ROCCE MAGMATICHE

Le rocce magmatiche derivano dalla solidificazione di un magma che è un fuso silicatico ad alta temperatura, contenente vapor d'acqua e gas, quali: acido cloridrico, a. solforico, anidride solforosa, con una temperatura che va dai 600 ai 1300 °C circa. Essi tendono a risalire in quanto meno densi dei materiali circostanti e possono solidificare o in condizioni intrusive o in condizioni effusive.

La struttura di una roccia magmatica è condizionata dalla modalità di solidificazione del magma., quindi possiamo distinguere le seguenti tipologie di rocce:

• Rocce intrusive: cristallizzano in profondità in tempi lunghissimi, prima si formano i minerali con temperature di solidificazione maggiore e via via gli altri. Queste rocce hanno una strutura olocristallina, ipidiomorfa e granulare (Olocristallina significa che è completamente cristallizzata e non sono presenti strutture vetrose, granulare significa che presenta cristalli visibili ad occhio nudo e ipidiomorfa che vi è un ordine di cristallizzazione. I cristalli che si sono formati per primi vengono detti idiomorfi, quelli che occupano gli spazi residui sono detti allotriomorfi);
• Rocce effusive: solidificano da lave eruttatte da vulcani  sulla superficie terrestre e il processo di solidificazione è molto rapido. Hanno una struttura microcristallina o vetrosa  (es. Ossidiana o Pomice). A volte la solidificazione avviene vicino alla superficie terrestre e presentano una struttura porfirica, quest'ultima è caratterizzata da cristalli visibili ad occhio nudo detti fenocristalli, immersi in una pasta di fondo microcristallina o vetrosa.
• Rocce ipoabissali: derivano da  solidificazione di piccoli corpi intrusivi che formano filoni, in cui si concentrano gas. Possono presentare una struttura porfirica; aplitica (con cristalli piccoli ma di uguale dimensione) o pegmatitica (con cristalli di grandi dimensioni e talvolta rari).

La composizione di una roccia magmatica dipende dal magma da cui deriva;  in ogni roccia possiamo riconoscere minerali essenziali che sono sempre silicati, minerali accessori, presenti in piccole percentuali e non influiscono sulle proprietà della roccia e minerali accidentali che non sempre sono presenti.

I silicati si distinguono in sialici (con un'elevata % in silice) come ad esempio il quarzo e i feldspati, o, femici (con bassa % in silice) come ad esempio: olivine, anfiboli e pirosseni. Essi sono presenti in associazioni particolari: se c'è l'ortoclasio, ci sarà anche il quarzo, mentre l'olivina può essere associata ai pirosseni, ma non con il quarzo.
Le rocce magmatiche vengono classificate  in base al tenore in silice in:

• rocce acide o sialiche:     % in silice maggiore al 65 %
• rocce intermedie:             % in silice tra il 65 % e il 52 %
• rocce basiche o femiche: % in silice tra il 52 % e il 45 %
• rocce ultrafemiche :         % in silice inferiore al 45 %

Esistono diversi magmi, i più diffusi sono quelli alcali - calcici caratterizzati da un'elevata % di Calcio e Magnesio.

DIAGRAMMA PER CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE MAGMATICHE

In questo diagramma, notiamo che la percentuale in silice diminuisce andando verso destra, inoltre in basso è idicata la % in volume dei diversi minerali in modo da rispettare le associazioni realmente possibili. Tracciando una linea orizzontale in corrispondenza di ciascun tipo di roccia si legge la sua composizione percentuale. Ad esempio il granito è costituito da quarzo, ortoclasio, plagioclasio e miche.

La serie di Bowen

La cristallizzazione di un magma avviene a temperature diverse: intorno ai 1250 °C e alla pressione di 1 bar per i magmi basaltici e, tra i 900 °C e i 650°C per i magmi granitici.

L'ordine di cristallizzazione dei minerali è determinato dalle temperature di fusione delle sostanze presenti nel magma. Nei primi decenni dello scorso secolo, Bowen riuscì a dimostrare che in un magma in progressivo rafreddamento, avvengono reazioni chimiche tra i cristalli che si formano per primi e la massa fusa residua nella quale si trovano.

