Perchè ai pinguini piace freddo?

Ciccia antiproiettile

Quanto bisognerebbe essere grassi per risultare a prova di proiettile? Ovvero, quanto dev'essere spesso lo stato superficiale di grasso affinché questo sia in grado di salvare una persona da un colpo di pistola e di evitare la lesione degli organi vitali?

Il danno provocato da una pallottola si misura secondo due parametri: la profondità di penetrazione e la quantità di tessuto danneggiato per centimetro di penetrazione. Questi due parametri di solito sono studiati sparando su dei blocchi di gel le cui proprietà fisiche, come la densità e la viscosità, sono analoghe a quelle del corpo umano; i proiettili della polizia hanno un diametro di 9 millimetri e un'energia iniziale di 500 joule e sparati a una distanza di 5 metri penetrano in questi blocchi per una trentina di centimetri.

Per stimare il peso di uno strato di grasso a prova di proiettile, occorre partire dalla superficie della persona "sotto tiro". La superficie di un corpo è pari alla radice quadrata del prodotto della sua altezza per il suo peso , il tutto diviso per 60, secondo la formula di Mosteller. Un uomo di 175 centimetri e di 75 chili ha dunque una superficie di 1,91 metri quadrati. Per coprire una superficie di 1,91 metri quadrati con uno strato di 30 centimetri di grasso, con una densità di un grammo per centimetro cubo, servirebbero come minimo 573 chili. Ai quali devono essere aggiunti i 75 chili del corpo. Il risultato è che per essere a prova di proiettile bisognerebbe pesare, suppergiù, 650 chili.

C'è sbornia e sbornia

Ho recentemente raccolto un volantino pubblicato dalla Health Scotland dove si dice che più scuro è il colore di una bevanda alcolica, più gravi sono i postumi di una sbronza. Le conseguenze di una bevuta di whisky, vino rosso o brandy, insomma, sarebbero più pesanti di una bevuta di vino bianco o vodka. E questo perchè le bevande scure conterrebbero sostanze chiamate congeneri. Ho provato a verificare e devo dire che le cose sembrano andare proprio così. Che cosa sono, allora, i congeneri e perchè hanno quest'effetto?

Tante persone consumano alcolici per il loro contenuto di etanolo. Molte di queste bevande, tuttavia, contengono anche una certa quantità di sostanze biologicamente attive chiamate congeneri. Tra i congeneri ci sono molecole organiche complesse, come i polifenoli, alcol come il metanolo, e l'istamina. Tali composti vengono prodotti insieme all'etanolo durante i processi di fermentazione o di invecchiamento della bevanda.

I congeneri sono ritenuti tra i responsabili degli effetti inebrianti delle bevande alcoliche e delle conseguenze di una sbornia: è stato dimostrato che chi beve alcolici a base di etanolo puro come la vodka, ha effetti più lievi di chi beve alcolici più scuri come il brandy, il whisky e il vino rosso, che hanno un più alto contenuto di congeneri.

Il principale responsabile dei postumi di una sbornia è il metanolo. L'organismo umano metabolizza il metanolo in modo simile all'etanolo, ma il prodotto finale è differente. L'etanolo genera l'aldeide acetica. Il primo prodotto della degradazione del metanolo, invece, è la formaldeide, che è più tossica dell'aldeide acetica e, in alte concentrazioni, può portare alla cecità o alla morte. L'etanolo inibisce il metabolismo del metanolo, il che può spiegare il motivo per cui bere un bicchierino di liquore il giorno successivo a una sbornia può alleviarne i sintomi.

Gli studiosi hanno dimostrato che le conseguenze più pesanti di una bevuta sono attribuibili al brandy poi, in ordine decrescente, vengono il vino rosso, il rum, il whisky, il vino bianco, il gin, la vodka e l'etanolo puro.

