V sci 105 176 by Roberta Burlando

Pagine di ripasso La composizione degli esseri viventi La composizione della cellula La composizione del nucleo Laboratorio L’uomo: organismo complesso Diversi tipi di cellule Tessuti, organi e sistemi Come è organizzato il nostro corpo Verifica Apparato locomotore Laboratorio Verifica Apparato respiratorio Laboratorio Apparato digerente Laboratorio Verifica I denti Verifica Apparato circolatorio Apparato escretore Verifica Apparato riproduttore Sistema nervoso Verifica I cinque sensi L’organo del tatto: la pelle Laboratorio L’organo della vista: gli occhi Laboratorio Verifica Tecnologia: Gli strumenti per vedere

106 108 110 111 112 114 116 117 118 120 121 124 126 127 129 130 131 132 133 134 135 138 139 140 142 145 146 146 147 148 149 150 151

L’organo dell’olfatto: il naso L’organo del gusto: la lingua Laboratorio L’organo dell’udito: l’orecchio Verifica

152 152 153 154 155

Convivenza civile: Regole di vita per una buona salute 156 157 La sensibilità e gli altri Il Sistema Solare nell’universo Il Sole I pianeti del Sistema Solare La Terra Movimento di rotazione Movimento di rivoluzione La Luna Verifica Forza di gravità Forza magnetica Forza elettrica

158 160 160 162 163 163 164 165 166 167 169

Convivenza civile: Attenzione all’elettricità Verifica

170 171

Educazione alimentare: La salute a tavola Gli alimenti biologici e transgenici L’importanza dell’igiene dentale

172 174 175

Verifica

176

CIO CHE HO STUDIATO

1 Collega i nomi con le definizioni. FUNZIONI VITALI

organismi che si procurano il cibo dall’esterno

CICLO VITALE

organismi che si producono il nutrimento da soli

ETEROTROFI

ciclo naturale degli esseri viventi in base al nutrimento

AUTOTROFI

respirare, nutrirsi, muoversi, reagire agli stimoli

CATENA ALIMENTARE

nascere, crescere, riprodursi, morire

Osserva il disegno e scrivi al posto giusto i nomi elencati nel riquadro, infine completa il testo. PRODUTTORI • DECOMPOSITORI • ERBIVORI • CARNIVORI • CATENA ALIMENTARE • ENERGIA SOLARE MATERIA DECOMPOSTA • RIFIUTI E ORGANISMI MORTI

In base al tipo di nutrimento ogni essere vivente fa parte di un ciclo chiamato . I vegetali sono detti ,e costituiscono il nutrimento degli , che sono consumatori di primo grado. Essi a loro volta costituiscono il nutrimento dei che sono appunto consumatori di secondo grado. I e gli sono il nutrimento per gli organismi che li trasformano in . Essa rappresenta una parte fondamentale delle sostanze nutritive del terreno, che insieme all’ sono il nutrimento dei vegetali, e così la catena alimentare continua.

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TUDIATO CIO CHE HO S 3 Cerchia con il colore blu gli animali INVERTEBRATI e con il colore rosso i VERTEBRATI.

4 Vero o Falso? • Si dicono vertebrati perché possiedono la colonna vertebrale.

• Gli animali vertebrati hanno lo scheletro esterno.

• Uccelli, pesci, mammiferi, rettili ed anfibi sono vertebrati.

• Gli esseri viventi sono detti organismi perché possiedono gli organi di senso.

• Gli insetti possiedono la colonna vertebrale.

• Un insetto per diventare adulto subisce la metamorfosi.

• Gli animali non percepiscono i cambiamenti dell’ambiente.

• L’uomo è un mammifero e fa parte degli animali invertebrati.

• Per ecosistema si intende l’insieme di tutti gli elementi presenti in un ambiente.

• L’evoluzione è l’insieme dei piccoli cambiamenti che avvengono nel tempo.

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SCIENZE

Dove nasce la vita

La composizione degli esseri viventi Sappiamo che, nel mondo, ci sono tantissime specie di esseri viventi che nonostante le differenze hanno caratteristiche comuni; ma di cosa sono fatti? Nell’antichità gli scienziati potevano osservare le cose circostanti solamente con gli occhi, senza l’aiuto di strumenti; quindi, erano in grado di vedere solo strutture di grandi dimensioni. Poi fu inventato il microscopio, uno strumento particolare che permette di ingrandire tante volte cose molto piccole che ad occhio nudo non possiamo vedere. Attraverso il microscopio gli scienziati hanno scoperto che tutti gli organismi viventi, anche i più diversi fra loro (compreso l’uomo), sono formati da minuscoli componenti chiamati cellule. Le cellule combaciano perfettamente l’una con l’altra come i mattoni di un muro ed ogni singola cellula rappresenta la vita. Infatti, essa compie tutte le funzioni vitali: nasce, si nutre, interagisce con l’esterno, cresce, si riproduce continuamente ed infine muore.

Il nome cellula fu usato la prima volta dallo scienziato Robert Hook, quando, osservando un pezzo di sughero al microscopio, gli sembrò di vedere tante piccole cellette come quelle di un alveare.

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Gli organismi viventi, in base alla loro composizione, possono essere distinti in: organismi pluricellulari ed organismi unicellulari. Quelli formati da cellule di tanti tipi diversi, ognuna specializzata nello svolgere particolari funzioni, sono pluricellulari e rappresentano la stragrande maggioranza delle piante e degli animali. Gli organismi viventi formati da un’unica cellula, che compie tutte le funzioni vitali da sola, sono detti unicellulari; ad esempio i batteri, i microbi ed alcuni tipi di alghe.

Analizzando la composizione di una cellula scopriamo che può essere di due tipi: cellula animale oppure cellula vegetale.

Rispondi alle domande.

• Le cellule possono essere definite “i mattoni della vita” . Secondo te, perché?

• Qual è la differenza fra organismo pluricellulare e organismo unicellulare?

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SCIENZE

La cellula

La composizione della cellula Osservando con un microscopio molto potente una cellula animale ed una vegetale, possiamo vedere la loro composizione e notare che esse sono formate dagli stessi elementi, quali:

Microscopio

• la parte che solitamente si trova al centro della cellula si chiama nucleo. Il nucleo ha la funzione di comando: da esso partono tutte le indicazioni per la riproduzione e la vita della cellula stessa; • la parte che circonda la cellula e la separa dall’ambiente esterno si chiama membrana cellulare. Essa permette alle sostanze nutritive di entrare e ai rifiuti di uscire; • tra il nucleo e la membrana cellulare si trova il citoplasma, una specie di gelatina vivente composta da piccole strutture, chiamate organelli, che svolgono funzioni specifiche per la vita della cellula.

CELLULA VEGETALE

CELLULA ANIMALE

MEMBRANA CELLULARE

CITOPLASMA ORGANELLI

NUCLEO CROMOSOMI CLOROPLASTI PARETE CELLULARE

Quello che ci consente di distinguere i due tipi di cellule sono, quindi, le differenze. La cellula vegetale presenta due componenti in più:

Le immagini rappresentano una cellula animale e una vegetale viste al microscopio. Le riconosci? Scrivi negli appositi spazi.

• i cloroplasti che contengono la clorofilla, la quale permette alla cellula di compiere la fotosintesi clorofilliana; • la parete cellulare, cioè la parte esterna, una specie di “guscio” che protegge, sostiene e dà forma alla cellula stessa.

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Conoscere la composizione della cellula

SCIENZE

La cellula

La composizione del nucleo Il nucleo è la parte che dirige e controlla tutto quello che avviene all’interno della cellula. Per sapere quello che deve fare, il nucleo utilizza i geni, che sono dei particolari filamenti contenuti in una sostanza chimica speciale: il DNA. Al microscopio, il DNA si presenta come una lunga e sottile elica doppia, che trasmette le informazioni dei geni e permette alla cellula di svolgere tutte le funzioni ordinatamente. Ogni singolo gene contiene un’informazione specifica. Più geni, combinati insieme, formano i cromosomi. In ogni cellula ci sono 46 cromosomi che provengono dai genitori, metà dal padre e metà dalla madre. Sono i cromosomi a definire i caratteri di un individuo, ad esempio nell’uomo: il colore dei capelli o degli occhi, il sesso, l’altezza, ecc. I geni possono essere rappresentati come quattro lettere dell’alfabeto che, combinate insieme, formano tante parole. Ognuna è diversa dall’altra.

Il DNA è capace di dividersi e creare una copia esatta di se stesso, dando vita ad una nuova cellula.

I caratteri sono i fattori che ti rendono unico,

cioè diverso da chiunque altro. Ad esempio il colore dei capelli, degli occhi, il sesso, la statura, ma anche la forma del naso, del mento, delle mani, dei piedi, ecc. Nessun individuo, nemmeno un fratello gemello, anche se ti assomiglia, è uguale a te.

Conoscere gli elementi che costituiscono la cellula: il nucleo

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LABORATORIO OSSERVARE: PICCOLE E GRANDI CELLULE Che cosa occorre:

Come procedere per osservare una cellula minuscola: 1. Prendi la pellicola sottile e trasparente che ricopre la cipolla; 2. bagna la pellicola con una goccia di tintura di iodio; 3. osservala al microscopio.

- cipolla; - tintura di iodio; - microscopio; - uova; - ciotola.

Che cosa vedi?

Quali elementi riconosci?