Egli identificò due diverse serie di serie di reazioni che avvengono contemporaneamente in un amgma alcali-calcico: la serie discontinua e la serie continua dei plagioclasi.
Nella serie discontinua l'ordine di cristallizzazione è di solito: olivina, pirosseni e plagioclasi. Se l'olivina cristallizzando, rimane nel magma e la temperatura si abbassa essa, reagisce con il magma trasformandosi in pirosseno. Se la temperatura continua a diminuire, i pirosseni si trasformano in anfiboli  e biotite. Ogni minerale, quindi si forma in un determinato intervallo di temperatura e, rimanendo a contato con il fuso residuo, al diminuire della temperatura si trasforma in quello successivo.. Ogni passaggio comporta la trasformazione del reticolo cristallino del minerale e della sua composizione chimica: gli anfiboli contengono Calcio e Magnesio e una quantità di silice superiore a quella di pirosseni e olivine che contengono Ferro e Magnesio.
Nella serie continua si formano i plagioclasi, secondo un meccanismo simile, prima si formano i plagioclasi calcici e a temperature inferiori quelli sodici. Al termine delle due serie, al diminuire della temperatura si forma il K-feldspato (ortoclasio) , muscovite (che nelle rocce acide è di solito un minerale accessorio) ed infine il quarzo. Questi ultimi non si trasformano l'uno nell'alro, ma possono coesistere.
Se il magma è sialico la cristallizzazione procede fino ai plagioclasi sodici, la biotite e continua con ortoclasio e quarzo e la roccia finale avrà una composizione granitica.  Se il magma è femico invece, le reazioni si arrestano prima in quanto non è presente silice a sufficienza così come Alluminio e Sodio. La roccia presenterà associazioni mineralogiche tipiche dei basalti.
Le reazioni della serie di Bowen possono avvenire solo se i minerali rimangono a contatto con il magma; spesso essi si separano dalla massa fusa e non possono trasformarsi in quelli successivi, quindi il fuso residuo acquista gradualmente caratteristiche più acide. Il raffreddamento proseguirà dando origine alla formazione di nuovi minerali , ssempre secondo l'ordine della serie di Bowen.

L'INGEGNERIA GENETICA PER LA CURA DEL DIABETE, NANISMO ED EMOFILIA

Grazie alle Tecniche del DNA ricombinante, vengono prodotti numerosi farmaci con l'aiuto degli OGM, come ad esempio l'insulina, un ormone proteico secreto dal pancreas endocrino per regolare il tasso di zucchero nel sangue, del quale i diabetici ne sono privi. Un tempo i malati venivano curati con insulina prodotta dal pancreas del maiale; questa sostanza però non era perfettamente simile alla proteina umana e i pazienti finivano per rigettarla come corpo estraneo, rimanendo così privi di cura. In un colibatterio è stato introdotto il gene codificante per l'insulina, isolato a partire da cellule umane. Dopo questa manipolazione, il batterio produce insulina identica a quella secreta dalle cellule del pancreas umano. La proteina ricombinata può essere utilizzata senza pericolo per un periodo molto lungo; è del tutto simile a quella umana e non scatena nessuna reazione immunitaria. 

L'ingegneria genetica, permette anche di eliminare alcuni rischi legati alla produzione di farmaci: l'ormone della crescita per trattare il nanismo, veniva estrato dai cadaveri e poteva trasmettere encefalopatie virali; i fattori di coagulazione venivano ricavati a paartire da sangue umano e sono stati responsabili di numerosi contagi del virus dell' AIDS e delle epatiti. Oggi, grazie a queste tecniche si fabbricano farmaci esenti da qualsiasi contaminazione.

TECNOLOGIE DEL DNA RICOMBINANTE

A partire dagli anni '70 si sono verificate alcune scoperte che hanno portato a metodologie di grande importanza; una di queste è la scoperta degli enzimi di restrizione che ha aperto la strada alle tecnologie del dna ricombinante. Lo sviluppo delle biotecnologie applicato al campo medico e al settore alimentare ha permesso un notevole miglioramento della vita dell'uomo.

Le tecniche del DNA ricombinante si basano sul fatto che è possibile tagliare in modo specifico molecole di DNA, anche di diversa provenienza, per mezzo di particolari enzimi detti enzimi di restrizione. Questo è reso possibile dalla capacità di tali enzimi di tagliare il DNA in modo specifico riconoscendo sequenze chiamate siti di restrizione.

