Slide 1

Strutture e funzioni degli animali Unit 8

Slide 2

Obiettivi Riconoscere la correlazione tra strutture e funzioni ai diversi livelli di organizzazione gerarchica del corpo di un animale Conoscere la struttura e le funzioni dei tessuti epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso Comprendere come i diversi sistemi di organi lavorino insieme per garantire la funzionalit dellorganismo Apprendere quali sono i principali meccanismi con cui gli animali regolano il proprio ambiente interno Unit 8 Strutture e funzioni degli animali

Slide 3

3 Prova di competenza - Una passeggiata a testa in gi Qual il segreto dei gechi, quei piccoli animali, simili a lucertole, che riescono a camminare su muri e soffitti senza mai cadere?

Slide 4

Lezione 1 LORGANIZZAZIONE GERARCHICA NEGLI ORGANISMI ANIMALI 4

Slide 5

8.1Il corpo degli animali organizzato in livelli gerarchici 5 Lanatomia descrive le strutture di un organismo La fisiologia spiega le funzioni di quelle strutture Nel mondo vivente, le strutture sono organizzate in una gerarchia di livelli inclusi luno nellaltro A ogni livello, la combinazione dellorganizzazione strutturale e funzionale delle varie parti d origine a specifiche propriet emergenti

Slide 6

Livello di cellula Cellula muscolare A 6

Slide 7

Livello di cellula Cellula muscolare Livello di tessuto Tessuto muscolare A B 7

Slide 8

Livello di cellula Cellula muscolare Livello di tessuto Tessuto muscolare Livello di organo Cuore A B C 8

Slide 9

Livello di cellula Cellula muscolare Livello di tessuto Tessuto muscolare Livello di organo Cuore A B C D Livello di sistema di organi Sistema circolatorio 9

Slide 10

Livello di cellula Cellula muscolare Livello di tessuto Tessuto muscolare Livello di organo Cuore Livello di sistema di organi Sistema circolatorio Livello di organismo Molti sistemi di organi che interagiscono tra loro A B C D E 10

Slide 11

8.1Il corpo degli animali organizzato in livelli gerarchici 11 STEP BY STEP Descrivi i livelli di organizzazione che si possono osservare nel corpo di un organismo animale, a partire da quello delle singole cellule

Slide 12

8.2La forma di un animale il risultato di un processo di selezione naturale Spesso, quando organismi diversi si trovano ad affrontare le stesse sfide ambientali la selezione naturale trova soluzioni analoghe, plasmando adattamenti simili Si verificano cos fenomeni di evoluzione convergente 12

Slide 13

13 Tonno Pinguino Foca

Slide 14

14 Tonno

Slide 15

15 Pinguino

Slide 16

16 Foca

Slide 17

8.2La forma di un animale il risultato di un processo di selezione naturale STEP BY STEP Perch un tonno, un pinguino e una foca rappresentano un esempio di evoluzione convergente? 17

Slide 18

8.3I tessuti sono costituiti da cellule con struttura e funzioni comuni 18 Le cellule di un tessuto sono uguali tra loro e hanno forma e strutture adatte per svolgere funzioni specifiche Negli animali sono presenti quattro tipi principali di tessuto Tessuto epiteliale Tessuto connettivo Tessuto muscolare Tessuto nervoso

Slide 19

8.3I tessuti sono gruppi di cellule con struttura e funzioni comuni 19 STEP BY STEP Che cosa distingue un tessuto da una cellula e da un organo?

