Scienze Schema cap 32/33/34/35

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Categoria:Biologia
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Testo

Capitolo 23
Procarioti e virus
Virus: singoli pezzi di informazione genetica
I virus formano un regno a se stante. Essi sono costituiti da acido nucleico (RNA o DNA) racchiuso da un involucro proteico o capside. Essi si riproducono solo all’interno di cellule utilizzando gli enzimi e gli altri dispositivi metabolici di queste, duplicando il loro DNA e formando nuovi capsidi proteici. Dunque essi senza il supporto delle cellule sono inerti.
Le loro dimensioni variano da 17 a 300 nanometri. Possono essere classificati e caratterizzati dal tipo di acido nucleico e dall’aspetto specifico del capside che puт avere la forma di un elica o di piani triangolari assemblati a poliedro.

Capitolo 32
Energia e metabolismo
2. La respirazione
La liberazione di energia dalle molecole della digestione viene sprigionata tramite la loro ossidazione. Per respirazione si intende:
Quelle reazioni a livello cellulare di cui sono protagonisti i mitocondri
A livello di organismo, l’assunzione di ossigeno e l’espulsione dell’anidride carbonica
Il consumo di ossigeno и direttamente proporzionale al fabbisogno energetico. Questo in stato di riposo viene detto metabolismo basale.
Diffusione e pressione atmosferica
In tutte le cellule lo scambio gassoso avviene per diffusione (spostamento di particelle da un luogo di alta concentrazione a uno di bassa concentrazione). La pressione (=concentrazione) dell’aria al livello del mare и di 1 atm.
Il passaggio di gas и da valutarsi un gas alla volta: и necessario valutare la pressione parziale del gas in n ambiente e nell’altro, poi sappiamo che i due tenderanno a bilanciarsi. un gas puт cosм essere acquistato o ceduto dal sangue a seconda che l’aria circostante (in pressione parziale) ne contenga di piщ o di meno.
Ambienti con pressioni basse fanno diminuire l’ossigeno nel sangue e possono causare debolezza, al contrario situazioni opposte dove la pressione и molto alta non presentano problemi se non vi sono sbalzi veloci di pressione perchй in questo caso si formano emboli (bollicine nel sangue) che possono causare la morte.
Evoluzione degli apparati respiratori
Le molecole possono muoversi solo per spazi inferiori al millimetro per diffusione quindi solo piccolissimi animali possono fare a meno di un sistema respiratorio e circolatorio.
Gli insetti hanno un sistema di tubuli o trachee che portano l’aria direttamente nei tessuti senza un tramite come il sangue. Tuttavia questo sistema и limitato dal fatto che puт funzionare solo su animali di piccole dimensioni.
Evoluzione delle branchie
Le branchie inizialmente avevano uno scopo di nutrimento. In seguito si svilupparono come sistema di respirazione. L’acqua viene pompata dalla bocca nelle branchie dove il sangue scorre in verso opposto per rendere piщ efficace il trasferimento di ossigeno. Alcuni pesci per soddisfare il loro bisogno di ossigeno nuotano con la bocca aperta in continuazione.
Evoluzione dei polmoni
I polmoni sono cavitа interne in cui viene pompata l’aria e in cui avviene lo scambio gassoso. Essi sono meno pratici delle branchie ma l’aria и una fonte di ossigeno di gran luna migliore dell’acqua. I polmoni non sono essenziali ma hanno il vantaggio non indifferente di poter essere umidi senza una grande evaporazione dell’acqua. Esistono alcuni animali che affiancano le branchie con dei polmoni ma non sono molto frequenti. Gli anfibi e i rettili hanno polmoni meno sviluppati rispetto ad altri vertebrati ma piщ sviluppati rispetto ai pesci polmonati. Essi hanno sviluppato la trachea. Gli anfibi respirano anche tramite la pelle, i rettili no.
La respirazione nei polmoni avviene come flusso di massa in seguito alla ventilazione polmonare.
La respirazione in animali di grandi dimensioni: alcuni principi
Nei grandi animali l’ossigeno si muove sia per flusso di massa sia per diffusione. Esso segue i passaggi:
Passaggio dell’ossigeno dal mezzo (aria/acqua) all’epitelio umido con capillari sottili. (Polmoni/branchie)
Movimento per flusso di massa dell’ossigeno dal sangue ai tessuti, diffusione dal sangue ai liquidi interstiziali alle cellule.
L’anidride carbonica segue il percorso inverso.
