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Mader–Immaginieconcettidellabiologia2°ed.©Zanichelli2018

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Mader – Immagini e concetti della biologia 2° ed. Soluzioni degli esercizi del libro

Capitolo A1 1. b 2. b 3. b 4. c 5. c 6. Dominio Regno Classe Ordine Famiglia Genere Specie

Insetti x

melanogaster x

Animali x

Eukarya x

Drosophila x

Drosophilidae x

Diptera x

7. c 8. b 9. d 10. d 11. a 12. b 13. d 14. b 15. b 16. b 17. b 18. a 19. a. V; b. F; c. V; d. V; e. V; f. F; g. F; h. F; i. F 20. a. scientifico/ipotesi/soggetta a revisione

b. tassonomia/ viventi/organismi c. dominio/Bacteria/Eukarya d. metabolismo/ chimiche/energia e. riproduzione/pluricellulari

21. a. phylum b. adattamenti c. nomenclatura binomiale d. procariote e. ipotesi

22. a. archei/unicellulari/nucleo/membrana b. acquatici/salati c. taxa/specie/regno/dominio d. stimoli/ambiente/sviluppo/viventi

23. b 24. Si parte da Aristotele (De Anima) che classificò gli animali partendo dal tipo di

locomozione e dall'ambiente in cui essi si muovevano (caratteri anatomici, fisiologici ed etologici). Il regno animale viene suddiviso in due gruppi: con sangue (essere umano,


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pesci, uccelli e cetacei) e senza sangue (artropodi, molluschi e vermi). Dei vegetali, Aristotele pensava che si fossero originati da animali molto piccoli e con caratteristiche sedentarie. Teofrasto definì le differenze tra animali e vegetali. Plinio il Vecchio, nei libri della Storia Naturale, mescola dati scientifici con leggende mitologiche. Isidoro di Siviglia nel libro Sull'origine e l'etimologia delle Cose, tenta una nuova suddivisione che vede tre gruppi principali e otto categorie. Alberto Magno, influenzato dalle teorie aristoteliche, nel De Animalibus suddivide gli animali in relazione alle loro caratteristiche di locomozione e la sua indagine contiene una primitiva forma di metodo scientifico. Antonio Vallisneri, allievo del Malpighi, rifiuta una proposta di classificazione morfologica e ne propone una di carattere ecologico, occupandosi in particolare dello studio degli insetti. Carlo Linneo mette poi le basi per la moderna classificazione.

25. Per poter classificare un essere vivente dobbiamo scegliere un criterio di classificazione, stabilire le parentele e assegnare una gerarchia. Partendo dai criteri morfologici, determiniamo che l'animale ha quattro zampe e che somiglia a una specie conosciuta, per cui ipotizzeremo che il soggetto abbia caratteristiche simili all'aye-aye. Arriveremo poi a ipotizzare che il soggetto sia dell'ordine dei primati e che appartenga alla stessa famiglia dell'aye-aye, i Daubentoniidae. Osservandone meglio le caratteristiche fisiche e le sue abitudini (anche se si suppone che in cattività questo non sia attendibile), potremmo stabilire che il nostro animale appartenga allo stesso genere dell'aye-aye. Per poter definire la sua specie in modo attendibile si dovrà invece fare ricorso alla biologia molecolare e analizzare il suo DNA per stabilire legami di parentela con il sopra citato aye-aye.

26. a. Gli scienziati, avendo un sistema classificazione univoco riescono a comunicare tra loro agevolmente e senza fraintendimenti. b. La biodiversità, vista con la lente di Linneo e degli scienziati a lui succeduti, non ha potuto tenere in considerazione alcuni dettagli che sono poi emersi, negli anni più recenti. Oggi, con le tecniche della biologia molecolare, vengono individuate più facilmente variazioni sotto il livello di specie e i loro legami di parentela. c. La banca dati permette di gestire facilmente un numero enorme di informazioni e di condividerle con l’intero corpo scientifico. d. I procarioti sono oggetto di studio recente, all’interno del quale, in assenza di classificazione condivisa, la nomenclatura è piuttosto arbitraria e dai nomi scientifici non traspare la diversità all’interno dei gruppi. La banca dati aiuterebbe a semplificare la questione.

27. a. processo in cui la dotazione genetica di una popolazione cambia nel corso di molte generazioni. b. una caratteristica fisiologica e comportamentale che è stata ereditata e che permette all’organismo di sopravvivere e riprodursi nel suo ambiente. c. unità di base della classificazione, che indica un tipo distinto di organismo. Gli individui appartenenti alla stessa specie si riproducono tra loro dando origine a prole fertile. d. termine introdotto da C. Darwin nel 1859 che rappresenta il vantaggio riproduttivo che alcuni individui di una popolazione hanno in base a caratteristiche ereditarie. Gli adattamenti sono acquisiti dagli individui attraverso l’evoluzione, che è un processo in cui le caratteristiche di una specie cambiano nel corso del tempo e che porta gli stessi a evolversi tramite la selezione naturale.


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28. Termini errati Termini corretti

ioni molecole unicellulari pluricellulari

organi cellule apparati organi

una popolazione un organismo l’energia geotermica Il Sole

eterotrofi autotrofi chemiosintesi fotosintesi inorganiche organiche

la riproduzione l’omeòstasi 29. A B C D 4 3 1 2 Capitolo A2 1. c

2. b 3. b 4. c 5.

Cloridrico

(HCl) Acido carbonico/ione bi carbonato

Acqua (H2O) Idrossido di sodio (NaOH)

Metano (CH4) Cloruro di sodio (NaCl)

Ossigeno (O2)

Composto ionico x

Composto covalente polare

x x

Composto covalente apolare

x

Acido forte x Base forte x Componente del sistema tampone sanguigno

x

Legame covalente doppio

x

Legame a idrogeno x

6. c 7. c 8. a 9. b 10. b 11. d


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12. b 13. a 14. a 15. b 16. a. V; b. F; c. F; d. F; e. V; f. V; g. F; h. V; i. F 17. a. pH/massima/massima

b. polare/solvente/idrofile c. a idrogeno/coesive/unite d. radioattivi/instabili/decadimento e. di massa/protoni

18. a. elemento b. di valenza c. elettronegatività d. neutralità e. solvente f. tensione superficiale g. composto

19. a. 4/0/maggiore b. coesione/acqua/terreno c. caloria/1/distillata/idrogeno/calore d. covalente/ossigeno/idrogeno/elettroni

20. d 21.

Possibile bozza di risposta: Legame ionico Legame covalente Definizione Legame tra due atomi con elevata

differenza di elettronegatività dovuta all'attrazione elettrostatica di uno ione positivo e di uno ione negativo

Legame tra due atomi con bassa differenza di elettronegatività (o identica) dovuto alla condivisione di elettroni di legame

Atomi coinvolti Metallo e non metallo Due non metalli Polarità Elevata bassa Forma della molecola

Struttura cristallina Struttura definita

Risultato del legame

Composto ionico Composto molecolare

22. Coesione: tendenza delle molecole di una stessa sostanza a rimanere unite tra loro

(per esempio, la formazione di gocce di acqua, la rugiada, la condensa sulle bottiglie tolte dal frigorifero). Adesione: l’acqua interagisce con molecole di sostanze differenti formando legami deboli; questa attrazione con molecole diverse è detta adesione (per esempio, le gocce di rugiada su una ragnatela). Tensione superficiale: l’acqua forma una sorta di pellicola compatta ed elastica, che si deforma senza rompersi (per esempio, alcuni insetti come i gerridi possono camminare sull’acqua)

23. Gli studenti, conoscendo la massa atomica e il numero atomico letto sulla Tavola Periodica, devono sottrarre alla massa atomica il numero atomico per ottenere il


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numero dei neutroni (29–14=14). Sapendo che i periodi indicano i livelli energetici, si può arrivare a capire che il silicio ha 3 livelli energetici. I gruppi, invece, indicano il numero di elettroni presenti sul livello più esterno; il silicio, appartenendo al quarto gruppo, ha 4 elettroni sull’ultimo livello, quindi gliene mancano 4 per completare l’ottetto.

