Esame svizzero di maturità Sessione giugno 2014 ESAME DI MATURITÀ. Opzione specifica biologia e chimica. giugno 2014 BIOLOGIA

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Leopoldo Contini
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1 ESAME DI MATURITÀ Opzione specifica biologia e chimica giugno 2014 BIOLOGIA Cognome: Nome: Gruppo: Numero: Tempo a disposizione: Punteggio biologia: 120 minuti 120 punti Accanto alle domande è indicato il valore, in punti, della risposta. Il testo in corsivo indica precisamente le domande cui è tenuto a dare una risposta. Le risposte vanno scritte sui fogli dell esame nei riquadri appositi; se dovesse aver bisogno di altro spazio, usi i fogli ufficiali. Ogni blocco o foglio singolo deve portare cognome, nome, gruppo e numero del candidato. Risposte a matita e/o su fogli non ufficiali non saranno considerate. Le risposte alle domande dovranno essere concise, chiare e il linguaggio il più rigoroso possibile. Risposte evasive, poco chiare saranno penalizzate! È richiesto ovunque il corretto uso delle unità di misura e della terminologia. Al termine dell esame, raccolga ed ordini i fogli. BUON LAVORO! 1

1. Modelli di membrane a confronto Nel disegno è raffigurato il modello di membrana cellulare proposto da Danielli e Davson nel 1935. È conosciuto come "modello di unità di membrana".

2 1. Modelli di membrane a confronto Nel disegno è raffigurato il modello di membrana cellulare proposto da Danielli e Davson nel È conosciuto come "modello di unità di membrana". Secondo questo modello la membrana cellulare avrebbe una struttura trilaminare, con due strati esterni di natura proteica e uno strato intermedio lipidico. NB: proteine (p), testa (h) e coda (f) dei fosfolipidi. a) Faccia un disegno del modello come oggi è proposto nei libri di testo (modello a mosaico fluido). 3 b) Indichi almeno due differenze tra i modelli. Spieghi brevemente. 4 c) Indichi tre funzioni svolte da proteine associate alle membrane delle cellule. 4 2

3 2. Processi cellulari Il disegno riproduce un processo biologico molto importante. a) Dia un nome alle 9 strutture biologiche indicate nello schizzo b) Dia un nome alle fasi della divisione cellulare 2 A B C D E c) Indichi il numero di coppie di cromosomi di questa cellula. Motivi brevemente. 3 L affermazione seguente è riferita all immagine precedente: La quantità di DNA presente nelle cellule figlie (E) è uguale a quella presente nella cellula madre. d) Basandosi su quest affermazione, a quale tipo di riproduzione cellulare si fa riferimento? 3 e) Quale funzione biologica svolge questo processo in un organismo pluricellulare? 4 3

4 f) Cambierebbe la funzione della divisione cellulare, se si trattasse di un organismo unicellulare, un ameba ad esempio? Motivi brevemente. 4 g) Deduca il tipo di cellula (vedi disegno sopra) e scelga una delle tre affermazioni. Dal disegno si può supporre che non sono né cellule animali né cellule vegetali non sono né cellule vegetali né cellule batteriche non sono né cellule animali né cellule batteriche 1 h) Motivi la sua scelta L elaborazione dell informazione genetica Osservi il disegno e risponda alle domande. a) Spieghi i due processi (il primo da 1 a 2; il secondo da 3 a 6) che avvengono all interno del nucleo di questa cellula e indichi qual è la loro funzione. Motivi le sue risposte. 4 4

5 Le prossime tre domande si riferiscono ai due acidi nucleici, indicati dalle lettere (a) e (b), disegnati nello schema precedente. b) Quale dei due filamenti è il DNA? Lo provi, fornendo due indizi. 2 c) Descriva 4 differenze tra una molecola di DNA e una di RNA. 4 d) In questa rappresentazione schematica sono indicate 6 strutture cellulari. Scriva un testo per spiegare come sono coinvolte nella sintesi e nell esportazione di proteine dalla cellula. 6 - apparato di Golgi - mitocondri - nucleo - reticolo endoplasmatico - ribosomi - vescicole 5

Nei libri di testo di biologia appaiono schemi come quello di questa immagine. e) Che didascalia scriverebbe sotto questa immagine, se fosse un autore di un libro di testo?