Slide 20

8.4Il tessuto epiteliale riveste la superficie esterna del corpo, le cavit interne e gli organi I diversi tipi di tessuto epiteliale prendono il nome in base a Numero di strati cellulari di cui sono costituiti Semplice: unico strato Stratificato: pi strati Pseudostratificato: come il semplice, ma sembra stratificato Forma delle cellule presenti sulla superficie libera Squamoso: cellule piatte Cubico Cilindrico 20

Slide 21

Superficie libera dellepitelio Nuclei delle cellule Tessuto sottostante Membrana basale (matrice extracellulare) Epitelio squamoso semplice (rivestimento interno degli alveoli polmonari) Epitelio cubico semplice (struttura di un tubulo renale) Epitelio cilindrico semplice (rivestimento interno dellintestino) Epitelio squamoso straticato (rivestimento interno dellesofago) Epitelio cilindrico pseudostraticato ciliato (rivestimento interno delle vie respiratorie) A B C D E 21

Slide 22

8.4Il tessuto epiteliale riveste la superficie esterna del corpo, le sue cavit interne e gli organi STEP BY STEP Secondo quale criterio vengono classificati i diversi tessuti di tipo epiteliale? 22

Slide 23

8.5Il tessuto connettivo collega tra loro tutti gli altri tessuti e li sostiene I tessuti connettivi vengono distinti in sei tipi principali Tessuto connettivo lasso: la sua matrice costituita da una trama larga di fibre Tessuto connettivo fibroso: possiede una matrice costituita da fasci paralleli di fibre di collagene addossati luno allaltro Tessuto adiposo: accumula il grasso in grandi cellule sferiche disposte molto vicine le une alle altre 23

Slide 24

8.5Il tessuto connettivo collega tra loro tutti gli altri tessuti e li sostiene Tessuto cartilagineo: forma una sorta di materiale scheletrico, molto resistente ma flessibile Tessuto osseo: possiede una matrice di fibre di collagene immerse in una sostanza minerale dura composta da sali di calcio, magnesio e fosforo Sangue: la sua matrice extracellulare, il plasma, liquida, si tratta di una soluzione acquosa in cui sono disciolti sali e proteine 24

Slide 25

Gocciole di grasso Tessuto adiposo Globuli bianchi Globulo rosso Sangue Plasma Tessuto connettivo Lasso (strato sottocutaneo) Fibre elastiche Fibra di collagene Cellula Tessuto connettivo broso (tendini e legamenti) Fibre di collagene Nucleo cellulare Cartilagine (parte terminale di un osso) Matrice Cellule di cartilagine Canale centrale Matrice Cellule che formano losso Osso B A F E D C 25

Slide 26

8.5Il tessuto connettivo collega tra loro tutti gli altri tessuti e li sostiene STEP BY STEP Perch il sangue considerato un tessuto connettivo? 26

Slide 27

8.6Il tessuto muscolare permette il movimento Il tessuto muscolare costituito da fasci di cellule allungate chiamate fibre muscolari Tessuto muscolare scheletrico: si ancora alle ossa per mezzo dei tendini ed responsabile dei movimenti volontari del corpo Tessuto muscolare cardiaco: forma il tessuto contrattile del cuore Tessuto muscolare liscio: privo di striature ed responsabile dei movimenti involontari del corpo 27

Slide 28

Unit muscolare contrattile Fibra muscolare Nucleo Fibra muscolare Giunzione tra due cellule Nucleo Fibra muscolare Muscolo cardiaco Muscolo liscio Muscolo scheletrico C B A 28

Slide 29

8.6Il tessuto muscolare permette il movimento STEP BY STEP Che cosa caratterizza il tessuto muscolare liscio rispetto a quello scheletrico e cardiaco? 29

Slide 30

8.7Il tessuto nervoso forma una rete di comunicazione Lunit strutturale e funzionale del tessuto nervoso la cellula nervosa o neurone, specializzata nella conduzione di impulsi elettrici Le cellule di sostegno della glia circondano e isolano gli assoni, e nutrono i neuroni 30

Slide 31

31

Slide 32

8.7Il tessuto nervoso forma una rete di comunicazione STEP BY STEP Quali tipi di cellule compongono il tessuto nervoso? 32

