L. Scientifico “G. Rummo” - Benevento

Prof.ssa R. Spagnuolo

Test n. 4

Dalle olimpiadi delle Scienze Naturali 2009

PARTE QUINTA – I letterati e la Scienza

Le 10 domande che seguono riguardano gli insetti. Esse sono introdotte da un testo letterario di Primo Levi al quale dovrai fare

riferimento per fornire le risposte. Scrivi la risposta a ciascuna domanda nel foglio risposte allegato.

Molti scrittori, autori di opere letterarie famose, hanno manifestato spiccato interesse per la biologia. Oltre a testimoniare la

buona formazione scientifica dell’autore, alcune opere evidenziano anche la capacità di osservare, descrivere e riflettere sulla

complessità della vita. Un autorevole esempio è offerto da Primo Levi che, noto soprattutto per opere come Se questo è un uomo,

ci fornisce in questo brano l’opportunità di conoscere anche le sue doti di naturalista.

(…) Se a un ipotetico zoologo esperto di uccelli e mammiferi, ma ignaro di insetti, si raccontasse che esistono centinaia di migliaia di

specie animali, fra loro diversissime, che hanno inventato il modo di costruirsi una corazza sfruttando un originale derivato del

glucosio e dell’ammoniaca; che quando, con la crescita questi animaletti «non stanno più nella pelle», ossia in questa corazza

inestensibile, essi la gettano e se ne fanno un’altra più grossa; che nella loro breve vita, essi si trasformano assumendo forme più

diverse fra loro che una lepre da un luccio; che corrono, volano, saltano e nuotano, e si sono saputi adattare a quasi tutti gli

ambienti del pianeta; che in un cervello che pesa una frazione di milligrammo essi sanno immagazzinare le arti del tessitore, del

ceramista, del minatore, dell’assassino per veleno, del trappolatore, della nutrice; che si possono cibare di qualsiasi sostanza

organica, viva o morta, ivi comprese quelle sintetizzate dall’uomo; che alcune di essi vivono in società estremamente complesse, e

praticano la conservazione dei cibi, il controllo delle nascite, la schiavitù, le alleanze, le guerre, l’agricoltura, e l’allevamento del

bestiame; ebbene, questo improbabile zoologo si rifiuterebbe di credere. Direbbe che il modello - insetto viene dalla fantascienza:

ma che se esistesse veramente, esso sarebbe per l’uomo un competitore terribile, e a lungo andare lo sgominerebbe. (…)

Tratto da: Primo Levi, L’altrui mestiere, Einaudi

1. Gli insetti sono animali:

a) celomati, vertebrati, con simmetria bilaterale, senza metameria.

b) celomati, invertebrati, con simmetria radiale, metamerici.

c) celomati, invertebrati, con simmetria bilaterale, metamerici.

d) acelomati, invertebrati, con simmetria bilaterale, metamerici.

e) celomati, invertebrati, con simmetria bilaterale, senza metameria.

2. Gli insetti sono animali:

a) protostomi, come gli uccelli e i mammiferi.

b) deuterostomi, come gli uccelli e i mammiferi.

c) deuterostomi, come gli anellidi e i molluschi.

d) protostomi, come i platelminti e gli anellidi.

e) nei quali durante lo sviluppo embrionale si forma per prima l’ano e solo successivamente la bocca.

3. Nella sua opera Levi afferma “si sono saputi adattare a quasi tutti gli ambienti del pianeta” e quindi gli animali a cui si riferisce

hanno avuto grande successo evolutivo. L’affermazione è valida poiché gli insetti sono:

a) caratterizzati da piccole dimensioni e dalla metamorfosi, dotati di organi di senso molto sensibili, possono respirare per

diffusione o mediante trachee, possono alimentarsi e spostarsi in modi diversi.

b) caratterizzati da piccole dimensioni e dalla metamorfosi, dotati di organi di senso molto sensibili, possono respirare

mediante trachee, polmoni o branchie, possono alimentarsi e spostarsi in modi diversi.

c) caratterizzati da piccole dimensioni ma non da metamorfosi, dotati di organi di senso molto sensibili, possono respirare

per diffusione o mediante trachee, possono alimentarsi e spostarsi in modi diversi.

d) caratterizzati da grandi dimensioni e dalla metamorfosi, dotati di organi di senso sensibili, possono respirare per

diffusione o mediante trachee, possono alimentarsi e spostarsi in modo diverso.

e) caratterizzati da piccole dimensioni e dalla metamorfosi, dotati di organi di senso sensibili, possono respirare solamente

mediante polmoni o branchie, possono alimentarsi e spostarsi in modo diverso.

