INDICE SEZIONE A LINEAMENTI DI CHIMICA L OSSERVAZIONE SCIENTIFICA 2 LA MATERIA E LE SUE TRASFORMAZIONI 24 III

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1 III INDICE SEZIONE A LINEAMENTI DI CHIMICA L OSSERVAZIONE SCIENTIFICA. La scienza Sherlock Holmes, un investigatore o uno scienziato? Le domande della scienza. Il metodo scientifico 4 Osservazione 4 Domande 5 Formulazione di ipotesi 5 Verifiche 5 Spiegazione 6 Leggi e teorie 6 Lo scienziato comunica i suoi risultati 7.3 Definire l ambito delle osservazioni 8 Le grandezze e le unità di misura 8 Il sistema internazionale e le grandezze fondamentali 8.4 Multipli e sottomultipli 0 Portata e sensibilità degli strumenti 0.5 Massa, volume e densità Massa Volume Densità.6 Forza, peso e pressione 4 Forza e peso 4 Pressione 5.7 Energia e lavoro 6 Tipi di energia 7.8 Calore e temperatura 8 Unità di misura della temperatura 8 Gli oggetti si scambiano calore e modificano la loro temperatura 9 Gli ordini di grandezza 0 IL CAPITOLO IN BREVE... ENGLISH WORDS IN BIOLOGY TEST ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 3 LA MATERIA E LE SUE TRASFORMAZIONI 4. La materia si trasforma 4 Proprietà fisiche e proprietà chimiche 4. Stati di aggregazione e passaggi di stato 5 Le particelle della materia si aggregano in modi diversi 5 I passaggi di stato 6.3 Classificare la materia 7 I miscugli 7 I colloidi 8 Dai miscugli alle sostanze 8.4 Elementi e composti 9 Gli elementi 9 I composti 9.5 Curve di riscaldamento e di raffreddamento 30 Il calore latente 3.6 Le soluzioni 3 La concentrazione delle soluzioni 3 Percentuale in massa 3 Percentuale in volume 33 Parti per milione 33 Massa su volume 33.7 La legge della conservazione della massa 34 La teoria del flogisto 34 Lavoisier e la conservazione della massa 34.8 La legge delle proporzioni definite 36.9 La teoria atomica di Dalton 36 La formulazione della teoria atomica 36.0 La legge delle proporzioni multiple 37 I metodi di separazione 38 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 39 TEST 40 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 4

2 IV 3 ATOMI, MOLECOLE, IONI 4 4 BIOMOLECOLE Particelle e formule chimiche 4 Le formule chimiche 4 3. Le particelle subatomiche Gli isotopi La massa atomica La tavola periodica degli elementi 46 La tavola periodica moderna La struttura della tavola periodica 48 Metalli, non metalli e semimetalli 48 Alcuni gruppi principali 48 Il segreto della tavola è all interno degli atomi 49 Strato di valenza e simboli di Lewis I legami tra atomi 50 Il legame covalente 50 Il legame ionico Reazioni ed equazioni chimiche Anche le molecole si legano tra loro 53 Interazioni dipolo-dipolo 53 Interazioni idrofobiche 53 Le proprietà delle sostanze e i legami deboli Una sostanza speciale: l acqua 54 L acqua come solvente 55 Soluzioni neutre, acide, basiche 56 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 57 TEST 58 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA La «ricetta» per costruire un vivente: i composti organici 60 Il carbonio 60 Monomeri e polimeri Le formule delle molecole organiche 6 I gruppi funzionali I glucidi: dolci, ma non solo 64 Monosaccaridi 64 Disaccaridi 65 Polisaccaridi I lipidi: non soltanto grassi 66 Trigliceridi 66 Fosfolipidi 66 Altri lipidi Le proteine: molecole dalle molteplici funzioni 68 Amminoacidi e legame peptidico 68 Strutture delle proteine 68 Forme e funzioni delle proteine Gli acidi nucleici: le «istruzioni per l uso» della cellula 70 Nucleotidi 70 Polinucleotidi ATP e vitamine 7 L ATP 7 Le vitamine 7 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 73 TEST 74 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 75 SEZIONE B CARATTERISTICHE DEI VIVENTI I VIVENTI 78. Le caratteristiche di ogni organismo vivente 78 La materia vivente 78 Il ciclo vitale 78 Il metabolismo 79 La