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Metodi e strumenti per l’insegnamento e l’apprendimento della Biologia
Vi sono organismi formati da una sola cellula e organismi formati da più cellule. E
le cellule si dividono in due macrocategorie definite procariote o eucariote (
karion
è il termine greco con cui si indica il nucleo). Cellule procariote sono quelle prive
di nucleo (e di altri organuli membranosi), mentre quelle eucariote presentano un
nucleo e organuli dotati di membrana.
Quello che tutte le cellule hanno in comune è di avere una membrana, costituita da
proteine e fosfolipidi, che separa l’interno dall’esterno della cellula, e di contenere
al suo interno altre macromolecole particolari, il DNA e l’RNA, in grado di replicarsi
e alla base della sintesi delle proteine
1
.
Negli organismi animali pluricellulari le cellule si specializzano e possono poi or-
ganizzarsi in tessuti e poi in organi e apparati. Le cellule si formano solo da altre
cellule preesistenti, secondo quanto elaborato dalla teoria cellulare, che individua
nelle cellule una delle unità viventi fondamentali per la funzione e l’organizzazione
di tutti gli organismi.
4.3
•
Sistemi gerarchici: lo spettro biologico
In biologia è possibile osservare una gerarchia precisa (figura 4.1). Ogni livello di
organizzazione presenta struttura e funzioni ben coordinate. Nella figura si indi-
viduano alcuni livelli (atomo, molecole e macromolecole organiche) che possono
essere studiati con mezzi e strumenti propri della chimica. Dalle macromolecole
si passa agli organelli cellulari, quindi alle cellule, ai tessuti, agli organi e agli ap-
parati, quindi a organismi, popolazioni, comunità, ecosistemi, fino a giungere alla
biosfera. Va rilevato che i livelli superiori di questa gerarchia (dall’individuo in
su) possono essere studiati dall’ecologia: come prima per la chimica, esiste anche
in questo caso un margine di sovrapposizione tra diverse discipline (per la verità
l’ecologia potrebbe essere anche considerata una sottodisciplina della biologia).
Gli organelli cellulari (come il nucleo, i mitocondri e i cloroplasti) sono quelle strut-
ture che svolgono le varie funzioni di una cellula eucariote. I tessuti sono insiemi di
cellule associate tra loro, dello stesso tipo, come il tessuto muscolare o quello osseo.
Negli organismi complessi i tessuti si associano tra loro a formare gli organi (ad
esempio il cuore in un animale o le radici in una pianta) e poi gli apparati.
A un livello superiore, poi, le popolazioni sono insiemi di organismi appartenenti
alla stessa specie, che vivono nella stessa area e interagiscono tra loro. Le comunità
sono insiemi di popolazioni di specie diverse che vivono nella stessa area e sono legati
da interazioni reciproche. Gli ecosistemi possono essere definiti come una comunità
e la sua interfaccia abiotica.
La biologia ha lungamente promosso un approccio di lavoro, definito riduzioni-
smo, per cui si cerca di studiare un sistema analizzandone le singole parti che
lo compongono. Questo approccio, che presenta molti vantaggi, non può essere
1
Non è mia intenzione discutere e illustrare in queste pagine la sintesi proteica: un buon libro
di biologia sarà in grado di dissipare dubbi e colmare le lacune. Mi preme sottolineare che è
importante, comunque, aver chiaro il passaggio con cui dal DNA si arriva alla sintesi delle pro-
teine. Non tanto nei suoi contenuti nozionistici, ma nel modo con cui la sequenza delle basi
azotate permette di mettere nel giusto ordine gli amminoacidi che vanno a formare la struttura
primaria delle proteine.