Come procedere per osservare una cellula di grandi dimensioni: 1. Prendi un uovo fresco; 2. rompi il guscio, versando il contenuto nella ciotola; 3. quindi osservalo attentamente. Che cosa vedi?

Quali elementi riconosci?

OSSERVARE: IL GENE CHE ARROTOLA LA LINGUA Osserva la bambina. Come puoi vedere riesce ad arrotolare la lingua, ma non tutti possono farlo. Infatti, esiste un gene particolare che consente questo movimento della lingua. Controlla allo specchio se anche tu sei in grado di fare questo movimento e scopri chi, nella tua famiglia, possiede lo stesso gene!

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LABORATORIO

Realizziamo insieme una cellula Le cellule non sono tutte uguali e possono essere di forme diverse; ad esempio alcune sono come le sfere, altre a forma di cubo oppure di cilindro, poi ci sono quelle ovali o quelle a forma di mattone, ecc. Qualunque sia la loro forma, i componenti essenziali sono sempre gli stessi. Ora proviamo a realizzare insieme una cellula.

Come procedere:

Che cosa occorre: - plastilina; - pasta di vario genere; - bottoni, pallina da ping pong, fagioli, sassolini; - piccoli pezzi di stoffa; - coltello di plastica; - forbici e colla.

1. Prendiamo la plastilina e realizziamo la forma geometrica che preferiamo, magari scegliendo fra quelle accennate in precedenza; 2. decidiamo se realizzare una cellula animale oppure una vegetale, in modo da rappresentare la forma corretta; 3. prendiamo il coltello e tagliamo la nostra cellula a metà; 4. osserviamo l’interno: è vuoto o pieno? 5. inseriamo nella nostra cellula le parti fondamentali mancanti utilizzando i materiali di recupero indicati; 6. posizioniamo al centro il nucleo, utilizzando ad esempio una pallina da ping pong, oppure una biglia; 7. con la pasta piccola, i pezzi di stoffa, i sassolini, i bottoni... realizziamo gli organuli; 8. coloriamo con la tempera verde la pasta, realizzando i cloroplasti.

2 3

A questo punto verifichiamo che la nostra cellula abbia tutti gli elementi fondamentali, come nell’illustrazione a pag. 110; quindi confrontiamola con quelle realizzate dai nostri compagni.

Completa le seguenti affermazioni.

La sostanza che riempe l’interno di una cellula si chiama I cloroplasti si chiamano così perché contengono zione della

. , che serve per la realizza-

, infatti si trovano nelle cellule

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SCIENZE

La specie umana

L’uomo: organismo complesso Con il trascorrere del tempo, gli esseri viventi si sono evoluti. Alcuni organismi semplici hanno iniziato la loro evoluzione trasformandosi in organismi sempre più complessi fino a dare vita a tantissime specie diverse. La specie umana è composta dagli organismi più complessi, infatti è stata l’ultima a comparire sulla Terra, circa due milioni di anni fa. Può sembrare tantissimo tempo ma, se pensiamo che la storia del mondo inizia circa quattro miliardi di anni fa, ci rendiamo conto di quanto la specie umana sia “giovane” e di come, insieme a tutte le altre, sia in continua evoluzione. (22 : 0,5) x 15 + + 0,7 - (5 x 68) =

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SCIENZE

La specie umana

L’uomo è l’organismo più complesso, dato che il suo corpo è organizzato in tante parti diverse, ognuna specializzata in compiti differenti. Tutto questo permette all’uomo di avere numerose abilità. Ad esempio la sensibilità dell’uomo si avvale di cinque organi, ognuno dei quali ha un compito specifico. Gli occhi hanno il compito di vedere, le orecchie di sentire, il naso di odorare, la pelle di “toccare” ed infine la lingua di gustare. Tutti insieme fanno in modo che la sensibilità dell’uomo sia formata da cinque sensi: vista, udito, olfatto, tatto e gusto. Ma l’uomo non è solo questo, infatti possiede numerose altre abilità, che gli altri esseri viventi non hanno ancora sviluppato o che non possiedono affatto. Ad esempio, l’uomo è capace di pensare, ragionare, ricordare, apprendere, immaginare, inventare, parlare e comunicare,...

Il corpo dell’uomo, come quello degli altri esseri viventi, è composto da cellule. Esse possono essere di tipi differenti a seconda delle funzioni che svolgono.

Osserva il disegno, poi scrivi, per ogni azione illustrata, la lettera corrispondente alle abilità elencate di seguito: Abilità dei sensi

VISTA UDITO TATTO OLFATTO GUSTO

A B C D E

Abilità della mente PARLARE PENSARE INVENTARE RAGIONARE

1 2 3 4

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SCIENZE

Organismo umano

Diversi tipi di cellule Ogni cellula, nel corso della sua vita, ha un ruolo ben preciso da svolgere; per questo motivo ne esistono di tanti tipi differenti. Viste al microscopio, le cellule appaiono di tante forme diverse, ognuna adatta alle funzioni da compiere. Ad esempio:

le cellule che si trovano nel sangue e che gli conferiscono il colore rosso, sono i globuli rossi. Hanno la forma di una sfera schiacciata e la loro funzione è quella di trasportare l’ossigeno in tutte le parti del corpo; le cellule adipose sono quelle cellule che contengono il grasso. Esse hanno la forma sferica, si accumulano sotto la pelle e servono come riserva di energia; le cellule dei muscoli sono lunghe, sottili e molto elastiche. In questo modo possono accorciarsi ed allungarsi, consentendo al corpo di compiere i movimenti; le cellule nervose hanno la forma simile a tanti filamenti: il loro compito è quello di “trasmettere” i segnali che ricevono dalle diverse parti del corpo interessate. Al microscopio, le cellule che compongono la superficie della pelle si presentano dure e piatte. Esse si sovrappongono una sull’altra, in modo da formare uno strato protettivo per le cellule sottostanti, più morbide.

Le foto illustrano la visione al microscopio delle cellule

elencate nel testo. Basandoti sulle caratteristiche date, scrivi il tipo di cellula che corrisponde all’immagine.

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Le cellule della pelle, viste al microscopio.

Le cellule che costituiscono l’uomo sono più di 50 000 miliardi, suddivise in più di 200 tipi differenti.

Conoscere alcuni tipi di cellule

SCIENZE

Organismo umano

Tessuti, organi e sistemi Le cellule dello stesso tipo, cioè quelle che hanno stesse dimensioni, stessa forma e svolgono le stesse funzioni, non sono sparse ovunque nel nostro corpo, ma sono riunite e formano i tessuti. Ad esempio le ossa sono costituite dal tessuto osseo, come i muscoli sono composti da tessuto muscolare; anche il sangue, seppur liquido, è un tessuto. I tessuti che collaborano con altri per svolgere un determinato compito, costituiscono un organo. Sono organi: il cuore, i polmoni, lo stomaco, gli occhi... Più organi, composti dallo stesso tessuto, che collaborano per il raggiungimento della stessa funzione, costituiscono un sistema. Ad esempio, i tessuti che permettono il movimento delle diverse parti del corpo formano il sistema muscolare, mentre i tessuti che hanno il compito di sostenere il corpo formano il sistema scheletrico.

Cellula ossea

Un tipo di tessuto osseo

Più organi che hanno la stessa funzione, ma che sono composti da tessuti diversi, formano un apparato. Ad esempio, il nostro corpo per muoversi ha bisogno del corretto funzionamento dell’apparato locomotore, formato dalla collaborazione fra sistema scheletrico e sistema muscolare.

Completa le seguenti affermazioni.

Cellule dello stesso tipo, con stessa funzione formano un

I tessuti che formano un organo hanno

Se un organo smette di funzionare i medici possono sostituirlo con quello di un’altra persona: questa operazione si chiama trapianto.

Primo approccio ai concetti di tessuto, sistema, apparato

funzione. Un apparato è formato da

117

SCIENZE

Organismo umano

Come è organizzato il nostro corpo Se osserviamo attentamente il nostro corpo o quello di un qualsiasi altro essere umano, ci accorgiamo che può essere diviso in tre parti principali:

TESTA: che comprende faccia e cranio

TRONCO: suddiviso in torace e addome, è attaccato alla testa tramite il collo

ARTI: si suddividono in arti inferiori (le gambe) ed in arti superiori (le braccia)

All’interno però, il nostro corpo è formato da molte parti diverse, organizzate in: tessuti, organi, sistemi ed apparati.

APPARATO LOCOMOTORE: è formato dalla collaborazione del sistema scheletrico e del sistema muscolare. Le ossa, infatti, sostengono il corpo come un vero e proprio telaio. Senza lo scheletro l’organismo cadrebbe a terra come un grande ammasso di gelatina. I muscoli, collegati alle ossa, si allungano o si “accorciano” e consentono al corpo di non rimanere immobile come un manichino, ma di compiere tutti i movimenti possibili.

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Conoscere le parti principali dell’organismo umano

SCIENZE

Organismo umano

APPARATO RESPIRATORIO:

APPARATO DIGERENTE:

APPARATO CIRCOLATORIO:

è formato dalla collaborazione di diversi organi come i polmoni, i bronchi, il diaframma, ecc. Ha la funzione di raccogliere ossigeno e di eliminare anidride carbonica.

ha il compito di ricavare, dal cibo che mangiamo, le sostanze necessarie per il nutrimento di tutte le cellule che formano l’organismo.

ha il compito di trasportare l’ossigeno e il nutrimento necessario a tutte le cellule del corpo, liberandole dalle sostanze di rifiuto.

