Cellula, tessuti, organi e apparati
Dopo una corsa al parco, il cuore batte forte, respiri veloce e hai fame. Come fa il corpo a «sapere» che i muscoli hanno bisogno di energia, e come arriva fin lì ciò che serve? La risposta parte da un'unità molto piccola: la cellula.
I livelli di organizzazione
Il corpo umano non è un blocco uniforme: è costruito a livelli, dal più semplice al più complesso.
Ogni livello fa qualcosa che il livello sotto da solo non sa fare: una cellula non pompa il sangue, ma un organo (il cuore) sì.
Metti in ordine crescente di complessità i seguenti livelli di organizzazione del corpo umano: organo, cellula, apparato, tessuto, organismo.
Metti in ordine crescente di complessità i seguenti livelli di organizzazione del corpo umano: organo, cellula, apparato, tessuto, organismo.
La cellula e i suoi organuli
Tutti i viventi sono fatti di cellule, piccolissime: si vedono solo al microscopio. La cellula animale ha tre parti principali: la membrana, il citoplasma e il nucleo.
| Struttura | Funzione |
|---|---|
| Membrana cellulare | regola ciò che entra ed esce |
| Citoplasma | sostanza gelatinosa in cui sono immersi gli organuli |
| Nucleo | contiene il materiale genetico (DNA) e controlla la cellula |
| Mitocondri | ricavano energia utilizzabile dai nutrienti, usando ossigeno |
Nei mitocondri avviene la respirazione cellulare: glucosio + ossigeno → energia utilizzabile + anidride carbonica + acqua. È il motivo per cui respiriamo e mangiamo.
La cellula vegetale ha in più: la parete cellulare, rigida, che sostiene e protegge; i cloroplasti, dove avviene la fotosintesi (con la luce producono zuccheri); un grande vacuolo che accumula acqua e sostanze.
Associa a ciascuna struttura della cellula animale la sua funzione: nucleo, membrana cellulare, mitocondri, citoplasma. Funzioni: a) contiene il materiale genetico e…
Associa a ciascuna struttura della cellula animale la sua funzione: nucleo, membrana cellulare, mitocondri, citoplasma.
Funzioni: a) contiene il materiale genetico e controlla le attività della cellula; b) regola ciò che entra ed esce; c) è il luogo in cui si produce energia utilizzabile dalla cellula; d) è la sostanza gelatinosa in cui sono immersi gli organelli.
Confronta una cellula animale e una cellula vegetale: indica due strutture presenti solo nella cellula vegetale e spiega la funzione di ciascuna.
Confronta una cellula animale e una cellula vegetale: indica due strutture presenti solo nella cellula vegetale e spiega la funzione di ciascuna.
Cellule specializzate e tessuti
Il corpo ha circa duecento tipi di cellule, tutte derivate da una sola cellula iniziale e tutte con lo stesso materiale genetico. Ma ogni tipo usa solo una parte delle istruzioni: diventa specializzato e ha una forma adatta al suo compito. Il neurone ha lunghi prolungamenti per trasmettere segnali; la cellula muscolare è allungata e si accorcia; il globulo rosso è un disco sottile che trasporta ossigeno.
I tessuti sono quattro.
| Tessuto | Funzione | Esempi |
|---|---|---|
| Epiteliale | riveste e protegge superfici; alcuni epiteli assorbono o secernono | pelle, interno dell'intestino |
| Connettivo | sostiene, collega, trasporta | sangue, ossa, cartilagine, tessuto adiposo |
| Muscolare | si contrae e produce movimento | bicipite, cuore, muscolatura dello stomaco |
| Nervoso | riceve e trasmette segnali | neuroni del cervello e dei nervi |
Un organo contiene di solito più tessuti. Lo stomaco: epitelio sulla superficie interna (produce muco e succhi gastrici), muscolo nelle pareti (rimescola il cibo), connettivo (tiene insieme gli strati e porta vasi sanguigni), tessuto nervoso (regola i movimenti e le secrezioni).
Indica a quale dei quattro tipi di tessuto (epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso) appartiene ciascuno: a) la pelle esterna, b) il sangue, c) il bicipite, d) i…
Indica a quale dei quattro tipi di tessuto (epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso) appartiene ciascuno: a) la pelle esterna, b) il sangue, c) il bicipite, d) i neuroni del cervello.