6 Nei libri di testo di biologia appaiono schemi come quello di questa immagine. e) Che didascalia scriverebbe sotto questa immagine, se fosse un autore di un libro di testo? Scriva un testo di tre righe. 4 f) Perché è necessario che siano indicati i numeri 3 e 5? A cosa fanno riferimento? 4 g) Completi la seguente tabella, partendo dalla sequenza immaginaria del filamento stampo del DNA per arrivare al peptide. 2 DNA 3 T A C T T C A A A C C G A T T mrna 5 A A U U U 3 Met 4. Le mutazioni e i loro effetti Talvolta, per effetto di mutazioni puntiformi, la sequenza del DNA cambia e una base azotata è sostituita con un altra. Utilizzando come esempio la sequenza di basi dello schema precedente a) Faccia un esempio di mutazione silente (cioè senza effetto sul metabolismo della cellula). 3 b) Faccia un esempio di mutazione non senso (cioè il peptide sarà più breve dell originale). 3 6

La salute dell individuo Questa tabella mostra la correlazione tra fumo e cancro ai polmoni.

7 c) Spieghi l affermazione: La ridondanza rende il codice genetico meno vulnerabile alle mutazioni causali La salute dell individuo Questa tabella mostra la correlazione tra fumo e cancro ai polmoni. a) Commenti l immagine e spieghi la relazione tra consumo di sigarette, mutazioni e cancro ai polmoni. 6 b) È indicata l anatomia dell orecchio I numeri si riferiscono a

c) Descriva il percorso di un messaggio sonoro proveniente dall ambiente e spieghi cosa succede nel sistema nervoso centrale, immaginando la seguente situazione: I ) squilla il cellulare II )

8 c) Descriva il percorso di un messaggio sonoro proveniente dall ambiente e spieghi cosa succede nel sistema nervoso centrale, immaginando la seguente situazione: I ) squilla il cellulare II ) riconosco il numero di un amico III ) rispondo alla chiamata. 6 La prima tabella definisce il grado di pericolosità di alcuni rumori; la zona di rischio corrisponde ai rumori che, con il passare del tempo, possono provocare danni all udito e quelli più intesi un danno immediato. La seconda tabella mostra il tempo massimo consigliato di esposizione ai rumori di una determinata intensità sonora. d) Metta in relazione le informazioni delle due tabelle e scriva un commento di almeno 6 righe. 6 8

9 e) L immagine raffigura, grossolanamente, il sistema digerente. Scriva il nome delle parti indicate. A 2 B C D E F G H f) Spieghi quali sono i processi meccanici e chimici, cui sono sottoposti gli alimenti che ingeriamo. 4 Un test molto utile per definire la diagnosi di diabete è il cosiddetto Test da carico orale di glucosio. Questo esame si basa sulla somministrazione di una quantità fissa di glucosio in soluzione acquosa, cui seguono alcuni piccoli prelievi ematici a intervalli di tempo prestabiliti. Il grafico mostra le differenze tra due pazienti che sono stati sottoposti al test, di cui solo uno soffre di diabete mellito. g) Qual è il paziente sano (che non soffre di diabete)? Motivi la sua risposta. 4 h) Spieghi l andamento della curva del paziente malato. 4 9

10 6. Le relazioni tra organismi La Terra non è sempre stata verde. Da uno studio condotto dagli scienziati dell'università di Sheffield (Regno Unito) emerge che le prime piante cominciarono a colonizzare la Terra circa 470 milioni di anni fa grazie a un'alleanza con i funghi. Lo studio, pubblicato su Nature Communications, fornisce per la prima volta le prove mancanti del gioco di squadra tra piante e funghi - già più volte ipotizzato dagli studiosi - che all'inizio dell'era Paleozoica, circa mezzo miliardo di anni fa, ricoprì la terra di verde. a) In che modo i biologi definiscono una relazione tra due specie diverse e dalla cui relazione entrambe le specie traggono profitto? Scelga una delle affermazioni: competizione predazione parassitismo commensalismo nessuna delle precedenti 1 b) Giustifichi la sua scelta. 4 Kottke (1999) ha studiato il tasso di sopravvivenza nel tempo di piante di faggio che crescevano in due terreni sperimentali. controllo fatto in piante le cui radici sono state piante di controllo, senza inoculate con funghi trattamento con funghi ottobre aprile ottobre aprile ottobre maggio c) Che cosa le suggeriscono i dati della tabella? Commenti i risultati. 6 Fonti: la tabella dell esercizio 5a è presa da le tabelle dell esercizio 5c sono prese da Zanichelli, Sull onda del suono ; per l esercizio 5 g-h 10

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