APPARATO ESCRETORE: ha il compito di espellere dall’organismo le sostanze di scarto.

APPARATO RIPRODUTTORE:

APPARATO TEGUMENTARIO:

è diverso per l’uomo e per la donna ed è composto da organi che permettono di dare vita ad un nuovo organismo.

riveste e protegge l’organismo regolando i rapporti con l’esterno.

Conoscere le principali funzioni degli apparati nel nostro organismo

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VERIFICA 1 Associa i seguenti nomi con le definizioni appropriate. ORGANISMO UNICELLULARE

separa la cellula dall’ambiente esterno

MEMBRANA CELLULARE

più geni combinati insieme

DNA

essere vivente formato da una sola cellula

CROMOSOMI

essere vivente formato da più cellule

ORGANISMO PLURICELLULARE

sostanza chimica contenente i geni

2 Rispondi alle domande.

Che differenza c’è tra cellula animale e cellula vegetale?

Le cellule negli organismi pluricellulari sono tutte uguali? Perché?

Da che cosa è formato un organo?

Che differenza c’è tra apparato e sistema?

3 Scrivi le funzioni principali che svolge ogni apparato indicato.

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APPARATO LOCOMOTORE: APPARATO ESCRETORE: APPARATO DIGERENTE: APPARATO CIRCOLATORIO: APPARATO RIPRODUTTORE: APPARATO TEGUMENTARIO: APPARATO RESPIRATORIO:

SCIENZE

Lo scheletro umano

Apparato locomotore L’uomo, come tutti i vertebrati, possiede uno scheletro interno che ha tre funzioni principali: sostenere l’intero organismo (funzione di sostegno); proteggere gli organi interni (funzione di difesa) e, collaborando con il sistema muscolare, permettere all’essere umano di muoversi (funzione di movimento). Per questo motivo il sistema muscolare ed il sistema scheletrico, insieme, formano l’apparato locomotore.

Sistema scheletrico Le ossa e le articolazioni costituiscono il sistema scheletrico, cioè il telaio interno che permette all’intero organismo di non cadere a terra! Lo scheletro dell’uomo, nel suo insieme, è formato da più di duecento ossa, di diversa forma e misura. Esse possono essere lunghe come quelle delle gambe, corte come quelle delle mani, oppure piatte come quelle del bacino, adatte a proteggere organi interni molto delicati. Come abbiamo visto, lo scheletro può essere diviso in tre parti principali: • la TESTA, che comprende le ossa del cranio e quelle della faccia; • il TRONCO comprendente le ossa della gabbia toracica, che protegge i polmoni e il cuore, le ossa del bacino che, come un cestino, protegge gli organi dell’apparato escretore e riproduttore, ed infine le ossa della colonna vertebrale; • gli ARTI SUPERIORI formati dalle ossa di braccio, avambraccio e mano, gli ARTI INFERIORI formati dalle ossa di coscia, gamba e piede.

Lo scheletro di un adulto è composto da

OSSA DELLA TESTA CRANIO MASCELLA MANDIBOLA

OSSA DEL TRONCO CLA V ICOLA SCAPOLA COSTOLE STERNO

ARTO SUPERIORE OMERO RADIO ULNA

COLONNA V ERTEBRALE

BACINO

POLSO CARPO

FALANGE

ARTO INFERIORE FEMORE ROTULA PERONE TIBIA

TARSO

206 ossa. Più della metà di esse si trovano nelle mani e nei piedi, perché sono le parti che compiono i movimenti più complessi.

Conoscere la struttura dell’apparato scheletrico

121

SCIENZE

Il tessuto osseo

La composizione delle ossa Le cellule che compongono le ossa si nutrono, si riproducono e crescono insieme al corpo. Le sostanze che le costituiscono sono principalmente l’osseina e i sali minerali come il calcio, il fosforo e il magnesio. L’osseina è una sostanza che rende le ossa elastiche, mentre i sali minerali le rendono rigide; per questo motivo le ossa sono resistenIl midollo ti a tutti i tipi di sollecitazione. Prima dell’adolescenza, le ossa sono prevalentemente di cartilagine cioè presentano più osseina rispetto ai sali minerali e per questo sono più flessibili. Crescendo, non solo aumentano di dimensioni, ma cambiano anche di forma e di struttura; lentamente la cartilagine si trasforma, la parte minerale aumenta e le ossa diventano più dure e resistenti.

Dentro le ossa Spesso le ossa sono più leggere di quanto possa sembrare, infatti, la loro struttura non è sempre la stessa. Alcune di esse hanno la parte interna formata da piccoli spazi vuoti, che le rendono più leggere, mentre altre sono dure e compatte, perché formate prevalentemente da calcio; Cranio altre ancora presentano entrambe le caratteristiche. All’interno delle ossa della colonna vertebrale, del cranio e nelle ossa delle braccia e delle gambe si trova il midollo, fondamentale perché produce le cellule del sangue: i globuli rossi.

Nello scheletro, la parte più complessa è il cranio. Esso è composto da tante ossa, unite una con l’altra come le tessere di un puzzle. La sua funzione è, infatti, quella di proteggere il cervello come un casco.

Colonna vertebrale

122

La struttura interna a nido d’ape di alcune ossa.

La parte esterna dura e compatta

Il midollo osseo produce circa 3 milioni di globuli rossi al secondo!

La colonna vertebrale, o spina dorsale, è una fila di ossa che si trova nella parte posteriore. Senza di essa non si può sollevare la testa e non si compie nessun movimento.

Conoscere la struttura e le sostanze che compongono le ossa

SCIENZE

Il movimento

Le articolazioni Lo scheletro si muove perché ci sono le articolazioni, cioè i punti in cui le ossa entrano in contatto le une con le altre. Qui, le ossa sono rivestite di uno strato di cartilagine che le rende più lisce. Vengono lubrificate dal liquido sinoviale, per facilitare lo scorrimento, e sono rivestite dalla capsula articolare che le protegge. Infine ci sono i legamenti, cioè il tessuto fibroso che le ricopre e che, come un elastico, le mantiene unite durante il movimento, per poi riportarle nella corretta posizione. In base al tipo di movimento che possono compiere si dividono in: COLAZIONI MOBILI ARTI

Consentono movimenti ampi, come quelli della spalla, del ginocchio o del gomito.

legamenti capsula articolare liquido sinoviale cartilagine

ICOLAZIONI SEMIMOBIL A RT I

ZIO TICOLA NI FIS SE AR

Consentono movimenti limitati, come ad esempio quelli della colonna vertebrale, dove un cuscinetto di cartilagine separa una vertebra dall’altra e funge da ammortizzatore.

Non consentono alcun movimento. Ad esempio, subito dopo la nascita, quelle del cranio si saldano insieme come in una specie di incastro, ad eccezione della mandibola.

ESPERIMENTO: L’IMPORTANZA DEL POLLICE Facciamo un piccolo esperimento per comprendere meglio quanto le articolazioni, soprattutto quella del pollice, siano importanti per i nostri movimenti :

1. con il nastro adesivo unisci il tuo pollice con l’indice; 2. prova ad afferrare un oggetto, ad aprire una borsa; 3. prova a scrivere tenendo una penna; 4. a bere un bicchiere d’acqua, a lavarti i denti o a

Hai scoperto che...?

Conclusioni:

spazzolarti i capelli... 5. insieme ai tuoi compagni scopri che cosa puoi o non puoi fare senza muovere il pollice... Conoscere la struttura e la funzione delle articolazioni

123

LABORATORIO

I “materiali” che compongono le ossa Primo esperimento: I SALI MINERALI Come procedere:

1. Proviamo a piegare i due ossi, constatando la loro rigidità; 2. versiamo un po’ di aceto o di succo di limone nel bicchiere; 3. immergiamo nel bicchiere un osso, in modo che sia completamente ricoperto; 4. lasciamolo riposare per circa dieci o quindici giorni; 5. trascorso il tempo stabilito, togliamolo con l’aiuto delle pinzette; 6. a questo punto proviamo a piegarlo.

Che cosa occorre: - un bicchiere; - aceto o succo di limone; - due ossi (di pollo o coniglio); - un paio di pinzette.

Che cosa succede?

Conclusione: L’aceto o il succo di limone sciolgono i sali minerali, che rendono le ossa rigide, mentre rimane l’osseina che le rende elastiche. Per questo motivo in loro assenza l’osso non si spezza facilmente ma risulta più elastico. Secondo esperimento: L’OSSEINA Come procedere:

1. prendiamo l’altro osso con le pinzette e bruciamolo per alcuni minuti su una fiamma di un fornello, con l’aiuto di un adulto; 2. lasciamolo raffreddare; 3. proviamo a piegarlo.

Che cosa succede?

Conclusione: Il fuoco ha bruciato completamente l’osseina e sono rimasti i sali minerali. Per questo motivo l’osso è rigido e quindi non si piega, ma si spezza.

