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fisiologia - Coggle Diagram

- - - - La allometria (relazione di scala) è l’osservazione che in animali
        differenti le dimensioni delle parti del corpo non si modificano tutte ugualmente: le zampe, o le appendici possono essere più o meno lunghe in animali di pari lunghezza. L’aumento della massa in animali filogeneticamente vicino porta
        spesso a una redistribuzione tra massa ossea (metabolicamente inattiva) e il resto dei tessuti: gatto e tigre. Organismi evolutivamente vicini hanno cellule degli stessi tessuti di dimensioni e aspetto spesso identici, tranne alcune importanti eccezioni (neuroni). Al crescere degli organismi lo stesso organo ha in genere, quindi, cellule non più grandi ma più numerose. Il cuore di un topo è lungo meno di un centimetro, e quello di un grande cetaceo più di un metro. Le cellule miocardiche sono quindi un milione di volte più numerose nella balena: (m/cm)3. In genere il consumo energetico della singola cellula diminuisce all’aumentare della massa dell’organismo, e diminuisce spesso la massa relativa di cellule metabolicamente attive.
  - - - comportamenti fisiologici--> Conformità – permette alle condizioni interne di seguire le variazioni esterne. Regolazione – mantiene le condizioni interne costanti al variare dell’ambiente esterno. Entrambe le condizioni non sono in genere rispettate perfettamente e non possono esserlo. Ambiente esterno può variare troppo per essere sia seguito (conformi) che non seguito (regolatori): limiti ambientali, interni ed energetici.
      - energia e organizzazione--> Il consumo di energia dei viventi è associato a tutte le
        attività, e spesso (ma non sempre) è associato a basse dispersioni sotto forma di calore e a salti energetici modesti. La respirazione estrae energia chimica dalla ossidazione dei
        nutrienti in molti passaggi, (Confrontate con la combustione degli stessi nutrienti)
        Le sintesi di molecole biologiche avvengono spesso per vie estremamente complesse, ma possono avvenire a temperature moderate e essere molto controllate (Confrontate con industria chimica) Gli animali e gli eucarioti in generale sono caratterizzati da un elevato livello di complessità strutturale e compartimentalizzazione
        
        omeostasi--> ambiente interno mantenuto al variare dell'ambiente esterno: sistemi a feedback negativo: il sensore genera un
        segnale compensatorio negativo, sistemi a feedback positivo: il sensore genera un segnale compensatorio positivo.
        
        •I soluti intracellulari influenzano l’attività enzimatica delle proteine, ad
        esempio lo ione cloro la inibisce. •Le cellule animali non sopportano in genere una differenza di pressione
        osmotica (diff. di concentrazione di acqua), non avendo pareti rigide e avendo (non sempre) una elevata permeabilità all’acqua
        •Le cellule quindi regolano attivamente composizione dei soluti e concentrazione d'acqua
        
        I reni dei vertebrati regolano la concentrazione di acqua e quindi di sodio nel
        plasma e quindi extracellulare La concentrazione di sodio extracellulare regola la distribuzione di acqua tra cellula e ambiente extracellulare e quindi influenza il volume cellulare Le cellule regolano anche direttamente il loro volume modificando la bilancia di
        soluti intracellulari per minimizzare i ruoli sfavorevoli della variazione di soluti
        di origine extracellulare e soprattutto di sodio: aumentano soluti organici
        
        Plasticità fenotipica – un singolo genotipo (esiste?) può
        generare più fenotipi in funzione delle condizioni ambientali Plasticità epigenetica - un singolo genotipo può produrre
        fenotipi diversi a seconda di quali geni sono espressi, ad esempio in funzione delle condizioni di sviluppo embrionale
        Modificazioni non geniche del genotipo (metilazioni), e
        contributi di fattori complicati come i geni mitocondriali. Può essere reversibile (Acclimatazione/Acclimatizzazione – plasticità continua e
        presente in genere anche nell’adulto, in alcuni casi può anche divenire irreversibile) o irreversibile (Polifenismo – plasticità discontinua nello sviluppo)
        
        polifenismo--> Tratti polifenici mimetici in geometridi:
        bruchi della stessa specie su piante diverse. Anche i girini in base alla presenza di predatori assumono fenotipi differenti. Non esistono differenze geniche (cromosomiche) tra maschi e femmine, ma il
        sesso dipende dalla temperatura di incubazione delle uova (e se vivipari dallatemperatura della madre, lucertole)
        