3 L’apparato respiratorio Umano
L’aria entra nei polmoni tramite il naso i la bocca. Il condotto che porta ai polmoni и attrezzato per fermare particelle estranee ed eliminarle (il muco). Le cavitа riscaldano anche l’aria prima che essa giunga ai polmoni. Dal naso l’aria passa dalla faringe, dalla laringe (dove vi sono le corde vocali). Dopo la laringe l’aria scende nella trachea che и sostenuta da anelli cartilaginei. La trachea finisce nei bronchi che si suddividono fino ai bronchioli. Le particelle estranee e il muco vengono normalmente spinti alla laringe dove vengono riversati nell’esofago per essere digestite.
Gli scambi gassosi avvengono negli alveoli all’estremitа dei bronchioli. Ogni alveolo (0,1 - 0,2 mm) и circondato da numerosi capillari. La membrana fra il sangue e l’aria и di soli 0,5 micrometri. Vi sono quasi 300 milioni di alveoli nei polmoni umani fornendo una superficie gigantesca per lo scambio. I polmoni sono circondati da una membrana detta pleure che secerne dei liquidi per favorire lo slittamento dei tessuti esterni ai polmoni durante la dilatazione di questi.
Meccanica respiratoria
A controllare l’inspirazione e l’espirazione sono i muscoli intercostali e il diaframma. Nella respirazione orale solo in 10% dell’aria subisce lo scambio.
Trasporto e scambio di gas
L’emoglobina e la sua funzione
La parte liquida del sangue non potrebbe portare grandi quantitа di ossigeno in quanto esso и insolubile nel plasma ma grazie ai pigmenti respiratori la capacitа di trasporto и moltiplicata di circa 70 volte. Il pigmento dei vertebrati и l’emoglobina, quello dei molluschi e degli artropodi и l’emocianina (la differenza и l’eme: rame anzichй ferro). Un’altra differenza и che nel sangue dei molluschi il pigmento circola liberamente, nei vertebrati invece esso и legato ai globuli rossi. Un globulo rosso trasporta anche 265 milioni di molecole di emoglobina.
L’emoglobina и una molecola con quattro subunitа, ciascuna con un eme. L’eme и costituito da un atomo di ferro e un anello porfirinico. Ogni eme trasporta una molecola di ossigeno, quindi una molecola di emoglobina trasporta quattro molecole di ossigeno. Le molecole di ossigeno vengono aggiunte una alla volta. Il fatto che l’ossigeno si leghi o meno all’emoglobina dipende dalla pressione parziale dell’ossigeno nel plasma.
Nei tessuti l’ossigeno passa perchй la sua pressione parziale и minore. L’anidride carbonica a differenza dell’ossigeno, и solubile nel plasma, quindi il suo trasporto и piщ semplice. Tuttavia essa viene trasformata in bicarbonato tramite un legame con l’acqua. in cui si libera uno ione idrogeno. Quindi quando c’и un grande quantitа di anidride carbonica che viene riversata nel sangue, aumenta l’aciditа di questo e l’emoglobina perde la sua affinitа con l’ossigeno. Cosм dove vi sono parti che stanno lavorando automaticamente viene loro fornito piщ ossigeno.
La mioglobina e la sua funzione
La mioglobina assomiglia a una subunitа dell’emoglobina ed и presente nei muscoli scheletrici, essa ha una maggiore affinitа per l’ossigeno quindi lo “ruba” all’emoglobina e lo conserva. Cede l’ossigeno solo quando il muscolo и sotto intenso sforzo fisico и l’ossigeno dell’emoglobina non basta.
Controllo della respirazione
La respirazione и controllata dai neuroni del tronco celebrale che tramite i neuroni motori del midollo fanno contrarre il diaframma e gli altri muscoli coinvolti nella respirazione. Tuttavia per quanto automatica, essa и piщ controllabile del battito cardiaco.
Il respiro и anche controllato da alcuni recettori posti nell’arteria carotidea che controllano il tasso di ossigeno, ioni idrogeno (e quindi l’aciditа), e anidride carbonica (questi ultimi due sono strettamente legati). I sensori sono molto sensibili e fanno variare la respirazione.
Capitolo 33
Energia e metabolismo
3. La circolazione sanguigna
Il sangue и il mezzo di trasporto di tutte le molecole da quelle nutritive a quelle respiratorie ai rifiuti dell’organismo, agli anticorpi, gli enzimi, gli ormoni ecc..
Il sangue
L’uomo medio possiede circa 6 litri di sangue, 8% del suo peso corporeo. Il 60% di questo и composto dal plasma (liquido paglierino composto al 90% di acqua), l’altro 40% sono i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine.
Plasma
Ad eccezione dell’ossigeno e dell’anidride carbonica trasportati dall’emoglobina, tutte le altre molecole vengono trasportate disciolte nel plasma. Disciolte si trovano anche delle proteine che hanno il compito di aumentare il potenziale osmotico del sangue (cosм da impedire una perdita di liquido verso i tessuti) inoltre esse trasportano ioni, grassi, colesterolo e altre molecole insolubili.