L'impulso ad interrogarsi sulla realtà che ci circonda e il desiderio di sondare l'ignoto sono alla base del metodo scientifico. Ma cosa succede quando le domande o le curiosità sono decisamente insolite o assolutamente spiazzanti? Questo libro risponde ad alcuni dei quesiti più intriganti, delle questioni più bizzarre e dei casi più stupefacenti.

Questo divertente compendio di pillole di scienza risulterà irresistibile per chiunque sia interessato alle piccole domande della vita quotidiana.

Certamente non risolverà il mistero che si cela dietro l'esistenza umana, ma più utilmente vi spiegherà per quanto tempo si possa vivere di sola birra. Di sicuro non indicherà la via per salvare il nostro pianeta dal disagio ecologico, ma vi farà scoprire se la carta igienica colorata inquina di più quella bianca. Magari non rivelerà se ci sia vita intelligente nell'universo, ma vi insegnerà tutti gli indispensabili trucchi per diventare un fossile.

" Sapere sia di sapere una cosa, sia di non saperla: questa è conoscenza. "

Sin dall'antichità ci si pone molte domande su come avvenga la conoscenza per gli uomini, di questo particolare argomento ci sono giunti molti scritti di filosofi grechi, come ad esempio Platone.
Vorrei riportare qui sotto un passo del Teeteto di Platone in cui Socrate interroga il giovane matematico Teeteto su che cosa sia la conoscenza.


 ">SOCRATE: (…) Dunque: niente, di per sé, è uno; e a niente si può attribuire una determinazione o una qualità: se lo si dice grande, apparirà anche piccolo, se pesante, leggero, e così per tutto, perché niente è uno, né ha precisa determinazione o qualità. Tutto ciò che noi diciamo che è, diviene perché muta luogo, si muove, si mescola con altro; e perciò non è corretto dire che è, perché niente mai è, ma sempre diviene. E su questo punto tutti i sapienti, ad eccezione di Parmenide, bisogna dire che concordano: Protagora, Eraclito, Empedocle e i poeti più grandi. (...)
>TEETETO: Come dici?
>SOCRATE: Seguiamo l'affermazione che niente in sé e per sé è uno. Nero e bianco e ogni altro colore, allora, ci appariranno generati dall'incontro degli occhi con qualcosa che si muove verso essi, e ciò che diciamo questo o quel colore non sarà né ciò che va verso gli occhi, né gli occhi, bensì qualcosa che si genera tra essi e che si genera in modo peculiare per ciascuno. O non vorrai sostenere che un colore si presenti a un cane o a un altro animale come si presenta a te?
 >TEETETO: No, certo, per Zeus!
>SOCRATE.: E c'è qualche cosa che appaia uguale a un altro uomo e a te? Sei convinto di questo? O, ancora meglio, sei convinto che neanche a te stesso una cosa appare la stessa, per il fatto che neppure tu sei mai uguale a te stesso? (...)
>TEETETO: Per gli dèi, Socrate, io sono straordinariamente meravigliato da queste apparenze; anzi talora, se mi metto a pensarci, mi vengono le vertigini.
 >SOCRATE: È evidente che Teodoro non si è sbagliato a giudicare la tua natura. Quel che tu provi, l'essere pieno di meraviglia, è infatti proprio del filosofo. Sì, il principio della filosofia non è altro che questo, e chi ha detto che Iride è figlia di Taumante [il verbo greco "thaumàzein" significa “meravigliarsi”, NdR] non mi pare abbia sbagliato genealogia. Ma capisci ormai come questi problemi derivino dalle teorie di Protagora, o no?
>TEETETO: Non ancora, mi sembra, Socrate. (...)
>SOCRATE: Se tutto è come appare, la parola "essere" va eliminata, anche se noi stessi l'abbiamo usata, per abitudine o per ignoranza. Così dicono questi sapienti; non solo: ma nemmeno va usato "qualcosa" o "me" o "questo" né alcun'altra parola che indichi qualcosa di stabile. Vanno invece adoperate espressioni conformi alla natura delle cose, e cioè che si generano, si fanno, periscono, si alterano. Se uno infatti rende stabile qualcosa con la parola, si espone subito a essere confutato.(...) Allora, Teeteto, ti sembrano di tuo gusto queste cose?
>TEETETO: Non saprei, Socrate. Non so neanche se tu le pensi o voglia mettere alla prova me.
>SOCRATE: Ma caro, non ricordi che io non so? (...)

