I viventi, classe quarta

Traguardi per lo sviluppo di competenze

Riconosce le principali caratteristiche e i modi di vivere di organismi animali e vegetali.

L’alunno sviluppa atteggiamenti di curiosità e modi di guardare il mondo che lo stimolano a cercare spiegazioni di quello che vede succedere.

Obiettivi di apprendimento

Distinguere gli esseri viventi dagli esseri non viventi.

Conoscere le fasi del ciclo vitale degli esseri viventi.

Individuare e ordinare in sequenza le fasi della vita di un essere vivente.

Riconoscere e classificare animali e vegetali.

Riflettere sulle catene alimentari e comprendere le relazioni tra viventi e non viventi in un ambiente.

Individuare somiglianze e differenze tra i viventi.

Classificare gli esseri viventi in base ad una caratteristica.

Riconoscere le parti e le relative funzioni nella struttura di una pianta.

Classificare i vegetali in base alle diverse caratteristiche: sempreverdi, a foglie caduche, alghe, muschi, licheni, funghi, erbe, arbusti, alberi.

Conoscere i processi della respirazione e della traspirazione delle piante.

Conoscere l’importanza della fotosintesi clorofilliana per l’ambiente.

Sensibilizzare gli allievi nei confronti dei problemi ecologici e delle potenzialità del miglioramento ambientale.

Contenuti

  • I viventi. Le funzioni vitali.
  • La classificazione dei viventi: i cinque regni. 
  • Il mondo dei vegetali.
  • La fotosintesi clorofilliana.

Che cosa sono gli esseri viventi?

Secondo i biologi la caratteristica dei viventi è di compiere un ciclo vitale, che inizia con la nascita e finisce con la morte e che permette la sopravvivenza della specie.

La durata del ciclo vitale dipende dalle specie: un batterio vive 20 minuti, la durata media della vita dell’uomo è di 80 anni, un ulivo può vivere 1000 anni.

Gli esseri viventi compiono delle funzioni vitali che permettono la loro sopravvivenza: si nutrono, eliminano sostanze di rifiuto, reagiscono agli stimoli, si muovono, si adattano all’ambiente, si riproducono.

Come sono apparsi sulla Terra?

Secondo gli scienziati, tutti i viventi hanno avuto origine da organismi microscopici comparsi nell’acqua 3400 milioni di anni fa. Grazie all’evoluzione, cioè a quei cambiamenti che hanno permesso ad ogni essere vivente di adattarsi all’ambiente, oggi sulla Terra esistono milioni di specie. L’adattamento all’ambiente è un processo continuo che porta ogni specie a trasformarsi per non estinguersi.

La cellula

Tutti gli organismi sono costituiti da cellule, la più piccola parte di ogni essere vivente. Esistono cellule animali e cellule vegetali. La cellula è una particella vivente: nasce, si nutre, cresce, si riproduce e infine muore, proprio come gli altri organismi viventi.

Le cellule sono formate da:

  • una membrana cellulare che è un rivestimento sottile che avvolge e protegge la cellula, assorbe l’ossigeno e il nutrimento e elimina le sostanze di scarto.
  • il citoplasma, una sostanza liquida gelatinosa che circonda il nucleo e che contiene piccoli organi, chiamati organuli cellulari, necessari per la vita della cellula;
  • il nucleo, che contiene il DNA ed è il “centro di controllo”, controlla tutte le attività della cellula;
  • i cloroplasti sono organuli presenti solo nelle cellule vegetali che contengono la clorofilla:
  • i vacuoli sono gli spazi all’interno della cellula vegetale che servono ad accumulare le sostanze di riserva.

Esseri viventi unicellulari e pluricellulari

Gli organismi formati da una cellula si chiamano unicellulari.

Gli organismi formati da più cellule si chiamano pluricellulari.

La classificazione dei viventi

La classificazione adottata dai biologi prevede quattro regni: monere, protisti, funghi, piante, animali.

Le monere

Le monere sono organismi unicellulari capaci di sopravvivere in condizioni estreme. A questo regno appartengono i batteri.

Le monere sono la prima forma di vita comparsa sulla Terra.

I batteri sono un tipo di monere che possono essere dannose per la salute (producono tossine) oppure utili, come per esempio, i batteri che formano la flora intestinale.

Altri batteri sono innocui ed altri ancora ci sono utili (Lactobacillus) nell’industria alimentare.

I batteri innocui sono detti non-patogeni, mentre quelli dannosi sono noti come patogeni. Più del 70% dei batteri sono microrganismi innocui, non-patogeni.

Approfondimento

Quando il batterio Lactobacillus bulgaricus viene messo nel latte, esso consuma gli zuccheri per nutrirsi e gli acidi prodotti dalla fermentazione trasformano il latte in yogurt. I batteri che ci aiutano nei processi digestivi sono definiti batteri probiotici (per la vita).

