LO SPETTACOLO DELLA SCIENZA

1. LO SPETTACOLO DELLA SCIENZA L’osservazione diretta e le informazioni scientifiche ci offrono la possibilità non solo di conoscere la realtà, ma di stupirci dello “spettacolo della scienza”. 1 Osserva Alunni 5^C-D Scuola Primaria S. G. Bosco -Terlizzi 2 Cellule al microscopio Scopri Un componente infinitamente piccolo della cellula Immagina l’impensabile 3 Gli ”architetti” della vita

2. LO SPETTACOLO DELLA SCIENZA L’osservazione diretta e le informazioni scientifiche ci offrono la possibilità non solo di conoscere la realtà, ma di stupirci dello “spettacolo della scienza”. 1 Osserva Alunni 5^C-D Scuola Primaria S. G. Bosco -Terlizzi 2 Cellule al microscopio Scopri Un componente infinitamente piccolo della cellula Immagina l’impensabile 3 Gli” architetti” della vita

3. ORGANISMI MONOCELLULARI E PLURICELLULARI Sulla Terra vivono forme di vegetali e animali che per quanto diversissimi come forme, dimensioni e strutture sono formati da cellule. Tutti sono raggruppati in due categorie fondamentali: monocellulari:esseri viventi costituiti da una sola cellula; pluricellulari: esseri viventi costituiti da più cellule. Avanti Quadretto naturale realizzato da Barile D con le immagini di ClipArt

4. ORGANISMI MONOCELLULARI NELL’ACQUA STAGNANTE Gli esseri viventi più semplici, costituiti da un’unica cellula, sono in genere di dimensioni difficilmente visibili ad occhio nudo, ma osservabili al microscopio. Si possono trovare ovunque nell’aria, sulla terra e nell’acqua. visto . . abbiamo Nella foto sono cerchiati i micro organismi E’ stato facile osservarli: una goccia d’acqua che abbiamo lasciato stagnare con l’erba del nostro giardino in un contenitore di vetro è stata messa sul vetrino porta oggetto coprendola con il copri oggetto e osservata al microscopio ottico. Un essere vivente, grigio, ovale con tante sottilissime zampette si agitava e sembrava che danzasse; altri due micro organismi neri, simili ad una capocchia di un ago, si muovevano di qua e di là velocissimi ed apparivano e scomparivano dall’oculare del microscopio. Avanti

5. ORGANISMI PLURICELLULARI VEGETALI Ci sono in natura non solo microscopici organismi invisibili ad occhio nudo ma organismi complessi composti da miliardi di cellule ad esempiole piante. Nel giardino della nostra scuola ci sono diversi tipi di piante . Si è deciso di osservare con il microscopio ottico una foglia di ciclamino, prelevando con la pinzetta la pellicina della sua pagina inferiore. Il sottile e trasparente tessuto vegetale è stato messo sul vetrino, con l’aggiunta di due gocce di acqua distillata, coperto con il copri oggetto e messo a fuoco. La foglia vista nell’oculare del microscopio Le cellule messe in risalto dopo aver aggiunto sulla pellicina gocce di blu di metilene. Le cellule senza coloranti si vedono bianche e nere e trasparenti. cellula stoma Avanti

6. ALTRE CELLULE VEGETALI ESAMINATE AL MICROSCOPIO OTTICO Pagina superiore della foglia di petunia Tessuto di cipolla bianca colorato con la tintura di iodio. Foglia di geranio imperiale nucleo citoplasma membrana cellulare I cloroplasti danno la colorazione verde alla foglia. Le cellule come tanti mattoncini rettangolari. E’ evidente il nucleo,la membrana cellulare eil citoplasma. Lo stoma: apertura che consente alla pianta di respirare e traspirare. Nei tessuti vegetali abbiamo osservato chiaramente la forma e le parti essenziali delle cellule e in alcuni gli stomi e i cloroplasti. Avanti

7. MUCOSA BOCCALE Incuriositi, abbiamo deciso di osservare anche le cellule del nostro corpo. Quelle che abbiamo prelevato facilmente sono state quelle della mucosa boccale. Una compagna ha raschiato la parte interna della bocca in corrispondenza delle guance. Una piccola quantità è stata messa sul vetrino con tintura di iodio e poi è stata coperta col copri oggetto. Ecco quello che abbiamo osservato al microscopio ottico. Le cellule le vediamo piatte perché le lenti del microscopio non ci consentono di vederle in tre dimensioni, ma in realtà sono sferiche. In ogni cellula è ben visibile il nucleo, il citoplasma e la membrana cellulare. Avanti

