Durante il secondo giorno della settimana scientifica, abbiamo visitato il laboratorio della classe 4I, intitolato “Human (R)Evolution”.
I ragazzi hanno ricostruito la storia della nostra specie, attraverso l’osservazione comparata di modelli di crani, che rappresentano momenti particolarmente significativi del processo di ominazione.
Hanno preso in considerazione, alcune caratteristiche anatomiche che si sono modificate in modo più evidente dagli Australopitechi fino ad Homo Sapiens. Riguardo l’inizio del processo di ominazione, gli alunni ci hanno illustrato Lucy, la scimmia femmina appartenente agli Australopitechi ed inoltre hanno evidenziato come Lucy sia stata nominata in un brano dei Beatles, “Lucy in the sky with diamonds”.
In seguito, hanno presentato le diverse caratteristiche dei crani di ogni uomo fino ad arrivare all’uomo di Cro-Magnon. Prima di concludere la presentazione, i ragazzi ci hanno voluto mostrare gli elementi che distinguono un uomo da una donna, ovvero il cosiddetto “morfismo sessuale” che comprende: glabella, processo mastoideo, rilievi del piano nucale, processo zigomatico del temporale, mandibola, mento, arco sopraccigliare ed osso zigomatico.
I ragazzi sono stati molto eloquenti e chiari nella spiegazione, nonostante ci trovassimo a distanza; inoltre hanno cercato sin da subito di metterci a nostro agio. Se desiderate avere maggiori informazioni sulla nostra evoluzione, di certo questo laboratorio fa al caso vostro!
La classe II A attraverso un’accurata video-lezione su virus e sui batteri ci ha spiegato esaustivamente le differenze tra i due. In questo periodo così difficile di pandemia è giusto informarsi su ciò che ci circonda e i nostri alunni ci hanno reso le idee più chiare.
La presentazione è iniziata con un discorso generale sui batteri e abbiamo scoperto che sono microrganismi unicellulari, sono considerati esseri viventi e sono stati osservati per la prima volta da Anton Van Leeuwenhoek nel 1668. Questi sono dei procarioti di conseguenza non hanno le membrane interne e il DNA è sparso in un liquido detto citoplasma, sono rivestiti da una parete batterica costituita da proteine e zuccheri. Su di essa possiamo distinguere diverse strutture ovvero i pilli, utili per far aderire i batteri ad altre superfici, e i flagelli, specializzati a muovere il batterio; inoltre nel citoplasma sono presenti i ribosomi organuli addetti alla sintesi proteica. I batteri vengono classificati a seconda della forma, delle modalità di nutrizione, del metabolismo e delle caratteristiche della parete esempio ci sono i cocchi (forma sferica) o i bacilli (forma di bastoncino). Per quanto riguarda la modalità di nutrizione i batteri si dividono in autotrofi (sono in grado di sintetizzare) ed eterotrofi (devono nutrirsi di molecole già sintetizzate). La maggior parte dei batteri sono innocui e alcuni vivono all’interno dell’intestino degli esseri viventi, come l’Escherichia coli, inoltre vivono in ogni tipo di ambiente come quello acquatico o nel suolo o all’interno o sulla superficie di altri organismi. Le infezioni batteriche sono malattie infettive causate dal passaggio del batterio, la trasmissione può avvenire in modo diretto (esempio contatto sessuale o per trasmissione aerea) o in modo indiretto (quando tutto è mediato da veicoli come dispositivi sanitari). I sintomi variano a seconda del tipo di infezione batterica e alcuni possono essere debolezza, nausea e vomito o irritabilità.