4. La “corazza” degli insetti che contiene un derivato del glucosio e dell’ammoniaca è costituita da un polisaccaride il cui nome è:

a) Peptidoglicano.

b) Proteoglicano.

c) Chitina.

d) Saccarosio.

e) Cellulosa.

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5. Quando Levi scrive l’espressione “non stanno più nella pelle”, intende riferirsi;

a) alla metamorfosi che consiste in una trasformazione sia fisica sia metabolica degli animali.

b) alla muta che avviene periodicamente e consente anche l’eliminazione di sostanze di scarto.

c) allo sviluppo embrionale che, a partire dall’uovo fecondato, attraverso i processi di segmentazione, gastrulazione e

morfogenesi, porta alla formazione dell’insetto che emerge dall’uovo.

d) sia alla metamorfosi sia allo sviluppo embrionale.

e) sia alla muta sia alla metamorfosi.

6. L’affermazione di Levi “essi si trasformano assumendo forme più diverse fra loro che una lepre da un luccio” ti fa pensare:

a) alla muta che avviene periodicamente e consente anche l’escrezione di sostanze di scarto.

b) allo sviluppo embrionale che, a partire dall’uovo fecondato, attraverso i processi di segmentazione, gastrulazione e

morfogenesi porta alla formazione dell’insetto che emerge dall’uovo.

c) alla metamorfosi che consiste in una trasformazione sia fisica che metabolica degli animali.

d) sia alla muta sia allo sviluppo embrionale.

e) sia alla muta sia alla metamorfosi.

7. Quale tra gli elenchi seguenti comprende solo insetti che, come scrive Levi, “corrono, volano, saltano e nuotano, e si sono saputi

adattare a quasi tutti gli ambienti del pianeta”?

a) farfalle, mosche, zecche, pidocchi, scarafaggi, cimici, millepiedi, grilli, vespe.

b) farfalle, mosche, pidocchi, scarafaggi, scorpioni, cimici, grilli, vespe.

c) farfalle, mosche, pidocchi, cimici, grilli, ragni, vespe, formiche.

d) mosche, pidocchi, scarafaggi, cimici, grilli, vespe, formiche, scarabei.

e) farfalle, mosche, zecche, pidocchi, scarafaggi, scorpioni, cimici, grilli.

8. Gli esseri “che si possono cibare di qualsiasi sostanza organica, viva o morta” sono:

a) autotrofi, parassiti o saprofiti.

b) eterotrofi, parassiti o saprofiti.

c) eterotrofi esclusivamente parassiti.

d) autotrofi esclusivamente saprofiti.

e) sia autotrofi sia eterotrofi, parassiti o saprofiti.

Dalle olimpiadi delle Scienze Naturali 2008

PARTE SETTIMA – Esperimenti con il porcellino di terra

Le 4 domande che seguono riguardano alcuni esperimenti sul comportamento del porcellino di terra, un comune abitatore del

terreno. Esse sono introdotte da una figura alla quale dovrai fare riferimento per fornire le risposte. Scrivi la risposta a ciascuna

domanda nel foglio risposte allegato

La Figura che segue mostra un esperimento realizzato con l’isopode Armadillidium, il comune porcellino di terra.

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9. Gli esperimenti 1 e 3 dimostrano che gli animali integri sono:

a) Chemiotassici positivi

b) Fototassici negativi

c) Fototassici positivi

d) Sia fototassici che chemiotassici

e) Non fototassici

10. Quale fra le seguenti affermazioni è errata?

a) Gli animali si muovono in direzione della luce;

b) L’orientamento avviene grazie a recettori simmetrici, equamente stimolati dalla luce;

c) Se vengono disposte due sorgenti luminose di uguale intensità, l’animale procede verso un punto ugualmente distante dalle

due sorgenti prima di dirigersi verso destra o sinistra;

d) L’esperimento schematizzato in 2 dimostra che l’asportazione di un fotorecettore non altera il comportamento di

Armadillidium.

e) Ogni organismo è dotato di programmi comportamentali che lo pongono in grado di reagire a determinati stimoli.

11. L’isopode (ordine di crostacei) Armadillidium appartiene al phylum degli Artropodi e respira per mezzo di branchie addominali.

L’animale attua il comportamento descritto nella Figura precedente solo quando l’ambiente in cui vive è molto secco, o dopo un

improvviso innalzamento della temperatura, mentre quando l’ambiente è umido, si allontana dalla sorgente luminosa. Quale fra

queste affermazioni riguardanti il porcellino di terra è falsa?

a) È un crostaceo;

b) Il comportamento sopradescritto ha valore adattativo;

c) Possiede meccanismi di termoregolazione autonomi;

d) Quando l’ambiente è secco, si muove attivamente verso la luce sino a quando, trovato un nuovo ambiente umido, si

allontana dalla luce;

e) È un animale metamerico.