        fenotipi differenti a partire dallo stesso genotipo, non
        distribuzioni continue come è il caso di peso o altezza. Nei mammiferi si hanno in genere degli insiemi continui di
        fenotipi dallo stesso genotipo. Una complicazione è comunque data dalla variabilità del genotipo. Determinazione del sesso indipendente dagli ormoni. Massa animale cresce con la lunghezza in modo uguale alla superficie
- - - - gradienti sono dovuti a meccanismi di trasporto con consumo diretto o indiretto di energia, la permeabilità delle proteine che in modo più o meno complesso permettono a molecole impermeabili al doppio strato fosfolipidico di passare attraverso le membrane.
      - potenziale d'equilibrio ionico dipende dalle concentrazioni intra ed extracellulare, carica, temperatura. Potenziale d'azione è una temporanea inversione parziale del potenziale di membrana, dovuto solo a canali e flussi ionici
- - - - L’ossigeno è il 21% dell’aria, e fuori dall’acqua la disponibilità è quasi solo funzione della pressione atmosferica, La produzione attuale di ossigeno da parte di cianobatteri,
        alghe e piante è tale da rendere quasi impossibile una rapida variazione. Anche a alta quota non è poco. La quantità di ossigeno dipende dalla temperatura, dalla salinità, dal
        consumo e dalla produzione da parte degli organismi, O2 deve diffondere attraverso tutti i
        compartimenti acquosi incluso il citoplasma per arrivare ai mitocondri, anche cellule a
        basso consumo di energia devono essere a non più di 1–2 mm dalla sorgente di O2. Animali privi di trasporto interno hanno molto probabilmente una cavità centrale. CO2 più solubile in acqua
        
        O2 dall'aria molto più facilmente ottenibile, diffonde 8000 volte più in fretta che in acqua, inoltre l'aria è meno viscosa che l'acqua. Sicuramente nascere in alta montagna porta ad essere abituati a sopportare meno ossigeno
        
        Energia– capacità di produrre lavoro
        Energetica – trasferimento di energia tra sistemi. 2 energie: cinetica e potenziale,
        
        altri tipi di energia: radiante (trasferimento), meccanica (movimento di oggetti), elettrica (movimento di cariche), termica (agitazione di molecole), chimica (contenuta in legami chimici), Gli animali usano tutte le cinque categorie, che sono
        interconvertibili
        
        gradiente: differenza di potenziale. Diffusione – molecole si disperdono a caso nello spazio
        disponibile, quindi in direzione di gradiente decrescente, gradiente di concentrazione è fonte di energia.
        
        gradiente elettrochimico--> energia potenziale, Gli organismi spendono energia per impedire la distruzione dei
        gradienti, gradienti possono essere di concentrazione e carica o solo di concentrazione
        
        altre nozioni importanti: Entalpia – energia termica media di un insieme di molecole. Energia di attivazione – energia necessaria perché una
        molecola ragiunga uno stato attivato. Stato di transizione – struttura labile tra substrato e prodotto di
        reazione Variazione di entalpia (ΔH) = Hprodotti – Hsubstrati, Esotermica: ΔH negativa. Endotermica: ΔH positiva
        
        legami deboli, controllano strutture di macromolecole Sono presenti tra atomi (o gruppi) con distribuzioni
        elettroniche dissimili
        
        Modulano le strutture tridimensionali delle macromolecole. Si Denaturano – le macromolecule perdono la loro forma o si separano a temperature moderate. Le proteine si denaturano negli eucarioti a temperature oltre circa 60°C (in altri organismi la stabilità è maggiore). la doppia elica del DNA si separa La denaturazione è in alcuni casi reversibile; se il DNA non si
        separasse e riunisse, o non formasse reversibili legami con RNA non esisterebbero replicazione e transizione
        
        produzione di ATP per due vie principali: fermentazioni non richiedono ossigeno, producono poco ATP e richiedono molti
        enzimi, i gradienti protonici che spingono le ATP-sintasi transmembrana e sono accoppiati a molti cicli metabolici, ma possono anche usare gradienti protonici ambientali