Slide 33

8.8Gli organi sono formati dallinsieme di pi tessuti Un organo un insieme di due o pi tessuti che collaborano per svolgere un compito preciso Il cuore, per esempio, costituito da tessuto muscolare, tessuto epiteliale, connettivo e nervoso Il tessuto epiteliale riveste le camere cardiache Il tessuto connettivo conferisce elasticit al cuore e rafforza le sue pareti I neuroni regolano il ritmo di contrazione della muscolatura cardiaca 33

Slide 34

Intestino tenue Lume Tessuto epiteliale Tessuto connettivo Tessuto muscolare liscio (2 strati) Tessuto connettivo Tessuto epiteliale (epitelio cilindrico) Lume 34

Slide 35

8.8Gli organi sono formati dallinsieme di pi tessuti STEP BY STEP Perch la capacit di pompare sangue costituisce una propriet emergente del cuore? 35

Slide 36

Tessuti e organi artificiali una terapia davanguardia Tessuto epiteliale cresciuto in laboratorio Vittime di gravi ustioni Diabetici affetti da ulcere della pelle Nel 2006 stato effettuato il primo trapianto di organi creati in laboratorio Vesciche, cresciute a partire da cellule prelevate direttamente dai pazienti, in modo da ridurre il rischio di rigetto 36 COLLEGAMENTO salute

Slide 37

37

Slide 38

8.9I sistemi di organi cooperano per sostenere le funzioni vitali Sistema respiratorio: deputato allo scambio di gas con lambiente Sistema muscolare: compie i movimenti, mantiene la postura e produce calore Sistema tegumentario: protegge da traumi, infezioni, caldo o freddo eccessivi, disidratazione 38

Slide 39

Sistema circolatorio Cuore Vasi sanguigni Sistema respiratorio Cavit nasale Laringe Trachea Bronco Polmone Sistema muscolare Sistema tegumentario Capelli Unghie Pelle Muscoli scheletrici Cartilagine Ossa Sistema scheletrico Ghiandola surrenale Pancreas Testicolo (maschio) Ovaia (femmina) Ipotalamo Ipofisi Tiroide Paratiroide Sistema endocrino C D F E B A 39

Slide 40

Cartilagine Ossa Sistema scheletrico Ghiandola surrenale Pancreas Testicolo (maschio) Ovaia (femmina) Ipotalamo Ipofisi Tiroide Paratiroide Sistema endocrino B A 40

Slide 41

Sistema circolatorio Cuore Vasi sanguigni Sistema respiratorio Cavit nasale Laringe Trachea Bronco Polmone C D 41

Slide 42

Sistema muscolare Sistema tegumentario Capelli Unghie Pelle Muscoli scheletrici F E 42

Slide 43

8.9I sistemi di organi cooperano per sostenere le funzioni vitali Sistema linfatico: restituisce al sistema circolatorio leccesso di fluidi presente nellorganismo e funziona come una parte del sistema immunitario Sistema immunitario: difende lorganismo dalle infezioni e dal cancro Sistema escretore: rimuove dal sangue le sostanze di scarto 43

Slide 44

8.9I sistemi di organi cooperano per sostenere le funzioni vitali Sistema digerente: scompone il cibo in sostanze chimiche adatte a fornire energia alle cellule Sistema riproduttore: produce gameti e ormoni sessuali Sistema nervoso: coordina le attivit del corpo rilevando gli stimoli, elaborando le informazioni e modulando le risposte dellorganismo 44

Slide 45

Sistema linfatico e sistema immunitario G, H Timo Midollo osseo Milza Ovidotto Ovaia Femmina Linfonodi Vasi linfatici Utero Vagina Sistema escretore Maschio Encefalo Vescicole seminali Prostata Dotto deferente Pene Uretra Testicolo Organo di senso Midollo spinale Sistema nervoso Nervi Esofago Fegato Stomaco Intestino tenue Sistema digerente Intestino crasso Ano Bocca Rene Uretere Vescica Uretra K J I L Sistema riproduttore 45

Slide 46

Sistema linfatico e sistema immunitario G, H Timo Midollo osseo Milza Linfonodi Vasi linfatici 46

