Ecosistema

• È un habitat “naturale” costituito da un insieme di piante e animali che sfruttano al meglio le risorse dell’ambiente in cui vivono per sopravvivere. Tale ecosistema ha impiegato milioni di anni per formarsi e spesso degli eventi hanno causato l’estinzione di parecchie speci di animali e piante.

Componenti biotiche e abiotiche

• Biotiche: esseri viventi (piante e animali)• Abiotiche: acqua, minerali, aria, ecc.Gli esseri viventi sfruttano le componenti

abiotiche e biotiche per sopravvivere.

Ciclo dell’energia

• In quasi tutti gli ecosistemi l’energia viene fornita dal sole; le piante attraverso la fotosintesi trasformano sostanze inorganiche presenti nel terreno e nell’aria in sostanze organiche: carboidrati (zuccheri), grassi e proteine.

La catena alimentare

• Produttori: trasformano la materia inorganica (minerali, acqua, aria) in riserve alimentari (amidi e zuccheri). Tale ruolo èsvolto dalle piantemediante la fotosintesi clorofilliana, sfruttando l’energia solare.

La catena alimentare

• Consumatori: traggono il nutrimento da altri organismi. Si suddividono in:

Consumatori primari: erbivori che si cibano direttamente dei produttori (es: coniglio, cervo)

Consumatori secondari: carnivori che si cibano di consumatori primari (es: volpe, gatto)

Consumatori terziari: carnivori che si cibano di erbivori e altri carnivori (es: leone, orca)

NB: gli onnivori (es: orso) occupano un ruolo diverso a seconda di ciò che si nutrono.

La catena alimentare

• Decompositori: sono generalmente dei batteri che trasformano la materia organica (resti animali e vegetali) in sostanze utilizzabili dai produttori.

L’uomo e l’ambiente

• L’uomo è inserito nei vari ecosistemi presenti sul pianeta; spesso li modifica per nutrirsi e sostenere le proprie attività, a volte li distrugge e ne crea di artificiali (agricoltura, città).

Agricoltura, allevamento e ambiente

Si stima che circa il 40% della superficie terrestre sia utilizzata per agricoltura e allevamento. In molte zone, soprattutto nel Sud America, si assiste al fenomeno della deforestazione, soprattutto per dare spazio all’allevamento (le foreste producono gran parte dell’ossigeno). La deforestazione provoca, soprattutto nelle zone tropicale, dilavamento del terreno e desertificazione.

Agricoltura e allevamento: differenza di consumo di risorse

• 1 kg. di patate: 500 litri d’acqua• 1 kg. di grano: 900 litri d’acqua• 1 kg. di mais: 1.400 litri d’acqua• 1 kg. di riso: 1.900 litri d’acqua• 1 kg. di fagioli di soja: 2.000 litri d’acqua• 1 kg. di carne di pollo: 3.500 litri d’acqua• 1 kg. di carne bovina: da 25.000 a 100.000

litri d’acqua

Su un ettaro (10000m2) di terreno agricolo. Se lo coltiviamo a patate possiamo produrne in un anno

25mila kg. Se lo destiniamo aforaggio da dare agli animali da

allevamento, alla fine otterremosolo 60 kg di proteine animali.

Quante persone sfama un ettaro di terra:• patate –> 22 persone• riso -> 19 persone• mais -> 17 persone• grano -> 15 persone• latte -> 2 persone• pollo -> 2 persona• uova -> 1 persona• carne -> 1 persona

Consumo medio di carne

• Italia 41 Kg/anno

Lago aral

• Prosciugato per l’irrigazione soprattutto delle piantagioni di cotone. Per produrre una maglietta di cotone servono circa 2000 litri di acqua.

1989 2008

Inquinamento

• Dell’acqua• Del suolo• Dell’ariaCon sostanze prodotte della proprie attività

Attività inquinantiAgricoltura: pesticidi, diserbanti, fertilizzantiIndustria: fumi e sostanze di scarto varieAllevamento: deiezioni animaliProduzione di energia elettrica e riscaldamento: fumi e

sostanze di scartoTrasporti di merci e persone: fumi e sostanze dai gas di

scarico

Le sostanze inquinanti

• Possono provocare problemi vari agli organismi viventi e all’uomo stesso

Malattie, tumori, disturbi di vario genere• Possono provocare alterazioni

dell’ecosistema e del clima (es: buco nell’ozono)

L’anidride carbonica (CO2)

• L’anidride carbonica non è una sostanza tossica ed è prodotta dalla respirazione degli esseri viventi e dalla combustione di sostanze a base di carbonio (legna, carbone, benzina, ecc). Le piante ritrasformano l’anidride carbonica in sostanza organica mediante la fotosintesi producendo anche ossigeno.

Effetto serraI raggi del sole colpiscono la terra e diventano calore. Questo calore, che normalmente verrebbe disperso nello spazio, viene tenuto invece sulla terra dai gas serra e la temperatura del pianeta aumenta con i problemi che tutti conosciamo

Buco nell’ozono

• La molecola di ossigeno che normalmente respiriamo è costituita da 2 atomi di ossigeno (O2).

• La molecola di ozono è costituita da 3 atomi di ossigeno (O3) e si crea quando ci sono scariche elettriche. L’ozono si accumula nell’atmosfera creando una bariera che ci protegge dai raggi ultravioletti.

• Alcuni gas prodotti dalle attività industriali e agricole/allevamento come metano e CFC (vietati, usati nei frigoriferi e climatizzatori) distruggono questo strato di ozono.

Organismo vivente

• È un’entità unicellulare o pluricellulare, in grado di riprodursi in discendenti che ereditano geneticamente le caratteristiche del genitore.

• La biochimica degli esseri viventi si basa sul carbonio oltre a numerose sostanze

• Tutti gli esseri viventi sono costituiti da cellule capaci di svolgere tutte le funzioni proprie dei viventi

• I viventi sono esseri complessi e altamente integrati

Organismo vivente

• Ogni struttura e ogni attività sono codificate nel genoma (DNA)

• Il metabolismo sono le reazioni chimiche capaci di sfruttare energia esterna per rinnovare, accrescere o riparare le strutture dell'organismo

• La crescita è una caratteristica degli organismi viventi

• Possono cambiare nel tempo adattandosi all'ambiente

• Interagiscono con l'ambiente e tra di loro

Struttura cellula

• Membrana cellulare: sottile rivestimento che protegge la cellula. Fa passare l'acqua e la mantiene al suo interno.

• Citoplasma: soluzione acquosa dalla consistenza gelatinosa all'interno della cellula

• Citoscheletro: struttura proteica a cui sono ancorati gli organelli della cellula

Organi cellula

• Lisosomi: “sistema digerente” della cellula; digerisce e distrugge le molecole esterne che entrano nella cellula. Si occupa anche della distruzione degli organelli da rigenerare.

• Mitocondri: addetti alla respirazione cellulare. Ricava energia dalla sostanza nutritiva, ossigeno e acqua e producendo anidride carbonica e varie sostanze di scarto.

• Centrioli: partecipano alla riproduzione (duplicazione) della cellula

• Nucleo: contiene il DNA, che in pratica è il progetto della cellula e ne determina caratteristiche e funzionamento

• L'apparato di Golgi rielabora, seleziona ed esporta i prodotti cellulari

• Ribosomi: si occupano della sintesi proteica (costruiscono le proteine)