DALTONISMO

Il daltonismo è un'anomalia nella percezione del colore, comunemente il rosso e il verde, mentre più raramente il blu o la totale cecità ai colori; è un difetto genetico che colpisce l'8% degli uomini e solo lo 0.5% delle donne.
Il termine daltonismo è dovuto al chimico inglese John Dalton (1766-1844) che per primo la descrisse; Dalton era affetto da questo problema e pur non essendo in grado di spiegare i motivi di questo suo difetto descrisse dettagliatamente le caratteristiche della sua anomala percezione visiva in un trattato.
Questa malattia viene trasmessa da un gene presente sul cromosoma X: se questo è difettoso nel maschio comparirà sicuramente la malattia nel suo fenotipo, mentre nella donna potrebbe comparire nel genotipo, ma non essere ammalata, poichè presenta due cromosomi X e il primo può sopperire al difetto del secondo.
Le donne sono quindi daltoniche soltanto nel raro caso in cui entrambi i cromosomi siano difettosi.
Femmine affette da daltonismo possono nascere soltanto nel caso che il padre sia daltonico e che la madre sia portatrice, mentre i maschi affetti da daltonismo nascono da madre portatrice e da padre senza daltonismo.
Per diagnosticare le varie forme di daltonismo esistono appositi test visivi come

le tavole pseudoisocromatiche di Ishikara o
il test di Farnsworth. I test per la verifica del daltonismo sono concepiti in modo tale da indurre risposte errate nel caso sia presente un'anomalia della percezione cromatica. Allo stato attuale non esiste una terapia per il daltonismo genetico, anche se sono allo studio lenti correttive specifiche per i soggetti affetti da daltonismo.

MORGAN (non il cantante, lo scienziato...)

Gli esperimenti condotti da Morgan sul moscerino della frutta si svolsero in maniera simile a quelli sui piselli di Mendel. Questi moscerini avevano una particolare caratteristica: gli occhi rossi (la più frequente, quindi fenotipo normale); dopo una serie di esperimenti comparve un insetto con occhi bianchi. Il mutante maschio fu incrociato con una femmina con occhi rossi, e si ottenne una generazione con occhi rossi. Il carattere occhi rossi doveva essere dominante su quello occhi bianchi. Fu effettuato un nuovo testcross fra la prima generazione, e, sebbene si ottenessero sia individui con occhi rossi che occhi bianchi, questi non rispettavano il rapporto 3:1 atteso dagli esperimenti di Mendel. Il carattere non era quindi autosomico o derivante da un unico gene. Si accorsero che tutti gli individui della seconda generazione con occhi bianchi erano maschi; le femmine sembravano manifestare solo il carattere occhi rossi. Successivamente furono incrociati il primo maschio con occhi bianchi della seconda generazione e una delle femmine con occhi rossi della prima generazione (che portava il gene occhi bianchi in forma eterozigote). Da questo testcross si ottennero femmine e maschi con occhi bianchi. Questo significava dunque che il carattere occhi bianchi era protetto nella femmina dalla presenza di una doppia copia del cromosoma X, mentre nel maschio non era presente una copia del gene in quanto mancante del secondo cromosoma X. Fu così dimostrata la presenza di geni localizzati sui cromosomi sessuali e la presenza del carattere del colore degli occhi sul cromosoma X.

