracidio entra prima in una chiocciola (1° ospite), qui si avranno le fasi dove si formerà una sporocisti che produrrà delle redie. A questo punto la redia diventata ormai cercaria si insinuerà tra le scaglie di un pesce (2° ospite) e penetra così nei tessuti muscolari, qui si incisterà come metacercaria. Completerà il suo ciclo una volta che il predatore del 2° ospite lo avrà ingerito.
Il contagio avviene mangiando pesce crudo, il parassita è molto diffuso in oriente, dove vi è un discreto numero di pietanze a base di pesce crudo che, in questo modo, preserva il parassita all'interno. I sintomi sono problemi al pancreas e problemi epatici.SPOILER (clicca per visualizzare)
Cestodi
La Tenia solium, meglio conosciuta come verme solitario, ha un ciclo molto semplice.
Dal verme adulto, che si trova nell'intestino dell'ospite, si staccano le proglottidi mature piene di uova ed escono all'esterno insieme alle feci. Il maiale (1° ospite), che malauguratamente si infetta, permette alle uova di schiudersi all'interno del suo intestino. A questo punto producono una forma larvale detta oncosfera, che migra nei tessuti muscolari, dove si trasformerà in cisticerco.
Il contagio avviene mangiando carne di maiale poco cotta, ma anche ingerendo uova. Nel primo caso si sviluppa il verme adulto fino ad 8 m, ma di solito all'interno dell'intestino si contano dai 2 a 3 m. Nel secondo caso si sviluppa una forma larvale.
È un problema diffuso sopratutto in quei luoghi dove le condizioni igieniche sono precarie. Lo stadio adulto provoca bulimia e anoressia. Più grave è quando l'attacco è di tipo larvale, poichè le larve possono anche spostarsi nel sistema nervoso. I sintomi possono riscontrarsi anche a distanza di anni.SPOILER (clicca per visualizzare)
Nel video vi è un tipico esempio di parassita dell'uomo: lo schistosoma. Appartenente alla classe dei trematodi lo schistosoma , mostrato come furcocercaria (cercaria che prende il nome dalla sua coda bifida), penetra direttamente (e nel suo caso senza passare alla fase di metacercaria) all'interno del corpo umano. In che modo? La cercaria riesce ad entrare
in un punto dove la pelle è più morbida riversando degli acidi che apriranno un varco nella pelle dove potrà passare senza problemi.
In questo video viene mostrato in modo molto chiaro come si comporta questa famiglia di parassiti.
Edited by ~Roluga - 8/6/2013, 01:04 -
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Introduzione
Con un po di attenzione possiamo notare che il corpo di molti animali è costruito secondo dei modelli geometrici precisi. Infatti, prendendo come punto di riferimento un piano (o un punto) ci rendiamo conto che molte strutture da un lato all'altro del piano e, equidistanti dallo stesso, sono identiche!
Questa proprietà è nota come simmetria, e viene utilizzato come metro di classificazione tassonomica.
(Ma non tutti gli animali sono simmetrici! In quanto diviso il corpo con un piano, qualunque sia l'angolazione, non risulteranno parti uguali)
Tenendo conto della simmetria, gli animali vengono divisi in due rami: Radiata e Bilateria.
Cnidari
Il nome deriva da knide = ortica, richiamando la funzione delle cnidocisti, le cellule caratteristiche di questo phylum.
Si ipotizzano un numero di specie che oscilla tra i 7700 ai 11.000.
Le dimensioni vanno da i più piccoli di circa 1 mm a oltre 2 m.
2 foglietti embrionali: ectoderma e endoderma con la mesoglea interposta fra i due. Sono degli organismi acelomati. Presentano un organizzazione prevalentemente tessutale, ma presentano anche degli organi.
Si dividono in base al loro tipo di simmetria che può essere:
Raggiata: Qualsiasi piano longitudinale che taglia contiene l'asse oro-aborale (che attraversa la bocca e l'apice opposto)
divide il corpo in metà simili
Tetraradiale: Forma specializzata di simmetria raggiata. 4 piani passante per l'asse centrale dividono l'animale in parti uguali. Questo tipo di simmetria è ben evidente nelle cubomeduse, in cui la sezione ha forma quadrata, perciò possiamo immaginare di dividere la medusa con 2 piani che tagliano i lati in un punto medio, e altri due che passano per i vertici del quadrato.