 

Gli enzimi dapprima riconoscono alcune sequenze lunghe da 4 a 8 nucleotidi che sono palindrome nei due filamenti di DNA, quindi si legano ad esse e le tagliano in due siti uguali e simmetrici.

Si formano due molecole di DNA che terminano con sequenze opposte chiamate estremità adesive, in quanto in opportune condizioni possono congiungersi di nuovo tra loro. La riunione avviene attraverso la formazione di legami idrogeno che uniscono le molecole del DNA le quali vengono saldate da enzimi chiamati ligasi. E' anche possibile ottenere frammenti di restrizione provenienti da organismi diversi e ricombinarli tra loro; questa possibilità serve per il trasferimento di geni da un organismo ad un altro. Le molecole chimeriche così ottenute possono essere prodotte in quantità illimitata facendole replicare nei batteri.

La tecnica del DNA ricombinante consente il processo di clonazione molecolare e quest'operazione può essere suddivisa in tre stadi:

• isolamento del gene;
• creazione di una molecola ibrida tra il gene e un vettore in grado di trasportarla nelle cellule ospiti;
• introduzione del vettore di clonazione, unito alla sequenza da clonare, all'interno della cellula ospite.I vettori più usati sono in genere i plasmidi.

 

Il plasmide viene estratto dai batteri e isolato in numerose copie; la sua molecola viene tagliata con l'enzima di restrizione usato per tagliare il DNA esogeno. I frammenti di restrizione e i plasmidi si fanno interagire in opportune soluzioni e le loro estremità adesive formano legami idrogeno e si riuniscono. Tale unione è resa stabile dall'enzima DNA-ligasi.

I plasmidi così ricombinati (e con geni resistenti ad un antibiotico come ad esempio l'ampicillina) vengono ri introdotti nei batteri e questi, posti in opportune  piastre in cui oltre al terreno di coltura sarà inserito anche l'antibiotico a cui i plasmidi sono resistenti. In questo modo siamo sicuri di aver ottenuto una coltura batterica completamente ricombinante, in quanto eventuali batteri non ricombinanti vengono uccisi dall'antibiotico. 

I batteri OGM vengono prelevati dal terreno di coltura e immessi in una beuta a 37°C per una notte; dopodichè vengono scomposti estraendo i plasmidi portatori del gene il quale viene purificato e trasformato in un farmaco.

INTRODUZIONE ALLA GEOMORFOLOGIA

La geomorfologia è la scienza che studia le forme del paesaggio e i processi attraverso i quali queste forme vengono create sono detti processi morfogenetici.

Il modellamento del paesaggio dipende dalle forze esogene che si realizzano nel processo sedimentario, infatti il modellamento del rilievo inizia con la degradazione meteorica che porta all'alterazione chimica o fisica. I processi di degradazione chimica e fisica, spesso procedono contemporaneamente, ma non con la stessa intensità; ciò è legato fondamentalmente dalle condizioni climatiche.

I principali  processi di degradazione fisica sono il termoclastismo e il crioclastismo. Il primo è provocato da forti escursioni termiche giornaliere, che sottopongono le rocce ad una dilatazione termica cui segue una contrazione. Il termoclastismo è tipico degli ambienti combinato all'azione eolica. Il secondo viene anche chiamato gelivazione, ed è causato dall'alternanza del gelo / disgelo. L'acqua penetrando nelle fratture della roccia e gelando, provoca la frattura della roccia dando origine a frammenti a spigoli vivi.

I principali processi di alterazione chimica comprendono la dissoluzione, l'idratazione e la gessificazione. L'acqua esercita un'azione solvente sul carbonato di calcio, esso è poco solubile nell'acqua pura, ma le acque meteoriche sono sempre debolmente acide, in quanto contengono una piccola quantità di biossido di carbonio e reagendo con i calcari, producono bicarbonato di calcio solubile secondo la reazione: 

CaCO₃ + CO₂ + H₂O ↔ Ca(HCO₃)₂  

Questo fenomeno viene anche chiamato:dissoluzione dei calcari. 

