La nuova biologia.bluSeconda edizione
David Sadava, David H. HillisH. Craig Heller, Sally Hacker
Sadava et al, La nuova biologia.blu – © Zanichelli 2020
Capitolo A10
La biodiversità:procarioti, protisti e funghi
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.
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.
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.
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
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
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
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
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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.
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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SALUTE
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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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SALUTE
SALUTE
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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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