Biradiale: Forma specializzata di simmetria radiale, caso tipico è quello degli antozoi (Anthozoa) meglio conosciuti come coralli.
Essi, infatti, possono essere tagliati da 2 piani perpendicolari tra loro e contenenti l'asse centrale, dando come risultato due metà speculari.SPOILER (clicca per visualizzare)Questo è dovuto alla presenza di due linee di cellule ciliate all'interno della bocca, i sifonoglifi. Esse sono disposte una di fronte l'altra, pertanto solamente due piani possono dividere in maniera speculare questa struttura.
Caratteristiche strutturali
Il corpo degli cnidari è suddiviso in 3 strati: epiderma, mesoglea, gastroderma.
Dimorfismo polipo-medusa
Il polipo presenta un corpo cilindrico e una corona di tentacoli apicali che si trovano attorno alla bocca. È un organismo sessile e può attaccarsi al substrato mediante un muco che secernono delle cellule ghiandolari che si trovano sul disco pedale, ossia la parte basale del polipo.
La medusa ricorda immediatamente la forma di un ombrello, pertanto la parte superiore è detta esombrella, mentre la parte inferiore subombrella. Presenta una struttura allungata centrale detta manubrio che all'apice presenta la bocca. I tentacoli possono originarsi dal manubrio o/e dal ombrella.
I Cnidociti (o nematociti), ovvero le cellule urticanti, sono l'elemento rappresentativo del phylum, ed una caratteristica esclusiva. La struttura del cnidocita (nematocita) è organizzato in questo modo:
all'interno del proprio citoplasma vi è una capsula chiamata cnidocisti (nematocisti), che viene trattenuta all'interno da una valvola chiamata semplicemente cappuccio; all'interno della cnidocisti vi è trattenuto un filamento avvolto a spirale e un liquido ad alta pressione, in cui vi si trovano disciolte sostanze velenose; mentre all'esterno della cellula si trova il cnidociglio, elemento sottile ed allungato che ricorda la forma di una spina.
Le cnidocisti si formano in continuazione nella parte basale dei tentacoli, per poi migrare verso la loro sede definitiva.
Esse possono trovarsi sia sui tentacoli, ma in alcune specie le ritroviamo anche nell'epitelio della cavità digerente e anche sull'epidermide dell'esombrella delle meduse (come nella specie mediterranea Pelagia noctiluca).
Pelagia noctiluca
Provoca ustioni a chi ne entra in contatto
Possiamo distinguere i vari cnidocisti in base alle caratteristiche strutturali e funzionali del filamento, che può per esempio avere funzione di adesione o puntura.
Il liquido che contiene sostanze urticanti/velenose ha effetti diversi a seconda della quantità e al tipo di tossine che viene rilasciato, oppure alle dimensioni della preda.
Le tossine possono provocare semplici irritazioni nelle prede più grandi, ma anche arresti cardiaci o respiratori nei casi in cui la tossina è molto potente o la prede e decisamente piccola.
L'uomo che entra in contatto con delle cnidocisti il più delle volte gli procurano solo una lieve irritazione, ma a seconda della specie in cui è entrata in contatto rischia anche gravi ustioni o addirittura la morte.Rhizostoma (polmone di mare) - provoca una lieve irritazione cutanea
Chironex fleckeri - mortale
Funzionamento di una cnidocisti
Una volta che la preda entra in contatto con la tentacolo, tocca i cnidociti che danno il via ad una reazione a catena:
il cnidociglio rompe la cnidocisti all'interno della cellula. Il liquido trattenuto all'interno, poiché si trovava sotto grande pressione, esplode fuori dalla cellula aprendo il cappuccio e con esso esce anche il filamento che verrà utilizzato per pungere ed inoculare veleno.
Tuttavia il contatto meccanico con il cnidociglio non basta, infatti si è notato che il contatto tra tentacoli, propri o di u'altro esemplare, non scatena l'attivazione delle cnidocisti. Oltre al contatto meccanico è necessario anche un riconoscimento chimico.
C'è anche da precisare che la risposta è comunque modulata sia dai segnali percepiti dalla cellula, che dal sistema nervoso.
un segnale meccanico non fa altro che abbassare la sogli di risposta delle cnidocisti.SPOILER (clicca per visualizzare)Polimorfismo negli idrozoi coloniali
Obelia spp: Questo genere polimorfico presenta polipi specializzati per l'alimentazione (gastrozoidi) e polipi che gemmano meduse per la riproduzione sessuale (gonozoidi)
Nella specie Physalia Physalis vi sono addirittura 4 forme polimorfiche di polipi:
Pneumatoforo (che, appunto come ci suggerisce il nome ["pneu" deriva dal greco e sta per "gonfiare", "soffiare"] è ripieno di gas che serve per il galleggiamento di tutta la colonia.
