Biologia - Fondamenti Chimici e Biomolecole

I bioelementi (ossigeno, carbonio, idrogeno, azoto) formano tutte le molecole della vita. Gli atomi si legano con legami ionici (scambio di elettroni) o legami covalenti (condivisione di elettroni), questi ultimi più forti.

L'acqua (H₂O) è polare e forma legami a idrogeno tra le sue molecole. Il pH misura l'acidità: 7 è neutro, <7 acido, >7 basico. Ricorda che pH e concentrazione di H⁺ sono inversamente proporzionali.

I carboidrati forniscono energia e struttura. Monosaccaridi come il glucosio (combustibile cellulare), disaccaridi come il lattosio, polisaccaridi come il glicogeno (riserva animale) e la cellulosa (struttura vegetale). La condensazione unisce molecole liberando acqua, l'idrolisi le separa usando acqua.

La respirazione cellulare trasforma glucosio in ATP attraverso tre fasi: glicolisi (citoplasma), ciclo di Krebs (matrice mitocondriale), fosforilazione ossidativa (creste mitocondriali). Senza ossigeno avviene la fermentazione.

Trucco per ricordare: Pensa al glucosio come benzina e all'ATP come l'energia che muove la macchina-cellula!

Biomolecole e Strutture Cellulari

I lipidi sono idrofobi e hanno funzioni energetiche e strutturali. Trigliceridi (3 acidi grassi + glicerolo) per l'energia, fosfolipidi per le membrane (testa idrofila + code idrofobe), colesterolo per la fluidità delle membrane.

Le proteine sono catene di amminoacidi (20 tipi diversi) legati da legami peptidici. Hanno quattro livelli strutturali: primaria (sequenza), secondaria (α-elica/β-foglietto), terziaria (forma 3D), quaternaria (più catene). Gli enzimi sono proteine che accelerano le reazioni abbassando l'energia di attivazione.

La teoria cellulare stabilisce che tutti i viventi sono fatti di cellule, che ogni cellula deriva da un'altra preesistente, e che il DNA contiene l'informazione genetica. Procariote (senza nucleo, batteri) vs eucariote (con nucleo, piante/animali).

Le cellule vegetali hanno vacuolo (riserva d'acqua), cloroplasti (fotosintesi) e parete di cellulosa. Ricorda gli organelli principali: mitocondri (respirazione), ribosomi (sintesi proteica), RER (proteine di membrana), Golgi (modificazione proteine).

Consiglio: Associa ogni organello alla sua funzione principale - come organi specializzati di una città cellulare!

Acidi Nucleici e Divisione Cellulare

Gli acidi nucleici (DNA e RNA) sono polimeri di nucleotidi (zucchero + fosfato + base azotata). DNA: doppia elica, basi A-T e G-C, informazione genetica. RNA: singolo filamento, basi A-U e G-C, sintesi proteica. Tre tipi di RNA: mRNA (messaggero), tRNA (trasporto), rRNA (ribosomiale).

La replicazione del DNA è semiconservativa: ogni nuovo filamento è metà originale e metà nuovo. La DNA polimerasi sintetizza 5'→3' leggendo 3'→5'. Solo il 3% del DNA (i geni) viene trascritto in RNA.

Il ciclo cellulare ha due fasi: interfase $G1-S-G2$ e divisione (mitosi/meiosi). Mitosi: 2 cellule diploidi identiche per crescita e riparazione. Fasi: profase, metafase, anafase, telofase + citodieresi. Meiosi: 4 cellule aploidi diverse per riproduzione, con crossing-over che mescola i geni.

Ricorda: Mitosi = moltiplicazione identica, Meiosi = mescolamento per la riproduzione!

Genetica e Sistema Nervoso

Le leggi di Mendel spiegano l'ereditarietà: segregazione degli alleli, assortimento indipendente, dominanza. Alleli dominanti si esprimono sempre, recessivi solo in omozigosi. Le malattie ereditarie possono essere autosomiche dominanti/recessive o legate al sesso.

Le mutazioni cambiano il DNA: genomiche (numero cromosomi), cromosomiche (struttura), geniche (singoli nucleotidi). Esempi: sindrome di Down (trisomia 21), Turner (monosomia X), Klinefelter (XXY).

Il sistema nervoso ha neuroni (corpo, dendriti, assone) che trasmettono impulsi elettrochimici. Neurotrasmettitori: dopamina (movimento), serotonina (umore), acetilcolina (muscoli). Le cellule gliali supportano i neuroni: astrociti nutrono, oligodendrociti mielinizzano.

Il SNC (encefalo + midollo) è protetto dalle meningi e dal liquor. Cervello: corteccia (elaborazione), sistema limbico (emozioni), gangli della base (movimento). Emisfero sinistro (linguaggio, logica), destro (creatività, emozioni).

Trucco: Pensa ai neurotrasmettitori come messaggeri specializzati - ognuno porta un tipo specifico di "notizia"!

Sistema Nervoso Periferico e Ragionamento Logico

Il SNP comprende nervi cranici, spinali e gangli. Sistema somatico: muscoli volontari e sensi. Sistema autonomo: simpatico (attivazione, stress) vs parasimpatico (riposo, digestione). Pensa fight-or-flight vs rest-and-digest.

Nel ragionamento verbale, ogni proposizione deve essere vera o falsa, mai entrambe. Condizione necessaria: se A allora B, quindi se non B allora non A. Condizione sufficiente: se A allora B, quindi se non B allora non A. Necessaria E sufficiente: se e solo se A allora B.

I sillogismi hanno premessa maggiore, minore e conclusione: "Tutti gli M sono A, tutti i B sono M, quindi tutti i B sono A". La negazione di una proposizione vera è falsa, di una falsa è vera. Doppia negazione = affermazione.

Strategia: Per le deduzioni logiche, disegna diagrammi di Venn - ti aiutano a visualizzare le relazioni!

Calcoli e Probabilità

Per le percentuali: A = Tasso × B ÷ 100. Il 10% di 60 è 6 perché 10 × 60 ÷ 100 = 6. Sconto = costo × tasso ÷ 100. Interesse = capitale × tempo × tasso ÷ 100.

La probabilità di eventi incompatibili si somma $P₁ + P₂$, di eventi indipendenti si moltiplicano (P₁ × P₂). Variazione percentuale = (nuovo - originale) ÷ originale × 100.

Nei problemi di lavoro: forza lavoro e tempo sono inversamente proporzionali, forza lavoro e quantità direttamente proporzionali. Per velocità: v = s/t. In avvicinamento (stesso verso) = V₁ - V₂, (senso opposto) = V₁ + V₂.

Statistiche descrittive: Moda = valore più frequente, Mediana = valore centrale in ordine crescente, Media = somma ÷ numero di valori.

Consiglio: Per i problemi numerici, scrivi sempre la formula prima di sostituire i numeri - eviti errori stupidi!