124

SCIENZE

Il movimento

Sistema muscolare I movimenti che il corpo umano compie ogni momento, come camminare, mangiare, giocare, ridere o sbadigliare, avvengono perché usiamo i muscoli. Ce ne sono più di 600 sparsi ovunque; possono essere grandi come quelli che muovono le gambe, o piccoli come quelli che muovono gli occhi. Hanno tutti, comunque, una caratteristica fondamentale: la capacità di contrarsi o di distendersi. Infatti, accorciandosi ed allungandosi, i muscoli permettono al corpo ogni movimento. I muscoli possono essere volontari o involontari. I muscoli volontari sono chiamati così perché comandati dalla volontà. Il loro tessuto, di colore rosso, è composto di fibre chiare e scure che si alternano. Per questo motivo sono anche detti muscoli striati. Sono attaccati alle ossa per mezzo di tendini, una specie di “corde” elastiche molto resistenti. I muscoli volontari sono facilmente visibili, e sono ad esempio quelli delle braccia, delle gambe, ecc. I muscoli possono tirare ma non spingere, per questo motivo funzionano a coppie che agiscono in direzioni opposte: quando uno si contrae l’altro si rilassa.

I muscoli involontari sono quelli che non dipendono dalla nostra volontà. Il tessuto, di colore bianco o rosato, si presenta liscio, perché le cellule che lo compongono hanno una forma allungata. Questi muscoli muovono gli organi interni, come ad esempio l’intestino.

Il bicipite si contrae, tira l’avambraccio ed il gomito si piega.

Il tricipite si contrae, di conseguenza il bicipite si allunga ed il braccio si raddrizza. Conoscere la struttura e la funzione del sistema muscolare

Il cuore è un muscolo particolare, perché è composto da tessuto striato, ma è involontario. Infatti, esso si contrae continuamente per poi spingere il sangue in ogni parte del corpo.

125

VERIFICA

1 Osserva lo scheletro e scrivi il nome delle ossa che riconosci. Completa le affermazioni.

Le ossa che formano la testa sono:

Le ossa che formano il tronco sono:

Gli arti superiori comprendono le

ossa di:

Gli arti inferiori comprendono le

ossa di:

2 Vero o falso?

Il midollo osseo ha la funzione di produrre i globuli rossi.

Senza le articolazioni lo scheletro sarebbe come una struttura immobile.

I muscoli involontari sono, ad esempio, quelli delle braccia e delle gambe.

I muscoli volontari sono attaccati alle ossa tramite i tendini.

3 Rispondi alle domande.

Che cos’è l’apparato locomotore? Spiega da cosa è composto e qual è la sua funzione.

Perché alcune ossa sono più leggere di altre?

Perché il cuore è un muscolo particolare?

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SCIENZE

La respirazione

Apparato respiratorio Tutte le cellule che formano il nostro corpo per svolgere le loro funzioni hanno bisogno di energia, che ottengono combinando insieme le sostanze nutritive e l’ossigeno. Questa combinazione produce anche anidride carbonica, che deve essere subito eliminata. La funzione dell’apparato respiratorio, mediante la respirazione, è appunto ALVEOLI POLMONARI quella di raccogliere l’ossigeno necessario per la sopravvivenza dell’intero organismo e, allo stesso tempo, di NASO espellere l'anidride carbonica prodotta.

La respirazione

BOCCA RETE DI CAPILLARI

FARINGE

POLMONI L’aria entra nel nostro organismo pasLARINGE sando dal naso e dalla bocca. TRACHEA La parte interna del naso è ricoperta di BRONCHI peli che, funzionando come un filtro, “trattengono” il pulviscolo e gli eventuali batteri presenti nell’aria che, a questo punto, passa nella faringe. BRONCHIOLI Dalla faringe entra nella laringe, una specie di tubo dove si trovano anche le corde vocali. Esse sono come degli elastici, che al passaggio dell’aria vibrano e producono i suoni e la voce. Dalla laringe l’aria passa nella trachea, un tubo che finisce dividendosi in due rami: i bronchi. I bronchi a loro volta si suddividono in tanti tubi sempre più piccoli: i bronchioli. L’aria attraversa i bronchioli che terminano formando tante piccole cavità, disposte come un grappolo d’uva, e chiamate alveoli polmonari. Qui, avviene lo scambio tra ossigeno e anidride carbonica, in quanto gli aveoli polmonari sono ricoperti da una fitta rete di capillari o vasi sanguigni, piccoli tubicini dove scorre il sangue. L’insieme di tutti gli alveoli polmonari forma i polmoni, che vengono protetti dalla gabbia toracica. Una volta che lo scambio è stato effettuato l’aria esce, arricchita di anidride carbonica, ripercorrendo il suo tragitto in senso inverso.

Numera in modo progressivo le parti dell’apparato respiratorio che l’aria attraversa quando entra nel nostro organismo. BRONCHI

ALVEOLI POLMONARI

FARINGE

LARINGE

TRACHEA

VASI SANGUIGNI

BRONCHIOLI

NASO E BOCCA

Conoscere la struttura e la funzione dell’apparato respiratorio

127

SCIENZE

La respirazione

I movimenti della respirazione La respirazione avviene principalmente mediante i movimenti regolati da un muscolo particolare, situato sotto i polmoni: il diaframma.

ARI A

ARIA

A NIDR IDE CA RBON ICA

• Quando l’aria entra, i polmoni si gonfiano, la cassa toracica si allarga ed il diaframma si abbassa, così avviene l’inspirazione.

• Quando la gabbia toracica si restringe, il diaframma si alza e spinge sui polmoni, che si comprimono come una spugna. In questo modo l’aria ricca di anidride carbonica esce, così si effettua l’espirazione.

La via corretta

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ING

Faringe

ARI A

LAR

Quando l’aria entra percorre un breve tratto del nostro organismo nel quale passa anche il cibo: la faringe. Da qui l’aria, per continuare il suo viaggio, deve proseguire nella laringe dove il cibo non può entrare. Affinché il cibo percorra la via corretta, all’inizio della laringe si trova una specie di “linguetta” che funge da tappo ed impedisce al cibo di entrarvi, l’epiglottide. Essa si chiude per non far passare il cibo e si apre quando deve passare l’aria. A volte però, può capitare che un pezzetto di cibo finisca per sbaglio nella laringe; per questo motivo si incomincia a tossire, fino a quando le vie respiratorie non tornano ad essere libere.

L’epiglottide si alza quando entra aria e si abbassa al passaggio del cibo.

Conoscere le fasi della respirazione e i movimenti respiratori

LABORATORIO

Come funziona un polmone Con materiali di recupero realizziamo un modello per comprendere meglio il funzionamento dei polmoni, nel momento in cui inspiriamo ed espiriamo.

Tagliamo la parte superiore della bottiglia di plastica e ricopriamo i bordi delle estremità con il nastro adesivo di carta. Infiliamo il palloncino gonfiabile nel restringimento della bottiglia e fissiamolo al collo con il nastro adesivo.

Il nostro modellino è pronto. Proviamo a tirare la linguetta verso di noi. Notiamo che tirando la pellicola il palloncino si gonfia perché entra aria.

Che cosa occorre: - un palloncino gonfiabile; - pellicola trasparente; - una bottiglia di plastica da 1,5 litri; - nastro adesivo di carta; - un paio di forbici .

Stendiamo la pellicola trasparente nella parte in fondo e fissiamola con il nastro adesivo. Con una striscia di nastro adesivo realizziamo una linguetta ed attacchiamola al centro della pellicola.

Se spingiamo la pellicola verso l’interno il palloncino si sgonfia.

Conclusione: Il palloncino rappresenta il polmone, che si “gonfia” quando entra aria e si “sgonfia” quando esce. La pellicola trasparente rappresenta il diaframma che si abbassa quando il polmone si “gonfia” e si alza quando il polmone si “sgonfia”.

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SCIENZE

La nutrizione

Apparato digerente Il nostro organismo ha bisogno di energia affinché possa compiere tutte le sue funzioni vitali, come ad esempio muoversi, respirare, ma anche ridere, dormire o pensare, e così via. Questo tipo di energia ci viene data dagli alimenti. Essi devono essere trasformati in particelle semplici e piccolissime: le sostanze nutritive necessarie per la vita di ogni cellula. Il compito dell’apparato digerente è, appunto, quello di operare questa trasformazione.

La trasformazione del cibo Il cibo entra dalla bocca, dove i denti lo sminuzzano. La lingua muovendosi stimola le ghiandole salivari che iniziano a produrre la saliva. Essa BOCCA contiene degli enzimi particolari che iniziano a FARINGE DENTI trasformare l’amido, contenuto nel cibo, in zuccheri semplici. LINGUA Il cibo, impregnato di saliva, diventa una poltiESOFAGO glia molle e facile da inghiottire, chiamata bolo alimentare. Quindi, il bolo spinto dalla lingua, raggiunge la faringe e poi scivola nell’esofago, FEGATO dotato di una muscolatura involontaria, che con STOMACO i suoi movimenti lo accompagna fino allo stomaco, un organo a forma di sacco. Anch’esso è PANCREAS dotato di muscoli involontari che rimescolano il bolo e con l’aiuto dei succhi gastrici lo trasforINTESTINO mano in chimo. Da qui, il chimo spinto nell’inteCRASSO INTESTINO stino tenue si mescola con la bile ed il succo TENUE pancreatico, sostanze prodotte rispettivamente dal fegato e dal pancreas, che lo trasformano in RETTO chilo. A questo punto il chilo è ricco di sostanze nutritive semplici che vengono assorbite dai villi ANO intestinali, piccole sporgenze che rivestono l’intestino tenue e che sono ricche di capillari. Qui le sostanze nutritive vengono assorbite ed immesse nel sangue. Le sostanze che non vengono digerite passano nell’intestino crasso, che ha il compito di assorbire l’acqua e i sali minerali. Quello che resta da quest’ultima trasformazione sono le sostanze di rifiuto, cioè le feci, che vengono espulse dall’organismo attraversando l’ultimo tratto dell’intestino crasso, il retto, ed uscendo dall’ano. Le sostanze prodotte dallo stomaco, dal fega-

Completa le seguenti affermazioni. Il cibo mescolato alla saliva è detto che, arrivato nello stomaco, diventa Il chilo si forma nell’

130

. .

to, dal pancreas, dalla saliva, sono ricche di ENZIMI. Essi scompongono il cibo in molecole sempre più piccole, fino a ricavare le sostanze nutritive necessarie all’organismo. Conoscere la struttura e la funzione dell’apparato digerente

LABORATORIO

Gli enzimi al lavoro Facciamo un piccolo esperimento per verificare come il nostro stomaco, con l’aiuto degli enzimi, riesce a scomporre il cibo per ricavare le sostanze nutritive necessarie alla sopravvivenza del nostro organismo.

