Esercizi: Le caratteristiche degli esseri viventi

Osserva lo schema: un essere vivente svolge tre funzioni vitali, indicate con le lettere A, B e C. Indica la funzione vitale rappresentata da ciascuna lettera, descrivi brevemente in che cosa consiste e fai un esempio di un animale o di una pianta che la svolge.

Elenca i quattro bioelementi più abbondanti negli esseri viventi e spiega che cosa significa che tutti gli esseri viventi hanno una composizione chimica comune.

Un lombrico, una quercia e un fungo hanno dimensioni e forme molto diverse. Indica almeno tre caratteristiche condivise che dimostrano che tutti e tre sono esseri viventi.

Indica le tre funzioni vitali degli esseri viventi e fai, per ciascuna, un esempio tratto dalla tua giornata di oggi.

Classifica questi elementi in esseri viventi o materia inerte, giustificando uno dei casi: un sasso, un fungo, una nuvola, una lucciola, l'acqua di un fiume e il muschio di un muro.

L'acqua è la sostanza più abbondante nella maggior parte degli esseri viventi. Spiega che cosa significa questa affermazione e fai due esempi che la mostrino (per esempio, quale percentuale approssimativa del corpo umano è acqua o che cosa succede a una lattuga quando si disidrata).

Indica a quale funzione vitale appartiene ciascun processo: una pianta produce il suo nutrimento con la luce, un coniglio scappa quando sente una volpe, una coppia di cicogne alleva i suoi piccoli e un girasole orienta il suo fiore verso il Sole.

Il fuoco «cresce», si muove, «si nutre» di legna e può «riprodursi» in scintille che accendono un altro fuoco. Spiega perché, ciononostante, nessuno lo considera un essere vivente.

Un virus è un essere vivente? Motiva la tua risposta tenendo conto di quali funzioni vitali può svolgere e quali no (i virus riescono a moltiplicarsi solo quando si trovano dentro una cellula ospite).

Un cristallo di sale «cresce» se si aggiunge altro sale alla sua soluzione. Spiega perché questa crescita non rende il cristallo un essere vivente, indicando almeno due differenze rispetto alla crescita di una pianta.

Un gatto che sente un rumore gira le orecchie verso di esso e resta immobile. Identifica lo stimolo e la risposta, indica quale funzione vitale sta svolgendo e spiega perché gli è utile.

Identifica lo stimolo e la risposta in ciascun caso, e spiega in quale dei due interviene un sistema nervoso: (a) un seme germina quando le temperature primaverili salgono; (b) ritiri la mano quando tocchi una padella calda, senza pensarci.

Molti animali del deserto escono dalle tane solo di notte. Spiega quale funzione vitale entra in gioco in questo comportamento e quale vantaggio comporta per sopravvivere in quell'ambiente.

Un batterio si riproduce dividendosi in due cellule uguali, mentre un cane ha dei cuccioli dopo l'accoppiamento. Spiega che cosa hanno in comune le due forme di riproduzione e una differenza importante tra di esse.

Un girino si trasforma in rana: cambia forma, perde la coda e sviluppa zampe e polmoni. Spiega la differenza tra crescere e svilupparsi usando questo esempio.

Tutti gli esseri viventi hanno bisogno di energia per vivere. Spiega da dove la ottiene una pianta e da dove la ottiene un animale, e indica due attività della tua vita quotidiana che puoi svolgere solo grazie all'energia degli alimenti.

Una squadra di archeologia ha trovato chicchi di grano in un vaso sigillato di 3000 anni fa. Una persona della squadra afferma: «Sono completamente secchi, non si muovono né crescono, quindi sono materia inerte, esattamente come i granelli di sabbia».\na) Progetta una prova sperimentale che permetta di scoprire se quei semi sono ancora vivi senza dover aspettare settimane per vedere se si forma una pianta completa.\nb) Alcuni semi vengono messi in un barattolo ermetico con sensori a 20 °C e si verifica che il livello di ossigeno passa dal 20,9 % al 20,4 % in 48 ore, mentre l'anidride carbonica aumenta dello 0,5 %. Interpreta questo risultato: quale funzione vitale viene rilevata a livello cellulare e che cosa dimostra sullo stato di dormienza dei semi?