Vi sono tre categorie di proteine importanti: albumina (mantiene il potenziale osmotico), fibrinogeno (funzione coagulante del sangue), e le globuline (responsabili del sistema immunitario).
Globuli Rossi
I globuli rossi sono cellule in cui il nucleo e gli altri corpuscoli cellulari sono stati espulsi o eliminati. Il globulo contiene solo emoglobina e in caso di danni и incapace di auto-ripararsi a causa della sua mancanza di strutture. La vita di un globulo rosso dura circa 120-130 giorni. Il tasso di ricambio dei globuli rossi и di circa 2 milioni al secondo.
Globuli bianchi
La quantitа di globuli bianchi и circa 1000 volte inferiore di quella dei globuli rossi. Essi non contengono emoglobina e hanno un nucleo. Essi hanno un ruolo fondamentale nella risposta immunitaria. Hanno infatti la possibilitа di migrare anche nei liquidi interstiziali. Essi sono pseudopodi e fagocitari e sono creati nel midollo osseo e nella milza.
Piastrine
Questi dischi ovali sono parti di citoplasma entro involucri piщ grandi di una cellula normale. Essi sono sacchetti di risorse chimiche che promuovono la coagulazione del sangue e riparano le rotture dei vasi sanguigni.
Coagulazione del sangue
La coagulazione del sangue и un fenomeno molto complesso che avviene quando il plasma viene a contatto con una molecola nota come fattore tissutale che si trova sulla superficie esterna di molti tipi diversi di cellule ma non su quelle del rivestimento interno dei vasi sanguigni.
La molecola che inizia il coagulamento и la tromboplastina che trasforma la protrombina in trombina, la quale a sua volta trasforma il fibrinogeno in fibrina.
La fibrina si agglutina creando una rete che impedisce al sangue di uscire dal vaso leso dando vita ad un coagulo. Anche posto in contenitori estranei come una provetta il sangue coagula lasciando un liquido chiamato siero. Ovviamente esistono meccanismi che limitano la coagulazione ma per oggi sono ancora sconosciuti.
L’emofilia и una malattia in cui la coagulazione manca di un suo fattore fondamentale che deve essere iniettato altrimenti il sangue non coagulerа.
Il sistema cardiovascolare
Nei vertebrati il sistema cardiovascolare и, complessivamente, forato dai vasi che formano un sistema chiuso e dal cuore, un organo muscolare formato da alcune camere.
I vasi sanguigni
Vi sono due tipi di vasi sanguigni:
ARTERIE: sono quei vasi che portano il sangue fuori dal cuore e si dividono in a seconda del loro diametro in: arterie (la piщ grossa и l’aorta), arteriole e capillari (vasi molto piccoli). Le pareti delle arterie sono piщ spesse e robuste e costituite da tre strati, il piщ interno и endotelio (tessuto epiteliale), lo strato intermedio (tessuto muscolare liscio e fibre elastiche), lo strato esterno (collagene e altri tessuti di sostegno). Grazie alla loro elasticitа le arterie si dilatano quando il sangue viene pompato in esse per poi rilasciarsi lentamente.
VENE: sono quei vasi che portano il sangue verso il cuore esse si dividono in: vene (la cui piщ grande и la vena cava), e venule. Anche le vene sono formate da tre strati, che sono perт piщ sottili, meno elastici e piщ flessibili.
Capillari e diffusione
Il cuore, le arterie e le vene sono le vie utilizzate per portare il sangue ai capillari e per raccoglierlo da essi. Le pareti dei capillari sono costituite solo dall’endotelio e a causa della loro lunghezza e delle dimensioni molto piccole, il sangue circola lentamente favorendo lo scambio di gas come ossigeno ed anidride carbonica, ormoni e altre sostanze attraverso i tessuti circostanti.
Il cuore
Con l’evoluzione del cuore si sono sviluppati principalmente tre modelli:
PESCI: essi possiedono un cuore suddiviso in atrio che riceve il sangue e in un ventricolo che pompa nei vasi il sangue ossigenato tramite i capillari delle branchie. A causa di ciт la forza propulsiva del battito cardiaco и smorzata. Ciт rende il flusso sanguigno e quindi la circolazione sistemica relativamente lenta.
ANFIBI: in essi ci sono due atri, uno riceve sangue ossigenato dai polmoni e l’altro sangue deossigenato dalla circolazione sistemica; tutti e due gli atri si svuotano in un unico ventricolo. non diviso. Sebbene ciт il sangue ossigenato, и pompato nella circolazione sistemica mentre il sangue deossigenato viene pompato ai polmoni e anche alla pelle umida, un’importante sito di scambio gassoso negli anfibi
UCCELLI e MAMMIFERI: essi presentano un cuore separato longitudinalmente in cuore destro e sinistro, ciascuno con un atrio e un ventricolo, il cuore destro riceve sangue dai tessuti e lo pompa nei polmoni dove si ossigena; dai polmoni il sangue ossigenato va al cuore sinistro da cui viene pompato ad alta pressione nei tessuti. Questo tipo di sistema circolatorio и necessario per mantenere un alto tasso metabolico.