L'idratazione consiste invece nell'assimilazione nellla struttura di un minerale di molecole d'acqua. Un esempio è l'anidrite (solfato di calcio) che sotto l'azione dell'acqua si traforma in gesso (solfato di calcio idrato). La gessificazione, invece, avviene quando il carbonato di calcio reagisce con acqua e acido solforico dando gesso. Questo processo non è comune in natura, ma ha un'importanza nella degradazione dei monumenti causata da piogge acide.

  

UN PO' DI GENETICA

Mutazioni genetiche

Ogni gene presenta una struttura molecolare complessa che può essere alterata in seguito all'esposizione a radiazioni, a sbalzi di temperatura, alla presenza di sostanze tossiche o può modificarsi durante la divisione cellulare. In questi casi, si dice che è avvenuta una mutazione genetica che, se interessa i gameti, verrà trasmessa ai figli.

Le mutazioni possono derivare da anomalie a carico degli autosomi, o a carico dei cromosomi sessuali.

Tra le anomalie autosomiche, una delle più gravi è sicuramente l'anemia falciforme, causata da una mutazione nella molecola dell'emoglobina. L'emoglobina è una proteina presente nei globuli rossi, la cui funzione è quella di legare l'ossigeno, trasportarlo in tutte le parti del corpo e rilasciarlo là dove serve. Tutto ciò è possibile grazie alla presenza del gruppo eme, responsabile anche del colore rosso di questa proteina. Il gruppo eme, contiene un atomo di ferro, legato covalentemente ad una specifica istidina dell'emoglobina. A seconda del suo stato  di ossidazione, l'atomo di ferro, può legare o meno l'ossigeno. L'emoglobina è una proteina globulare costituita da quattro subunità ognuna costituita da circa 150 amminoacidi. Di questi, solo nove sono conservati per tipo e posizione nelle diverse subunità. Se si verifica una sostituzione dell' acido glutammico con la valina, viene compromessa la funzionalità dell'intera molecola ed una modificazione strutturale dei globuli rossi. Negli omozigoti l'anemia falciforme provoca la precipitazione dell'emoglobina negli eritrociti che si contraggono e assumono la tipica forma a falce. Questa malattia negli omozigoti è letale, mentre per gli eterozigoti non è particolarmente grave, e per le popolazioni africane può addirittura rivelarsi vantaggiosa in quanto conferisce una particolare resistenza alla malaria. 

 

Diverso è il problema che si presenta in caso di mutazione di un gene dominante. In questo caso, la mutazione tende a scomparire perchè gli individui portatori soccombono prima della riproduzione.

Tuttavia, vi sono alcune situazioni in cui le anomalie dovute a geni dominamti possono trasmettersi e avere una certa incidenza. E' il caso dell' acondroplasia, un particolare tipo di nanismo, e della Corea di Huntington, caratterizzata da una progressiva degenerazione del sistema nervoso. 

In altri casi le anomalie derivanti da mutazioni degli autosomi possono portare a modificazioni del fenotipo, che però non si riflettono in rilevanti problemi per la salute. Un esempio è l'albinismo, gruppo di sindromi ereditarie caraterizzate da un difetto dei melanociti della cute, del sistema pilifero e degli occhi. L'albinismo è molto diffuso nel regno animale, abbastanza raro nell'uomo.

STRUTTURA DEI NEURONI

I neuroni o cellule nervose, sono cellule altamente specializzate nella trasmissione dell'impulso nervoso tra le varie parti del nostro organismo. Sono caratterizzate da un corpo cellulare dove risiede il nucleo circondato dal citoplasma e dai vari organuli cellulari. Dal corpo cellulare emergono due tipi di    prolungamenti  i dendriti che aumentano la superficie della membrana plasmatica e conducono al corpo cellulare del neurone gli stimoli sensitivi, e l'assone (o neurite) che trasporta l'impulso nervoso alle fibre muscolari o al tessuto ghiandolare. L'assone termina con centinaia di terminali assonici (o sinapsi) dove sono presenti i bottoni sinaptici contenenti i neurotrasmettitori che sono messaggeri chimici.
La maggior parte degli assoni è rivestita da una guaina mielinica costituita da cellule specializzate dette cellule di Schwann,  cioè un rivestimento pluristratificato composto da lipidi e proteine, che isola l'assone e migliora la trasmissione dell'impulso nervoso. La guaina mielinica di ciascun assone è formata da più cellule di Schwann, e a intervalli regolari presenta delle interruzioni chiamate nodi di Ranvier.