Una volta visto il mondo dei batteri siamo passati a quello dei virus. I virus a differenza dei batteri sono particelle di materiale organico privo di vita, ma una una volta depositati all’interno di cellule viventi possono moltiplicarsi e danneggiare l’ospite. Sono molto piccoli, più dei batteri, e non sono considerate cellule infatti non appartengono a nessun regno perché si trovano tra i viventi e non viventi.Esistono circa 5000 tipi di virus virali ma le stime dicono che ne esistono molti di più, sono dei predatori che attaccano la cellula la invadono e utilizzano le risorse per produrre copie di se stessi proprio per questa relazione sono i migliori veicoli per penetrare all’interno delle cellule sane e comprenderne i meccanismi. I virus, come i batteri, hanno la propria struttura: posseggono un piccolo genoma costituito da DNA o RNA, una copertura proteica (capside), un rivestimento interno lipidico. Solo alcuni posseggono un ulteriore rivestimento che si chiama pericapside o strutture molecolari specializzate ad iniettare il genoma virale nella cellula ospite. I virus sono parassiti obbligati, sopravvivono solo usando le risorse di una cellula ospite; infettano ogni tipo di cellula, anche i batteri, sono microrganismi. Quando un virus supera le barriere entre dentro l’organismo, le cellule malate producono molecole, le cellule di difesa si attivano e promuovono uno stato infiammatorio. I virus non possiamo vederli ma ci sono sia nell’aria che nell’acqua e in ogni essere vivente. Le infezioni virali possono trasmettersi per via orizzontale in modo parentale, oro-fecale, venerea, respiratoria, cutanea oppure per via verticale in modo transplacentare o perinatale. Il ciclo vitale dei virus si divide in fase intercellulare, dove si replicano le componenti virali per formare particelle virali complete, in fase extracellulare la particella virale si completa. Poi ci hanno spiegato come i virus attaccano l’uomo, come primo step c’è l’ingresso del virus nell’ospite, poi la replicazione, a questo punto le proteine e il genoma si assemblano autonomamente andando a formare una progenie virale infine la progenie virale viene espulsa dalla cellula ospite e attacca le altre cellule dell’organismo. Ci hanno mostrato i virus più comuni tipo l’herpes, virus herpes simplex, causa due tipi di infezioni simplex I è la comune herpes labiale mentre simplex 2 è un virus a trasmissione sessuale. I virus più conosciuti sono l’influenza, l’ebola e il covid-19.
Per mostrarci meglio le differenze tra batteri e virus ci hanno mostrato le cure adatte ad essi. Per diagnosticare la presenza di batteri si può osservare i sintomi, o a volte è necessario un esame del sangue per la ricerca degli anticorpi o addirittura un esame citologico. Per quanto riguarda il trattamento delle malattie abbiamo una generica terapia di supporto, farmaci specifici o gli antibiotici che vanno a trattare direttamente il microrganismo responsabile dell’infezione. I batteri si sono evoluti e abituati agli antibiotici tradizionali di conseguenza gli specialisti sono sempre a lavoro in questo campo. Per quanto riguarda i virus invece l’arma più potente è il vaccino, l’antibiotico è inefficiente poichè viene prodotto da alcune specie di microrganismi o per sintesi ed è capace di bloccare la riproduzione del batterio. Per combattere i virus però si utilizzano anche dei farmaci chiamati anti-virali e sono citotossici e come tali lesivi sia per il virus che per la cellula. Quando una cellula viene infettata da un virus reagisce producendo interferone, che non ha azione antivirale ma induce nelle cellule uno stato antivirale che le prepara all’infezione. Infine ci hanno lasciato con i tipi di farmaci utilizzati contro il coronavirus : antivirali, immunostimolanti, anti-coagulanti e immunomodulanti con attività antinfiammatoria.
La classe IV E attraverso un interessantissimo documentario ci ha portato alla scoperta di sostanze purtroppo molto vicine a noi: le droghe. I ragazzi, cimentandosi nel ruolo di giornalisti, ci hanno portato alla scoperta di questo mondo partendo dagli usi antichi delle sostanze stupefacenti per arrivare ai danni che queste comportano.
Le droghe sono state sempre usate dall’uomo, sia in campo culinario che in campo farmaceutico, infatti etimologicamente la parola droga deriva dall’olandese “Droog” che significa “secco” in quanto questa era originariamente una pianta utilizzata in questi ambiti.
Anche l’uso della droga come stupefacente risale all’antichità, infatti l’uomo ha sempre ricercato sostanze che lo facessero sentire meglio fisicamente e psicologicamente. Queste sostanze sono ottenute principalmente dall’ essiccazione di alcune piante come il papavero, il tabacco, la canapa, il caffè, ma anche dalla fermentazione di alcuni frutti come l’uva.
Fare uso di sostanze stupefacenti era considerato normale, specialmente per combattere malesseri fisici e durante i riti religiosi, in quanto avevano il potere di fare entrare in contatto l’uomo con la divinità. Dal 500 alcune droghe diventano principi attivi di alcuni farmaci.
Successivamente è stata fatta una classificazione delle droghe. Tra le sedative e antidepressive possiamo ricordare la morfina e l’eroina, la prima viene usata particolarmente in ambito medico solo se assunta con le giuste proporzioni, altrimenti può causare dipendenza e provocare pericolosi effetti fisici e psichici come la morte per arresto cardiaco o la depressione. L’eroina deriva dall’acetilazione della morfina, chi assume questa droga afferma di provare sensazioni molto piacevoli dopo pochi secondi dall’assunzione con la conseguente scomparsa di ansietà o depressione.