24. a. I nuclei di condensazione sono il luogo dove le molecole di acqua si aggregano a formare le gocce che formano le nuvole. b. La tensione superficiale delle goccioline viene determinata dalla distribuzione delle particelle (nuclei di condensazione) e questo determina le dimensioni delle gocce stesse. c. Le gocce più piccole saranno quelle dove i nuclei di condensazione sono all'interno delle gocce stesse. d. Il fatto che gocce più grandi abbiano un potere riflettente minore, implica che una maggior quantità di calore raggiunge la Terra. Questa conoscenza potrà avere ripercussioni sui modelli climatici e sullo studio del riscaldamento globale.


interno esterno ionico covalente polare apolare

apolare polare piccolo grosso meno più

sei otto è non è

radioattivi nobili protoni neutroni

26. Risposta aperta. 27.

A B C D E F 5 3 4 2 1 6

Capitolo A3 1. c

2. c 3. c 4. d 5. a 6.

Sostegno Regolazione Movimento Difesa Metabolismo Trasporto Riserva

Actina e miosina (proteine contrattili)

x

Emoglobina x Cheratina, collagene

x

Anticorpi x Insulina x

Enzimi x Proteine canale x Glutine x


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7. a 8. b 9. b 10. b 11. d 12. c 13. d 14. a 15. a 16. e 17. d 18. a. V; b. F; c. F; d. F; e. V; f. V; g. F; h. V; i. F 19. a. funzionale/—COOH/carbossilico

b. isomeri/identica/gliceraldeide c. idrolisi/—OH/—H d. lipidi/glicerolo/fosfato e. DNA/zuccheri/complementari

20. a. condensazione b. idrolisi c. adenina d. proteine fibrose e. cellulosa f. fosfato g. legame disolfuro h. denaturazione

21. a. polimero/monomeri/glucosio b. lipidi/polari/polare c. acidi grassi/saturi/insaturi d. supporto/trasporto/anticorpi/ormoni

22. b 23. DNA RNA Localizzazione Nucleo, mitocondri Nucleo, citoplasma, ribosomi,

mitocondri Tipi DNA nucleare, DNA

mitocondriale rRNA, tRNA, mRNA, snRNA

Monomero fondamentale

Nucleotide Nucleotide

Struttura Doppia elica Singola elica Ruolo Depositario di informazioni

genetiche, regolazione di tutte le attività cellulari

Trascrive l’informazione genetica e la usa per guidare la sintesi delle proteine

Zucchero Desossiribosio Ribosio Basi azotate complementari

A-T C-G

A-U C-G


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24. L’azione detergente dei saponi dipende dalla loro particolare struttura; essendo solubili in acqua, essi liberano ioni Na e ioni carbossilato, costituito da una lunga catena idrocarburica (coda) alla cui estremità si trova il gruppo —COO— (testa). La coda è idrofobica, mentre la testa è idrofila. Quando si scioglie il sapone in H2O, gli ioni —COO— (carbossilato) si riuniscono a formare aggregati sferici detti micelle. In presenza di un tessuto sporco (per esempio di grasso) le code apolari reagiscono con le molecole di grasso (anch'esse apolari, secondo il principio che il simile scioglie il suo simile), con l'effetto detergente atteso.

25. a. La celiachia è causata dall’intolleranza alle proteine contenute nel glutine. In presenza di glutine l’intestino viene alterato e l’assorbimento dei cibi compromesso. Si manifestano sintomi come gonfiori, dolori addominali, diarrea costante e conseguente dimagrimento. In Italia la percentuale di persone con diagnosi conclamata di celiachia è di circa l’1%. b. Si è verificato un aumento dei consumi di grano e una modificazione della quantità di glutine e derivati presenti nei prodotti alimentari come additivi e riempitivi. c. I FODMAPs sono zuccheri che nell’intestino: da un lato tramite l’osmosi attirano acqua, e dall’altro riescono ad arrivare ancora non digeriti fino al colon dove possono fermentare. Essi causano sintomi simili a quelli della celiachia e i ricercatori pensano che questi possano far aumentare il numero di diagnosi di celiachia riscontrate. d. No, perché in molte preparazioni gluten free vengono aggiunti oli e additivi per mantenere sofficità e fragranza, facendo così aumentare le calorie di questi cibi. Una dieta senza glutine protratta per lungo tempo può portare a una carenza di micronutrienti e a malattie cardiovascolari, osteoporosi e sindrome metabolica.

26. a. sono biomolecole formate da C, H e O, costituiscono la principale fonte di energia per i viventi. Distinti in tre gruppi principali: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. b. è una molecola formata da adenina, legata a una molecola di ribosio a cui è attaccata una sequenza di tre gruppi fosfati. I legami che tengono uniti i gruppi fosfati si rompono facilmente per idrolisi con liberazione di energia. c. è il monosaccaride che rappresenta il monomero di base di altri zuccheri; è costituito da 6 atomi di carbonio. d. è lo zucchero di riserva negli animali ed è presente in alta concentrazione nei muscoli e nel fegato, dove viene immagazzinato per diventare la principale fonte di glucosio per le cellule del corpo. I carboidrati sono la fonte di energia immediata per quasi tutti gli esseri viventi, ma in alcuni organismi hanno anche un ruolo strutturale. Tra i carboidrati, il glucosio è lo zucchero più usato dai viventi che lo demoliscono per ricavare energia pronta all’uso sotto forma di molecole di ATP. Il glucosio può anche essere immagazzinato come glicogeno, nel fegato e nei muscoli, così da avere una forma di energia di riserva.


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un lipide una proteina monosaccaridi monomeri

Idrolisi condensazione Lipide polisaccaride Batteri funghi

progesterone testosterone massa grassa muscolare catabolizzanti anabolizzanti amminoacidi acidi grassi

proteine alcoli 28.

A B C D 3 4 2 1

Capitolo A4 1. c

2. d 3. d 4. d 5. b 6.

Cellule vegetali

Respirazione cellulare

Cellula animali

Cellule vegetali, batteri

Fotosintesi

Spermatozoo

Cellule vegetali, protisti

Forma e movimento

Desmosomi x Plasmodesmi x Mitocondri x x Cloroplasti x x x Plastidi x Parete cellulare x x Flagello x x Centriolo x Citoscheletro x x x

7. b 8. d 9. a 10. d 11. d 12. d 13. c 14. d 15. b 16. b, d 17. c


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18. a. F; b. F; c. F; d. F; e. F; f. F; g. V; h. V; i. F; j. V 19. a. procariotiche/1-10 µm

b. singolo cromosoma/DNA/nucleoide/unicellulari c. citoplasma/nel reticolo endoplasmatico ruvido/le proteine d. delle cellule vegetali/pigmenti/contrattili/acqua e. flagelli/coppie

20. a. pilo sessuale b. dell’endosimbiosi c. cromatina d. poliribosoma e. fuso mitotico f. plasmodesmi g. giunzioni serrate

21. a. eucariotiche/procariotiche b. citoscheletro/actina/intermedi/microtubuli c. nucleo/nucleare/DNA/RNA d. ruvido/liscio/ribosomi

22. c 23. e 24. Dal momento che i lisosomi digeriscono le macromolecole e i rifiuti cellulari, la

cellula non potrebbe eliminare i rifiuti e non potrebbe riciclare i materiali per costruire molecole nuove, tanto meno riuscirebbe a contenere nel suo limitato volume organuli invecchiati o non funzionali. Inoltre, riferendoci a un organismo e pensando alla funzione dei globuli bianchi, non esisterebbe assolutamente la funzione difensiva. Pertanto una cellula, o un organismo, non avrebbero modo di sopravvivere.