Che cosa occorre: - due barattoli di vetro; - due uova sode; - detersivo normale; - detersivo biologico con aggiunta di enzimi; - acqua tiepida; - un cucchiaio - etichette e pennarello.

Come procedere:

1. Prendiamo i due barattoli e mettiamo in uno un cucchiaio di detersivo normale e nell’altro un cucchiaio di detersivo biologico con enzimi; 2. scriviamo un’etichetta con il tipo di detersivo usato e fissiamola al rispettivo barattolo in modo da poterli distinguere; 3. quindi, versiamo in ogni barattolo un po’ di acqua tiepida e mescoliamo fino a sciogliere il detersivo all’interno; 4. a questo punto immergiamo in ognuno un uovo sodo sgusciato. Lasciamo riposare il tutto per qualche giorno in un luogo non colpito direttamente da fonti di calore, ma comunque tiepido.

Che cosa succede? • Nel barattolo con il detersivo normale osservo che: . • Nel barattolo con il detersivo biologico agli enzimi osservo che: . Conclusione: Possiamo notare che gli enzimi, essendo sostanze chimiche particolari, facilitano determinate reazioni, cioè sono in grado di scomporre elementi organici. Anche il nostro corpo produce enzimi, che nello stomaco scompongono il cibo in particelle piccolissime che vengono usate per il nutrimento dell’intero organismo.

131

VERIFICA 1

Osserva le immagini che rappresentano l’apparato respiratorio e l’apparato digerente, quindi scrivi i nomi degli organi al posto giusto. Infine completa le descrizioni in modo corretto.

IL VIAGGIO DELL’ARIA L’aria entra dal attraversa la

e dalla , e arriva alla , quindi passa nella che si divide in due . A loro volta essi si dividono in tanti che terminano con delle cavità a grappolo chiamate: , ed il loro insieme forma i , dove avviene lo scambio tra ossigeno e anidride carbonica. 2 Vero o Falso?

IL VIAGGIO DEL CIBO Il cibo entra dalla , ammorbidito dalla saliva passa nella dove l’epiglottide lo indirizza verso l’ che con i suoi movimenti lo spinge nello . Da qui passa nell’ , dove attraverso i le sostanze nutritive vengono assorbite ed immesse nel sangue. Le sostanze di rifiuto, invece, passano nell’ , dove vengono assorbiti l’acqua e i sali minerali, quindi vengono espulse attraversando il ed uscendo dall’ .

L’epiglottide funge da tappo ed impedisce al cibo di entrare nella laringe.

Inspirare significa far uscire l’aria ricca di anidride carbonica dai polmoni.

Le sostanze prodotte da stomaco, fegato e pancreas contengono enzimi.

Il diaframma è il muscolo principale che muove l’apparato digerente.

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SCIENZE

La nutrizione

I denti

E D . AL IM E N T A RE A PAG.

La trasformazione del cibo inizia dalla bocca, dove saliva e denti rivestono un ruolo importante. La loro funzione principale consiste nel ridurre gli alimenti in piccole parti, tali da facilitare il lavoro dell’apparato digerente. Quando il cibo non viene masticato bene, la digestione diventa più difficile e a volte può essere la causa di dolori o problemi di salute. La dentatura dell’uomo è composta da 32 denti: 16 nella parte superiore (mascella) e 16 nella parte CANINO inferiore (mandibola). I denti che compongono ogni arcata hanno PREMOLARI compiti differenti e possono essere suddivisi in: • 4 incisivi, situati nella parte centrale, che MOLARI hanno il compito di afferrare e tagliare; “DENTE DEL • 2 canini appuntiti che servono per GIUDIZIO” strappare; • 4 premolari che hanno il compito di triturare, • 6 molari che schiacciano il cibo fino a renderlo una poltiglia.

GENGIV A

POLPA

RADICE

CANINO PREMOLARI MOLARI “DENTE DEL GIUDIZIO”

DENTINA

COLLETTO

CORONA

SMALTO

INCISIV I

Ogni dente è formato da tre parti: la corona, la parte del dente che possiamo vedere, la radice, la parte attaccata all’osso della mandibola o della mascella ed infine il colletto, che collega la corona alla radice. I denti sono fatti a strati: l’interno è formato dalla polpa dentaria, un tessuto molle, molto sensibile, ricco di vasi sanguigni e terminazioni nervose. Proprio a causa della sua estrema sensibilità, la polpa dentaria è ricoperta dalla dentina, un tessuto osseo resistente di colore giallastro. La dentina è ricoperta da un altro tipo di tessuto osseo biancastro, il più duro e resistente di tutto il corpo umano: lo smalto, che non contiene cellule vive, quindi non può ripararsi se si danneggia.

I bambini fino a 6 o 7 anni hanno venti

denti da latte, che poi cadono e vengono sostituiti con quelli definitivi. I denti del giudizio sono molari e si chia-

mano così perché spuntano dopo i 17 anni... ma può succedere che a qualcuno non spuntino affatto! Conoscere la struttura e la funzione della dentatura

Vero

o Falso?

La dentatura dell’uomo è composta da 16 denti. La parte visibile del dente è la radice. La parte più sensibile è la polpa dentaria. Il tessuto osseo più duro e resistente è lo smalto.

V V

F F

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VERIFICA 1 Scrivi la funzione principale degli apparati dell’organismo umano elencati di seguito. APPARATO LOCOMOTORE: APPARATO RESPIRATORIO: APPARATO DIGERENTE: 2 Segna con una crocetta la risposta giusta. • Come si chiamano i denti dei bambini? Denti della pappa Denti permanenti Denti da latte

• Come si chiamano gli organi che aiutano la digestione degli alimenti? Bronchi e polmoni Laringe e faringe Fegato e pancreas

• Come si chiamano i denti che triturano il cibo? • Come si chiama l’ultima parte dell’intestino? Incisivi

Retto

Canini

Crasso

Molari

Tenue

3 Unisci con una freccia i quattro organi illustrati con la loro funzione specifica. BOCCA

assorbe l’acqua e forma le feci

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INTESTINO CRASSO

STOMACO

INTESTINO TENUE

assorbe le sostanze nutritive

mastica il cibo che si mescola alla saliva

riduce il cibo per ottenere sostanze semplici

SCIENZE

L’apparato circolatorio

Apparato circolatorio L’apparato circolatorio è formato da sangue, cuore e vasi sanguigni. La sua funzione è quella di permettere al sangue di raggiungere ogni parte del corpo, dalla testa alla punta dei piedi. Con i suoi movimenti, il cuore spinge il sangue energicamente e senza sosta attraverso i vasi sanguigni che ricoprono il nostro organismo, i quali sono suddivisi in: arterie, vene e capillari. AORTA

ATRIO SINISTRO V ENTRICOLO

SINISTRO

ATRIO DESTRO V ENTRICOLO DESTRO

V AL V O L A

• Il cuore è un muscolo situato nel torace, tra i due polmoni ed è protetto dalla cassa toracica. È formato da due parti: nella parte sinistra scorre il sangue arterioso ricco di ossigeno, nella parte destra scorre il sangue venoso ricco di anidride carbonica. Ogni parte è composta da due cavità: l’atrio, che si trova sopra, ed il ventricolo, situato sotto. Atrio e ventricolo sono separati da una valvola che consente al sangue di circolare verso un’unica direzione, evitando così di mescolarsi. La valvola cardiaca fa in modo che il sangue non possa tornare indietro.

V ENA GIUGOLARE

AORTA

Per sapere quanto grande è

il tuo cuore basta che misuri il pugno chiuso della tua mano! ARTERIA CAROTIDE

• Dal cuore si diramano le arterie che portano il sangue ricco di ossigeno in tutto l’organismo. Sono molto elastiche e robuste e si trovano in profondità. • Il sangue trasportato dalle vene, ricco di anidride carbonica e sostanze di rifiuto, scorre nel senso inverso alle arterie e cioè dalle diverse parti del corpo fino al cuore. Le vene sono situate in superficie, per questo è possibile vederne alcune.