Il cuore umano
Il cuore и costituito dal muscolo cardiaco. Il sangue povero di ossigeno entra nell’atrio destro attraverso due grosse vene la vena cava superiore e quella inferiore, di qui и spinto nel ventricolo destro che lo pompa nei polmoni. Al suo ritorno entra tramite le vene polmonari nell’atrio sinistro che poi lo immette nel ventricolo sinistro; da qui viene pompato nel corpo tramite l’aorta.
Il sangue si accumula negli atri che hanno pareti sottili poi tramite una contrazione immettono il sangue simultaneamente nei ventricoli i quali poi con una sola contrazione pomperanno il sangue. Le valvole del cuore si chiudono opportunamente per non far rifluire il sangue.
Il volume di sangue pompato ogni minuto viene detta gittata cardiaca (circa 5 litri al minuto).
Oltre a pompare, il cuore, secerne anche ormoni (il peptide cardiaco) che regolano in modo per ora non chiaro il volume e la pressione del sangue.
Regolazione del battito cardiaco
Il battito cardiaco non si genera dal segnale di un nervo motorio ma si origina all’interno del muscolo cardiaco stesso. La contrazione si origina nel nodo senoatriale (o pacemaker) che si trova nell’atrio destro. Questa parte di tessuto muscolare и in grado di iniziare spontaneamente la contrazione. Il segnale infatti da questo nodo si espande per tutto il muscolo cardiaco che si contrae. Circa 1/10 di secondo dopo la stimolazione gli impulsi stimolano un secondo tessuto nodale: il nodo atrioventricolare. Da questo nodo gli impulsi si diramano tramite il fascio di His (fascio nervoso) alle pareti del ventricolo destro e sinistro facendoli contrarre simultaneamente. Il controllo su atri e ventricoli и leggermente sfasato cosicchй prima avvenga la contrazione atriale poi quella ventricolare.
Le contrazioni del cuore possono essere studiate tramite un elettrocardiogramma che tramite elettrodi misura le emissioni elettriche di ogni contrazione.
Sul pacemaker agiscono i nervi del simpatico e del parasimpatico e in piщ l’adrenalina. Questi elementi hanno la funzione di aumentare e diminuire la frequenza del battito cardiaco.
Circuiti Vascolari
Esistono due circuiti: quello sistemico e quello polmonare.
In quello polmonare il sangue dal cuore passa ai polmoni, si ossigena e torna nel cuore tramite le quattro arterie polmonari.
Il circuito sistemico и piщ complesso ed esteso, dall’aorta si dirama in diverse arterie che portano il sangue alle diverse parti del corpo. Fra queste le arterie coronarie destra e sinistra portano il sangue al muscolo cardiaco stesso. Un’altra ramificazione porta il sangue al cervello. se questa circolazione viene interrotta per anche solo 5 secondi si perde conoscenza e dopo pochi minuti vi sono danni irreversibili al cervello.
Nella circolazione sistemica vi sono alcuni sistemi portali, ossia parti in cui il sangue scorre in due distinti letti capillari con numerose diramazioni. Questo avviene ad esempio tramite la vena porta epatica che porta il sangue dall’apparato digerente al fegato dove vi и una diramazione in due letti capillari dove il sangue viene ripulito per poi essere rimandato al cuore tramite la vena cava inferiore. Inoltre quest’organo riceve sangue ossigenato dall’arteria epatica.
La pressione sanguigna
A causa della forza con cui il sangue viene pompato dal cuore, vi и una certa pressione all’interno delle arterie che ovviamente varia ogni volta che il cuore si contrae o si rilassa (la pressione minima e massima in un adulto normale и di 120 / 80 mm Hg). La velocitа del flusso sanguigno и direttamente proporzionale alla pressione, tuttavia i meccanismi di regolazione sono costituiti da dei muscoletti che chiudono o aprono le arteriole in seguito a stimolazioni del simpatico o all’azione di determinati ormoni come l’adrenalina. La regolazione ha diversi scopi ed effetti. la perdita dei sensi per esempio fa cadere a terra il soggetto in modo da non dover piщ superare la forza gravitazionale per raggiungere il cervello.