I neuroni sono caratterizzati da due importanti proprietà funzionali: la capacità a rispondere ad uno stimolo e a convertirlo in un impulso nervoso,  è la conduttività, cioè la capacità di trasmettere l'impulso ai muscoli o alle ghiandole. La membrana plasmatica dell'assone a riposo è polarizzata: all'interno del neurone si trovano meno ioni positivi rispetto al liquido interstiziale; questi sono prevalentemente rappresentati da ioni potassio, mentre i più importanti ioni positivi extracellulari sono gli ioni sodio. Al passaggio dell'impulso nervoso, si aprono i "canali del sodio" che diffonde rapidamente all'interno del neurone secondo il gradiente di concentrazione e, contemporaneamente gli ioni potassio diffondono fluiscono all'esterno attraverso i "canali del potassio". L'assone quindi è depolarizzato (cioè l'interno è positivo, e l'esterno positivo). L'impulso nervoso segue la legge del "tutto o nulla", cioè se l'impulso è abbastanza forte da causare la depolarizzazione fino al livello di soglia, si aprono i canali ionici, se lo stimolo è debole, non innesca la depolarizzazione della membrana.
Passato l'impulso nervoso, l'assone deve essere ripolarizzato, e interviene la proteina "pompa sodio - potassio" la quale utilizza l'ATP per riportare verso l'esterno gli ioni sodio e all'interno quelli potassio.

BIOLOGIA DELLA CELLULA

CELLULE:  Procariotiche ( batteri e cianoficee)

                     Eucariotiche

BATTERI: organismi unicellulari costituiti da : membrana plasmatica, capsula (non presente in tutti i procarioti); citoplasma non compartimentato in cui è presente il citosol e i ribosomi necessari x la sintesi proteica; nucleoide: zona del citoplasma che contiene DNA associato a proteine istoniche. Alcuni batteri possiedono flagelli e pili: i primi servono per nuotare e sono costituiti da proteine, i pili  servono per far aderire un batterio ad un altro durante gli scambi di materiale genetico.

CELLULE EUCARIOTICHE costituite da membrana plasmatica, citoplasma,  organuli e nucleo

• Nucleo: contiene DNA, è la sede del controllo genetico dell’attività cellulare, contiene il nucleolo in cui avviene la sintesi dei ribosomi a partire da RNA e proteine. E’ avvolto da una doppia parete nucleare perforata da pori nucleari (circa 3500) che lasciano passare ioni. Per sostanze di dimensioni maggiori ci sono delle sequenze segnale fate di amminoacidi che riconoscono la sostanza e la lasciano passare. Il DNA si trova sotto forma di cromatina associata ad istoni, questa prima della divisione cellulare si addensa x  formare i cromosomi.
• Citoplasma: costituito da citosol o citogel, in cui sono immersi gli organuli cellulari, sostenuti dal citoscheletro. Questo è costituito microfilamenti ( costituiti da astina, la stessa proteina presente nel tessuto muscolare) che contribuiscono al movimento della cellula,mantengono la forma della cellula formando un reticolo; da filamenti intermedi costituiti da proteine fibrose e cheratina, essi rafforzano la cellula e offrono resistenza alla tensione, i mucrotubuli sono cilindri ramificati costituiti da tubulina e funzionano da intelaiatura x la cellula.
• Membrana plasmatica: costituita da un doppio strato fosfolipidico, disposto con le teste polari verso l’esterno e le code apolari degli acidi grassi all’interno.All’interno della membrana sono presenti proteine integrali che attraversano il doppio strato fosfolipidico e sono anche chiamate proteine transmembrana. Le proteine periferiche si trovano solo su un lato della membrana e conferiscono proprietà diverse. Nel doppio strato f. sono inoltre presenti molecole di colesterolo che  condizionano la fluidità degli acidi grassi della membrana. Tale struttura è definita :a mosaico fluido.