I protisti

I protisti sono organismi unicellulari come le alghe e i protozoi.

Si riproducono per divisione cellulare.

Le alghe vivono prevalentemente nell’acqua e formano il plancton marino di cui si nutrono le balene.

https://youtu.be/QGSHBtQxdG4

I protisti sono diffusi in tutti gli ambienti, ovunque si trovi dell’acqua anche in minima quantità. Esistono specie marine e di acqua dolce che vivono sia sospese nell’acqua, sia sui fondali marini.

Essi sono molto importanti perché sono tra i maggiori produttori di ossigeno e rappresentano il primo anello delle catene alimentari marine.

Ci sono tra i protisti numerose specie parassite, alcune delle quali causano gravi malattie nell’uomo. Tra le malattie più importanti per l’uomo sono la toxoplasmosi e la malaria.

I funghi

I funghi sono organismi unicellulari e pluricellulari.

https://youtu.be/M-29hEfdHvI

I funghi sono organismi eterotrofi, cioè devono trovare fuori il nutrimento; infatti, si attaccano a piante e animali.

Ci sono tre tipi di funghi: a cappello, le muffe e i lieviti.

I funghi a cappello sono quelli che crescono nel bosco e sono cibo per chiocciole, topolini e molti altri animali.

Un fungo è formato da:

  • Cappello: parte superiore del fungo che può assumere forme e colori diversi;
  • Gambo: parte allungata che parte da terra e sostiene il cappello;
  • Ife: sono filamenti che attraversano tutto il corpo del fungo e penetrano anche nel terreno;
  • Micelio: fitto intreccio di filamenti che forma il corpo del fungo, dei lieviti e delle muffe;
  • Lamelle: ripiegature sottili presenti sotto il cappello di alcuni funghi, che contengono le spore. In altri tipi di funghi, si possono trovare i tubuli, cavità all’interno delle quali ci sono le spore.
  • Spore: cellule necessarie per la riproduzione.
Fonte: Pianeta bambini

Le muffe sono funghi piccolissimi, quasi microscopici, che prediligono luoghi umidi e rivestono le superficie con piccolissimi miceti.

La più famosa è la muffa verde dalla quale viene estratta la penicillina, un antibiotico molto usato per curare le malattie infettive. Per il primo antibiotico della storia, nel 1945 i tre scienziati Fleming, Chain e Florey, condivisero il premio Nobel per la medicina.

La muffa dona un gusto inconfondibile ad alcuni formaggi cosiddetti “a muffa blu” (Gorgonzola o Roquefort) oppure forma una patina esterna bianca come nel caso del Camembert o del Brie. 

Spesso sugli alimenti si sviluppano muffe che possono essere rischiose per la salute provocando forme di intossicazione.

Fare la muffa: è un modo di dire, per indicare qualcosa che resta per lungo tempo non attivo, inutilizzato. 

I lieviti sono organismi unicellulari che causano fermentazioni: gonfiano il pane o l’impasto di pizza, fanno fermentare il succo d’uva trasformandolo in vino.

Il lievito di birra è il più importante nell’alimentazione umana; il suo utilizzo risale al 1500 a.C. quando veniva utilizzato dagli Egizi per la produzione di birra e vino.

https://www.focusjunior.it/scienza/curiosita-scientifiche/come-fa-il-lievito-a-far-crescere-il-pane/

Esperimento

Occorrente

100 ml acqua tiepida

Lievito di birra fresco

1 cucchiaino di zucchero

Procedimento

Metti 100 ml di acqua tiepida in un bicchiere; sbriciola il lievito fresco nell’acqua e mescola bene con un cucchiaio finché non si è sciolto completamente.

Aggiungi un cucchiaio di zucchero.

Osservazioni

Nel bicchiere si formano delle bolle.

Conclusione

Grazie all’acqua, al calore e all’energia fornita dallo zucchero, i lieviti iniziano a moltiplicarsi velocemente. Producono anidride carbonica formando una schiuma molto visibile.

Approfondimento: Il pane

Il lievito di birra è una miscela di funghi utilizzata dal panettiere per fare anche il vino e la birra.

I lieviti per il pane sono microrganismi viventi che appartengono al regno dei funghi; vengono venduti a cubetti nei supermercati, sono vivi ma non si riproducono finché non  hanno una certa temperatura per potersi riattivare. Questo fungo permette d’innescare il processo di lievitazione dell’impasto, ovvero trasformare gli zuccheri in glucosio, alcool e anidride carbonica.

Se la temperatura per fare l’impasto è idonea, loro mangiano lo zucchero e producono l’anidride carbonica. Essendo intrappolata nell’impasto, l’anidride carbonica non può uscire e rimane lì, sotto forma di tante bollicine, che danno una struttura tipica al pane o alla pizza che rimarrà stabile dopo la cottura.  I lieviti moriranno in cottura ma dopo aver fatto il loro dovere.