12. I porcellini di terra posseggono corazze segmentate di mediocre resistenza che permettono all'animaletto di appallottolarsi in

modo da proteggere anche le parti ventrali che sono praticamente sprovviste di corazzatura propria. Lo scheletro esterno del

porcellino di terra è costituito da:

a) Cellulosa

b) Cheratina

c) Chitina

d) Tessuto osseo

e) Cartilagine

Dalle olimpiadi delle Scienze Naturali 2006

PARTE SESTA - La storia del dottor Semmelweis (1818-1865)

Le 6 domande che seguono riguardano un esempio di rigorosa applicazione del metodo scientifico: gli studi sulla febbre puerperale e

sulla sua modalità di trasmissione. Esse sono introdotte da un breve testo al quale dovrai fare riferimento per fornire le risposte.

Scrivi la risposta a ciascuna domanda nel foglio risposte allegato.

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Il brano che segue è tratto da un articolo che ricorda il lavoro intrapreso dal medico ungherese Ignác Semmelweis per sconfiggere

la temibile febbre puerperale che prima della scoperta dei microrganismi patogeni uccideva un grande numero di donne. Dopo aver

letto il brano rispondi alle domande che seguono.

“Come metodo di prevenzione, il medico ungherese propose un'efficace e semplice pratica di disinfezione delle mani dei medici e

degli studenti prima che essi effettuassero le visite ginecologiche. Delle ciotole contenenti una soluzione di cloruro di calcio

furono sistemate all’ingresso del reparto e tutti coloro che dovevano avere contatti con le pazienti avevano l’obbligo di lavarsi le

mani con questo disinfettante. I risultati di questa innovativa pratica furono sorprendenti. Negli ultimi sette mesi del 1847, nella

prima divisione dell’Allgemeines Krankenhaus (Ospedale di Vienna), si registrarono solo 56 decessi su 1841 donne ricoverate.

Questo voleva dire che la mortalità era scesa dal 30% al 3%, nel giro di pochi mesi. A marzo ed agosto del 1948 non ci fu, nel

reparto di Semmelweis, nessun decesso.”.

13. Il grafico riportato sotto riproduce il numero di decessi per febbre puerperale registrati nel periodo 1841-1846 in due

diversi reparti dell’Ospedale di Vienna dove lavorava il dottor Semmelweis. Quale conclusione si può trarre dalla lettura

del grafico?

a) Il numero dei decessi per ogni 100 parti è stato lo stesso per i due reparti presi in considerazione.

b) Il numero dei decessi per ogni 100 parti è stato maggiore per il secondo reparto e si è mantenuto tale per tutto il periodo

di osservazione.

c) Il numero complessivo dei decessi è stato uguale per i due reparti.

d) Il numero dei decessi per ogni 100 parti è stato maggiore per il primo reparto e si è mantenuto tale per tutto il periodo di

osservazione.

e) Nel secondo reparto il numero di decessi si è mantenuto sempre molto basso

14. Il primo reparto era frequentato da medici e studenti di medicina che la mattina effettuavano autopsie e dopo si recavano a

fare le visite; il secondo reparto era invece gestito da ostetriche ed infermiere che non effettuavano autopsie, ma solo visite. Quale

delle seguenti affermazioni ti sembra scientificamente più valida?

a) Le informazioni fornite non hanno nessun significato ai fini del fenomeno che si sta studiando.

b) Le pazienti del primo reparto erano emotivamente più stressate dalle visite ginecologiche dei medici.

c) Le pazienti del secondo reparto avevano, mediamente, una costituzione fisica più forte e quindi meno vulnerabile alle

infezioni, di quelle del primo reparto.

d) Le pazienti del primo reparto erano più anziane, partorivano con più difficoltà ed erano più frequentemente soggette a

contrarre infezioni.

e) C’era una precisa relazione tra l’attività svolta in sala autoptica dai medici e dagli studenti che dopo si recavano a visitare

le pazienti nel primo reparto e l’insorgere della febbre puerperale.