Man mano che il sangue passa nei circuiti vascolari la sua pressione diminuisce. La pressione cos и massima nell’aorta e va man mano decrescendo raggiungendo la periferia del corpo. Il ritorno del sangue и facilitato invece: nelle vene vi sono delle valvole a coda di rondine che impediscono il riflusso, inoltre una spinta viene data dai muscoli scheletrici che si contraggono.
Centro di regolazione cardiovascolare
Questo centro, collocato nel midollo allungato coordina le contrazioni dei muscoletti delle arterie con i battiti del cuore e viceversa. Se i vasi sono particolarmente dilatati il cuore deve aumentare i battiti per mantenere la pressione. Numerosi sensori della pressione nelle carotidi ad esempio contribuiscono a questo sistema.
Il sistema linfatico
I liquidi, come sappiamo, non attraversano una parete solo in relazione al potenziale osmotico ma anche in base alla pressione. Cosм la pressione nelle estremitа arteriose dei capillari la pressione и tale che alcuni liquidi passano dal sangue ai tessuti. Tuttavia la pressione delle ectremitа venose con pressione piщ bassa riassorbono questi liquidi quasi in toto. In casi sfortunati puт succedere che del liquido ristagni producendo un edema. Questi liquidi in eccesso vengono raccolti dal sistema linfatico, simile per certi versi a quello sanguigno, che li porta nella vena cava superiore. Il liquido viene spinto all’interno dei dotti con lo stesso sistema delle vene (tramite le valvole e le contrazioni muscolari). Sparsi per il corpo vi sono dei linfonodi che producono leucociti, ed eliminano le particelle estranee prima che vengano immesse nel sangue.

Capitolo 34
Omeostasi:
1. La risposta immunitaria
Con l’evoluzione gli organismi hanno sviluppato l’omeostasi: l’abilitа di mantenere costanti le caratteristiche dell’organismo.
Difese non specifiche
Barriere anatomiche
Il primo fronte difensivo del corpo и il rivestimento della pelle ricca di cheratina, una sostanza che rende la pelle una barriera inespugnabile finchй questa si mantiene intatta. Parte di questo fronte sono anche le mucose presenti nel sistema respiratorio, e costantemente bagnate da sostanze antimicrobiche. Oltre a questi esiste anche lo stomaco che possiede un ambiente molto acido e il tratto intestinale inferiore ricco di batteri “che difendono il proprio territorio”.
Risposta infiammatoria
Quando un microrganismo riesce ad attraversare l’epitelio un secondo fronte difensivo formato da agenti presenti nel flusso sanguigno e in quello linfatico, le cellule della zona lesionata liberano l’istamina e altre sostanze chimiche le quali aumentando la permeabilitа dei capillari vicini permettono ai globuli bianchi di raggiungere facilmente la zona ferita e quindi di intervenire. Questi eventi costituiscono la risposta infiammatoria che rende la ferita gonfia, calda, rossa e dolente.
I globuli bianchi molto simili a quelli rossi sono prodotti da cellule staminali autoproducenti presenti nel midollo delle ossa lunghe. Inoltre si dividono in:
GRANULOCITI: classificati a seconda della loro sensibilitа ai coloranti come neutrofili, eosinofili e basofili. Sono fagocitari e possiedono proteine antimicrobiche, enzimi litici dei lisosomi che distruggono i batteri una volta fagocitati;
MONOCITI: essi riconoscono sostanze chimiche liberate dai batteri e quando intervengono si trasformano in macrofagi, diventando piщ grossi e fagocitari. Questi si trovano nei linfonodi, nella milza, nel fegato, nei polmoni e nei tessuti connettivi. La febbre ad esempio и causata dalla risposta infiammatoria;
Interferoni
Essi sono altri meccanismi di difesa diversi poichй sono attivi solo contro i virus e stimolano le stesse cellule del corpo a resistere ad essi. Essi sono fatti di piccole proteine e agiscono secondo questo schema: quando una cellula и invasa da un virus, libera interferone il quale successivamente interagisce con i siti recettori di membrana delle cellule circostanti. Queste cellule producono enzimi antivirali che impediscono la traduzione dell’RNA messaggero virale in proteina.
Sistema immunitario
Il sistema immunitario и la risposta immunitaria ad alta specificitа e consta di due fasi: una risposta primaria all’attacco iniziale di un invasore e una rapida risposta secondaria ai successivi attacchi da parte dello stesso agente. La specificitа della risposta deriva dalle azioni e interazioni di cellule dette linfociti B, prodotti nel midollo osseo e linfociti T, prodotti nel timo.
Il sistema immunitario и presente un po’ in tutti gli apparati: digerente, escretore, linfatico, nel midollo osseo, nel timo nella milza e nelle tonsille.