ABATE FURBETTO ESPERIMENTO PERFETTO

Gregor Mendel è considerato il fondatore della genetica; l'abate, nei suoi esperimenti, utilizzò le piante di pisello poichè le leguminose hanno un fiore maschio sterilizzabile molto facilmente, i cui risultati sono visibili ad occhio nudo.
Mendel effettuando fecondazioni artificiali incrociò piante con caratteristiche scelte da lui e utilizzò un metodo innovativo.
Utilizzando piante di pisello, egli incrociò tra loro linee pure, ossia piante che conservano gli stessi caratteri da una generazione all'altra senza la comparsa di caratteri nuovi; osservò che nella prima generazione tutti i discendenti mostravano solo uno dei due alleli dei genitori, definì questo carattere dominante; l'altro carattere venne chiamato recessivo.
L'abate formo così la legge della dominanza: dall'incrocio di due organismi che differiscono per una coppia di caratteri si ottengono solo individui che mostrano il carattere dominante.
Successivamente Mendel incrociò tra loro questi individui ottenuti dal primo incrocio e notò che nella seconda generazione i caratteri dominanti compaiono nel rapporto di 3:1 circa; formulò così la legge della segregazione: ogni individuo ha coppie di fattori per ogni unità ereditaria e i membri di una coppia si separano nella formazione di gameti. 
In seguito egli prese in considerazione gli incroci tra individui che differivano per due o più caratteri, incrociando tra loro gli eterozigoti e formulò la legge dell'assortimento indipendente: dall'incrocio di due eterozigoti della prima generazione si ottiene una seconda generazione in cui i caratteri si separano in maniera del tutto indipendente dando origine a nuove combinazioni in proporzioni definite.
Mendel ebbe molta fortuna nel scegliere piselli che seguissero le sue leggi, ma, nonostante questo, i risultati veramente ottenuti non furono così perfetti come scrisse. Si è scoperto solo successivamente che egli imbrogliava eliminando ciò che non tornava in modo da rendere i suoi risultati plausibili.
Mendel non fu solo fotunato, ma anche imbroglione.
Pensa un po'!, questi abati...

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La CROMATINA: "una signorina sensibile"

Il DNA è organizzato in cromosomi. I cromosomi sono costituiti da cromatina (DNA e proteine).


La cromatina viene chiamata così per la sua sensibilità ai coloranti e ne esistono due tipi, a seconda dello stato di condensazione che assume durante il ciclo cellulare.
L'eucromatina risulta più dispersa e si colora debolmente, mentre, l'eterocromatina è più densa e si colora più intensamente.
Durante il periodo di divisione cellulare la cromatina si presenta più condensata e non permette la trasmissione di informazioni al citoplasma, mentre durante l'interfase la cromatina prevalente è l'eucromatina e perciò i geni possono trasmettere le informazioni.
Il passaggio delle informazioni, quindi, avviene solo durante l'interfase.



Nella cromatina le proteine più abbondanti sono dette istoni e appartengono alla classe dei piccoli polipeptidi. Gli istoni hanno carica positiva e perciò sono molto attratti dal DNA che essendo un acido ha carica negativa, sono, inoltre, i principali responsabili del ripiegamento e dell'avvolgimento del DNA.



Le unità in cui viene compattata la cromatina sono i nucleosomi, ognuno dei quali è formato da una parte centrale costituita da otto molecole di istoni, intorno alla quale si avvolge due volte il filamento di DNA  e lungo proprio il DNA si trova il quinto tipo di istone.

IL PROOFREADING ci vorrebbe anche nelle verifiche

Diversi tipi di DNA polimerasi hanno anche la funzione di correggere eventuali errori che si potrebbero verificare durante la duplicazione.
Le DNA polimerasi sono in grado di aggiungere nucleotidi al filamento solo se i nucleotidi già inseriti sono appaiati correttamente ai loro nucleotidi complementari sul filamento stampo; se si verifica un errore questi enzimi invertono la loro direzione di marcia rimuovendo i nucleotidi fino a quando incontrano un nucleotide appaiato in modo corretto, a questo punto iniziano nuovamente a muoversi in avanti aggiungendo nucleotidi.
Quindi, il proofreading è la capacità di leggere le sequenze e di rimuovere i nucleotidi. 