15. Si sa da molto tempo che la febbre puerperale è, nella maggioranza dei casi, provocata da streptococchi del gruppo B e da

batteri anaerobi e, in minore misura da stafilococchi. I batteri elencati responsabili di questa patologia sono:

a) Tutti organismi eucarioti, ad eccezione degli stafilococchi.

b) Tutti organismi eucarioti, ad eccezione degli streptococchi.

c) Tutte organismi procarioti, tranne i batteri anaerobi.

d) Tutti organismi procarioti, appartenenti al Regno Monere, sottoregno Archibatteri

e) Tutti organismi procarioti, appartenenti al Regno Monere, sottoregno Eubatteri

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16. Si sa da tempo che il calore è un mezzo per ottenere la distruzione dei microrganismi. Perché Semmelweis non avrebbe

ottenuto la stessa drastica riduzione dei casi di mortalità da febbre puerperale, se avesse consigliato ai medici e agli studenti di

sciacquare le mani con acqua calda (40°-50°C), invece che col disinfettante, prima di visitare le pazienti?

a) Perché gli agenti patogeni della febbre puerperale non sono sensibili al calore.

b) Perché per uccidere i microrganismi avrebbe dovuto consigliare ai medici di immergere le mani in acqua bollente per

alcuni minuti, cosa impossibile per ovvie ragioni.

c) Perché il calore uccide solo i microrganismi che sono presenti nelle cellule che hanno infettato.

d) Perchè i batteri sono uccisi solo dal calore secco (utilizzo delle stufe a secco).

e) Perché si sarebbero sviluppate forme batteriche resistenti al calore.

17. L’azione dei vari tipi di disinfettanti si esercita a vari livelli della cellula batterica: denaturazione delle proteine, solubilizzazione

dei lipidi di membrana, alterazione della membrana plasmatica, ecc. Se l’agente patogeno della febbre puerperale fosse stato un

virus, i metodi di disinfezione praticati normalmente per le cellule batteriche sarebbero risultati inefficaci perché:

a) I virus presentano una spiccata resistenza genetica ai vari tipi di disinfettanti (specie resistenti).

b) Le particelle virali non sono sensibili ai vari disinfettanti perché hanno dimensioni minori di quelle dei comuni batteri.

c) I virus non hanno una struttura cellulare, ma solo un involucro proteico, il capside, che racchiude un acido nucleico.

Tranne dosi elevate di formaldeide e di acidi o basi concentrati i vari disinfettanti non hanno azione su di essi.

d) Le infezioni da virus sono sostenute da un numero maggiore di agenti patogeni per cui sarebbero necessarie quantità

eccessive di prodotti disinfettanti per avere qualche possibilità di debellare l’infezione.

e) Le particelle virali sono difficilmente attaccabili dai normali disinfettanti perché si vanno a localizzare nelle zone più

interne delle cellule aggredite.

18. Una delle cause che erano state invocate per spiegare l’elevato numero di casi di febbre puerperale nell’ospedale di Vienna, era

quella fantasiosa di attribuire l’insorgere dell’infezione alla presenza del prete che, accompagnato da un chierichetto che suonava

la campanella, attraversava le corsie per portare l’estrema unzione alle pazienti moribonde. Questa inquietante presenza avrebbe

provocato, secondo questa pseudoteoria, una grave agitazione nelle partorienti con conseguenze mortali per la loro salute.

Semmelweis rifiutò questa spiegazione e con un procedimento scientifico, frutto di lucida razionalità, dimostrò la totale falsità di

questa ipotesi. Sono proposte di seguito alcune soluzioni. Dite, secondo voi, quale di queste fu adottata dal medico ungherese:

a) Si adoperò per cercare di convincere i suoi avversari che la presenza del prete avrebbe dovuto portare serenità e

speranza alle partorienti e non agitazione.

b) Si adoperò per impedire che per un certo tempo il prete e il suo assistente passassero per una parte del reparto in

modo da poter registrare i casi di decesso che si sarebbero verificati per confrontarli con quelli dell’altra parte del

reparto, dove il prete con il suo assistente continuava a passare.

c) Impedì assolutamente la presenza del prete in tutti i reparti dell’ospedale.

d) Chiese al sacerdote di intensificare la sua presenza in tutti i reparti.

e) Chiese alla Diocesi di Vienna di mandare un altro sacerdote.

Dalle olimpiadi delle Scienze Naturali 2004

PARTE OTTAVA – Un gruppo animale veramente particolare: i celenterati

Le 8 domande che seguono riguardano i celenterati, il gruppo animale comprendente i polipi e le meduse. Esse sono introdotte da un

testo e da una figura ai quali dovrai fare riferimento per fornire le risposte. Scrivi la risposta a ciascuna domanda nel foglio risposte

allegato.