Gli agenti ad alta specificitа sono in gran parte presenti nei linfonodi, masse di tessuto spugnoso divise in comparti da tessuto connettivo. Essi sono presenti soprattutto nelle zone del collo, delle ascelle, e dell’inguine e hanno funzione di filtri per rimuovere dalla corrente circolatoria microbi, particelle estranee detriti tissutali e cellule morte. Ma riescono anche ad intrappolare batteri e altri microrganismi grazie a una densa popolazione di linfociti e macrofagi.
Linfociti B e formazione di anticorpi
I linfociti B sono i protagonisti della risposta immunitaria che si basa sugli anticorpi (o immunoglobine). Gli anticorpi si legano a molecole estranee creando antigeni (“sostanza che genera anticorpi”) si creano cosм anticorpi specifici. Quasi ogni proteina estranea o polisaccaride o superficie esterna di un cellula batterica possono agire da antigene.
Caratteristiche dei linfociti B
I linfociti B circolano con il flusso sanguigno e sono ammassati nei linfonodi, nella milza o in altri tessuti linfatici. Sono piccoli, rotondi, non in grado di dividersi e metabolicamente inattivi, la loro proliferazione ha luogo nei follicoli dei linfonodi. Quando si attivano producono due tipi di cellule: le plasmacellule (fabbriche di anticorpi spacializzati) e le cellule di memoria (che producono anticorpi ma sono piщ longeve).
Azione e struttura degli anticorpi
Gli anticorpi agiscono in tre modi differenti: possono ricoprire le particelle estranee e provocarne l’agglutinazione, possono combinarsi con le particelle estranee in modo da interferire con alcune loro attivitа vitali e poi in combinazione con componenti del sangue dette complemento possono provocare la lisi e la distruzione delle cellule estranee. Il complemento si trova nel sangue, и formato da almeno 11 proteine e funzionano come enzimi litici, cioи producono la rottura delle cellule estranee, oltre a ciт possono ricoprire la cellula estranea e favorire la fagocitosi da parte di altre cellule e quindi stimolare la risposta infiammatoria. Ogni anticorpo ha quattro subunitа, due catene leggere identiche di circa 214 amminoacidi e due catene pesanti che ne hanno circa il doppio. Entrambe hanno sequenze di amminoacidi costanti e parti variabili della lunghezza di circa 107 amminoacidi. All’interno delle parti variabili ci sono sequenze uguali e la variazione nella posizione di circa 40 amminoacidi cioи i siti in grado di riconoscere e legare un antigene specifico.
Il principale anticorpo circolante и la gammaglobulina.
Teoria della selezione clonale nella formazione degli anticorpi
E’ nota una teoria sulla selezione clonale degli anticorpi secondo la quale esiste un anticorpo generico capace di rispondere a una vasta gamma di attacchi. In aggiunta vi sono poi anticorpi specifici.
Linfociti T e risposta immunitaria mediata da cellule
In realtа vi и una seconda risposta immunitaria: si tratta dei linfociti T e delle interazioni cellula-cellula. A differenza dei linfociti B, attivi contro batteri e tossine, i linfociti T sono attivi contro cellule eucariote. Essi attaccano la cellula e la fanno collassare in modo da far uscire i batteri che verranno poi eliminati dai linfociti B.
Si dividono in cellule T helper, cellule T soppressori e citotossiche che agiscono contro le cellule eucariote infettate.
6 Trapianti di tessuti
Trasfusioni di sangue
Il trapianto piщ diffuso и la trasfusione che puт essere fatale a causa della risposta immunitaria. I gruppi sanguigni principali sono: A, B, AB e 0. Il gruppo и determinato geneticamente e A e B possono essere codominanti (caso di AB), mentre 0 и recessivo. Dal gruppo dipende quali antigeni hanno i globuli rossi.
Fattore Rh
Un antigene in particolare puт creare problemi: si tratta del fattore Rh. Durante la gravidanza se il neonato ha il fattore e la madre no, non causa gravi problemi a meno che il fattore non passi nel sangue materno che possa produrre anticorpi mettendo in pericolo la vita del neonato.
Anche in una seconda gravidanza il neonato verrebbe messo in pericolo.
7 Disturbi del sistema immunitario
Malattie autoimmuni e allergie
In alcuni casi il sistema immunitario non funziona e attacca le cellule del proprio corpo, questi casi sono le malattie autoimmuni. Incluse in queste malattie sono le allergie in cui particelle estranee (inspirate o ingerite) stimolano la produzione di anticorpi IgE. Questi anticorpi si attaccano alle mastcellule del tessuto connettivo e stimolano la liberazione di istamina che causa arrossamenti e infiammazioni. I disturbi vanno da dermatiti, spasmi, diarrea ma possono causare anche uno shock anafilattico quando i vasi sanguigni si dilatano e causano una caduta della pressione.