sensibilità e l omeostasi 79 La riproduzione 79. Una caratteristica collettiva: evolversi 80 I fossili 80 Cambiamenti e selezione naturale 80 La storia ricostruita 8.3 L organizzazione dei viventi 8 I livelli di organizzazione 8.4 La biodiversità 84 Procarioti ed eucarioti 84 Autotrofi ed eterotrofi 84.5 Un sistema di relazioni 86 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 87 TEST 88 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 89 LA BIOLOGIA: UNA SCIENZA UNICA 90. La biologia 90. Il metodo scientifico e la biologia 9 Le verifiche sperimentali 9 Le prove 9 I confronti 9 Gli organismi modello 9.3 Le scienze biologiche 94.4 Le frontiere della biologia 95 È possibile la vita dal nulla? 96 La vita non nasce spontaneamente 96 La svolta con gli esperimenti di Pasteur 97 Come nascono i bambini? 98 La scoperta di strani corpuscoli 98 Preformismo ed epigenetica 98 La scoperta della fecondazione 99 La rivoluzione sanitaria 00 Microrganismi e contagio 00 I postulati di Koch 00 Le vaccinazioni 0 Sconfiggere le infezioni 0 Le infezioni ospedaliere 0 I farmaci 0 Donne e biologia 04 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 05 TEST 06 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 07

3 V SEZIONE C CELLULA E DIVISIONI CELLULARI LA CELLULA, UNITÀ FONDAMENTALE DEI VIVENTI 0. I viventi sono formati da cellule 0 La scoperta delle cellule e la teoria cellulare. Di solito le cellule sono piccole Perché così piccole?.3 Come si osservano le cellule 4 Le prime osservazioni 4 Tecniche di microscopia 4 I microscopi 5.4 La forma delle cellule 6.5 Come sono organizzate le cellule 8.6 La cellula procariote 9 Anatomia di un procariote 9.7 La cellula eucariote: uno sguardo generale 0.8 La membrana cellulare La struttura della membrana.9 L ultrastruttura delle cellule eucariote 4 I ribosomi 4 Il reticolo endoplasmatico 4 L apparato di Golgi 5 I lisosomi 5 I mitocondri 6.0 Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi 7 I microtubuli 7 I microfilamenti 7 I filamenti intermedi 7. Il nucleo 8 Dentro il nucleo 8. La cellula vegetale ha qualcosa in più 9 La parete 9 Il vacuolo 30 I plastidi 30.3 L origine della cellula eucariote 3.4 L origine della pluricellularità 33 I microscopi elettronici 34 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 35 TEST 36 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 37 LE DIVISIONI CELLULARI E I CICLI VITALI 38. Vita, morte e riproduzione 38 La riproduzione 38. La divisione cellulare: differenze tra procarioti ed eucarioti 39 I procarioti 39 Gli eucarioti 39.3 Mitosi e meiosi: uno sguardo generale 40 La mitosi 40 La meiosi 40.4 Il ciclo cellulare 4 L interfase 4 La fase M 4 L uscita dal ciclo cellulare 4.5 La mitosi e la citodieresi 4 La profase 4 La metafase 4 L anafase 4 La telofase 43 La citodieresi 43.6 Con la meiosi il numero dei cromosomi si dimezza 44 La prima divisione 44 La seconda divisione 45.7 La meiosi, fonte di variabilità 46 Il crossing over 46 L assortimento indipendente 46 Mitosi e meiosi a confronto 47.8 I cicli vitali 48 Il ciclo diplonte 48 Il ciclo aplonte 48 Il ciclo aplodiplonte 48.9 La riproduzione nelle angiosperme 50 La struttura del fiore 50 La fecondazione 50 Frutti e semi 5.0 La riproduzione negli animali 5 Gli apparati riproduttori 5 Fecondazione e partenogenesi 5. Come si determina il sesso? 53 Cromosomi sessuali 53 La morte programmata delle cellule 54 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 55 TEST 56 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 57