25. Dal momento che i batteri si riproducono in maniera asessuata (scissione binaria), la loro evoluzione può essere garantita solo attraverso la ricombinazione del materiale genetico che può avvenire, appunto, con la coniugazione oppure attraverso una mutazione, evento che sappiamo essere piuttosto raro.

26. In comune: nucleo, mitocondri, ribosomi, reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi, citoscheletro, vescicole. Differenze: vedi tabella

Cellula animale Cellula vegetale Dimensioni medie 20 micron 100 micron Parete cellulare Assente Presente Plastidi Assenti Presenti Vacuolo centrale Assente Presente Lisosomi Numerosi Unico Plasmodesmi Assenti Presenti Centrioli Presenti Assenti

27. a. I ricercatori sono riusciti a individuare il nucleo ribosomiale facendo un percorso a

ritroso definito ingegneria inversa. Si tratta di un’analisi strutturale che ha permesso di individuare il cuore ancestrale comune, confrontando la struttura dei ribosomi provenienti da specie diverse e analizzando le porzioni più esterne, quelle che sono andate via via aggiungendosi formando i ribosomi come li conosciamo ora.


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b. I farmaci antibiotici, in particolare quelli che interferiscono con la sintesi proteica dei batteri patogeni, tendono a causare effetti collaterali su altri batteri non patogeni. Conoscere i dettagli della struttura dei ribosomi potrà contribuire alla creazione di farmaci antibiotici più mirati e che abbiano effetti collaterali minori. biomolecole formate da C, H e O, costituiscono la principale fonte di energia per i viventi. Distinti in 3 principali gruppi: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. b. molecola formata da adenina, legata a una molecola di ribosio a cui è attaccata una sequenza di tre gruppi fosfati. I legami che tengono uniti i gruppi fosfati si rompono facilmente per idrolisi con liberazione di energia. c. Poche centinaia, contro le 7000 attuali. d. I ribosomi sintetizzano molecole proteiche e contribuiscono a produrre molecole per la sintesi di emoglobina, molecola adibita al trasporto dell'ossigeno.

28. a.si trova nel citoplasma ed è il complesso di microtubuli che si prolunga in una struttura di ancoraggio detta corpo basale, formato da nove triplette di microtubuli disposti ad anello. b. i centrioli sono organuli a forma di barile costituiti anch'essi da microtubuli, e hanno il compito di organizzare il fuso mitotico indispensabile per la divisione cellulare; è possibile che i centrioli prendano origine dai corpi basali. c. le ciglia sono brevi estroflessioni della cellula che si muovono e che permettono il movimento della cellula oppure spostano sostanze. Anche le ciglia sono costituite da microtubuli organizzati in modo regolare, con 9 doppiette di microtubuli disposte ad anello intorno a una coppia di microtubuli centrale (9+2). d. il microscopio elettronico a trasmissione è uno strumento che permette di osservare strutture molto piccole. Ha un potere di risoluzione intorno a 1,0 nm. Usa un fascio di elettroni e delle lenti costituite da elettromagneti. Sebbene con strutture e funzioni diverse, centrioli, ciglia e corpo basale sono costituiti da microtubuli. Questi organuli hanno dimensioni tali per cui il metodo più efficace per osservarli è il microscopio elettronico a trasmissione. 29. Termini errati Termini corretti procariotiche eucariotiche

enzimi pigmenti nucleare dei tilacoidi animali vegetali

disidratata idratata animali vegetali

membrana parete parete membrana

respiratoria fotosintetica sostegno riserva

30.

A B C D E 5 1 2 3 4

Capitolo A5

1. a 2. d 3. a


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4. b 5.

6. c 7. c 8. b 9. a 10. a 11. c 12. d 13. a 14. d 15. a. V; b. F; c. V; d. F; e. V; f. V; g. V; h. F; i. F; j. V 16. a. pinocitosi/vescicole

b. semipermeabile/più/acquaporine c. plasmatica/carboidrati/animali d. substrato/l’aumentare e. cofattori/all’enzima

17. a. soluto b. doppio strato c. cofattori d. pompa sodio-potassio e. fossette rivestite f. a mosaico fluido

18. a. sito attivo/temperatura/denaturazione b. coenzimi/enzimatica c. calore/conduzione/irraggiamento d. idrolisi/muscolare/miosina/accorcia

19. b

Ciclo dell’ATP Calore Entropia Caloria Energia di attivazione

Reazione esoergonica

Quantità di calore necessaria per innalzare la temperatura di 1 g di acqua di 1 °C

x

Indica il grado di “disordine energetico” di un sistema

x x

Tipo di energia che, tipicamente, viene dissipata nel corso delle trasformazioni energetiche

x

Periodica e continua scissione e rigenerazione dell’ATP che avviene in ogni cellula attiva

x

Quantità di energia necessaria a innescare una reazione

x

Un tipo di reazione che libera energia

x


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20. Possibile bozza di risposta: Attivo Passivo

Spende energia Non c'è dispendio di energia Avviene contro il gradiente di concentrazione

Avviene secondo il gradiente di concentrazione

Vengono trasportate molecole e ioni Vengono trasportati ioni e piccole molecole prive di carica

Utilizza ATP, avviene idrolisi di ATP Non utilizza ATP e non richiede l'idrolisi dell'ATP

Viene distinto in: uniporto (una sola molecola), simporto (2 molecole nella stessa direzione), antiporto (2 molecole in direzioni diverse)

Diffusione semplice e facilitata; osmosi

Avviene attraverso proteine di membrana Avviene attraverso i pori della membrana; attraverso proteine di trasporto, nella diffusione facilitata attraverso la membrana

Le cellule che fanno trasporto attivo hanno molti mitocondri nei pressi della membrana

Hanno i mitocondri all'interno della membrana plasmatica

21. Il sito attivo dell’enzima è sottoposto a un leggero cambiamento di forma, volto ad

accogliere il substrato. Se il sito attivo è occupato da inibitori competitivi che sono permanenti non avviene più una regolazione da parte della cellula, che dovrebbe sprecare più energia per produrre nuovi enzimi.

22. I tre gruppi fosfato hanno carica elettrica negativa e tendono a respingersi reciprocamente: per vincere la tendenza alla repulsione hanno bisogno di energia e questo rende instabile la molecola. L’ATP perde facilmente il terzo gruppo fosfato e i prodotti della reazione sono più stabili della molecola di partenza.

23. a. I macrofagi sono le cellule che nel nostro organismo hanno il compito di eliminare le sostanze estranee o di rifiuto. Essi fagocitano le sostanze estranee. b. La reazione del sistema immunitario alla presenza di un farmaco può essere simile a quella che lo stesso ha nei confronti di virus o altri patogeni; i macrofagi hanno il compito di raccogliere la sostanza estranea, riducendo il tempo di permanenza del farmaco nell'organismo e, ovviamente, diminuendo o annullando la sua efficacia. c. Esso è stato caricato con un frammento peptidico che replica la struttura della proteina CD47, che permette al nanofarmaco di essere scambiato per una parte dell’organismo ospite.