V ENA CA V A INFERIORE

ARTERIA FEMORALE

• I capillari corrispondono alle diramazioni finali sempre più piccole delle arterie e a quelle iniziali delle vene; attraverso di essi avviene lo scambio tra ossigeno e anidride carbonica e tra sostanze nutritive e sostanze di rifiuto delle cellule Conoscere la struttura e la funzione dell’apparato circolatorio

135

SCIENZE

L’apparato circolatorio

La circolazione del sangue Il sangue, durante il suo viaggio all’interno del nostro corpo, compie due percorsi distinti, che iniziano e finiscono nel cuore. • La grande circolazione inizia quando il sangue, ricco dell’ossigeno proveniente dai polmoni, entra nell’atrio sinistro, per poi passare nel ventricolo sinistro. A questo punto il cuore si contrae e spinge il sangue nella grande arteria, chiamata aorta e nelle arterie minori fino ai capillari, dove avviene lo scambio. Il sangue rilascia l’ossigeno e le sostanze nutritive, che raggiungono le cellule, per raccogliere l’anidride carbonica e le sostanze di rifiuto; quindi il sangue da arterioso diventa venoso.

• La piccola circolazione inizia quando il sangue venoso entra dall’atrio destro, per poi passare nel ventricolo destro. Da qui, viene spinto nell’arteria polmonare e raggiunge i polmoni dove, come abbiamo visto, il sangue cede l’anidride carbonica per ricaricarsi di ossigeno e, scorrendo nelle vene polmonari, torna al cuore entrando nell’atrio sinistro. Nella piccola circolazione, dunque, il sangue venoso diventa sangue arterioso ed il suo importante viaggio riprende.

Il sangue, ricco di ossigeno, che scorre nelle arterie è di colore rosso brillante.

Dato il suo percorso, la circolazione del sangue nell’uomo è definita doppia e completa.

Il sangue povero di ossigeno che scorre nelle vene è scuro, quasi violaceo. Nelle illustrazioni è rappresentato in blu.

Nonostante il suo lungo viaggio, sangue venoso e sangue arterioso non si mescolano MAI.

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Vero

o Falso?

Nei capillari il sangue si arricchisce di ossigeno. Nelle vene scorre sangue carico di anidride carbonica. La grande arteria si chiama aorta. La circolazione dell’uomo è detta doppia ed incompleta.

V V

F F

Conoscere la circolazione del sangue e la sua funzione

SCIENZE

L’apparato circolatorio

Il sangue Il sangue è il sistema di trasporto per il nutrimento delle cellule. Esso scorre in tutto il corpo, pompato dal cuore. Se lo osservi al microscopio, puoi notare che è composto principalmente da un liquido acquoso, il plasma e da tre diversi tipi di cellule: globuli rossi, globuli bianchi e piastrine. I globuli rossi sono cellule rosse, tondeggianti e un po’ schiacciate al centro, simili ad un bottone. Il loro colore rosso è dato dall’emoglobina che è composta prevalentemente da ferro, in grado di catturare ossigeno e anidride carbonica. I globuli rossi vengono continuamente sostituiti con altri prodotti dal midollo osseo, in quanto non hanno nucleo e la loro vita è breve.

I globuli bianchi sono meno numerosi rispetto ai globuli rossi, ma sono più grandi e hanno forme diverse. Hanno il compito di difendere il nostro corpo dalle infezioni e dalle malattie. Essi infatti attaccano i batteri, i virus o altri germi che potrebbero essere dannosi per l’organismo. Alcuni globuli bianchi assorbono i virus, altri producono gli anticorpi, sostanze particolari che distruggono i microorganismi pericolosi.

Le piastrine sono piccole cellule che hanno il compito di coagulare il sangue, cioè addensarlo in modo tale da impedirne la fuoriuscita. Non appena ti tagli, le piastrine entrano in azione, cambiano forma, diventano appiccicose e formano un ammasso di fibre in grado di intrappolare le cellule del sangue. Si crea una specie di “tappo” che impedisce al sangue di uscire. Il sangue coagulato si secca e forma una crosta, sotto la quale cresce pelle nuova che ripara la ferita. Una volta che la pelle è pronta, la crosta si solleva e si stacca.

Completa. Il sangue è composto da un liquido acquoso chiamato . L’ è una sostanza contenuta nei globuli rossi ed è composta soprattutto da che cattura l’ ossigeno e da anidride carbonica. Il compito di difendere il nostro corpo da virus e malattie spetta ai . Conoscere la composizione del sangue.

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SCIENZE

L’eliminazione dei rifiuti

Apparato escretore L’apparato escretore è formato dall’insieme degli organi che si occupano dell’eliminazione delle sostanze di scarto prodotte dal nostro organismo. L’anidride carbonica viene eliminata dai polmoni; le sostanze di rifiuto, che si formano nell’apparato digerente, vengono eliminate dall’intestino crasso; mentre l’eliminazione delle sostanze che si accumulano nel sangue, acqua e sali minerali in eccesso, avviene attraverso i reni.

I reni

RENI

V ESCICA

URETRA

I reni sono due organi a forma di fagiolo, di colore rossastro, situati nella parte posteriore dell’addome, ai lati della colonna vertebrale. Il loro compito consiste nel filtrare il sangue per liberarlo dalle sostanze di rifiuto, accumulate durante la circolazione. Ogni rene è formato da milioni di nefroni, che filtrano il sangue, più volte al giorno e lo separano dalle sostanze nocive. Queste vengono raccolte ed eliminate mediante un liquido, l’urina, che scende passando attraverso gli ureteri e si raccoglie in una specie di serbatoio elastico: la vescica. Quando la vescica è piena sentiamo uno stimolo e dobbiamo vuotarla; a questo punto l’urina viene espulsa dal nostro organismo passando dall’uretra. PORI

Quando la temperatura dell’organismo sale, per raffreddarci, il nostro corpo emette il sudore, che esce attraverso piccoli forellini della pelle, chiamati pori. Con il sudore vengono eliminate anche altre sostanze di scarto, cioè le tossine.

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DERMA

Anche la pelle si occupa dell’eliminazione di sostanze di scarto e fa parte dell’apparato escretore. Essa è come un vestito che ricopre e protegge il nostro organismo. La pelle è formata principalmente da due strati posizionati uno sopra l’altro: quello più esterno è chiamato epidermide, mentre quello interno è il derma. Qui, oltre ai vasi sanguigni, si trovano anche delle ghiandole, dette sudoripare, perché producono il sudore.

EPIDERMIDE

La pelle

PELI

GHIANDOLE SUDORIPARE

colore della pelle dipende da una sostanza chiamata melanina. Più ne hai più la tua pelle è scura. Quando stai al sole il corpo produce più melanina per proteggere la pelle, per questo motivo diventi più scuro e ti abbronzi.

Conoscere la struttura e la funzione dell’apparato escretore. Funzione dei reni e della pelle.

VERIFICA 1 Completa. APPARATO CIRCOLATORIO

APPARATO ESCRETORE

È composto da:

La sua funzione è :

2 Completa il testo con le definizioni corrette. • Nella grande circolazione il sangue entra nell’atrio sinistro e passa nel sinistro attraversando una che gli permette di andare in un’unica direzione. Poi spinto dal scorre nelle e raggiunge ogni parte del corpo mediante i . • Nella piccola circolazione il sangue venoso arriva nell’atrio destro e passa nel ventricolo destro, poi spinto dal cuore, attraversa l’ arteria e raggiunge i polmoni dove elimina l’ e raccoglie l’ . A questo punto ritorna al cuore passando nelle ed entrando nell’ atrio . • Per eliminare le sostanze di scarto accumulate dal sangue, esso viene filtrato più volte al giorno dai che sono composti da tante piccole parti chiamate . Le sostanze di scarto vengono dunque raccolte in un liquido chiamato , che passa attraverso gli e si raccoglie in un serbatoio elastico, la . Da qui, l’urina viene espulsa attraversando l’ .

3 Vero o falso?

La piccola circolazione è quella che il sangue compie dal cuore verso i polmoni .

I globuli rossi combattono contro virus e malattie.

Le piastrine hanno il compito di bloccare la fuoriuscita del sangue.

L’urina si raccoglie in un serbatoio elastico chiamato uretra.

Il colore della pelle dipende da una sostanza, la melanina.

Il sudore è prodotto dai pori della pelle.

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SCIENZE

La riproduzione

Apparato riproduttore L’uomo, come tutti gli esseri viventi, può svolgere la funzione vitale della riproduzione, cioè dare la vita ad un nuovo individuo e assicurare la continuità della specie. Gli organi della riproduzione differenziano l’uomo dalla donna.

Nella donna l’apparato riproduttore si trova all’interno dell’addome, nella parte bassa, ed è composto da ovaie, tube, utero e vagina. Verso i dodici o i tredici anni, le ovaie iniziano a produrre gli ovuli, cioè le cellule utili alla riproduzione. Ogni ovulo, detto anche cellula uovo, contiene tutte le istruzioni e le caratteristiche genetiche della donna che lo produce. Circa una volta al mese, almeno un ovulo passa attraverso le tube.

TUBE O V AIE

UTERO V AGINA

Nell’uomo l’apparato riproduttore è esterno ed è formato da pene e testicoli. Verso i tredici o i quattordici anni i testicoli iniziano a produrre le cellule utili alla riproduzione: gli spermatozoi. Essi sono composti dal nucleo della cellula e da una specie di coda che permette loro di muoversi. Ogni spermatozoo contiene nel nucleo tutte le caratteristiche genetiche dell’uomo che lo produce.

PENE

TESTICOLI

Vero

o Falso?

L’apparato riproduttore dell’uomo è formato da tube e testicoli. L’ovulo è la cellula che contiene le caratteristiche dell’uomo. L’apparato riproduttore della donna è formato da ovaie, tube, utero e vagina. Lo spermatozoo è la cellula riproduttiva dell’uomo.