Lo stomaco è un organo dell'apparato digerente. Descrivi quali tipi di tessuto contribuiscono a formarlo (almeno tre) e quale funzione svolge ciascuno.
Lo stomaco è un organo dell'apparato digerente. Descrivi quali tipi di tessuto contribuiscono a formarlo (almeno tre) e quale funzione svolge ciascuno.
Un ricercatore afferma: «Una cellula del fegato e una cellula del muscolo hanno lo stesso materiale genetico, ma svolgono funzioni diverse». Spiega in che senso…
Un ricercatore afferma: «Una cellula del fegato e una cellula del muscolo hanno lo stesso materiale genetico, ma svolgono funzioni diverse». Spiega in che senso l'affermazione può essere vera, usando i concetti di cellula specializzata e di tessuto, e fai un esempio di come la forma delle cellule rifletta la loro funzione.
Gli apparati lavorano insieme
Ritorniamo alla corsa. Il muscolo ha bisogno di energia: la ottiene nei mitocondri da nutrienti (come il glucosio) e ossigeno. Come arrivano lì?
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L'apparato digerente scompone il cibo in nutrienti e li assorbe nell'intestino tenue. Qui la superficie interna, rivestita da epitelio, è ripiegata in tantissimi villi: così l'area di contatto con il sangue è enorme e l'assorbimento è efficiente.
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L'apparato respiratorio porta l'ossigeno ai polmoni, dove passa nel sangue; da lì elimina l'anidride carbonica.
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L'apparato circolatorio è il «trasporto»: il sangue, spinto dal cuore, porta nutrienti e ossigeno a tutte le cellule e riporta via le sostanze di scarto.
Nella cellula i mitocondri producono energia e anidride carbonica: questa torna nel sangue, arriva ai polmoni e viene espirata. Per questo, dopo la corsa di Sara al parco di Monza, il respiro accelera: le cellule muscolari consumano più ossigeno e producono più anidride carbonica da smaltire.
Dopo una corsa al parco di Monza, Sara respira più velocemente. a) Spiega perché le sue cellule muscolari hanno bisogno di più ossigeno. b) Indica in quale organello…
Dopo una corsa al parco di Monza, Sara respira più velocemente.
- a) Spiega perché le sue cellule muscolari hanno bisogno di più ossigeno.
- b) Indica in quale organello avviene l'uso dell'ossigeno per ottenere energia.
- c) Quale sostanza di scarto viene prodotta e come viene eliminata?
Usando il modello cellulare, spiega perché l'apparato digerente, l'apparato respiratorio e l'apparato circolatorio devono funzionare insieme per fornire energia a una…
Usando il modello cellulare, spiega perché l'apparato digerente, l'apparato respiratorio e l'apparato circolatorio devono funzionare insieme per fornire energia a una cellula muscolare. Descrivi il percorso di un nutriente e dell'ossigeno fino alla cellula.
Le cellule dell'intestino tenue sono molto numerose e la loro superficie è ripiegata in villi. Spiega, collegando struttura e funzione, perché questa organizzazione è…
Le cellule dell'intestino tenue sono molto numerose e la loro superficie è ripiegata in villi. Spiega, collegando struttura e funzione, perché questa organizzazione è vantaggiosa per l'assorbimento dei nutrienti. Quale tessuto prevale sulla superficie interna?
In sintesi
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Il corpo è organizzato a livelli: cellula → tessuto → organo → apparato → organismo.
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La cellula animale ha membrana (controlla gli scambi), citoplasma, nucleo (DNA) e mitocondri (energia); la cellula vegetale ha anche parete, cloroplasti e vacuolo.
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Le cellule si specializzano: stesso DNA, forme e funzioni diverse.
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I tessuti sono quattro: epiteliale, connettivo, muscolare, nervoso.
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Digerente, respiratorio e circolatorio collaborano per portare nutrienti e ossigeno ai mitocondri e smaltire l'anidride carbonica.
Vuoi sapere perché Sara respira più in fretta dopo la corsa? Le sue cellule muscolari consumano più ossigeno: il corpo funziona come un sistema di livelli che collaborano.