Sindrome da immunodeficenza acquisita (AIDS)
Scoperto nel 1981 questo virus causa la distruzione del sistema immunitario rendendo la vittima esposta a moltissime malattie.
Il virus dell’AIDS e i suoi effetti
Alcune glicoproteine della superficie del virus si incastrano perfettamente con le molecole T4 delle cellule T helper e le penetra. Una volta all’interno della cellula viene rilasciato l’RNA che per transcriptasi inversa modifica il DNA della cellula. Questo DNA complementare puт rimanere latente per qualche tempo ma a un certo punto inizia la duplicazione a una velocitа maggiore di qualsiasi altro virus conosciuto. Vengono prodotti in quantitа massiccia altri virus che vanno a infettare altre cellule fino a far dilagare il virus su tutte le cellule. Questa produzione sovrabbondante uccide le cellule T helper indebolendo il sistema immunitario.
Il primo segno di infezione и l’ingrossamento dei linfonodi (fatto che indebolisce sempre piщ il sistema immunitario) in seguito la vittima subirа attacchi di altre malattie normalmente innocue e in seguito a perdita di peso morirа per crisi cardiaca o malattie opportunistiche.
Trasmissione del virus dell’AIDS
Il virus si и originariamente sviluppato in Africa centrale nelle scimmie ed и poi passato alle popolazioni indigene e poi agli europei.
Capitolo 35
Omeostasi
2. Escrezione, equilibrio idrico e termoregolazione
Gli animali sono al 70% acqua, di questa, due terzi и nelle cellule, un terzo costituisce il liquido extracellulare che ha funzione simile al mare Precambiano.
Regolazione dell’ambiente chimico
La regolazione della composizione del plasma и un fattore chiave per il controllo dell’ambiente chimico del corpo infatti il sangue funziona come sistema di rifornimento e di igiene interna perchй i rifiuti cellulari vengono continuamente rimossi da esso. L’eliminazione di sostanze trasportate nel sangue e un processo molto selettivo di regolazione, analisi, selezione ed eliminazione. L’ambiente chimico interno nell’uomo и regolato dai reni, organi di regolazione poichй espellono sostanze tossiche o inutili per il corpo.
Sostanze controllate dai reni
I reni comportano: l’escrezione di rifiuti metabolici, la regolazione della concentrazione di ioni e di altre sostanze chimiche, il mantenimento dell’equilibrio idrico.
I rifiuti principali sono l’anidride carbonica (eliminata attraverso la pelle) e i composti azotati, principalmente ammoniaca (Nh3) prodotta dalla scissione degli amminoacidi tramite la trasformazione da parte del fegato in urea la quale una volta passata nel sangue giunge ai reni come composto non tossico. La regolazione chimica comporta non solo la conservazione di molecole nutritive come amminoacidi e glucosio ma anche il mantenimento di precise concentrazioni ioniche. Ioni come Na+, K+, H+, Mg2+, Ca2+ e HCO3- svolgono ruoli vitali nella permeabilitа della membrana, nel pH del sangue, nella propagazione dell’impulso nervoso e nella contrazione muscolare.
2 Equilibrio idrico
A differenza dei primi organismi unicellulari che erano isotonici rispetto all’ambiente circostante, gli animali necessitano di un sistema di regolazione dell’ambiente chimico.
Assunzione e perdita d’acqua negli animali terrestri
Gli animali terrestri non avendo sempre a disposizione acqua dolce o salata devono regolare il loro contenuto idrico in altri modi, ad esempio ottengono acqua ingerendo liquidi e cibi contenenti acqua, e la ricavano perfino come prodotto finale dei processi ossidativi che hanno luogo nei mitocondri. L’acqua viene persa dai polmoni come vapore acqueo, viene eliminata con le feci, perduta per evaporazione dalla pelle ed и rimossa dal sangue ed escreta sotto forma di urina.
3 Il rene
Il rene svolge le funzioni interessate alla regolazione dell’ambiente chimico. Sono due organi di colore rosso scuro, a forma di fagiolo, lunghi circa 10 cm e situati posteriormente allo stomaco e al fegato. L’unitа funzionale del rene и il nefrone, costituito da un ammasso di capillari, il glomerulo, da un lungo e stretto tubo, il tubulo renale che parte da una struttura a forma di coppa, la capsula di Bowman. Il tubulo renale и formato dai tubuli prossimale e distale collegati fra loro dall’ansa di Henle. Il nefrone termina in un tubulo dritto chiamato dotto collettore che porta alla pelvi renale, all’uretere, alla vescica e all’uretra.