Slide 47

Sistema escretore Esofago Fegato Stomaco Intestino tenue Sistema digerente Intestino crasso Ano Bocca Rene Uretere Vescica Uretra J I 47

Slide 48

Ovidotto Ovaia Femmina Utero Vagina Maschio Vescicole seminali Prostata Dotto deferente Pene Uretra Testicolo Sistema riproduttore K 48

Slide 49

Encefalo Organo di senso Midollo spinale Sistema nervoso Nervi L 49

Slide 50

8.9I sistemi di organi cooperano per sostenere le funzioni vitali STEP BY STEP Quali sono i sistemi di organi maggiormente coinvolti nella regolazione e nel controllo dellattivit degli altri sistemi? 50

Slide 51

Lezione 2 GLI SCAMBI CON LAMBIENTE ESTERNO 51

Slide 52

8.10Gli adattamenti strutturali favoriscono gli scambi tra gli animali e il loro ambiente Per sopravvivere, gli animali devono scambiare sostanze con il proprio ambiente Ladattamento evolutivo che garantisce scambi adeguati con lambiente rappresentato dalla presenza di ripiegamenti delle superfici, generalmente interne 52

Slide 53

8.10Gli adattamenti strutturali favoriscono gli scambi tra gli animali e il loro ambiente I sistema respiratorio permette lo scambio di gas Il sistema digerente permette di acquisire sostanze nutritive ed eliminare le sostanze non assorbite Il sistema escretore permette di eliminare i prodotti di scarto del metabolismo 53

Slide 54

54 Ambiente esterno Bocca Cibo Animale CO 2 O2O2 Sistema respiratorio d Bl oo Sistema digerente Cuore Sostanze nutritive Sistema circolatorio Intestino Sistema escretore Cellule del corpo Liquido interstiziale Ano Sostanze non assorbite (feci) Prodotti di riuto metabolico (urina)

Slide 55

8.10Gli adattamenti strutturali favoriscono gli scambi tra gli animali e il loro ambiente STEP BY STEP In che modo la struttura di polmoni e intestino assolve alla funzione di scambio con lambiente? 55

Slide 56

Omeostasi: le condizioni dellambiente esterno possono subire variazioni anche di rilievo, ma i meccanismi omeostatici regolano lambiente interno in modo da contrastare e rendere minimi i cambiamenti interni 56 8.11Gli animali regolano finemente lambiente interno

Slide 57

57

Slide 58

8.11Gli animali regolano finemente lambiente interno La maggior parte dei sistemi di controllo omeostatici regolata da meccanismi a feedback negativo Il cambiamento di una certa variabile stimola il sistema nel suo complesso a riportarla nella condizione di partenza 58

Slide 59

8.11Gli animali regolano finemente lambiente interno I meccanismi di controllo prevedono la presenza di Recettore: sensore per la variabile da controllare Stimolo: cambiamento dalla variabile che induce una risposta da parte del sistema Effettore: lapparato in grado di influenzare la variabile da controllare Centro di controllo: apparato che elabora le informazioni raccolte dal sensore e induce le risposte adeguate 59

Slide 60

Le ghiandole sudoripare secernono sudore che, evaporando, raffredda il corpo I vasi sanguigni della pelle si dilatano e il calore viene disperso La temperatura diminuisce Il termostato spegne i meccanismi di raffreddamento La temperatura sale sopra i livelli normali La temperatura scende sotto i livelli normali Il termostato spegne i meccanismi di riscaldamento Omeostasi: la temperatura interna del corpo di circa 36-38 C La temperatura aumenta I vasi sanguigni della pelle si restringono, riducendo la perdita di calore I muscoli scheletrici si contraggono rapidamente provocando i brividi, che generano calore Il termostato nel cervello attiva i meccanismi di riscaldamento Il termostato nel cervello attiva i meccanismi di raffreddamento 60

Slide 61

8.11Gli animali regolano finemente lambiente interno STEP BY STEP Spiega in che modo regolata la temperatura corporea negli esseri umani 61