Un compagno di classe afferma: «Le piante come il pino si nutrono della terra e del concime esattamente come un cervo si nutre mangiando rami; l'unica differenza è che il cervo si sposta per cercare il cibo e il pino no».\na) Confuta la sua affermazione spiegando da dove ottiene realmente la materia e l'energia ciascuno di questi due esseri viventi.\nb) Prevedi che cosa accadrebbe alla massa del cervo e alla biomassa del pino se fossero rinchiusi insieme in una grande cupola trasparente in cui dall'esterno non entra altra materia oltre all'acqua, ma entra luce solare. E se coprissimo la cupola con un telo opaco che impedisca del tutto l'ingresso della luce? Giustifica il ruolo ecologico di ciascuno nei due casi.

Un robot aspirapolvere si muove per casa, evita gli ostacoli e torna da solo alla sua base per ricaricare la batteria. Esamina una per una le caratteristiche degli esseri viventi e concludi, con argomenti, se il robot potrebbe essere considerato vivo.

Progetta una mini-ricerca per verificare se i semi di lenticchia hanno bisogno di luce per germinare: ipotesi, allestimento con due contenitori (uno in un armadio buio e uno vicino alla finestra), variabili costanti, che cosa osserverai ogni giorno e quale funzione vitale stai studiando.

Un uovo non incubato, un seme secco, un fiocco di neve e la fiamma di una candela: elabora una tabella con le caratteristiche degli esseri viventi (essere formato da cellule, svolgere le funzioni vitali, condividere la composizione chimica) e decidi, caso per caso, se ciascuno è vivo, è stato parte di un essere vivente o non lo è mai stato, difendendo ogni decisione.

Per studiare come l'ambiente influisce sulla proliferazione della muffa del pane, quattro fette identiche sono state collocate in contenitori chiusi per 6 giorni e si è misurata la percentuale di superficie invasa:\n- Contenitore 1 (pane secco a 20 °C): 0 % di muffa.\n- Contenitore 2 (pane con 5 ml di acqua a 4 °C in frigorifero): 2,5 % di muffa.\n- Contenitore 3 (pane con 5 ml di acqua a 20 °C): 85,0 % di muffa.\n- Contenitore 4 (pane immerso in 30 ml di acqua a 20 °C): 8,0 % di muffa.\na) In base a questi dati, deduci quali due condizioni ambientali servono alla muffa per svolgere con successo la nutrizione e la riproduzione. Perché nel contenitore 4 la sua crescita è stata così bassa nonostante l'umidità e la temperatura mite?\nb) Un alunno afferma: «La muffa del contenitore 3 si è originata per generazione spontanea dal pane umido». Confuta la sua affermazione basandoti sulla teoria cellulare e spiega come la muffa è arrivata realmente sulla fetta.

Se ti dimentichi di annaffiare una pianta d'appartamento per due settimane, finisce per appassire. Spiega quali funzioni vitali vengono alterate dalla mancanza d'acqua, in che ordine pensi che compariranno i sintomi e che cosa dimostra questo sul rapporto tra le funzioni vitali.

Un'agenzia spaziale analizza tre astri del sistema solare per scegliere dove inviare una missione alla ricerca di microrganismi:\n- Pianeta A: temperatura di 450 °C in superficie, senza acqua liquida, atmosfera densa di anidride carbonica e nubi di acido solforico.\n- Luna B: temperatura superficiale di -160 °C sotto una crosta di ghiaccio, ma con un oceano sotterraneo di acqua liquida a 1,5 °C a contatto con vulcani idrotermali sottomarini.\n- Luna C: temperatura di -180 °C, con grandi laghi e fiumi superficiali di metano liquido, ma con totale assenza di acqua.\na) Applicando ciò che sai sui batteri estremofili della Terra e sulle caratteristiche degli esseri viventi, prevedi motivando su quale dei tre astri sia più probabile trovare la vita. Giustifica la tua scelta scartando gli altri due per i limiti che impongono alle cellule.\nb) Perché la presenza di acqua liquida è considerata un requisito indispensabile per la vita, mentre la mancanza di luce o le temperature estreme non impediscono l'esistenza di certi esseri viventi?