Un aspetto molto interessante della biologia dei celenterati è che nel loro ciclo si alternano due forme fondamentali: il polipo e la

medusa. Il polipo è immobile, vive generalmente ancorato al substrato e presenta una forma cilindrica con la bocca posizionata in

alto; la medusa è invece liberamente natante e presenta l’apertura orale situata inferiormente. La caratteristica forma a ombrello

della sua parte superiore la fa assomigliare a una sorta di polipo capovolto con i tentacoli situati inferiormente. In alcuni celenterati

è presente solo la forma a polipo; in altri solo quella a medusa; in altri ancora, come in Aurelia, nel ciclo vitale si alternano

entrambe le forme. La figura che segue mostra proprio il ciclo vitale di Aurelia.

L. Scientifico “G. Rummo” - Benevento

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19. L’alternarsi nel ciclo vitale di individui diversi e di modalità riproduttive anch’esse diverse si definiscono:

a) Alternanza di generazioni.

b) Alternanza di riproduzioni

c) Metameria.

d) Metagenesi.

e) Strobilazione.

20. Nel ciclo di Aurelia la riproduzione sessuale avviene:

a) Nel polipo.

b) Nelle efire.

c) Nelle meduse.

d) Nelle planale.

e) Sia nel polipo che nelle meduse.

21. Polipo e medusa sono individui:

a) Entrambi aploidi.

b) Entrambi diploidi.

c) La medusa è diploide, il polipo aploide.

d) La medusa è aploide, il polipo diploide.

e) Dipende da caso a caso.

22. Il livello di organizzazione raggiunto dai celenterati è di tipo

a) Tessutale.

b) Cellulare.

c) Organico.

d) Dei sistemi di organi.

e) Subcellulare.

23. I celenterati sono animali

a) Diblastici, cioè con il corpo costituito da due strati.

b) Triblastici, cioè con il corpo costituito da tre strati.

c) Celomati, cioè con una cavità generale del corpo interamente compresa nel mesoderma.

d) Pseudocelomati, cioè con una cavità generale del corpo non interamente compresa nel mesoderma.

e) Proctodeati, cioè provvisti di ano.

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24. Giovanni ha portato in classe un piccolo rametto di corallo. Nel cambio dell’ora, prima dell’arrivo dell’insegnante di scienze, tra

gli alunni sorge una discussione:

Giovanni sostiene che il corallo appartiene proprio al gruppo dei Celenterati.

Per Franca, invece, non si tratta nemmeno di un essere vivente, perché i coralli sono costituiti esclusivamente da sostanza

inorganica.

Per Mario i coralli sono esseri viventi, ma appartengono al regno vegetale.

Per Anna i coralli sono invece animali, ma con un livello di organizzazione più semplice rispetto a quello dei celenterati.

Per Michele, infine, i coralli sono animali molto complessi, sicuramente più delle meduse e dei polipi.

Chi ha ragione?

a) Giovanni.

b) Franca.

c) Mario.

d) Anna.

e) Michele.

25. Nel ciclo vitale dei celenterati è presente una larva ciliata, la planula, capace di nuotare nell’acqua. Solo successivamente essa si

fissa al substrato, trasformandosi in polipo. La presenza nel ciclo dei celenterati di tre forme diverse (polipo, medusa e planula),

consente al gruppo di conseguire contemporaneamente tre diversi importanti obiettivi:

I – colonizzare nuovi spazi

II – moltiplicarsi in modo rapido

III – assicurare alla specie la variabilità genetica

Quali di questi obiettivi sono raggiunti grazie a ciascuna delle tre forme?

a) I grazie alla medusa e al polipo; II grazie al polipo; III grazie alla planula.

b) I grazie al polipo e alla planula; II grazie al polipo; III grazie alla planula.

c) I grazie alla medusa e alla planula; II grazie alla medusa; III grazie al polipo.

d) I grazie alla medusa e alla planula; II grazie alla medusa; III grazie alla medusa.

e) I grazie alla medusa e alla planula; II grazie al polipo; III grazie alla medusa.

26. La bocca dei celenterati è circondata da una corona di tentacoli che presentano sulla loro superficie particolari cellule urticanti

dette cnidociti. Il loro scopo è di:

a) Stordire gli eventuali aggressori.

b) Favorire la riproduzione sessuale.

c) Paralizzare le prede.

d) Difendere l’animale dai microrganismi parassiti.

e) Sono vere a) e c).

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Prof.ssa R. Spagnuolo

CHIAVI

DOMANDA

DOMANDA

1 C 16 B

2 C 17 C

3 B 18 B

4 C 19 D

5 B 20 C

6 C 21 B

7 D 22 A

8 B 23 A

9 C 24 A

10 D 25 E

11 C 26 E

12 C

13 D

14 E

15 E