Organuli cellulari

• Ribosomi: sintetizzati nel nucleolo e costituiti da RNA ribosomiale e 50 tipi di proteine diverse. Sono situati sul Reticolo endoplasmatico ruvido su cui avviene la sintesi proteica;
• Reticolo endoplasmatico: costituito da un insieme di membrane e sacchetti appiattiti. L’interno viene detto lume. Può essere ruvido, su cui avviene la sintesi delle proteine di secrezione, produce anche proteine destinate all’apparato di Golgi. Il REL è privo di ribosomi e svolge importanti funzioni: è sede della sintesi dei lipidi, è responsabile della trasformazione chimica di sostanze tossiche, farmaci e pesticidi, avviene l’idrolisi del glicogeno e immagazzina ioni calcio.
• Apparato di Golgi: appare come un insieme di sacchetti appiattiti e di piccole membrane. Ha la funzione di ricevere le proteine ed elaborarle, smista le proteine alle loro destinazioni finali; sintetizza i polisaccaridi x le cellule vegetali
• Lisosomi: sono sacchetti contenenti enzimi digestivi che idrolizzano macromolecole, a volte agiscono x fagocitosi. I prodotti della digestione attraversano la membrana del lisosomi. Un’altra funzione è quella di distruggere batteri e sono in grado di digerire intere cellule malate.
• Mitocondri: sono organuli costituiti da una doppia membrana, quella esterna è liscia e svolge funzione protettiva, quella interna si ripiega più volte formando delle creste mitocondriali. All’interno è presente una matrice in cui sono immersi ribosomi, DNA e diversi enzimi. Il loro compito è quello di idrolizzare le molecole di glucosio e produrre ATP.
• Plastidi: sono di diversi tipi: leucoplasti che sono la sede di accumulo di amidi e grassi; cromoplasti che contengono carotenoidi, pigmenti che conferiscono il colore ai fiori, frutti e foglie in autunno; cloroplasti: che contengono la clorofilla e presiedono alla fotosintesi. Sono formati da una doppia membrana, e al loro interno è presente una serie di membrane dette tilacoidi (che contengono la clorofilla) e si dispongono in pile a formare dei grani. Il liquido in cui sono sospesi i grani si chiama stroma e contiene ribosomi e DNA.
• Vacuolo: è presente solo nelle cellule vegetali, nelle cellule giovani vi sono tanti piccoli vacuoli che si fondono generando un unico vacuolo. Esso contiene acqua e soluti (ipertonico) e richiama acqua dall’esterno. Ha il compito di mantenere rigida la cellula vegetale.
• Parete cellulare: è presente solo nelle cellule vegetali, è costituita da fibre di cellulosa immerse in polisaccaridi complessi e svolge la funzione di sostegno x la cellula vegetale, fa da barriera contro le infezioni fungine, contribuisce a dar forma alla pianta.

Nei tessuti animali, le cellule sono quasi sempre raggruppate  in blocchi specializzati x formare i tessuti. Le cellule aderiscono fra di loro grazie alla membrana plasmatica e formano delle giunzioni cellulari.

Queste possono essere giunzioni occludenti che  si formano tra proteine specifiche  e hanno la funzione di impedire alle sostanze di scorrere tra gli interstizi delle cellule; ostacolando la migrazione dei fosfolipidi da una parte all’altra della cellula, delimitano zone con diverse funzioni. Sono tipiche dell’epitelio intestinale.

I  desmosomi sono abbondanti nei tessuti sottoposti a forti tensioni. Complessi di proteine transmembrana mediano l’aggancio dei filamenti intermedi del citoscheletro con le fibre della matrice extracellulare.

Le giunzioni comunicanti: le proteine transmembrana vanno a costituire canali idrofili in cui acqua e soluti possono passare da  una cellula all’altra rendendo comunicanti i citoplasmi di due cellule adiacenti.

TRASPORTO ATTRAVERSO LA MEMBRANA PLASMATICA

Le membrane biologiche si lasciano attraversare da alcune sostanze, ma non da altre. Questa caratteristica viene detta semipermeabilità, e fa sì che le membrane determinino quali sostanze possono entrare ed uscire da una cellula o da un organulo. Le sostanze attraversano le membrane attraverso un meccanismo di trasporto passivo che non richiede energia, mentre i meccanismi di trasporto attivo richiedono energia sotto forma di ATP.