Dattilozoidi (ricolmi di nematociti per la difesa/attacco)
Gonozoidi
Gastrozoidi
Alimentazione e nutrizione
Grazie alle cnidocisti che si trovano su i tentacoli catturano ed uccidono la preda e la convogliano fino alla cavità gastovascolare, dove delle cellule ghiandolari produrranno enzimi digestivi. La digestione è dunque extracellulare.
Sistemi di trasporto interno
le sostanze si spostano nel corpo a seconda dei movimenti attraversando i liquidi interstiziali
Osmoregolazione ed escrezione
L'escrezione può avvenire per semplice diffusione attraverso il corpo, oppure attraverso la bocca. Mentre gli amebociti della mesoglea sono coinvolti nell'eliminazione dei prodotti di rifiuto azotati.
Scambi gassosi
Avvengono attraverso la superficie del corpo.
In ogni caso l'attività metabolica è molto ridotta e di conseguenza anche la richiesta d'ossigeno è minima.
Tegumento e sistemi di sostegno
Solo negli antozoi è presente un'esoscheletro calcareo, che può assumere diverse forme e colorazioni.
Lo scheletro.
Negli idrozoi può essere presente un periderma chitinoso, che da sostegno e protezione al corpo.
In altri casi la funzione di sostegno del corpo viene svolta dalla mesoglea colloidale.
Movimento e locomozione
I polipi sono organismi sessili , fatta eccezione per alcune colonie galleggianti (sifonofori)ma riescono a muovere corpo e tentacoli.
Le meduse invece sono vagili tranne qualche raro caso.
Entrambe non hanno cellule muscolari specializzate, ma cellule epiteliali con capacità contrattili ossia epiteliomuscolari(Nei polipi degli idrozoi e antozoi vi sono cellule nutritive flagellate capace di contrarsi).
Le meduse si muovono per propulsione a getto: attraverso la contrazione delle cellule epitelio muscolari l'acqua viene espulsa dal subombrella conferendo una spinta alla medusa nella direzione opposta, nel frattempo le cellule si rilassano e la struttura torna come prima.
Cordinazione nervosa
Presentano un sistema nervoso a rete, ossia presentano neuroni sparsi nel corpo con prolungamenti uguali fra loro e che entrano in contatto con quelli dei neuroni adiacenti, formando una struttura, appunto, a rete!
In alcuni casi possiamo però riscontrare un maggiore concentramento neuronale.
Cordinazione endocrina
Poco nota, si presuppone che delle molecole con funzione endocrina sono prodotte per la coordinazione riproduttiva.
Percezione sensoriale
Lo stadio medusoide può presentare deli ocelli in grado di percepire la luce e statocisti per regolare la posizione del corpo. Nei cubozoi e negli scifozoi questi organi sono uniti in uno chiamato ropalio .
Addirittura nei cubozoi sono presenti occhi dotati di cornea, lente e retina. Inoltre sono presenti cellule sensoriali tattili e chimiche lungo la superficie corporea.
Riproduzione
I cnidari possono riprodursi in maniera asessuata e sessuata, rispettivamente nella forma di polipi e meduse.
I polipi si riproducono asessualmente per gemmazione, ossia si formano delle gemme (escrescenze laterali al corpo) che, una volta differenziate, potranno staccarsi e formare un individuo maturo indipendente dalla madre.
Le meduse invece rappresentano, come abbiamo già detto, la fase riproduttiva sessuale. I sessi possono essere separati, ma esistono anche specie ermafrodite. La fecondazione è esterna eccetto alcuni casi.
Aspetti ecologici
Sono organismi fondamentali per la costruzione delle barriere coralline, che rappresentano ambienti ecologici da cui dipendono numerosissime specie.
Edited by ~Roluga - 12/6/2013, 12:33 -
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Introduzione
Gli organismi unicellulari hanno di certo avuto un incredibile successo evolutivo, ma allora perché si sono evoluti organismi pluricellulari? Che vantaggi può portare un organismo del genere? Dimensioni maggiori necessitano di più energia.
