Corso di biologia: METABOLISMO E FUNZIONI VITALI


METABOLISMO E FUNZIONI VITALI

Introduzione generale al modulo

Tutti gli esseri viventi, dalle cellule più semplici alle creature più complesse, compiono reazioni chimiche ininterrotte per mantenersi in vita. Queste trasformazioni costituiscono il metabolismo, motore invisibile della vita. Capire come le cellule producono energia, costruiscono molecole e smaltiscono scarti è essenziale per cogliere il senso profondo delle funzioni vitali.

Unità 2.1 – Il metabolismo cellulare

Contenuti chiave

  • Cos’è il metabolismo
     Il metabolismo è l’insieme delle reazioni chimiche che avvengono in un organismo vivente. Queste reazioni mantengono in funzione la cellula, permettono la crescita, la riparazione e l’adattamento agli stimoli.

  • Reazioni anaboliche e cataboliche

    • Anabolismo: costruzione di molecole complesse a partire da componenti semplici (es. sintesi proteica).

    • Catabolismo: demolizione di molecole complesse in molecole più semplici, con liberazione di energia (es. respirazione cellulare).

Schema visivo suggerito

Creare un diagramma a doppio flusso:
 Catabolismo → energia (ATP) → Anabolismo

Obiettivo: comprendere come le cellule gestiscono energia e materia.

Unità 2.2 – Respirazione e fotosintesi

Contenuti chiave

  • Respirazione cellulare

    • Aerobica: avviene in presenza di ossigeno; glucosio + O₂ → CO₂ + H₂O + energia (ATP).
       Ha luogo nei mitocondri.

    • Anaerobica: avviene in assenza di ossigeno; meno efficiente, produce acido lattico o etanolo.
       Tipica di alcuni batteri e cellule muscolari sotto sforzo.

  • Fotosintesi clorofilliana
     Avviene nei cloroplasti delle cellule vegetali. Usa l’energia solare per trasformare acqua e anidride carbonica in glucosio e ossigeno:
     CO₂ + H₂O + luce → C₆H₁₂O₆ + O₂
     Fondamentale per il ciclo del carbonio e la vita sulla Terra.

Confronto visivo consigliato

Tabella a due colonne con Respirazione e Fotosintesi:

  • Dove avviene

  • Sostanze in ingresso

  • Prodotti finali

  • Scopo principale (produzione di energia vs produzione di zuccheri)

Attività pratica suggerita

Esperimento casalingo: osservare la fotosintesi

Occorrente:

  • Una foglia verde fresca (spinacio o geranio)

  • Un bicchiere d’acqua

  • Un pizzico di bicarbonato di sodio (fonte di CO₂)

  • Una fonte di luce intensa (lampada o sole)

  • Un recipiente trasparente

Procedura:

  1. Riempire il bicchiere d’acqua e aggiungere un po’ di bicarbonato.

  2. Inserire la foglia e sistemare tutto sotto la luce.

  3. Attendere 20-30 minuti e osservare la formazione di bollicine sulle superfici fogliari.

Cosa si osserva: le bollicine sono ossigeno prodotto dalla fotosintesi. La foglia “respira” e libera gas.

Obiettivo: rendere visibile una funzione vitale astratta attraverso un esperimento semplice.

Obiettivi didattici del modulo

  • Comprendere il metabolismo come sistema di reazioni integrate.

  • Distinguere tra anabolismo e catabolismo.

  • Spiegare come le cellule ottengono energia (respirazione) o la immagazzinano (fotosintesi).

  • Sperimentare con metodo scientifico un processo biologico concreto.

Strumenti e risorse consigliate

  • Video animati (es. Rai Scuola, TED-Ed, BioInteractive)

  • Infografiche sul metabolismo cellulare

  • Schede laboratorio stampabili

  • Software interattivi per simulare cicli energetici cellulari

Commenti

Posta un commento

Post popolari in questo blog

La scienza delle piccole grandi cose: Teoria della doppia copia: gravità e gauge a confronto

Immagine
🌌 Teoria della doppia copia: gravità e gauge a confronto La “double copy” formula , o dualità BCJ (Bern-Carrasco-Johansson), rappresenta una delle scoperte teoriche più affascinanti degli ultimi anni in fisica fondamentale. Essa permette di riscrivere le ampiezze di scattering gravitazionali come il quadrato delle corrispondenti ampiezze in una teoria di gauge, come il modello di Yang-Mills. Questa sorprendente relazione unifica mondi apparentemente lontani — come la gravità e le interazioni forti — in un’unica struttura matematica. 🔭 Applicazioni cosmologiche: la gravità dell’inflazione Quando la double copy viene applicata alla fase di inflazione dell’universo primordiale , diventa uno strumento predittivo potentissimo. I fisici sono riusciti a derivare la forma delle onde gravitazionali primordiali con un livello di precisione senza precedenti, aprendo nuovi scenari per la cosmologia osservativa. 🌐 Collegamento tra interazioni di gaug...
Continua a leggere

La scienza delle piccole grandi cose: Gravità come entropia: lo spaziotempo visto da una rete quantistica

Immagine
🌌 Gravità come entropia: lo spaziotempo visto da una rete quantistica E se la gravità non fosse una forza fondamentale? Una nuova teoria fisica suggerisce che essa emerga dall'entropia quantistica , cioè dal disordine informazionale presente in strutture microscopiche di rete. Non ci sarebbe dunque un “campo gravitazionale” originario, ma un effetto collettivo che nasce quando l’entropia supera una soglia critica. 🌀 L’idea centrale: geometria emergente da informazione Il modello si basa su reti quantistiche (spin networks) dove le informazioni sono codificate in stati quantistici distribuiti. Quando queste informazioni cambiano – in modo termodinamico – si genera una variazione geometrica che curva lo spaziotempo , simulando la gravità. 🧩 Le equazioni di Einstein non sono “di base”, ma appaiono come equilibrio statistico 🔥 L’entropia aggregata della rete determina la forza gravitazionale locale 📉 Se si riduce l’entropia, lo spazio...
Continua a leggere

Corso di Fondamenti di Matematica e Logica: 1 I Numeri e i Sistemi di Numerazione

Immagine
Diamo i Numeri Ehi, benvenut* nel Luna Park dei Numeri ! 🎡 Niente formule indigeribili all’ingresso: oggi facciamo un giro tra giostre, stand e giochi dove i numeri parlano, cambiano vestito, si travestono da lucine di computer e perfino ballano sul palco dei piani complessi. La matematica può essere ostica? Sì. Ma con la guida giusta diventa una storia da raccontare a cena. 🌱 Dalla pecora allo smartphone: viaggio negli insiemi numerici 🟢 Naturali (ℕ): il primo biglietto d’ingresso All’inizio erano 0, 1, 2, 3, … . I numeri naturali nascono quando qualcuno deve contare cose concrete: pecore, anfore, passi. Sono la contabilità della vita quotidiana : l’età, il numero civico, il contapassi che dice “oggi 7 432!”. Con i naturali impari le operazioni base : somma, sottrazione (finché non vai sotto zero), moltiplicazione (che è una somma veloce). 🎒 Esempio lampo: quanti giorni mancano alla fine del mese? Se il mese ha 30 giorni e oggi è il 18, fai 30 − 18 = 12 . Naturale, appun...
Continua a leggere