Esistono vari meccanismi per riparare:

• riparazione diretta, l'enzima rimuove il gruppo alchilico;
• riparazione per escissione di nucleotidi: eliminazione e sostituzione del tratto di DNA con la sequenza corretta.

Duplicazione del DNA

La duplicazione del DNA è un meccanismo molecolare attraverso il quale viene prodotta una copia del DNA; 

inizia da una specifica sequenza di nucleotidi detta origine della duplicazione e richiede particolari proteine di attivazione e enzimi che sono in grado di aprire la doppia elica.

Una volta separati i due filamenti, altre proteine si attaccano ai singoli filamenti per tenerli separati; la fase successiva, ovvero la vera sintesi del nuovo filamento, è possibile grazie a un gruppo di enzimi chiamati DNA polimerasi.

La regione in cui avviene la sintesi è nota come bolla di duplicazione, a entrambe le estremità della bolla, dove i vecchi filamenti vengono separati e stanno per essere sintetizzati i nuovi filamenti complementari, la molecola forma una struttura a Y detta forcella di duplicazione.

La duplicazione avviene in due direzioni opposte , per questo viene definita bidirezionale.

Quando si è completata la sintesi dei nuovi filamenti, le due catene a doppio filamento si separano in due nuove doppie eliche costituite ciascuna da un filamento vecchio e da un filamento nuovo: la duplicazione del DNA viene detta semiconservativa.
I due filamenti che compongono una molecola di DNA sono antiparalleli, cioè, corrono in senso opposto.

Quando una molecola di DNA inizia a duplicarsi su ogni filamento in via di formazione l'enzima DNA polimerasi comincia ad aggiungere nuovi nucleotidi complementari a partire da una sequenza provvisoria chiamata primer (sequenza di solito formata da una dozzina di nucleotidi di RNA) che viene inserita sul filamento stampo del DNA grazie all'enzima DNA primasi.
Nel momento dell'inserimento l'enzima DNA polimerasi spezza il legame tra il primo e il secondo gruppo fosfato, la rottura di questo legame covalente fornisce l'energia per unire i nucleotidi adiacenti.
La duplicazione può avvenire solo in direzione da 5' a 3', dato che l'unico gruppo fosfato rimasto nel nuovo nucleotide può legarsi solo al carbonio del nucleotide precedente che si trova in posizione 3'; il filamento complementare al filamento stampo che ha direzione da 3' a 5' può allungarsi in maniera continua senza interruzioni, l'altro filamento appaiandosi a un filamento a partire dalla sua estremità 5' dovrebbe allungarsi in direzione da 3' a 5', ma questo non è possibile quindi il filamento viene assemblato a ritroso.
Il filamento che può aggiungere senza interruzioni nucleotidi è detto filamento guida, mentre l'altro è chiamato filamento in ritardo e viene sintetizzato in modo discontinuo sotto forma di singoli segmenti assemblati in direzione da 5' a 3' e poi collegati tra loro, questi segmenti sono noti come frammenti di Okazaki e sono lunghi 100-200 nucleotidi.
Sul filamento guida il punto di attacco (primer) per le DNA polimerasi è unico e si trova all'inizio del filamento da duplicare; sul filamento in ritardo i primer a cui le DNA polimerasi si devono attaccare per aggiungere i nucleotidi sono molteplici e si trovano in prossimità della forcella di duplicazione.
Dopo essere state utilizzate, le sequenze primer, vengono eliminate e sostituite con il DNA definitivo e i vari frammenti sono legati insieme dall'enzima DNA ligasi in modo che anche questo filamento in via di formazione possa assumere un andamento continuo.

Il sito da cui ho preso molte informazioni QUI

WATSON E CRICK CHI E' PIU' Sr?

Biografia di Watson e Crick, i grandi della scienza del novecento

LODE AL DNA

Spulciando un po' nel web ho trovato una (a mio parere) fantastica poesia sul materiale genetico che vi invito a leggere.