24. a. essa rappresenta la quantità di substrato che occupa i siti attivi dell’enzima. Maggiore è la quantità di substrato e maggiore è la possibilità di un incontro tra substrato ed enzima. b. un aumento della temperatura porta a un aumento dell'attività enzimatica. Se la temperatura è elevata, aumenteranno il numero di collisioni, ma se viene superato un determinato limite avverrà la denaturazione del sito attivo. c. ogni enzima agisce a un valore di pH ottimale. Una variazione del pH può alterare le interazioni che sono presenti nella struttura terziaria fino a impedire il legame con il substrato. d. è la quantità di prodotto ottenuto dalla reazione nell'unità di tempo.


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La concentrazione del substrato, la temperatura e il pH sono tutti fattori che influenzano la velocità di una reazione enzimatica. La quantità di prodotto ottenuta può aumentare anche di 10 milioni di volte se tutti e tre i fattori si trovano in equilibrio.


interno esterno trigliceridi fosfolipidi

solida oleosa dell'adeguamento

dedotto dell’adattamento indotto

prodotto substrato grande piccola

sfavorisce facilita esocitosi endocitosi esterno interno

rovesciate rivestite 26.

A B C D E 3 1 4 5 2

Capitolo A6

1. d 2. a 3. d 4. b 5. a 6.

7. c 8. c 9. b 10. a 11. d

Profase precoce

Profase Metafase precoce

Metafase Anafase Telofase

Il nucleolo scompare e l’involucro nucleare si frammenta.

x

Scompare il fuso e si riforma l’involucro nucleare.

x

I cromatidi fratelli si separano.

x

I cromosomi si allineano all’equatore del fuso.

x

Centrosomi divisi, cromatina condensata e involucro nucleare frammentato.

x

Cromosomi ancorati al fuso e fibre del fuso che si allungano da ogni polo.

x


14

12. d 13. a 14. a 15. b 16. b 17. d 18. d 19. a. V; b. F; c. F; d. V; e. F; f. V; g. V; h. V; i. V; j. F 20. a. citoplasma/segue/telofase

b. fuso mitotico/microtubuli/centromeri c. anormali/di continuo d. autosomi/22/il sesso e. crescita/G0

21. a. scissione binaria b. somatiche c. germinali d. autosomi e. cromosomi sessuali f. sinapsi

22. a. cellulare/interfase/metabolica/citodieresi b. somatiche/diploide/gameti/aploide c. controllo/divisione/duplicato/cromosomi d. zigote/individuo/diploide/fusione

23. e 24. a 25. L’apoptosi e la divisione cellulare nelle fasi iniziali dello sviluppo danno origine a

nuove strutture. All'inizio dello sviluppo, sia i polli sia le anatre hanno zampe palmate. Nei polli avviene l'apoptosi delle cellule della membrana interdigitale che muoiono, e la zampa del pulcino acquista così la sua forma finale.

26. Nella riproduzione asessuata i figli sono tutti identici e non si ha variabilità genetica. Una riproduzione di questo tipo può avere vantaggi se l'ambiente non muta mai. Nel mondo reale, però, le variazioni ambientali sono inevitabili. Variazioni della temperatura media, del numero e del tipo di predatori (solo per citare le più evidenti) rendono svantaggiosa la non variabilità della riproduzione asessuata. Nella riproduzione sessuata la variabilità genetica può favorire adattamenti alle variazioni ambientali. Lo scenario ipotizzato causerebbe, in tempi relativamente brevi, l'estinzione di popolazioni e la dominanza di altre in un ciclo che, probabilmente sconvolgerebbe gli attuali ecosistemi.

27. a. Il centrosoma è una struttura non membranosa posta vicino al nucleo cellulare e circondata da una massa di materiale pericentriolare; è preposta alla formazione e all'organizzazione dei microtubuli della cellula stessa. Ha un ruolo molto importante nel processo mitotico. b. Le piante e i funghi sono privi di centrosoma. Esistono altri studi che si pongono l’obiettivo di verificarne l’assenza in altri platelminti. c. È stato provato che, in alcuni casi, la disattivazione dei geni legati all’assemblaggio dei centrosomi non ha impedito la formazione dei microtubuli (vedi studio del 2006 citato in articolo). d. La funzione principale dei microtubuli è quella di separare i cromosomi e tutto il materiale della cellula madre durante la divisione cellulare. Durante la profase della mitosi, alcuni dei microtubuli del fuso si agganciano ai cinetocori, che uniscono sul centromero parte dei cromosomi.


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28. a. sono cromosomi che hanno lo stesso aspetto morfologico e la stessa sequenza di geni in loci corrispondenti, ma con informazioni diverse. b. sono le due forme alternate dello stesso gene che si trovano nelle stesse posizioni su ciascun cromosoma omologo. Gli alleli controllano lo stesso carattere, ma possono portare a prodotti qualitativamente diversi. c. una cellula è diploide quando in essa è presente una doppia serie di cromosomi, provenienti dal padre e dalla madre. d. è la terza fase della mitosi, in cui si separano i cromosomi omologhi e migrano verso i poli della cellula. I cromosomi omologhi di una cellula diploide che portano nei loci corrispondenti alleli diversi si separano durante l'anafase I (della meiosi).


mitosi meiosi analoghi omologhi assoni sinapsi past over

uguali diverse metafase precoce telofase

retrattile contrattile nucleo citoplasma

dal reticolo ruvido dall'apparato di Golgi equatoriale cellulare

30.

A B C D 4 3 2 1

Capitolo A7 1. a

2. c 3. b 4.

Malattia di Tay-Sachs

Fibrosi cistica

Anemia falciforme

Fenilchetonuria Malattia di Huntington

Anemia mediterranea

Acondroplasia

Disordine autosomico recessivo x Il più comune disordine genetico letale nelle popolazioni caucasiche

x

Disturbo causato dalla mancanza dell’enzima esoaminidasi A, che si traduce nell’accumulo del suo substrato nei lisosomi

x

Malattia dovuta all’incapacità di metabolizzare l’amminoacido fenilalanina

x

Disordine genetico che interessa l’aspetto neuromuscolare e che compare di solito alla maturità

x

Malattia causata dalla mutazione del gene HBB sul cromosoma 11 x

Difetto di crescita delle ossa lunghe x


16

5. a 6. b 7. d 8. b 9. a 10. a 11. b 12. b 13. c 14. a, d 15. d 16. a. F; b. V; c. V; d. F; e. V; f. V; g. F; h. F; i. F 17. a. genotipo/dominante

b. fenilchetonuria/recessiva /fenilalanina c. dominate/nanismo d. velocemente/autoimpollinazione e. genealogico/quadrati/bianchi

18. a. mescolanza dei caratteri b. dominanti c. recessivi d. incroci diibridi e. omozigote/eterozigote

19. a. diibrido/recessivo/dominanti b. malati/frequenza/sano c. malati/malati/frequenza d. generazione parentale/filiale/fenotipo

20. a 21. Possibile bozza di risposta (senza i quadrati di Punnett):

F1 nero → MM x marrone → mm frequenza fenotipica: 100% neri; genotipo: 100% eterozigoti F2 ibrido → Mm x ibrido → Mm frequenza fenotipica: 75% neri, 25% marroni; genotipo: 25% omozigoti dominanti, 50% eterozigoti, 25% omozigoti recessivi incrocio ibrido F1 → marrone → mm frequenza fenotipica: 50% neri, 50% marroni; genotipo: 50% eterozigoti dominanti, 50% omozigoti recessivi

22. a. Le coltivazioni a uso alimentare richiedono vaste superfici dedicate alla crescita dei raccolti, che vanno lavorate, irrigate, concimate. Una semente con una resa maggiore produrrà un raccolto più consistente utilizzando la stessa superficie, consentendo una produzione maggiore a parità di risorse impiegate. b. Strampelli percorre la strada dell’ibridazione intraspecifica, ottenendo risultati di gran lunga superiori di quelli di chi applicava la selezione delle linee pure senza incroci. Riesce anche a realizzare piante più resistenti e di rapida maturazione, che sopportavano quindi meglio eventuali periodi di siccità. c. Sebbene Strampelli, tramite l'ibridazione stesse già percorrendo la stessa strada suggerita dagli studi di Mendel, questi studi gli permisero di applicare con più


17

rigorosità ed efficacia gli incroci, ottenendo risultati migliori, più prevedibili e in tempi più brevi . d. I risultati legati al lavoro di Strampelli permisero all’Italia di superare meglio le carestie e la difficile situazione causata dalla seconda guerra mondiale, protrattasi anche negli anni a essa seguenti. Altre nazioni non ebbero la stessa sorte. Agronomi di svariate nazioni si rivolsero all’Italia per poter studiare e acquisire le tecniche sviluppate da Strampelli.