4 VI SEZIONE D TRASMISSIONE DEI CARATTERI L EVOLUZIONE DEL CONCETTO DI GENE 60. Le origini della genetica 60 Un metodo indovinato 6. Le particolari leggi che regolano l ereditarietà 6 La legge della dominanza 6 La legge della segregazione 63.3 L analisi dei risultati 64 I quadrati di Punnett 64.4 Un piccolo dizionario di genetica 65 Fenotipi e genotipi 65.5 Un ulteriore verifica dell ipotesi: l esperimento di reincrocio 66.6 Le combinazioni di caratteri si possono rimescolare 67.7 I geni sono sui cromosomi 68 Gli occhi della drosofila 68.8 Le leggi di Mendel non sono sempre valide 70 Interazioni tra alleli 70 Interazioni tra geni 70 Geni non indipendenti 7.9 La genetica è più complessa del previsto 7 La variazione continua 7 Altri fattori per il fenotipo 7.0 «Un gene per» diventa «un gene-un enzima» 73. La sostanza di cui sono fatti i geni 74 Il fattore trasformante 74 Il DNA 75. I paradossi del DNA 76 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 77 TEST 78 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 79 GENETICA UMANA 80. I metodi della genetica umana 80. L eredità legata al sesso 8 L emofilia 8 Il daltonismo 8.3 Molte malattie si trasmettono con alleli recessivi 8 Anemie ereditarie 8 Altre malattie autosomiche recessive 8.4 Altre malattie si trasmettono con alleli dominanti 84.5 La genetica nel sangue 85 Il sistema AB0 85 Il sistema Rh 85.6 I gemelli 86 Gemelli monozigoti 86 Gemelli dizigoti 87 Studi sui gemelli 87.7 Le mutazioni che coinvolgono i cromosomi e l analisi del cariotipo 88 Mutazioni cromosomiche 88 Il cariotipo 88.8 La sindrome di Down e altre conseguenze di anomalie cromosomiche 89 Anomalie dei cromosomi sessuali 89.9 Caratteristiche umane e geni: la prudenza non è mai troppa 90 Genetico non significa immutabile 90 Errori di correlazione 90 La lezione della genetica umana 9 Cellule per il cariotipo: prima e dopo la nascita 9 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 93 TEST 94 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 95

5 SEZIONE E LA VARIETÀ DEI VIVENTI CLASSIFICARE I VIVENTI 98. Gli scarafaggi e il problema della classificazione 98 Il concetto di specie 99. La nomenclatura binomia 00 Nomi comuni e nomi scientifici 00.3 La classificazione gerarchica 0.4 La sistematica filogenetica 0.5 La cladistica: come ricostruire l albero 04.6 La cladistica e la classificazione tradizionale 05 Che cosa sono i rettili? 05.7 Il problema dei regni e dei domini 06 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 07 TEST 08 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 09 L ATLANTE DEI VIVENTI 0. La biodiversità 0 L albero della vita. I procarioti: gli organismi più comuni Utili o dannosi? La biodiversità dei procarioti VII.3 Protoctisti o protisti: un regno disordinato 4 Biodiversità dei protisti unicellulari 4 Le alghe pluricellulari 5.4 I funghi: organismi diffusi ovunque 6 Riproduzione e diffusione 6 I licheni 7.5 Le piante: una vita a prendere il sole 8 Gli adattamenti alla vita subaerea 8 Biodiversità delle piante 9 L etologia: la scienza del comportamento 0.6 Gli animali: organismi in movimento Simmetrie del corpo Diversità dello sviluppo embrionale 3 Altre caratteristiche 4.7 La varietà dell anatomia animale 5 Gli apparati digerenti 5 Gli apparati per lo scambio gassoso 5 Gli apparati circolatori 6 I sistemi di coordinamento 6.8 I virus: strani oggetti in biologia 7 Struttura e riproduzione 7 L ATLANTE DEI VIVENTI 8 Procarioti, 8 Protoctisti, 30 Funghi, 3 Briofite, 34 Pterofite, 34 Gimnosperme, 35 Angiosperme, 36 Poriferi, 38 Platelminti, 38 Cnidari, 39 Nematodi, 40 Anellidi, 40 Molluschi, 4 Artropodi, 4 Echinodermi, 46 Cordati, 47 Agnati, 48 Condroitti, 48 Osteitti, 49 Anfibi, 50 Rettili, 5 Uccelli, 5 Mammiferi, 54 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 57 TEST 58 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 59 SEZIONE F LA VITA SI EVOLVE L EVOLUZIONE 6. Tracce e metodi nello studio dell evoluzione 6 I metodi della biologia evoluzionistica 6. Il tempo profondo 64 Le ere geologiche 64 L origine della materia organica e il problema dell inizio della vita 66.3 