8. UNA CELLULA GIGANTE Le cellule sono microscopiche e infatti si dicono così perché si misurano con il micron che è la millesima parte del millimetro e occorre uno strumento che le ingrandisca per osservarle. C’è una cellula “gigante” visibile ad occhio nudo: l’uovo di gallina. E’ il citoplasmadella cellula,di colore trasparente e giallognolo. E’ costituito per il 90% da acqua e per il 10% da proteine,sali minerali e vitamine, sostanze necessarie al futuro pulcino per formarsi e uscire dall’uovo. Quando è fresco, è fermamente avvolto intorno al tuorlo. E’ il nucleodella cellula. Il suo colore arancione più chiaro o scuro è legato all’alimentazione della gallina. E’ avvolto dall’albume denso e dalla membrana vitellina. Contiene soprattutto proteine, colesterolo e vitamine A e D. Membrana vitellina Tuorlo Macula germinativa Albume Qui si forma l’embrione del pulcino quando il gallo feconda la gallina. Essa è più nitida nell’ uovo non fecondato, più opaca nell’uovo fecondato Questa macula germinativa è nitida e quindi se l’uovo fosse stato covato dalla gallina non sarebbe nato il pulcino . Avanti

9. Con il microscopio ottico abbiamo osservato in “diretta“ il moltiplicarsi delle cellule. Che meraviglia ! Attraverso le lenti del microscopio Lievito + acqua zuccherata Le cellule del lievito appaiono tondeggianti Si vedono le cellule che si moltiplicano Clicca Fine In pochi minuti le cellule diventano tantissime Scopri

10. UN COMPONENTE INFINITAMENTE PICCOLO DELLA CELLULA E’ indispensabile un microscopio elettronico per osservare l’infinitamente piccolo. Con immagini da Internet e test scientifici siamo entrati in questo inimmaginabile “mondo “: lamolecola del DNA. Nel DNA ci sono le istruzioni della vita di ogni essere vivente cioè i meccanismi che fanno si che gli esseri umani generino esseri umani, le rane sempre rane, i girasoli sempre girasoli, che i figli assomiglino ai genitori e che non succeda mai che ,ad esempio, da un elefante nasca una giraffa . In ogni cellula nel nucleo sparso qua e là c’è una massa filamentosa simile ad un gomitolo: il DNA. Pesa appena 560 miliardesimi di grammo. Nel momento in cui la cellula si deve riprodurre, il DNA si ammassa trasformandosi in cromosomi : bastoncini paralleli identici e uniti al centro. Il cromosoma è un condensato aggrovigliato di DNA IL nucleo della cellula fotografato durante il processo di riproduzione. I filamenti viola sono i cromosomi ( il colore dipende dalla colorazione utilizzata). Un cromosoma ripreso al microscopio elettronico Ammasso di DNA di banana a circa 100 X (colorato con Toluidina all'1%). Schema del cromosoma e del dna Clicca

11. UNO SCHEMA SEMPLIFICATO DEL CROMOSOMA UNO SCHEMA SEMPLIFICATO Solo nella fase della riproduzione della cellula, il DNA si presenta con una struttura paragonabile a quella di una scala a chiocciola in cui la doppia ringhiera è formata da una molecola di zucchero e una di acido fosforico, mentre i gradini da quattro basi azotate : Citosina, Guanina, Adenina e Timina,indicate più brevemente con le iniziali C, G, A e T. Quest’ultime si accoppiano secondo uno schema fisso: Citosina con Guanina e Adenina con Timina. L’ordine delle basi cambia ed è questa caratteristica che genera differenti DNA fra gli esseri. molecola del DNA Acido fosforico Molecola di zucchero IMMAGINE SIMBOLO Questa rappresentazione grafica del DNA che noi comunemente vediamo nei testi scientifici fu disegnata da OdileSpeed artista e moglie di Francis Crik, uno degli scopritori, la quale fu invitata dal marito, poco abile nel disegno, a illustrare i due filamenti uniti dalle basi azotate per corredare l’articolo che parlava della sua forma e delle sostanze che la componevano. IL gene è una porzione del DNA. Esso è responsabile dei caratteri ( il colore degli occhi, dei capelli, la forma del naso o della bocca …) e altre caratteristiche ( il talento musicale, l’estro poetico, la tendenza al disegno …) e purtroppo anche di alcune malattie. Nel patrimonio ereditario dell’uomo ci sono 80 – 100000 geni. L’abbozzo apparve in bianco e nero sulla rivista scientifica “Nature” il 25 aprile 1953 e da quel momento è diventato l’icona nel mondo scientifico ed è entrato nella storia. Clicca Un nostro schema del DNA