23. a. è un diagramma ideato da Reginald Punnett, utilizzato per determinare la probabilità con cui si manifestano i diversi fenotipi derivati dall’incrocio di diversi genotipi. È una tabella a doppia entrata che permette di mettere in pratica la legge di Mendel. b. è l’insieme di tutte le caratteristiche manifestate da un organismo, ossia la sua morfologia, il suo aspetto esteriore, indipendentemente dal suo genotipo. c. è l’insieme di tutti i geni che compongono il DNA di un organismo. Si riferisce al corredo di alleli che un individuo riceve al momento della fecondazione. Il genotipo può essere omozigote quando porta due alleli identici in un locus genico ed eterozigote, se porta due alleli diversi in un locus genico. d. è un re-incrocio tra un individuo con fenotipo dominante, ma genotipo sconosciuto e un individuo con fenotipo recessivo che può essere solo omozigote. Ha lo scopo di determinare il genotipo del primo individuo. Il quadrato di Punnett può essere utilizzato per raffigurare un testcross in cui si vuole conosce il genotipo di un individuo con fenotipo dominante, per capire se quest'ultimo è omozigote dominante o eterozigote.


14-18 anni 4-8 mesi psicosomatiche psicomotorie

dominante recessiva non è è mitosi fibrosi sodio cloro reni polmoni

non esistono esistono recessiva dominante maligni benigni

25.

A B C D E 3 1 4 5 2


18

Capitolo A8 1. d

2. b 3. d 4. c 5. b 6. 7.

Darwin Lamarck Cuvier Malthus Lyell

Catastrofismo geologico: la storia della Terra è segnata da disastri naturali che cambiano le forme di vita

x

Studi demografici: la popolazione umana è soggetta a leggi naturali e dipende dalle risorse alimentari

x

Selezione naturale: in una popolazione, gli individui più adatti producono più discendenti

x

Gradualismo geologico: i processi che modellano la geologia terrestre sono lenti e graduali

x

Ereditarietà dei caratteri acquisiti: gli organismi ereditano le variazioni dovute all’uso e al disuso di un organo

x

8. d 9. c 10. b 11. c 12. c 13. d 14. d 15. b 16. d 17. a 18. a, c 19. a 20. a. F; b. V; c. V; d. F; e. F; f. F; g. V; h. F; i. V 21. a. fringuelli/Darwin

b. artificiale/cinese /senape c. inevitabili/umana/più d. dagli evoluzionisti/lento e. riproduttivo/aumenta/più

22. a. selezione naturale b. strutture omologhe c. strutture analoghe d. pool genico e. divergente f. allopatrica

23. a. geologici/lenti/antica/evoluzione b. naturale/adattamento/generazioni/specie c. adattative/dinosauri/nicchie


19

d. microevoluzione/allelica/pool e. stabilizzante/sfavoriti

24. d 25. Possibile bozza di risposta: Alcuni eventi geologici molto imponenti della crosta

terrestre si sono verificati in tempi molto lunghi e hanno modellato la superficie terrestre, creando nuove barriere che hanno influenzato la speciazione. I cambiamenti avrebbero permesso il processo evolutivo dei viventi, poiché alcune specie mostrano un vantaggio adattativo all'ambiente che permette loro di accedere a maggiori risorse. Questo vantaggio permette a questi individui o gruppi di sopravvivere e produrre prole con le stesse caratteristiche.

26. Nei guppy maschi, piccoli pesci di acqua dolce, la selezione naturale opera in due direzioni opposte. Da una parte, gli esemplari che diventano più grossi e dai colori più vivaci vengono scelti con preferenza dalle femmine, dall’altra queste caratteristiche li rendono più vulnerabili ai predatori. Se l’ambiente è privo di predatori, i guppy, nel giro di qualche generazione sviluppano code più lunghe e assumono colori ancora più vivaci. In presenza di predatori, sempre in poche generazioni, succede il contrario e i guppy restano più piccoli e con colori meno visibili. Questi pesci sono una dimostrazione dell’evoluzione adattativa che si muove nella direzione del maggior successo riproduttivo: per potersi riprodurre i pesci devono poter vivere abbastanza a lungo da giungere alla maturità sessuale.

27. a. Nelle giraffe, a differenza di altri animali con il collo allungato, non è il numero di vertebre a essere cresciuto, ma la lunghezza delle stesse, in particolare della vertebra C3. b. Lamarck pensava che lo sforzo cosciente delle giraffe per raggiungere il cibo avesse causato il progressivo allungamento del loro collo. Darwin spiega che il vantaggio evolutivo di esemplari di giraffa, casualmente dotate di collo lungo, le abbia favorite nella sopravvivenza e nella riproduzione, allargando progressivamente la popolazione di giraffe dal collo lungo. c. Non è il collo lungo, che era presente già negli antenati delle giraffe, a caratterizzarle, ma sono i canini bilobati, gli ossiconi (i piccoli corni ricoperti di pelo) e le grosse dimensioni. d. Pur condividendo la stessa linea di antenati, l’okapi è un rappresentante di una linea evolutiva che, in modo totalmente diverso da quella seguita dalle giraffe, ha favorito un corpo più compatto, un collo massiccio e con vertebre più corte.

28. La resistenza di una popolazione di insetti a un prodotto insetticida si manifesta con la sopravvivenza di un numero consistente di individui che portano i geni che li rendono resistenti alla sostanza usata. È probabile che il gene per la resistenza sia stato trasmesso molto velocemente alle generazioni sia per il fatto che gli insetti hanno un ciclo riproduttivo breve sia perché possono esserci state migrazioni dall’interno o dall’esterno. Il flusso genico può cambiare le frequenze alleliche della popolazione ricevente, oppure può contribuire con nuovi geni al pool genico della popolazione ricevente stessa, favorendo la dispersione degli alleli unici e fungendo da fonte di variabilità genetica all’insorgenza di una nuova mutazione.

29. Possibile bozza di risposta: I continui spostamenti delle popolazioni umane, come le migrazioni di massa avvenute tra 40 000 e 70 000 anni fa dall'Africa all'Asia e poi in America (periodi glaciale e postglaciale), hanno determinato la scomparsa di alcuni alleli che erano presenti in un gruppo o che avevano una frequenza molto bassa. Se, per qualche motivo, nessuno degli individui portatore di un allele si riproduce, quell'allele non verrà trasmesso alla discendenza. Un allele raro può quindi scomparire dalla popolazione, non perché si riduce la fitness, ma per motivi puramente casuali.


