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La nuova biologia.bluSeconda edizione

David Sadava, David H. HillisH. Craig Heller, Sally Hacker

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Capitolo A10

La biodiversità:procarioti, protisti e funghi

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Temi del capitolo

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1. La classificazione degli organismi /1

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A Linneo si deve l’introduzione della nomenclatura binomiale per dare un nome agli organismi.Il primo termine indica il genere, il secondo la specie (es. Apis mellifera).

Linneo si è basato sul concetto di specie morfologica: un gruppo di organismi che presentano aspetto molto simile tra loro. Oggi sappiamo che gli organismi di una specie possono essere anche molto differenti tra loro.

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1. La classificazione degli organismi /2

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Una specie biologica è un gruppo di popolazioni naturali realmente o potenzialmente interfeconde e riproduttivamente isolate dalle altre.

La speciazione è il processo con cui una specie sisuddivide in due o più specie figlie, che da lì in poi evolvonosecondo linee distinte.

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1. La classificazione degli organismi /3

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La classificazione si basa sulla ricostruzione della filogenesi, che è la descrizione della storia evolutiva e dei rapporti di parentela tra gli organismi.

Un albero filogenetico illustrale tappe principali della storia evolutiva di specie, generi, famiglie, ordini, classi, phyla e regni.

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1. La classificazione degli organismi /4

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La ricostruzione degli alberi filogenetici si basa sulla morfologia di un organismo sui suoi geni, sui fossili e sulle somiglianze nello sviluppo.

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Rispondi1. Come viene indicata una specie?2. Su quale criterio si basava Linneo per distinguere specie

differenti?3. Qual è il criterio per definire una specie più adottato attualmente?

Scegli le parole

1. Nelle specie con un elevato …................... sessuale, i maschi sono molto diversi dalle femmine.

2. Le specie figlie evolvono secondo linee comuni / distinte.

Ora tocca a te

Uno studio suggerisce che LUCA (Last Universal Common Ancestor) abbia una struttura simile all’organulo acidocalcisoma, presente in tutti e tre i domini della vita. Fai una ricerca e scrivi una scheda.

DIMMI LA TUA! Specie e razze

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2. I procarioti: batteri e archei /1

Archei e batteri sono due domini di organismi unicellulari procarioti che attuano la scissione binaria e sono in grado di adattarsi a qualsiasi tipo di ambiente.

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2. I procarioti: batteri e archei /2

Le cellule batteriche si presentano in tre forme principali:

•cocchi; •bacilli;•spirilli.

Alcuni si muovono grazie a uno o più flagelli.

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2. I procarioti: batteri e archei /3

I batteri presentano una parete cellulare che contiene il peptidoglicano, che è invece assente nella parete cellulare degli archei.

La colorazione di Gramdistingue i batteri in due gruppi:•Gram positivi•Gram negativi

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2. I procarioti: batteri e archei /4

Lo scambio di DNA tra batteri può avvenire per:•trasformazione batterica, •trasduzione•coniugazione.

Da questi meccanismi deriva la variabilità genetica dei batteri.

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Coniugazione tra due batteri

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2. I procarioti: batteri e archei /5

I procarioti si procurano energia e nutrimento in quattro modi diversi:

•batteri fotoautotrofi usano la luce come fonte di energia;

•batteri chemioautotrofi ricavano l’energia da reazioni chimiche che coinvolgono composti organici;

•batteri chemioeterotrofi ottengono energia e carbonio consumando parti di altri organismi;

•batteri fotoeterotrofi usano la luce come fonte di energia ma assumono il carbonio da altri organismi.

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2. I procarioti: batteri e archei /6

I procarioti svolgono numerose azioni utili per la biosfera: alcuni sono produttori (come i cianobatteri), altri decompositori, altri ancora azotofissatori.

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Cianobatteri aggregati in una colonia

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2. I procarioti: batteri e archei /7

Gli archei sono un dominio di organismi unicellulari capaci di sopravvivere ad ambienti estremi come le sorgenti sulfuree (termofili e acidofili), le saline (alofili estremi) e il tubo digerente dei ruminanti (metanogeni).

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2. I procarioti: batteri e archei /8

I procarioti formano comunità microbiche che li rendono più resistenti.

Gli studi del microbiota umano hanno dimostrato che esistono migliaia di specie batteriche adattate a crescere in varie parti del nostro corpo e fondamentali per la nostra salute.

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Rispondi1. Che cosa differenzia batteri e archei?2. Quali sono le forme più comuni che può avere un batterio?3. Come si riproducono i batteri?4. Che cosa sono i cianobatteri?

Scegli le parole1. Gli archei ….......... vivono in ambienti molto salati, come le

saline.2. Molti procarioti si muovono per mezzo di appendici articolate /

flagelli.3. Il microbiota / biofilm è nocivo per l’uomo.