Approfondimento: i virus

I virus non sono formati da cellule quindi non rientrano nei 5 regni dei viventi. Essi, per poter vivere, hanno bisogno di altri organismi che li ospiti; per questo entrano nelle cellule di altri organismi viventi dove si riproducono a grande velocità. I virus sono cento volte più piccoli di un batterio; per questo motivo sono stati scoperti dopo l’invenzione del microscopio elettronico.

Le piante

Le piante sono organismi pluricellulari e autotrofi composti generalmente da alcune parti comuni: radici, tronco, foglie.

https://youtu.be/-L-nV-FPMgg

Le radici servono per ancorare la pianta al terreno e per assorbire da esso l’acqua e le sostanze necessarie.

Il fusto serve per sostenere la pianta e per collegare il fusto alle foglie. Nel suo interno scorrono piccolissimi tubi che trasportano le sostanze utili.

Le foglie sono il laboratorio in cui avvengono importanti reazioni: nutrizione, respirazione, traspirazione.

Classificazione delle piante

I botanici classificano le piante in due gruppi: piante semplici e piante complesse.

https://youtu.be/SgiJlB24PMQ

Le piante semplici sono state le prime a comparire sulla Terra: muschi, alghe e felci. Si riproducono attraverso le spore.

Le alghe furono i primi organismi a comparire sulla Terra; non hanno né fusto, né radici.

I muschi non hanno radici ma hanno un fusto molto sottile a cui sono attaccate minuscole foglie. Le felci vivono nel sottobosco e nei luoghi umidi hanno radici, foglie e fusto.

Le piante complesse sono composte da radici, fusto e foglie. Si riproducono attraverso i semi. Si dividono in due gruppi: gimnosperme e angiosperme.

Le gimnosperme non hanno fiori e frutti; il seme si trova nei coni legnosi, da cui ha origine il nome conifere. Sono chiamate piante sempreverdi: sono i pini, gli abeti e i cipressi.

Le angiosperme hanno fiori e semi racchiusi nei frutti. Esse sono le piante più diffuse.

Gli alberi hanno il fusto robusto e legnoso ricoperto da una corteccia dura. I rami partono da una certa altezza da terra.

Gli arbusti hanno il fusto legnoso ma i rami iniziano a dividersi vicino al terreno.

Nella piante erbacee il fusto è sottile e flessibile e prende il nome di stelo.

La fotosintesi clorofilliana

Le piante riescono ad essere autotrofe (dal greco autòs “stesso” e troféo, “nutrire”) grazie alla fotosintesi clorofilliana.

La parola fotosintesi clorofilliana è composta da foto= luce, sintesi=combinazione di più sostanze, clorofilliana=deriva da cloroplasti contenuti nella foglia.

La pianta, attraverso la clorofilla contenuta nei cloroplasti e in presenza di luce, trasforma l’anidride carbonica(CO2) e acqua in zucchero rilasciando ossigeno. La fotosintesi clorofilliana è un processo biochimico che permette ai vegetali di produrre composti organici (e quindi nutrienti) partendo da materia inorganica come l’aria, l’acqua e la luce del sole.

Questo processo avviene in più fasi:

Gli animali

Gli animali sono organismi pluricellulari eterotrofi (che si nutrono di altri organismi).

La parola deriva dal greco eteros (che significa altro) e trofe che significa nutrimento.

Domande per lo studio

Quali sono le parti una cellula?

Che cosa distingue una cellula animale da una cellula vegetale?

Quali sono i cinque gruppi/regni dei viventi?

L’essere umano a quale gruppo appartiene?

Quanti tipi di funghi conosci?

Come si riproducono i funghi?

Per che cosa vengono utilizzati le muffe e i lieviti?

I batteri sono utili o dannosi per la salute?

Quanti tipi di piante ci sono?

Quali vegetali appartengono alle piante semplici?

In quali due gruppi si dividono le piante complesse?

Che cosa sono le angiosperme?

Che cosa sono le gimnosperme?

Perché le foglie sono considerate il laboratorio chimico per le piante?

Cosa significa fotosintesi clorofilliana?

Quali sono i prodotti finali della fotosintesi?

Dove viene trasportata la linfa elaborata?

Mappe concettuali

mappa concettuale realizzata da Federico 4^C
mappa concettuale realizzata da Edoardo 4^C
mappa concettuale realizzata da Matteo 4^C

Lavoro sul quaderno

Risorse

https://istitutotrento5.it/component/content/article.html?id=407:materiali-sc-inter

https://www.blendspace.com/lessons/vthu1MF5h2P0pA/la-cellula

Le piante https://youtu.be/8qXnhtr7UOM

https://youtu.be/fPoByR2evSg

La fotosintesi clorofilliana https://youtu.be/T8ZuvVJBK5A

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