20

30. a. si intende l’individuo o l’essere vivente dal quale discendono più individui nell’ambito di una stessa specie. È quell’individuo dal quale, sotto la pressione evolutiva, si sono sviluppate forme più complesse. b. è la biomolecola fondamentale dei viventi. Oggi si conosce la sequenza delle basi del DNA di molti organismi e grazie a ciò si riesce a capire come questi organismi condividano un gran numero di geni con organismi anche molto più semplici (un esempio sono i geni Hox). c. sono tecniche di confronto biochimico usate per verificare similitudini e differenze tra biomolecole. d. è la molecola proteica libera di diffondere nello spazio intermembrana, tra la membrana interna ed esterna dei mitocondri. È un componente essenziale della catena di trasporto degli elettroni nelle cellule di molti organismi. I confronti molecolari mostrano che la sequenza degli amminoacidi del citocromo c di una scimmia differisce da quella di altri esseri viventi per pochi amminoacidi. Inoltre, i confronti, permettono di asserire che alcuni geni, per esempio quelli della famiglia HOX, sono presenti sia in animali vertebrati sia negli invertebrati. Questo ha confermato l'ipotesi di una discendenza evolutiva da antenati comuni.


gametico meccanico corrispondenza non corrispondenza fermentazione riproduzione postzigotico prezigotico

uguali diverse dopo prima

allontanamento isolamento analogie differenze

sterili fecondi fitness pool

32.

A B C D 2 1 4 3


21

Capitolo A9 1. b

2. a 3. a 4. d 5.

Permiano Era Cenozoica

Era Mesozoica

Era Paleozoica

Precambriano

Diversificazione dei dinosauri; evoluzione di uccelli e mammiferi

x

Abbondano i procarioti; si evolvono gli eucarioti, diventando pluricellulari

x

Diversificazione dei mammiferi

x

Conquista della terraferma da parte delle piante

x

Estinzione di massa dei dinosauri; si diversificano gli uccelli

x

I continenti si uniscono a formare la Pangea

x

6. a 7. d 8. a 9. d 10. b 11. a 12. d 13. d 14. a, d 15. c 16. a. F; b. V; c. V; d. V e. F; f. F; g. F; h. V; i. V; j. V 17. a. penetrazione/capside/DNA

b. batteri/fimbrie/rigide c. vibrioni/batteri/capsula d. endospore/acqua/batteriche e. ficocianina/verde-azzurro/colonie

18. a. endospora b. Bacteria c. chemiosintetici d. anaerobi e. anaerobi facoltativi

19. a. alofili/termoacidofili/geyser b. produttori/eterotrofi c. RNA/RNA/trascrittasi/DNA d. estinzioni/massa/impatti/polveri/oscurato

20. b 21. a


22

22. Possibile bozza di risposta: Con il progressivo aumento dell’ossigeno nell’atmosfera e la formazione dello strato di ozono come schermo per le radiazioni ultraviolette, l’ambiente della terraferma divenne progressivamente idoneo per l'insediamento dei viventi. I primi organismi che si svincolarono dall’acqua furono i vegetali, derivanti dalle alghe verdi, che svilupparono strutture per l'ancoraggio, vasi per il trasporto dell’acqua e organi per la riproduzione. Il clima caldo e umido ne favorì lo sviluppo. Gli artropodi furono i primi colonizzatori della terraferma. La presenza di un gran numero di nicchie disponibili portò all'esplosione del numero di forme animali.

23. Oggi l’uso indiscriminato degli antibiotici è diventato un problema serio di salute pubblica. L’abuso e l’utilizzo inappropriato degli antibiotici, unito alla mancata osservanza dei tempi e dei modi di somministrazione, hanno contribuito alla comparsa di batteri resistenti. I batteri resistenti sviluppano mutazioni casuali che conferiscono loro una ridotta sensibilità a farmaci che un tempo erano efficaci al 100% (per esempio la «meticillino-resistenza» degli stafilococchi è una delle principali cause di infezioni ospedaliere).

24. Un evento come quello del Cambriano si è verificato solo una volta. L'esplosione cambriana ha visto la comparsa di forme di vita nuove che probabilmente erano già presenti prima, ma non avevano lasciato tracce evidenti, poiché non avevano parti del corpo dure o non erano abbastanza grandi da lasciare fossili.

25. a. C. metallidurans trasporta le nanoparticelle d’oro all’interno del citoplasma, mentre D. acidovorans nel suo metabolismo le espelle all’esterno. b. L’ipotesi più accreditata è che lo faccia per evitare che l’oro entri nel suo citoplasma, perché essendo un metallo pesante è una sostanza nociva per il batterio. Può essere considerata una forma di detossificazione. c. I ricercatori hanno isolato un metabolita, chiamato delftibattina, responsabile della sintesi dell’oro dalla soluzione. Tra i potenziali usi, non ancora comunque realizzati, c'è la sua funzione di catalizzatore in reazioni chimiche e, ovviamente, quello di filtrare i residui delle miniere d’oro per isolare le particelle del metallo che andrebbero invece perse del tutto.

26. a. è il virus dell’immunodeficienza umana, responsabile della sindrome dell’immunodeficienza acquisita, conosciuta come AIDS, trasmessa attraverso i fluidi corporei, il sangue e il latte materno. b. è una molecola polimerica costituita da nucleotidi, che ha diversi ruoli: rappresenta il materiale genetico dei virus a RNA. c. è un enzima in grado di sintetizzare DNA utilizzando RNA come stampo di partenza. In questo modo il genoma del virus è integrato nel genoma della cellula ospite. d. si tratta di un gruppo di virus a RNA in grado di convertire il proprio genoma da RNA a DNA durante il ciclo di replicazione. La trascrittasi inversa è in grado di sintetizzare DNA a partire dall’RNA. Visto che il virus dell’AIDS (HIV) è un retrovirus a RNA, che non potrebbe fare lo stesso tipo di replicazione dei virus a DNA, esso inserisce una copia del proprio genoma nel genoma dell’ospite anche grazie alla trascrittasi inversa.


23


antropofaghe antropomorfe ancestrali derivati

affabili affini antico più recente

una glaciazione un meteorite la comparsa l’estinzione nell’acqua nelle rocce

aerobi anaerobi eterotrofi autotrofi

c’è non c’è

28. A B C D 4 1 2 3

Capitolo A10 1. d

2. d 3. d 4. a 5. d 6. b 7.

Protista (sporozoi)

Protista (alghe)

Fungi (basidiomiceti)

Plantae (briofite)

Plantae (pteridofite)

Plantae (gimnosperme)

Plantae (angiosperme)

Porcino x Pino domestico x Lattuga di mare x Melo x Felce x Plasmodio della malaria

x

Muschio x

8. c 9. d 10. d 11. d 12. a 13. c 14. b 15. a 16. a 17. b, d 18. b 19. a. V; b. V; c. V; d. V e. V; f. V; g. F; h. V; i. F; j. V


24

20. a. mare/tallo/diploide b. mitocondri/cloroplasti c. d’acqua/asessuata/diploidi d. unicellulari/del carbonio/fotosintesi e. briofite/non vascolari/rizoidi

21. a. zooplancton b. micorrize c. monocotiledoni d. gimnosperme e. carpello f. stame

22. a. gimnosperme/magaspore/ovuli/meiosi b. sacco/aschi/ascospore c. specie diverse/impollinatori d. dicotiledone/linfa/zolfo

23. a 24.

gimnosperme angiosperme Spermatofite Spermatofite Piante con semi Piante con semi; piante con fiori Ovuli inseriti su squame ovulari Ovuli all’interno dell’ovario Solo arboree Specie erbacee e arbustive Legno secondario omoxilo (con cellule di un solo tipo)

Legno secondario eteroxilo (con cellule di diverso tipo)

Numerosi cotiledoni Cotiledoni ridotti Foglie piccole e sottili/aghiformi Foglie più o meno grandi a lamina

espansa, con nervature reticolate e parallele

Semi sviluppati su coni e scoperti Semi protetti dai tessuti dello sporofito

25. La cuticola cerosa è un tessuto idrofobo composto da cere e cutina, depositato sulla parte esterna delle cellule epidermiche delle foglie, dei rami giovani e dei frutti, con funzione protettiva. Conferisce impermeabilità all’acqua e ai gas atmosferici. Lo spessore della cuticola varia a seconda dei climi in cui vive la pianta. La cuticola compare già nelle cellule dell’embrione. Essa è composta per la maggior parte da cutina, sostanza cerosa e idrofoba, costituita da acidi grassi a lunga catena, con gruppi alcolici.