Altri tipi di droghe sono quelle eccitanti e stimolanti tra le quali possiamo ricordare la cocaina e l’anfetamina; la cocaina ha origini naturali e a livello farmacologico agisce come anestetico locale, in chi ne abusa provoca sensazioni di euforia e sicurezza in se stessi, ma appena l’effetto svanisce ci si sente affaticati e depressi, con il bisogni di assumere altra cocaina. Questa sostanza provoca dimagrimento, perforazione del setto nasale, inquietudine costante, allucinazioni. L’anfetamina è ottenuta in laboratorio ed è un potente stimolante e da assuefazione, questa provoca gravi danni al sistema nervoso centrale, paranoie, disturbo della personalità, convulsioni. L’anfetamina può essere usata anche per migliorare le prestazioni fisiche, quindi per doping.
Infine tra le sostanze allucinogene si possono individuare la marijuana e l’ecstasy. La prima è ottenuta dalle foglie della canapa indiana e viene fumata, questa sostanza provoca tachicardia, lesioni bronchiali, riduzione della fertilità, apatia, riduzione delle capacità cognitive. L’ecstasy è invece una droga sintetica e viene generalmente assunta insieme ad altre sostanze stimolanti, con questo mix l’effetto della droga viene aumentato. L’ecstasy ha effetto eccitante e allucinogeno e produce danni irreversibili all’organismo umano.
Nell’ultima parte del documentario sono state spiegate le ferite permanenti inflitte al sistema nervoso dalle sostanze stupefacenti. Questi danni sono spesso irreversibili soprattutto se le droghe vengono assunte in età giovane, in quanto il nostro cervello continua a svilupparsi fino ai 22 anni circa e l’assunzione di droghe prima di quest’età può comportare addirittura il blocco della sua crescita. Al giorno d’oggi attraverso la risonanza ad alta intensità è possibile quantificare i danni alla corteccia cerebrale. Le sostanze stupefacenti portano a diventarne dipendenti in quanto si basano sul meccanismo del piacere, con le sostanze psicotrope non c’è mai una riduzione del piacere e questo porta l’individuo ad una vera e propria ossessione e quindi dipendenza che può essere considerata a tutti gli effetti una malattia neurologica.
Questo laboratorio ha una grande importanza soprattutto per la noi ragazzi perchè mette a conoscenza dei rischi a cui si va incontro facendo uso di droghe. Vi lasciamo con una frase di uno slogan che i ragazzi del IVE hanno riportato nel loro lavoro, sperano che vi faccia riflettere: “chi ti droga ti spegne”.
La classe VB ci ha guidati in un viaggio nel mondo dell’elettromagnetismo attraverso una serie di esperimenti in live. Prima di iniziare l’itinerario ci sono state fornite le nozioni base sull’argomento attraverso una serie di slides spiegate dai ragazzi.
La prima tappa è stata l’esperimento di Oersted che mostra il collegamento tra la corrente elettrica e il magnetismo; questo fisico scoprì infatti che un filo percorso da corrente genera un campo magnetico.
Partendo da questa considerazione ci è stata mostrata la formazione di un’elettrocalamita (bobina percorsa da corrente all’interno della quale è posto un cilindro di acciaio) che si comporta come un vero e proprio magnete; infatti se avviciniamo due elettrocalamite nel momento in cui facciamo passare corrente queste si possono attrarre o respingere come delle calamite e ciò dipende dal verso della corrente.
Successivamente ci è stata mostrata l’esperienza di Faraday dalla quale si può vedere che ponendo un filo percorso da corrente in un campo magnetico questo genera sul filo una forza, questo significa che il campo magnetico genera una forza non solo nei magneti, ma anche nei conduttori attraversati da corrente.
L’applicazione pratica delle scoperte di Oersted e Faraday è il motore elettrico; i ragazzi del VB hanno creato un modello molto semplice di motore elettrico costituito da otto bobine di rame immerse in un campo magnetico uniforme e costante. Collegando il generatore di corrente al motore avviene il passaggio di corrente nella bobina, a questo punto il motore sarà messo in movimento dalla forza che il campo magnetico generato dalle calamite esercita su di esso (come avevamo precedentemente visto con l’esperienza di Faraday).
Con un altro esperimento ci è stato mostrato in pochi passaggi il fenomeno fisico dell’induzione elettromagnetica, evento in cui si riesce a produrre corrente elettrica per effetto di un campo magnetico. Abbiamo così visto che mettendo in movimento un magnete nei pressi di una bobina, all’interno di questa verrà rilevato un passaggio di corrente.
Infine ci hanno mostrato tre esperimenti in cui veniva spiegato il diverso comportamento di un magnete che attraversa superfici di materiali conduttori e non conduttori. Abbiamo così visto che un magnete impiega meno tempo a percorrere una superficie (piano inclinato o un tubo) non conduttrice come il legno o la plastica, rispetto ad una superficie conduttrice come il rame o l’alluminio. Questo è dovuto al fatto che durante la discesa della calamita si vanno a formare due campi magnetici di verso opposto che rallentano la caduta.
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