Funzione del rene
Il sangue entra nel rene tramite l’arteria renale che si divide fino ai piccoli capillari al termine dei quali c’и un glomerulo. Il glomerulo abbraccia un letto capillare che c’и fra l’arteriola afferente e l’arteriola efferente. A causa dell’alta pressione all’interno della capsula di Bowman gran parte del plasma filtra attraverso le pareti e entra nel tubulo. Le molecole che rimangono nel filtrato vengono rimosse selettivamente dai capillari peritubulari. Il terzo processo di riassorbimento cioи quando parte dei liquidi dopo essere stata estratta dal sangue nel glomerulo, rientra nella corrente sanguigna.
Conservazione dell’acqua: l’ansa di Henle
Gli animali eliminano urina ipertonica rispetto ai loro liquidi corporei a causa delle necessitа di trattenere acqua. La regolazione dell’ipertonicitа avviene nell’ansa di Henle che prelevando campioni esamina il contenuto. Il liquido passa da momenti di ipertonicitа a momenti di ipotonicitа. Alla fine и l’ormone ADH (antidiuretico) che controlla la quantitа di acqua presente nell’urina. Se l’ormone и assente le pareti del dotto collettore sono impermeabili, altrimenti l’acqua viene riassorbita e l’utina si fa sempre piщ ipertonica.
Regolazione della funzione renale: il ruolo degli ormoni
Gli ormoni agiscono sul nefrone influenzando la composizione dell’urina (l’ADH viene prodotto nell’ipotalamo e accumulato nell’ipofisi). Il rilascio dell’ormone ADH avviene sulla base di alcuni recettori che sono: il primo posto nell’ipotalamo e valuta la composizione del sangue, il secondo и nel cuore e valuta la pressione. Inibitori dell’ADH sono l’alcool, il freddo o anche l’aumento della pressione (a causa dell’adrenalina ad esempio).
Un altro ormone che si occupa del riassorbimento degli ioni sodio e della secrezione degli ioni potassio и l’Aldosterone, prodotto nella corteccia surrenale.
Infine c’и il peptide cardiaco che fa aumentare l’escrezione sia del sodio sia dell’acqua.
4 Termoregolazione
Gli animali hanno la necessitа di mantenersi entro una certa gamma di temperatura. Oltre a un certo livello le proteine si denaturano e gli enzimi divengono inattivi e sotto un certo livello l’acqua del corpo congela.
La capacitа di un animale di autoregolare la sua temperatura interna viene detta termoregolazione.
5 Principi dell’equilibrio termico
Per mantenere una temperatura costante и necessario che il calore fornito sia uguale a quello perso. La perdita di calore avviene: per conduzione (il calore passa da un corpo caldo ad uno freddo), per convezione (l’aria riscaldata dal contatto con la pelle sale lasciando posto all’aria fredda), per radiazione (il calore trasmesso da un onda elettromagnetica come la luce).
6 Animali a “sangue freddo” e a “sangue caldo”
Gli animali possono essere classificati come endotermi o ectotermi. Meglio ancora si possono classificare anche come pecilotermo e omeotermo a seconda che varino o no la loro temperatura.
L’endotermia che si basa sull’ossidazione del glucosio e di altre sostanze energetiche и indubbiamente un vantaggio per quanto il tasso metabolico sia 10 volte quello di un ectoterma.

NB: non ne posso piщ sto scienze l’и nа rottura de’ santissimi!! ma ci siamo quasi!!!

Il termostato
Per mantenere la temperatura costante il corpo possiede in “termostatro” posto nell’ipotalamo il quale grazie a recettori della pelle per il caldo e il freddo e a fenomeni quali la traspirazione, la costrizione dei vasi sanguigni e i brividi, interviene per regolare la temperatura.
Regolazione al variare della temperatura corporea
Quando la temperatura и molto alta i vasi sanguigni prossimi alla cute si dilatano in modo che il sangue ceda piщ calore all’aria. Inoltre vi и la trasudazione cutanea, oppure della saliva come per il cane. Nel caso opposto, i vasi si restringono e aumentano i processi metabolici e muscolari.
7 Adattamenti a temperature estreme
Adattamenti al freddo intenso
Gli animali si adattano al freddo intenso soprattutto aumentando il grado di isolamento tramite peli piume e spessi strati di grasso. Tuttavia si adattano anche facendo scendere la temperatura delle loro estremitа grazie ad un sistema controcorrente che manda il calore verso il corpo e tende ad allontanarlo dalle estremitа. Questo avviene poichй le arterie e le vene afferente ed efferenti degli arti sono strettamente affiancate in modo tale che il sangue raffreddato di ritorno alle vene assuma calore dal sangue che arriva attraverso le arterie.
Adattamenti al caldo torrido
L’uomo и in grado di sopportare temperature elevate ma solo a costo di grande dispersione di acqua. Animali come il cammello hanno espedienti per evitare queste perdite e possono sopravvivere molto piщ a lungo anche senza acqua.

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