140

V V

F F

Conoscere la struttura e la funzione dell’apparato riproduttore maschile e femminile.

La fecondazione

SCIENZE

Come nasce un bambino La fecondazione, cioè l’unione fra uno spermatozoo e un ovulo, avviene nell’apparato riproduttore della donna. Quando lo spermatozoo (gamete maschile) si unisce all’ovulo (gamete femminile) si forma una cellula unica, lo zigote, che si dirige verso l’utero per cominciare una nuova vita. Dato che lo zigote è l’unione delle due cellule, esso presenterà sia le caratteristiche della donna che quelle dell’uomo: infatti i figli assomigliano ad entrambi i genitori. Dopo 36 ore dalla formazione dello zigote, esso si divide e crea una copia esatta di se stesso (1). Con il passare del tempo le cellule continuano a riprodursi (2) e l’insieme di queste cellule prende il nome di embrione (3). Ogni cellula è unica e contiene tutte le istruzioni necessarie per la formazione e la sopravvivenza del nuovo organismo. Per tutto il periodo della gravidanza, 9 mesi, le cellule continuano a svilupparsi e moltiplicarsi, si formano gli apparati e l’embrione diventa feto (4). Il feto si nutre attraverso il cordone ombelicale, un tubicino che lo collega alla placenta della mamma, un organo ricco di vasi sanguigni che consentono lo scambio necessario di sostanze nutritive, ossigeno e l’eliminazione delle sostanze di rifiuto. Trascorsi i nove mesi il bambino si è sviluppato completamente (5), quindi può lasciare il corpo della madre mediante il parto. Il cordone ombelicale viene reciso e gli organi del bambino cominciano a funzionare da soli.

I gemelli non sono sempre uguali, in quanto la fecondazione può avvenire in due modi diversi. I gemelli identici nascono quando un unico ovulo fecondato si divide in due insiemi di cellule separati che svilupperanno due bambini simili. I gemelli diversi nascono quando la mamma produce due ovuli che vengono fecondati e sviluppano due bambini diversi.

Conoscere le fasi della fecondazione e la nascita di un nuovo individuo

141

SCIENZE

La sensibilità

Sistema nervoso Una delle funzioni vitali, propria degli esseri viventi, è la sensibilità, cioè la capacità di reagire agli stimoli sia esterni che interni. Le informazioni che riceviamo dall’esterno, come i suoni, i colori, la temperatura e tutto il resto, oppure le sensazioni che sentiamo provenire dal nostro corpo, come la fame, la sete, la felicità, il dolore... vengono analizzate da un particolare sistema: il sistema nervoso. Esso ha, dunque, il compito di controllare e coordinare diverse funzioni contemporaneamente; per questo è formato da cellule particolari dello stesso tipo: i neuroni. Ogni neurone è formato dal corpo cellulare, contenente il nucleo, e da diversi prolungamenti simili ai rami di un albero. Quelli più corti si chiamano NUCLEO dendriti, mentre quello più lungo è detto neurite. DENDRITI La cellula riceve le informazioni tramite i dendriti e le invia alle altre NEURITE cellule tramite il neurite. L’insieme di più neuriti forma un fascio sottile, detto nervo. CORPO CELLULARE

Tre sistemi in uno SISTEMA NER V OSO CENTRALE

SISTEMA NER V OSO AUTONOMO

SISTEMA NER V OSO PERIFERICO

142

Il sistema nervoso, benché sia tutto strettamente collegato, lo possiamo distinguere in: • sistema nervoso centrale; • sistema nervoso periferico; • sistema nervoso autonomo o involontario. Il sistema nervoso periferico comprende l’insieme dei nervi che si diramano in tutto il corpo e che collegano i muscoli e gli organi di senso al sistema nervoso centrale. Una parte dei nervi che formano questo sistema ha la funzione di coordinare gli organi autonomi, quelli cioè che funzionano indipendentemente dalla nostra volontà, come ad esempio gli organi interessati nella digestione oppure il cuore, la vescica, i polmoni… Questo tipo di nervi forma il sistema nervoso autonomo. Conoscere la funzione e la struttura del sistema nervoso

SCIENZE

Centro di controllo

Il sistema nervoso centrale Il sistema nervoso centrale è formato dall’encefalo e dal midollo spinale. L’encefalo si trova all’interno del cranio e comprende il cervello, il cervelletto ed il midollo allungato. Esso è direttamente collegato al midollo spinale, una specie di lungo cordone fatto di nervi e situato all’interno della colonna vertebrale. Le funzioni svolte dal sistema nervoso centrale sono moltissime: ad esempio parlare, leggere, muovere i muscoli, capire quello che ci viene detto, fare i calcoli, immaginare, risolvere problemi di matematica, riconoscere i suoni, ecc. Le funzioni più difficili sono svolte dalla corteccia cerebrale, mentre le sensazioni provenienti dal corpo, come la fame o la sete, vengono controllate dalla parte interna del cervello. Il cervello è formato da due parti, chiamate emisfero destro ed emisfero sinistro. Il cervelletto ha la funzione di controllare l’equilibrio e di coordinare i movimenti. Il midollo allungato ha la funzione di controllare i movimenti autonomi del cuore, dell’apparato digerente e di quello respiratorio.

Il midollo spinale riceve le informazioni dall’esterno e le invia al cervello, che elabora una risposta. Quindi i dati inviati dal cervello vengono trasmessi ai muscoli. il midollo spinale attraversa l’interno delle vertebre.

EMISFERO DESTRO

Il cervello si trova nel cranio ed è protetto contro gli urti da due membrane, le meningi. Esse sono ricche di vasi sanguigni che gli forniscono l’ossigeno e le sostanze nutritive necessarie. La parte esterna del cervello si chiama corteccia cerebrale. La sua funzione è quella di controllare i movimenti del corpo, il linguaggio, la capacità di pensiero, ecc.

EMISFERO SINISTRO

Conoscere la funzione e la struttura del sistema nervoso: il sistema nervoso centrale

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SCIENZE

Centro di controllo

Il cervello Il cervello rimane uno degli organi più misteriosi del corpo umano, data la sua complessità. Esso è l’organo che controlla tutte le funzioni del corpo e gli scienziati, dopo aver individuato i due emisferi che lo compongono, hanno scoperto che il cervello può essere suddiviso per aree. Ogni area controlla i diversi aspetti della vita o una determinata parte del corpo, attraverso gli impulsi che il sistema nervoso gli manda. Per impulso si intende lo scambio di informazioni tra un neurone e l’altro.

ATTI V IT À PSICHICHE

ATTI V IT À MOTORIE

SENSIBILIT À ATTI V IT À DI SCRITTURA ZONA V ISI V A

LINGUAGGIO ZONA UDITI V A

ATTI V IT À DI LETTURA

La funzione più importante che il cervello svolge è quella di pensare. Quando pensiamo, gli impulsi fra neuroni compiono percorsi complicati a volte molto lunghi, altre volte più brevi. I percorsi brevi si formano nel momento in cui impariamo qualcosa. La capacità del cervello di ricordare le esperienze passate si chiama memoria. Gli scienziati hanno scoperto che esistono tre differenti tipi di memoria. La memoria sensoriale, che dura pochi secondi e serve al nostro cervello per valutare se una situazione è più o meno pericolosa. Poi c’è la memoria a breve termine, che utilizziamo per ricordare qualcosa che abbiamo trovato interessante, ad esempio un’immagine, il titolo di un libro o di un videogioco, ma che con il passare del tempo dimentichiamo. Infine, c’è la memoria a lungo termine, che è in grado di registrare le informazioni in modo tale da non poterle più dimenticare.

Scrivi un ricordo piacevole.

Accavalla una gamba ed invita il tuo compagno di banco a darti un colpetto sotto il ginocchio. Che cosa accade? Racconta.

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In situazioni di emergenza, quando cioè serve una risposta velocissima, il sistema nervoso periferico reagisce senza coinvolgere il cervello. Ad esempio, se mettiamo una mano sopra un oggetto che scotta, la togliamo immediatamente. In questo caso, lo stimolo ricevuto dal midollo spinale corre direttamente ai muscoli e, solamente in un secondo momento, giunge al cervello. Questo sistema di risposta involontario evita alla nostra mano di ustionarsi. Conoscere le funzioni e le capacità del cervello

VERIFICA 1 Completa. LA FUNZIONE DELL’APPARATO RIPRODUTTORE È:

LA FUNZIONE DEL SISTEMA NERVOSO È:

IL SISTEMA NERVOSO CENTRALE È FORMATO DA:

;

la sua funzione è:

IL SISTEMA NERVOSO PERIFERICO È FORMATO DA:

;

la sua funzione è:

IL SISTEMA NERVOSO AUTONOMO È UNA PARTE DEL

;

la sua funzione è:

Osserva le immagini dello sviluppo di un essere umano. Riordinale scrivendo i numeri negli appositi spazi.