Apparentemente sembrerebbe non ci siano ragioni per lasciare il livello organizzativo unicellulare per quello pluricellulare, tuttavia una ragione per questa incredibile evoluzione c'è!
Infatti una cellula ha la possibilità di svolgere alcune funzioni molto meglio specializzandosi su di esse, ha però bisogno di altre cellule che si occupino delle restanti funzioni necessarie, ecco il significato biologico di organismo pluricellulare!
Non sono arrivati a noi fossili che ci mostrano le varie tappe di questo processo, ma tra i protozoi questo processo è comune, basti vedere i volvox.
Questa splendida immagine ci mostra chiaramente alcuni esemplari. In pratica si tratta di organismi unicellulari che formano delle colonie e in alcuni esemplari è possibile notare le prime differenziazioni cellulari.
In altri organismi è possibile riscontrare tipologie cellulari con una forte specializzazione, per esempio i neuroni.
O ancora, i coni e i bastoncelli della retina.
Ma in che momento si è passati da un organizzazione unicellulare ad una pluricellulare? Si sono fatte alcune ipotesi a riguardo:
Ipotesi plasmodiale: un organismo dapprima unicellulari e plurinucleato, divide il proprio citoplasma in compartimenti e ad ogni nucleo corrisponde una cellula che ora costituisce questo organismo.
Ipotesi coloniale: abbiamo già parlato dei volvox, organismi flagellati coloniali che diedero il via ad una specializzazione graduale di diverse tipologie cellulari. Tale ipotesi è sostenuta anche dalla presenza di cellule flagellate in organismi animali (vedi i spermatozoi).
PORIFERI
Il nome deriva da "porus" che significa poro e "fero" che significa portare, e richiama l'aspetto di questi organismi che presentano pori sulla superficie del corpo. Sono pluricellulari ma sono ancora assenti degli organi, in compenso hanno tessuti ben differenziati.
le dimensioni sono comprese in genere tra 1 mm e 2 m, sono diblastici e ancelomati
Caratteristiche strutturali
I poriferi possono assumere diverse forme: cilindriche, a sacco, a coppa, globulari,arborescenti,appiattite.
Sono poche le tipologie cellulari che costituiscono le spugne.
Il pinacoderma è formato da cellule appiattite (pinacociti) e costituisce il rivestimento esterno delle spugne semplici e quello esterno ed interno nelle complesse ma non si riscontra in quelle vitree
Il coanoderma è costituito da i coanociti, essi tappezzano le cavità interne con un organizzazione semplice, in altri casi lo si ritrova in canali o camere.
Un coanocita:
Il coanocita presenta un corpo ovoidale che prende contatto con quelli ad esso adiacenti. La parte superiore della cellula presenta una struttura simile ad un piccolo collare formato da microvilli e che prende il nome, appunto, di collaretto e serve per filtrare sostanze organiche. Al centro del collaretto sorge un flagello, che, con il suo movimento, serve a catturare piccoli organismi e particelle che fluttuano nell'acqua e che vengono risucchiate all'interno del porifero. Infatti la funzione primaria di queste cellule è quella di catturare le particelle alimentari.
Il coanoderma e il pinacoderma sono separati da una matrice gelatinosa, il mesoila (o anche mesoglea),che contiene elementi scheletrici e amebociti.
Organizzazioni strutturali: ascon - sycon - leucon
l'assetto strutturale dei poriferi corrisponde a tre tipologie:
Diblastici: costituiti da due soli foglietti cellulari monostratificati: ectoderma e endoderma (attenzione a non confondersi! ectoderma e endoderma NON sono sempre formati da un solo strato di cellule).
Ancelomati: gruppo di animali caratterizzati dalla mancanza di un vero e proprio celoma. Il celoma è un ampia cavità del corpo destinata a contenere gli organi.
Amebociti: sono delle cellule dotate di movimenti ameboidi. Ve ne sono di diversi tipi: spongociti, che secernono la spongina; sclerociti, che costruiscono gli elementi dello scheletro (spicole); miociti, cellule contrattili intorno all'osculo e ai pori; archeociti, cellule indifferenziate da cui possono derivare tutte le altre tipologie cellulari.