26. Le briofite sono piante derivate dalle alghe, non hanno vere e proprie radici, fusto e foglie. In queste piante manca, quindi, la presenza di quelle caratteristiche peculiari che permettono la crescita in altezza; prima tra tutte la mancanza di ancoraggio. Inoltre, la mancanza di un sistema di conduzione impedisce lo sviluppo in altezza e favorisce, anzi, la crescita orizzontale. Sono molto versatili e resistenti: riescono a sopravvivere a periodi di siccità, al congelamento, crescono in ambienti impervi, come rocce nude, su animali in decomposizione, nelle saline o in ambienti ricchi di rame e vivono anche nell’artico e nell’antartico. La loro crescita in orizzontale permette ai gameti maschili di raggiungere il gamete femminile solo in presenza di un velo di acqua, cosa che non potrebbe avvenire se la pianta fosse cresciuta in altezza.


25

27. a. Le Orobanche estendono le loro radici su quelle delle piante ospiti e sottraggono nutrienti, DNA ed RNA. I frammenti di DNA vengono incorporati nel genoma delle Orobanche, dove avviene un trasferimento genico orizzontale. b. Il trasferimento genico verticale avviene da organismi genitori a organismi figli della stessa specie attraverso la riproduzione. Il trasferimento orizzontale è uno scambio di materiale genetico che può avvenire tra specie diverse, tipico dei batteri. c. Il trasferimento genico orizzontale è un meccanismo usato principalmente dai batteri. Negli organismi pluricellulari, avviene solo se esiste una stretta relazione tra il parassita e il parassitato.

28. a. sono le piante caratterizzate da vari tessuti e organi che presentano vasi. b. Il corpo delle piante superiori è organizzato in radici, fusto e foglie. Nel cormo le cellule presentano differenziazioni morfologiche e funzionali nell'ambito dei tessuti, a differenza dalla struttura a tallo, dei vegetali unicellulari, che è indifferenziata. c. sono una derivazione delle piante crittogame vascolari a cui appartengono: felci, equiseti, licopodi. d. ed e. le prime sono un gruppo di piante vascolari che producono semi non protetti da un ovario; le seconde sono piante che invece proteggono i semi all'interno di una struttura chiamata frutto. Le pteridofite sono le prime piante vascolari con corpo a cormo e non a tallo, caratterizzate da radici, fusto e foglie, come le gimnosperme e le angiosperme, che conquistarono definitivamente la terraferma.


ruvida scivolosa brattee peli radicali

degli acidi dei sali a fasciole fascicolate

poema floema xilofono xilema foglie radici radici foglie

pluricellulari unicellulari sessualmente asessualmente

30. A B C D 3 4 1 2


26

Capitolo A11 1. c

2. d 3. d 4. a 5. a 6. b 7.

Platelminti (turbellari)

Platelminti (cestodi)

Platelminti (trematodi)

Nematodi (vermi cilindrici)

Anellidi (oligocheti)

Tenia x

Lombrico x

Schistosoma x

Ascaride x

Planaria x

8. a 9. c 10. a 11. b 12. c 13. b 14. a 15. c 16. c 17. d 18. d 19. b 20. b 21. a. V; b. V; c. F; d. F e. V; f. V; g. V; h. F; i. F 22. a. zoccoli/erbivori

b. La placenta/nutrienti/ossigeno c. ossei/diverse d. interno/flessibile/dischi e. non hanno/acquifero/madreporica

23. a. bilaterale b. protostomi c. deuterostomi d. poriferi e. amniotico f. primati g. bipedismo

24. a. mosaico/diversi b. Nuovo/prensili/Vecchio/prominenti c. squame/cheratinizzate/disidratazione d. rettili/mammiferi/endotermi

25. d


27

26. Pesci cartilaginei Pesci ossei Scheletro cartilagineo Scheletro osseo Posizione ventrale della bocca Bocca non ventrale (bocca terminale) Denti infissi nelle gengive Denti infissi nelle arcate mandibolari Fecondazione interna Fecondazione esterna Branchie senza opercoli Branchie con opercoli Pelle ricoperta da dentelli ricurvi Pelle ricoperta da scaglie Assenza di vescica natatoria Presenza di vescica natatoria Ampolle di Lorenzini (negli squali consentono di individuare i campi magnetici degli altri pesci)

Ampolle di Lorenzini assenti

Grosse dimensioni (fino a 18 m) Dimensioni inferiori Organi di senso molto più sviluppati Organi di senso molto sviluppati

27. Tra gli organismi acquatici sessili, ricordiamo spugne, coralli, briozoi e alcuni crostacei. Per aumentare il loro areale di distribuzione va tenuto presente che hanno larve mobili che possono colonizzare nuovi ambienti. I colori sono, principalmente, una forma di protezione dai raggi solari, pertanto questi animali, per difendersi dai possibili predatori sono dotati di strutture che possono liberare sostanze tossiche, irritanti o velenose.

28. Specie a rischio Specie estinte Specie vulnerabili Aye-Aye Babokotia radofilai (circa 400

a.C.) Babbuino Gelada

Balenottera azzurra Elefante del Nord Africa (circa 100 d.C.)

Bisonte europeo

Bonobo Elefante della Siria (circa 100 a.C.)

Delfino di fiume

Elefante asiatico Gazzella dello Yemen (1951) Ghepardo Elefante delle foreste Rattus macleari (1908) Mandrillo Gorilla Scimmia di Hispaniola (circa

1600) Leone

Lupo indiano Stambecco portoghese (1892)

Panda gigante

Scimpanzé Tarpan (1918/1919) Panda minore Tapiro dalla gualdrappa Uro (1627) Pangolino gigante Tigre Wapiti di Merriam (1906) Pipistrello dalla coda corta

della Nuova Zelanda


28

29. a. La caratteristica principale dei tardigradi è la loro resilienza. Essi, infatti, pur non essendo degli organismi estremofili, sopravvivono a condizioni avverse che avrebbero ragione in poco tempo della maggior parte degli altri organismi. Resistono a temperature molto alte (150 °C) e molto basse (−20 °C, ma anche per brevi periodi a −200 °C), a pressioni nulle (il vuoto) e altissime (1200 atmosfere), alle radiazioni ionizzanti (sono stati portati in diverse missioni spaziali e sulla ISS), e alla disidratazione. Sono animali che preferiscono gli ambienti umidi e vivono praticamente ovunque. Hanno piccolissime dimensioni e ne sono state individuate più di 1100 specie diverse. Dai resti fossili si può affermare che siano tra i pochi esseri viventi sopravvissuti a tutte e cinque le estinzioni di massa sulla Terra. b. I tardigradi, se sottoposti a disidratazione, si ricoprono di una sostanza vetrosa formata da particolari molecole secondo una disposizione specifica e ordinata. Questo ha spinto gli scienziati a cercare di imitare i tardigradi nella produzione di vetri e di sostanze simili. c. I nuovi materiali vetrosi con strutture ordinate potranno essere impiegati nell'industria elettronica nella costruzione di dispositivi optoelettronici e pannelli solari. d. Il vetro ha una struttura amorfa, mentre la sostanza vetrosa ottenuta dai tardigradi ha una struttura cristallina ordinata.