I meccanismi di trasporto comprendono: diffusione semplice, osmosi, diffusione facilitata e trasporto attivo.

• Diffusione : è un movimento di piccole molecole attraverso il doppio strato fosfolipidico di una membrana, secondo il gradiente di concentrazione, al fine di raggiungere una concentrazione isotonica. La velocità di diffusione è tanto maggiore quanto maggiore è il gradiente di concentrazione; l’equilibrio ottenuto è di tipo dinamico, nel momento in cui l’ambiente è isotonico, le particelle si spostano indifferentemente, mentendo però una uguale concentrazione.
• Osmosi : E’ il passaggio di acqua attraverso lo strato fosfolipidico, è completamente passivo e non comporta consumo di energia, e avviene da una zona a minor concentrazione di soluto (ipotonica), verso una zona in cui il soluto è più concentrato (ipertonico), al fine di raggiungere una condizione isotonica. Un esempio può essere il vacuolo nella cellula vegetale: esso è ricco di soluti, quindi richiama acqua dall’esterno, a differenza delle cellule animali, quelle vegetali sono dotate di pareti rigide, quindi si genera una pressione contro la parete cellulare che impedisce ad altra acqua di entrare. Questa pressione interna viene definita pressione osmotica o turgore, e contribuisce a mantenere le piante in posizione verticale. Quando il turgore viene a mancare, la pianta appassisce e se la perdita d’’acqua è eccessiva la membrana plasmatica si stacca dalla parete cellulare  provocando la morte della cellula.
• Diffusione facilitata : si tratta di un trasporto passivo attraverso canali proteici. La proteina di membrana quando si lega a una molecola segnale cambia forma e si apre un canale che può essere attraversato da molecole idrofile. Un altro caso è dato dalle proteine di trasporto che consentono la diffusione in entrambe le direzioni di molecole come gli zuccheri o amminoacidi. In questo caso si forma un legame tra il glucosio e un sito proteico che produce un cambiamento di forma della proteina e permette il rilascio del glucosio.
• Trasporto attivo : questo passaggio avviene contro il gradiente di concentrazione e comporta un dispendio di energia sottoforma di ATP. Può essere di tre tipi: uniporto (se le proteine trasportano una sola sostanza in un’unica direzione; un esempio è il trasporto di ioni Ca⁺⁺); simporto (se le proteine trasferiscono due sostanze nella stessa direzione); antiporo (se la proteina trasferisce due sostanze in direzioni opposte, una verso l’interno e una verso l’esterno della cellula. Un esempio è la proteina “pompa Na⁺/K⁺, che trasporta attivamente gli ioni sodio verso l’esterno dell’assone motorio, e il potassio all’interno dell’assone per ripolarizzare l’assone stesso dopo il passaggio dell’impulso nervoso).
• Endocitosi : con questo termine si intende il passaggio di macromolecole e persino piccole cellule. Durante l’endocitosi la membrana plasmatica si introflette attorno alle sostanze da trasportare formando una piccola tasca che poco ala volta crea una vescicola chiamata “fagosoma” che si fonde con i lisosomi dove avviene la digestione.

ERRORI NELLA MEIOSI

In un processo complesso come la meiosi è possibile che si verifichino degli errori. Questi sono:

• Non-disgiunzione: durante la meiosi 1 può accadere che una coppia di omologhi non si scinda o che i cromatidi fratelli non si separino durante la meiosi 2; questo fenomeno è chiamato non-disgiunzione e se si verifica nel cromosoma 21, porta alla trisomia 21 meglio conosciuta come sindrome di Down. Un bambino affetto da tale sindrome presenta un ritardo nello sviluppo, caratteristiche somatiche particolari a livello delle mani, lingua e palpebre; manifesta inoltre malformazioni cardiache ed è più soggetto a leucemie. Se lo zigote invece è monosomico non dà origine ad embrioni vitali;
• Traslocazione: un pezzo di cromosoma 21 si può trasferire su un altro cromosoma di dimensioni maggiori, ad esempio il 14. anche in questo caso il bambino è affetto da sindrome di Down però più grave della precedente;
• Delezione: consiste nella perdita di un frammento di cromosoma.