Precambriano e Paleozoico: più del 90% della storia della vita 68 Il Paleozoico 69 L estinzione del Permiano 70.4 Mesozoico e Cenozoico: i viventi assumono l aspetto attuale 7 L estinzione del Cretaceo 7 Il Cenozoico 7.5 Le prove dell evoluzione nei viventi attuali 73 La storia «scritta addosso» 73 Unità nella diversità 74 La distribuzione dei viventi 74 Le prove molecolari 75 I cambiamenti «in diretta» 75 L evoluzione: le premesse di una scoperta 76.6 Charles Darwin alla ricerca delle prove 78 Il viaggio intorno al mondo 78 La nascita di una teoria 78.7 L origine delle specie 79 La variabilità 79 Lotta per l esistenza 80 La selezione naturale 80.8 Darwin apre il dibattito scientifico e non solo 8 I tempi dell evoluzione 8 Natura della variazione e meccanismi ereditari 8 Stadi iniziali delle strutture utili 8 Gli «anelli mancanti» 8 Il dibattito fuori dalla scienza 83.9 La selezione naturale e la selezione sessuale 84 Tipi di selezione 84 La selezione all opera 85 La selezione sessuale 85.0 Altri fattori evolutivi 87. La nascita di nuove specie 88 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 89 TEST 90 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 9

6 VIII L EVOLUZIONE DELL UOMO 9 Homo floresiensis 99.5 L origine della specie Homo sapiens 300 L ipotesi multiregionale 300 L origine africana 30 L antropologia molecolare: un origine unica, africana, recente 30.6 Un «intellettuale» dall Africa 30 Le origini del linguaggio 303 L evoluzione culturale Fuori dall Africa 304 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 305 TEST 306 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 307. Homo sapiens: una specie unica? 9 I primati 9 Esseri umani e scimmie antropomorfe 93. Il cespuglio degli ominidi 94 Un folto cespuglio 94 Il corpo umano: una collezione di prove e imperfezioni 96.3 Il genere Australopithecus 97.4 Altri ominidi: Paranthropus e Homo 98 Il genere Paranthropus 98 Il genere Homo 98 L uomo di Neandertal 98 SEZIONE G ECOLOGIA DALLA BIOSFERA ALLE POPOLAZIONI 30. L ecologia: una scienza complessa 30. Il clima, la vita e il paesaggio 3 Clima e tempo 3 Piante e clima 3.3 La vita in acqua 3 Acque marine 3 Acque dolci 33.4 Gli ambienti terrestri: i biomi 34.5 L ecosistema: unità funzionale degli ambienti naturali 36 La struttura di un ecosistema 36 Catene e reti alimentari 37 La decomposizione 37.6 Il flusso dell energia e il ciclo della materia 38 Piramidi ecologiche 38 Il ciclo della materia 39.7 Il ciclo del carbonio 30 L effetto serra 3.8 Il ciclo dell azoto e del fosforo 3 Il ciclo gassoso dell azoto 3 Il ciclo sedimentario del fosforo 3.9 Le comunità: interazioni ed evoluzioni 34 Predazione e mimetismo 34 Competizione 35 Evoluzione delle comunità 35.0 Le simbiosi: gli organismi sono habitat 36 Tipi di simbiosi 36 I luoghi delle simbiosi 37. La biodiversità 38 Biodiversità genetica 38 Biodiversità di specie 38 Biodiversità di ecosistemi 39. Le dinamiche di popolazione 330 Curve di crescita 330 Strategie di sopravvivenza 33 I cicli biogeochimici e l uomo 33 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 333 TEST 334 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 335 IL RAPPORTO UOMO-AMBIENTE 336. Homo sapiens: una specie infestante? 336 La crescita demografica umana 337. L ambiente antropico: la natura in città 338 La flora urbana 338 La fauna urbana L ecosistema domestico 340 Animali «domestici» L inquinamento: effetti e rimedi 34.5 L inquinamento invisibile 343 Il «buco nell ozono» I cambiamenti climatici 344 L uomo e i cambiamenti climatici L inquinamento delle acque dolci Gli alieni e la biodiversità La tutela della biodiversità 348 Biologia della conservazione 348 IL CAPITOLO IN BREVE ENGLISH WORDS IN BIOLOGY 349 TEST 350 ESERCIZI: ABILITÀ ALLA PROVA 35 APPARATI PAROLE SMONTATE 35 GLOSSARIO 353 INDICE ANALITICO 359