Edited by ~Roluga - 27/5/2013, 00:16 -
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Mitosi
La mitosi è il meccanismo di divisione cellulare attraverso il quale la cellula si divide in 2 cellule figlie (e non una cellula madre e una figlia). tutto il tempo necessario affinché si arrivi alla mitosi viene indicato come ciclo cellulare. Esso comprende quattro fasi:
- fase G
- fase S
- fase G2
- fase M
Fase G1: il citoplasma della cellula raddoppia il proprio volume (talvolta questa fase, a seconda della linea cellulare, può mancare) essa è contraddistinta da intensi fenomeni trascrizionali e di conseguenti sintesi proteiche (la lettera G sta per "gap" ossia "intervallo")
Fase S: è il momento in cui la cellula duplica il proprio DNA (la lettera S sta per sintesi) la sintesi del DNA è accompagnata da sintesi di istoni che passano rapidamente nel nucleo che, con il DNA, andrà a formare la nuova cromatina.
Fase G2: è il momento in cui anche altri materiali citoplasmatici vengono duplicati, vengono sintetizzate proteine sia di membrana sia destinate alla costruzione dell'apparato mitodico.
Queste 3 fasi insieme formano il periodo di intercinesi.
Fase M: il materiale nucleare condensa in cromosomi che insieme agli altri organelli sono ripartiti equamente nelle due cellule figlie (la M sta per "mitosi")
La mitosi è un processo continuo ma suddiviso in più fasi :
- Profase
- Prometafase
- Metafase
- Anafase
- Telofase
Suddivisione fatta per comprendere a pieno tutte le modifiche morfologiche che avvengono sia nel citoplasma che nel nucleo.
Profase: la cromatina si condensa tanto da apparire visibile, mentre i cromosomi appaiono aggrovigliati, il centrosoma si divide in due coppie di centrioli che si portano ai poli opposti della cellula, fra loro si formano fasci di microtuboli (detti astrali) che andranno a formare il fuso mitodico.SPOILER (clicca per visualizzare)Se i microtuboli si attaccheranno ai cromosomi si chiameranno "cinetocorici", mentre se l'attacco non avverrà saranno detti "interpolari"
Prometafase: i microtuboli sul fuso mitodico si attaccano ai cromosomi al livello del cinetocore (secondo un processo che sembrerebbe casuale). Le estremità "plus" dei microtuboli si allungano e si accorciano "esplorando" l'ambiente.
Quando il microtubulo viene in contatto con un cinetocore si attaccano mediante una proteina motore. Movimento che dipenderebbe dalla dineina proteina motore del microtubulo che si muove verso l'estremità "minus" fino all'attacco definitivo che dipenderebbe dalla "CENPE" (chinesina) localizzata nella piastra esterna del cinetocore.
Metafase: una volta che i microtuboli si sono attaccati correttamente ai due lati del centromero, i cromosomi sono trasportati al centro del fuso mitodico in una zona chiamata piastra equatoriale a causa delle forze antagoniste che attraggono i cromosomi in versi opposti fino a raggiungere un punto di equilibrio. L'enzima separasi ha disgrega le coesine che univano i cromatidi fratelli (la proteina Shugoshin) e finalmente si passa all'anafase.SPOILER (clicca per visualizzare)La proteina Shugoshin è stata osservata per la prima volta nel lievito S. Pombe. In Giapponese significa "Spirito guardiano" e richiama proprio la sua funzione, ossia quella di mantenere uniti i due cromosomi fratelli fino alla metafase.
Anafaase: l'anafase si divide in 2 stadi:- Anafase A: il materiale nucleare si divide in due gruppi di cromatidi uguali fra di loro lasciando libero l'equatore centrale
- Anafase B: l'allontanamento dei cromatidi dall'equatore centrale è accompagnato anche dall'allontanamento dei due poli del fuso mitodico
Telofase: Una volta che i cromosomi hanno raggiunto i rispettivi poli le fibre del fuso si disperdono e i cromatidi che diventeranno nuovi cromosomi si despiralizzano e ritornano ad essere visibili come nell'interfase, attorno ad essi si riforma la membrana nucleare ed è di nuovo visibile il nucleo.
Infine vi è la citodieresi in cui si forma il solco di divisione che porta quindi alla formazione di due cellule figlie.
Significato biologico della mitosi
È un meccanismo rapido ed efficente per trasmettere i caratteri ereditari da una generazione all'altra in modo molto preciso. Infatti, gli organismi che hanno origine per riproduzione asessuata sono geneticamente identici al proprio genitore. Tuttavia in termini evolutivi si presenta come una sorta di vicolo cieco.
Istoni: Sono le proteine più abbondanti associate ai cromosomi, fondamentali per l'organizzazione del DNA, compattandolo ordinatamente.
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