Ora tocca a teI batteri non sono tutti uguali e a volte anche lo stesso batterio può

avere effetti molto diversi sulla nostra salute. Fai una ricerca sulconcetto di «ceppo batterico» e individua alcuni ceppi di E. coli

dannosi, utili e innocui.

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3. I protisti /1I protisti sono eucarioti unicellulari e pluricellulari con riproduzione asessuata o sessuata.

Possono avere forme e stili di vita molto diversi.

I protozoi (tra cui amebe, ciliati, foraminiferi, radiolari) sono unicellulari ed eterotrofi.

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3. I protisti /2Le alghe unicellulari sono protisti fotosintetici.

Comprendono i dinoflagellatie le diatomee.

Gli oomiceti sono protisti filamentosi che comprendono alcune specie parassite di piante. I funghi mucillaginosi vivono negli ambienti umidi.

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3. I protisti /3

Le alghe brune sono protisti pluricellulari fotosintetici marini.

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Rispondi

1. Quali sono le caratteristiche principali dei protisti?2. Come funziona il vacuolo alimentare dei parameci?

Scegli le parole1. I dinoflagellati sono produttori secondari / primari negli

ecosistemi marini.2. I gusci delle alghe rosse / diatomee hanno dato origine a

giacimenti di petrolio.

Ora tocca a teDal nome si intuisce che gli oomiceti una volta erano classificati

come funghi. Ipotizza quali possono essere gli aspetti che hannospinto i tassonomi a inserire gli oomiceti tra i protisti.

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4. I funghi /1Il regno dei funghi comprende specie eterotrofe pluricellulari e unicellulari, che possono essere saprofite, parassite o mutualiste.

La struttura dei funghi si basa sulle ife, filamenti dotati di una parete cellulare di chitina.

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4. I funghi /2I funghi si dividono in:•zigomiceti (alcune muffe);•ascomiceti (muffe, lieviti, tartufi);•basidiomiceti (vesce, funghi a cappello, funghi a mensola).

Sono tutti eterotrofi che si nutrono per assorbimento.

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Zigomiceti Ascomiceti Basidiomiceti

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4. I funghi /3I funghi si riproducono per via asessuata, di solito tramite spore, oppure per via sessuata in seguito alla fusione tra ife di tipi sessuali diversi.

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4. I funghi /4I licheni sono associazioni mutualistiche tra un fungo e un organismo fotosintetico.

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Rispondi

1. Che caratteristiche hanno i funghi?2. Qual è la struttura di un fungo pluricellulare?3. Come avviene la riproduzione nei funghi?4. Che cosa significa «saprofita»?

Scegli le parole1. Una micorrizza / un lichene è una simbiosi tra un fungo e un

cianobatterio.2. In alcuni funghi, le spore sono prodotte da strutture specializzate

chiamate corpi …................

Ora tocca a teDiversi documentari e riviste divulgative scientifiche spesso parlano

di funghi in grado di generare «insetti zombie». Fai una ricercain Rete e scrivi una scheda in cui spieghi questo fenomeno.

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5. Gli agenti microbici delle malattie /1

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SALUTE

SALUTE

Con la scoperta dell’associazione diretta tra microrganismi e malattia si è cominciato a studiare i meccanismi di infezione dei patogeni.

Le conseguenze di un’infezione batterica dipendono da:

•invasività del patogeno, cioè dalla abilità a moltiplicarsi nel corpo dell’ospite;

•tossigenicità, cioè dalla capacità di produrre tossine dannose.

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5. Gli agenti microbici delle malattie /2

Esistono diversi gruppi di batteri patogeni per gli esseri umano, tra cui le clamidie, le spirochete, i clostridi, gli enterobatteri e gli stafilococchi.

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5. Gli agenti microbici delle malattie /2

Le infezioni causate da funghi patogeni sono dette micosi. Un esempio di micosi è la candida.

Le infezioni causate dai protisti possono essere anche molto gravi, come la malaria, causata dal plasmodio e trasmessa attraverso la puntura dellazanzara Anopheles.

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Rispondi1. Quando è stata dimostrata l’origine microbica delle malattie?2. Come fa un microrganismo ad avere successo come

patogeno?3. Che cosa sono le endospore?

Scegli le parole1. I clostridi / Gli sporozoi appartengono a un gruppo di protozoi

simbionti / parassiti.2. Le spirochete sono batteri mobili e fotoautotrofi /

chemioeterotrofi.

Ora tocca a teQuando si parla di un’infezione batterica si usano spesso due

termini: «invasività» e «tossigenicità». Approfondisci il significato di

queste parole e cerca in Rete il loro valore per cinque infezioni batteriche a tua scelta.

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