DNA

DNA o ADN, poco importa
si en castellano o en inglés: el caso
es que me muero por tus proteínas,
por tus aminoácidos, por todo
lo que fuiste una vez, cuando tus padres
vinieron de cenar algo achispados
y, después de tirar de la cadena,
hicieron una nueva con tu nombre,
con tus curvas y con tus fantasías.
Dame una foto de tu DNA
tamaño DNI, que me retuerzo
de ganas de mirarla a todas horas.

DNA

DNA o ADN, poco importa
se in spagnolo o inglese: il fatto
è che muoio per le tue proteine;
per i tuoi aminoacidi, per tutto
ciò che fosti un tempo, quando i tuoi genitori
finita la cena abbastanza sbronzi
dopo aver tirato la catena,
ne fecero una nuova con il tuo nome,
le tue curve e le tue fantasie.
Dammi una tua foto DNA
formato tessera, che mi struggo
dalla voglia di guardarla tutto il tempo.

Luis Alberto de Cuenca, da Animales Domésticos (1995)

".. La biologia è lo studio di organismi complessi che sembrano essere stati disegnati per uno scopo preciso"

Negli anni quaranta del secolo scorso vi furono degli importanti progressi nel campo della genetica (studio dei caratteri ereditari degli organismi viventi, i meccanismi attraverso i quali si trasmettono alle generazioni successive e le modalità con cui si manifestano), si era infatti arrivati ad affermare l'esistenza dei geni nei cromosomi.

I cromosomi sono strutture visibili al microscopio, formati da atomi disposti in molecole; si trovano all'interno della cellula, precisamente, nel nucleo. Nel genere umano il numero dei cromosomi varia a seconda che si tratti di cellule somatiche, ovvero quello che compongono tutti gli organi e gli apparati, rispetto alle cellule che occorrono alla riproduzione e sono chiamate cellule germinali. 

Le analisi chimiche effettuate in quel periodo rivelarono che il cromosoma eucariote è costituito da acido desossiribonucleico e da proteine, entrambe le sostanze erano presenti nei cromosomi in quantità più o meno uguali. 

Sia il DNA che le proteine avrebbero potuto avere il ruolo di materiale genetico; le proteine sembravano essere la soluzione più probabile in quanto più complesse a livello chimico, esse sono polimeri di amminoacidi presenti nelle cellule in venti tipi diversi. Il DNA è meno complesso in quanto polimero formato da quattro tipi diversi di nucleotidi. Ma... questa ipotesi si dimostrò errata. 

La fortuna di essere vivi

La grande fortuna che hai
è quella di essere al mondo, lo sai?
Sei tu il vincitore della più importante lotteria

che tempo ai tuoi genitori ha portato via.
Ognuno di loro, ventitrè cromosomi ha dato
e, come per magia, tu ti sei formato

dopo aver vinto su un gran numero di combinazioni
ti meriti proprio le congratulazioni.
Se un giorno ti sentirai triste

potrai pensare che nulla di più bello esiste,
che sei un gran dono della natura
e che di te stesso devi avere cura.

Ed ora passiamo a biologia... LA MITOSI E LA MEIOSI

Una spiegazione molto approfondita del processo della meiosi e di quello della mitosi QUI

La MITOSI e la MEIOSI spiegati in modo più semplice, invece, QUI

La nomenclatura

Uno schema pratico per studiare la nomenclatura tradizionale e IUPAC QUI , sembra quasi semplice....

Gli orbitali ibridi... Ce ne stavamo scordando?!?

QUI


E in modo "più semplice"...  QUI

La risonanza...

Per capire quello "strano" processo chiamato risonanza ... QUI e QUI

La geometria delle molecole!!!

VSEPR e la geometria molecolare spiegata nei minimi dettagli ... QUI

I legami chimici "deboli"

QUI

I legami chimici "forti"

QUI