12. COSTRUZIONE DEL MODELLO DELLA MOLECOLA DEL DNA Materiali:fogli bianchi, colori e forbici. • Preparazione: abbiamo deciso di rappresentare i componenti di una • molecola del DNA con i seguenti simboli : • molecola di Zucchero • molecola di Acido Fosforico • base azotata Adenina • base azotata Timina • base azotata Guanina • base azotata Citosina Continua

13. Procedimento: Abbiamo disegnato i simboli su fogli di carta bianca, li abbiamo colorati e poi ritagliati; alternando sul banco una molecola di zucchero e uno di acido fosforico abbiamo formato il primo filamento; un modello della molecola del DNA poco distante dal primo, con lo stesso procedimento, abbiamo costruito il secondo; • abbiamo unito i due filamenti con le basi azotate, seguendo la regola di far corrispondere • alla base azotata Timina la base azotataAdenina • alla base azotata Citosina la base azotata Guanina • e disponendole senza una precisa sequenza; Simboli La mia molecola del DNA La mia molecola del DNA La mia molecola eliel DNA La mia molecola del DNA La mia molecola del DNA 5)abbiamo ottenuto Cartellone realizzato da Mastrorilli D. e Guastamacchia A. con il gruppo classe Clicca foto uniche

14. Nella foto si vede Francis Crick a destra e James Watson che durante un convegno mostrano un modello del DNA costruito da loro stessi per spiegare al mondo scientifico la loro grande scoperta. Essa avvenne nell’aprile del 1953, ma prese avvio nel lontano 1865 e fu una “caccia” lunga un secolo che coinvolse molti scienziati americani e inglesi. La prima foto del DNA scattata dalla ricercatrice Franklin Rosalind nel 1951 Clicca Fine Immagina

15. GLI ARCHITETTI DELLA VITA Gli scienziati sono capaci di modificareil patrimonio genetico di piante, animali e anche dell’uomo e cambieranno la nostra esistenza. Essi sanno individuare, tagliare e “cucire” frammenti del DNA, isolare emescolare i geni che vogliono modificare . Sanno rendere ad esempio più resistente una pianta ai parassiti, al gelo, aumentare la sua produttività, riescono a riprodurre copie perfette di una pianta originaria, a clonare gli animali, a creare topi che non corrono alla vista di un gatto. Si possono definire gli “ architetti “ della vita. Uno scenario impensabile fino a qualche anno fa, quando le conoscenze relative alla struttura e al comportamento del DNA erano imparziali. Avanti Disegno di Martina Mirizzi

16. DALLA PROVETTA AL PIATTO Gli scienziati riescono a fondere due cellule provenienti da piante diverse e creano un nuovo vegetale ibrido che contiene cioè i caratteri di entrambe le piante. Con questa tecnica si ottengono varietà di pomodori, fragole. . . . MANDARANCIA O CLEMENTINA Processo Le cellule di arancia e di mandarino non differiscono molto fra loro. Gli scienziati, immergendo le due cellule in una soluzione detta polietilenglicole, producono il processo di fusione cellulare, ossia le membrane si uniscono. Continua

17. A 24- 48 ore alla prima soluzione aggiungono altre sostanze e continuando la coltura, i nuclei delle due cellule si unificano. Tuttavia, gli organi contenuti in ciascuna non si fondono ma coesistono all’interno della nuova cellula. Stimolando la coltura in pochi mesi danno vita ad un nuovo tipo di vegetale ibrido: il mandarancio o clementina che contiene le caratteristiche di entrambe le piante. Foglia di mandarancio o clementina Foglia di mandarino Foglia di arancio Rappresentazione grafica realizzata con Paint da Martino A. , Mazzone G.,Lamparelli E. e Giangregorio A. Avanti

18. IL POTERE RIGENERANTE DELLE CELLULE Tradizionalmente la riproduzione delle piante avviene con il seme o con alcune tecniche come la talea. Gli scienziati oggi sono capaci di ottenere infinite copie di una pianta originaria, stimolando le cellule vegetali a riprodursi. PROCESSO germoglio 30° giorno 60° giorno 7° giorno Con l’aiuto di un microscopio prelevano un frammento di 0,3 millesimi di millimetro di germoglio e lo mettono nel terreno costituito da agar (sostanza ricavata da un’alga), sali minerali, ormoni stimolanti e altro. Spuntano germogli e radici. Spunta una piantina. Si può effettuare il trapianto in terra piena. Fine Rappresentazione grafica realizzata con Paint da Giangregorio A. Avanti