30. a. è l’uovo isolato e protetto dall’ambiente esterno da una serie di membrane che favoriscono lo sviluppo dell'embrione proteggendolo dalla disidratazione. b. sono vertebrati eterotermi con il corpo rivestito di squame cornee. Vivono sulla terraferma, ma non mancano le forme anfibie, sia d’acqua dolce sia marina. c. sono vertebrati endotermi caratterizzati da ossa pneumatiche, dalla presenza di un becco e dal corpo ricoperto da piumaggio, presumibilmente derivati da dinosauri tetrapodi. d. sono mammiferi dotati di cloaca, come gli uccelli e i rettili, ovipari, come la maggior parte degli uccelli. L’uovo amniotico è comparso per la prima volta nei rettili, ma è caratteristico anche degli uccelli e dei monotremi. L’uovo amniotico ha rappresentato la più importante conquista evolutiva di adattamento all'ambiente terrestre.


assuefazione assimilazione Neanderthal Cro-Magnon

America Asia pure ibride

midollo allungato cervelletto poco molto

morbido duro trachee polmoni raggiate lobate

acque marine terre emerse 32. Risposta aperta. 33.

A B C D E 3 5 2 1 4


29

Capitolo A12 1. b

2. c 3. a 4. d 5. c 6.

Taiga Foresta pluviale tropicale

Tundra Deserto Foresta temperata decidua

Savana Prateria

Grandi diversità di erbivori pascolatori x

Medie latitudini, vegetazione arborea stratificata

x

Distesa di conifere, abbondanti muschi e licheni

x

Poche piante, brevissima stagione vegetativa

x

Piccoli mammiferi terricoli, spesso sociali x

Massima biodiversità tra insetti e uccelli x

Breve stagione vegetativa, molti insetti e uccelli

x

7. a 8. d 9. a 10. a 11. d 12. b 13. d 14. c 15. a 16. c 17. a. V; b. V; c. F; d. F e. F; f. V; g. V; h. F; i. V; j. V 18. a. intertidale/il giorno/notte

b. salmastre/ricche c. del deserto/notturni d. l’11%/emerse/conifere e. tundra/nel permafrost

19. a. pluviale temperata b. praterie temperate c. idrogeno solforato d. prateria a erbe basse e. coralli f. taiga

20. a. trasformazione/oligotrofico b. insetti/legno c. allagate/zanzare/bonificate d. zooplancton/eufotica/fitoplancton

21. d


30

22. Possibile bozza di risposta: Le barriere coralline sono sottoposte a molte minacce, in particolare l’inquinamento delle acque, la presenza di idrocarburi, la pesca invasiva, l'innalzamento delle temperatura dell’acqua, l'aumento dell'acidità degli oceani, tempeste e cicloni che ne impediscono la crescita. Di solito le barriere riescono a rigenerare le parti danneggiate dai cicloni nell’arco di dieci anni, ma poiché questi sono diventati più frequenti a causa dei cambiamenti climatici, la ripresa della barriera è rallentata. Anche l’intenso turismo contribuisce all’inquinamento a causa degli scarichi delle imbarcazioni usate per le visite guidate. Secondo studi recenti, intorno al 2030 il 70% delle barriere coralline potrebbe già essere scomparso e, sempre secondo questi studi, neppure la riduzione dei gas serra basterebbe per salvarle. Le barriere ospitano complessivamente un quarto delle specie marine presenti negli oceani. La loro perdita sarebbe drammatica, sia per il ruolo protettivo contro le correnti marine che mutando i loro corsi potrebbero causare sconvolgimenti in molte zone costiere sia perché il cambiamento degli habitat marini porterebbe conseguenze anche per l’industria della pesca (si calcola che indirettamente circa 500 milioni di persone potrebbero subirne le conseguenze) e, ovviamente, ci sarebbero conseguenze anche per l’industria del turismo.

23. Questo tipo di problema ha colpito più volte, nel passato più o meno recente, aree geografiche remote nelle quali, accidentalmente o volontariamente sono state introdotte specie sconosciute con effetti catastrofici per la popolazione animale e vegetale indigena (nelle Americhe, in Australia…).

24. a. Circa 15 milioni di anni fa, progressivamente, le foreste dell’Africa Australe hanno lasciato il posto alle praterie. In quel periodo la placca Eurasiatica si è scontrata con quella Africana. b. Le antilopi hanno contribuito e stravolto gli ecosistemi africani aumentando la biodiversità, rendendo l'habitat sfavorevole per le foreste e favorendo l'espansione delle acacie, che sono andate incontro a una radiazione adattativa. c. Le spine rappresentano una difesa delle piante nei confronti degli animali che si nutrono di vegetali. L’aumento della popolazione di antilopi è stato quindi associato a quello delle piante spinose, quella che viene detta coevoluzione. d. In questo caso sarebbe possibile che la macchia boscosa riprenda gradualmente il sopravvento sostituendo le praterie e sconvolgendo gli attuali equilibri ecologici.

25. a. è una pianta angiosperma monocotiledone, di altezza variabile da pochi centimetri a qualche metro. Alcune sono annuali e altre producono i loro semi più volte nel corso della vita e sono perenni. Seccano durante la stagione calda e sfavorevole, facendo sopravvivere i fusti sotterranei modificati (rizomi). b. è il bioma terrestre subtropicale caratterizzato da una vegetazione prevalentemente erbosa, con alberi e arbusti distanziati tra loro. c. è un bovide diffuso principalmente nella savana e nei deserti dell'Africa e dell’Asia, è munito di lunghe zampe e ha corna in entrambi i sessi. Sono abili corridori. d. è un mammifero carnivoro della famiglie dei felidi, abitante delle savane e delle praterie, ma adattabile a zone cespugliose e foreste. Si colloca all'apice della catena alimentare. La savana è caratterizzata da grandi estensioni di graminacee, che hanno sistemi radicali profondi tali da permettere loro di resistere a lungo alla siccità. Le graminacee sono la fonte di cibo principale per molti erbivori, tra i quali gazzelle e antilopi, a loro volta predate dai leoni che, appunto, sono alla vetta della catena alimentare.


31


poco stratificato molto stratificato nord sud

Sudamerica Nordamerica tropicale temperato scarse abbondanti

arboricoli terricoli polare bruno

Nordamerica Sudamerica dal terreno dalle piante ospiti

150 50 27. Possibile bozza di risposta: la foresta boreale si avvolge intorno al globo nella parte

superiore dell’emisfero settentrionale del Nordamerica e dell’Eurasia. Se la salute della foresta boreale è in crisi, mette a rischio il futuro di un ecosistema che costituisce quasi un terzo della copertura forestale del pianeta. I primi animali a soffrire di questa situazione sarebbero le alci, presenti in numero già limitato, e a rischio di estinzione. Anche cervi, ghiottoni, linci, lupi, renne, grizzly, tipici animali della foresta boreale sarebbero in pericolo. La foresta boreale, poiché è un’importante risorsa per l’industria della carta e del legname, supporta un vasto settore dell'economia in tutti i continenti, oltre a essere un elemento fondamentale degli ecosistemi a essa connessi.

28. A B C D 3 1 4 2

mader a soluzioni esercizi - zanichelli · a. gli scienziati, avendo un sistema classificazione...

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