3 Traccia una linea per associare i nomi alle definizioni. O V ULO

cellula del sistema nervoso

SPERMATOZOO

insieme di più neuriti

NEURONE

cellula riproduttiva maschile

NER V O

cellula riproduttiva femminile

EMBRIONE

prolungamenti della cellula nervosa

DENDRITI

insieme di cellule formate dalla fecondazione

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SCIENZE

Gli organi di senso

I cinque sensi Il nostro cervello, per raccogliere le informazioni dall’ambiente, utilizza gli organi di senso che sono dotati di particolari cellule nervose chiamate recettori. Essi sono in grado di ricevere gli stimoli dall’esterno, trasformarli in impulsi nervosi ed inviarli al cervello che li elabora e li trasforma a sua volta in immagini, odori, suoni, sapori, sensazioni di freddo, caldo, morbido, duro, ecc. I sensi nell’organismo umano sono cinque: tatto, olfatto, gusto, udito e vista.

L’organo del tatto: la pelle La pelle, oltre a ricoprire il nostro corpo e a proteggerlo, impedendo ai liquidi che circolano nel nostro corpo di uscire, è anche l’organo dove risiedono i recettori del tatto. Con il termine “tatto” si intende quell’azione che ci permette di riconoscere, ad esempio, se un oggetto è liscio o ruvido. Questo avviene perché sotto lo strato superficiale della pelle risiedono numerose cellule nervose, i recettori, che inviano al cervello le informazioni sotto forma di impulsi. Essi si trovano ovunque nel nostro corpo, ma ci sono parti dove la sensibilità è maggiore, ad esempio sui polpastrelli delle dita. Ecco perché allunghiamo le mani per toccare qualcosa e capirne la consistenza, cioè se è morbido, duro, soffice, rugoso, liscio, ecc. Le funzioni della pelle sono dunque molteplici: • elimina le sostanze di rifiuto, attraverso le ghiandole sudoripare; • regola la temperatura del nostro corpo emettendo il sudore quando è caldo; • protegge il nostro corpo impedendo ai liquidi interni di uscire, ma anche all’acqua, ai microbi e ad altre sostanze nocive di entrare nell’organismo.

Il cervello riceve messaggi continuamente, ma considera solo quelli più importanti. Per questo motivo non senti continuamente la presenza dei vestiti sulla pelle.

146

F SOF ICE !!

Conoscere la funzione e la struttura degli organi di senso: il tatto

LABORATORIO

Il tatto in tutto il corpo Come procedere: Occorrente: - due matite; - nastro adesivo.

1. Unisci le due matite con il nastro adesivo in modo tale che le due punte siano allineate; 2. chiedi al tuo compagno di banco di chiudere gli occhi, quindi fai scorrere le matite sul suo braccio, e chiedigli se lo stai toccando con una o tutte e due le punte; 3. prova a fare la stessa cosa sulla gamba, il ginocchio, il gomito, la mano, la schiena, la testa... Che cosa succede? Il tuo amico ha riconosciuto sempre come lo stavi toccando, se con una o due punte? In quali parti ha risposto correttamente senza avere dubbi? Conclusione: I recettori tattili responsabili della sensibilità alla pressione e al dolore sono molto concentrati nelle zone dove è importante il tatto, come nei polpastrelli delle dita, sulle labbra e sulla punta dei piedi. Nella schiena i recettori sono più distanti, quindi è meno sensibile.

Vedere con il tatto Come procedere: 1. con le forbici taglia un largo foro su un lato della scatola; 2. metti all’interno della scatola un oggetto, ad esempio i fili di lana, poi copri con il coperchio in modo tale che non sia possibile vederne il contenuto; 3. chiedi ad un tuo amico di infilare la mano nella scatola e di riconoscere il contenuto. Fai in modo di influenzare la sua opinione, magari dicendo che potrebbero essere ragnatele... 4. ripeti l’esperimento più volte e sempre con materiali differenti.

Che cosa occorre: - una scatola di cartone con il coperchio, tipo quella per le scarpe; - forbici; - oggetti diversi, fili di lana, batuffoli di cotone, saponette, frutta, ortaggi, ecc.

Conclusione: Il nostro cervello riesce a riconoscere oggetti e persone anche senza l’aiuto della vista, perché fin dai primi mesi memorizza i dati ricevuti dagli organi di senso durante le esperienze fatte.

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SCIENZE

Gli organi di senso

L’organo della vista: gli occhi Le informazioni che permettono di percepire il DIETRO LE PALPEBRE SI colore, la forma, la posizione ed il movimento di PRODUCONO LE LACRIME tutto quello che ci circonda ci arrivano dall’organo della vista: gli occhi. L’occhio ha la forma di una sfera ed è molto delicato, per questo si trova ben protetto all’interno delle orbite, i due “buchi” presenti nel cranio. Guardiamo i nostri occhi allo specchio. La parte bianca si chiama sclerotica, è una membrana opaca e dura che avvolge l’occhio e che LE LACRIME ESCONO DAL diventa cornea, più sottile e trasparente nella CONDOTTO LACRIMALE parte anteriore. La parte colorata, situata dietro la cornea, si chiama iride, il suo colore è diverso da persona a persona. L’iride può stringersi oppure allargarsi mediante il movimento di muscoli involontari; questo permette di ingrandire o rimpicciolire il buco al centro, la pupilla, attraverso la quale passano i raggi di luce. Quando ci troviamo in presenza di poca luce, la pupilla è più grande perché cerca di catturare quanta più luce possibile. Quando, invece, ci troviamo in CRISTALLINO presenza di molta luce la pupilla è piccola e raccoglie solamente la quantità di luce RETINA necessaria. Dietro la pupilla si trova il cristallino, una specie di lente che rimpicciolisce le immagini e le proietta sulla retina, una membrana che si trova in fondo all’occhio. Le immagini arrivano capovolte perIRIDE ché la luce viaggia in linea retta. NERVO OTTICO PUPILLA La retina è ricca di recettori visivi, cioè le cellule nervose sensibili alla luce, che raccolgono le informazioni visive e le trasmettono al nervo ottico, che a sua volta le trasmette al cervello. È Il cervello che raddrizza ed elabora le immagini. L’importanza di avere due occhi è data dal fatto che attraverso l’uso di entrambi possiamo definire con precisione la distanza degli oggetti che ci circondano. CORNEA

Le difese Le palpebre e le ciglia impediscono alla polvere di penetrare e puliscono gli occhi.

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Le sopracciglia impediscono al sudore di entrare.

Le lacrime mantengono gli occhi bagnati e puliti. Se ti entra qualcosa negli occhi le gocce diventano fiumi di lacrime.

Conoscere la funzione e la struttura degli organi di senso: la vista

LABORATORIO

Una visione fantastica Come procedere:

1. metti il tubo davanti all’occhio destro, tieni entrambi gli occhi aperti; 2. alza la mano sinistra e tienila davanti all’occhio sinistro con il palmo rivolto verso di te; 3. guarda con l’occhio destro nel tubo.

Occorrente: - un tubo di cartone, quello usato per la carta assorbente in cucina.

Che cosa succede?

Conclusione: I tuoi occhi vedono due immagini diverse, ma il cervello tende ad unirle e crea un’illusione.

Come vede la retina Come procedere: Occorrente: - un bicchiere di carta; - un ago; - carta da lucido; - nastro adesivo; - tempera di colore nero; - una candela.

1. colora l’interno del bicchiere con la tempera nera; 2. facendo molta attenzione, magari con l’aiuto di un adulto, usa l’ago per praticare un piccolo foro al centro del fondo del bicchiere; 3. tendi la carta da lucido sull’apertura del bicchiere e fissala con il nastro adesivo, come a formare un tappo trasparente; 4. oscura la stanza, accendi la candela; 5. tieni il bicchiere in modo orizzontale di fronte a te, in modo tale che il forellino sia rivolto verso la candela, ad una distanza di circa mezzo metro. 6. osserva cosa appare sul tappo di carta da lucido. Che cosa vedi?

Conclusione: La luce si propaga in linea retta e l’immagine sul tappo trasparente appare rovesciata come quella che si proietta sulla retina dell’occhio.

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VERIFICA 1 Completa il cruciverba rispettando le definizioni. Quale dei cinque sensi non è stato inserito nel cruciverba? Scrivilo nelle caselle rosa.

DEFINIZIONI 1.

2. 3. 4. 5. 6.

Le cellule nervose sensibili. L’organo di controllo del corpo. Il senso degli occhi. Il senso della pelle. Il senso del naso. Il senso della lingua.

• Che cosa intendiamo con “sesto senso”? • Ti è mai capitato di dire “Ho avuto un sesto senso“? Racconta.

2 Inserisci negli appositi spazi il nome delle parti indicate.

3 Completa. Le cellule nervose che ci permettono di riconoscere se un oggetto è soffice, si chiamano . Le cellule nervose che ci permettono di riconoscere il colore, la posizione, il movimento e la forma di un oggetto si chiamano . L’uso di entrambi gli occhi ci permette di definire con precisione la

ciò che ci circonda. Le parti che difendono gli occhi da fattori esterni come la polvere sono: le e le

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, le

Gli strumenti per vedere Gli scienziati attraverso i loro studi sviluppano conoscenze che cercano di migliorare la vita dell’uomo. Gli occhiali, il microscopio, il telescopio ed anche il binocolo sono strumenti che permettono di superare alcuni dei limiti che ha l’uomo. Essi consentono di potenziare la vista, mediante il sistema delle lenti. Abbiamo visto che le immagini vengono proiettate dal cristallino sulla retina. A volte succede, però, che l’immagine non arrivi correttamente fino alla retina e questo comporta il vedere in modo “sfocato”, soprattutto se ciò che si osserva è lontano. Questo difetto si chiama miopia, e si corregge con l’utilizzo di lenti che ingrandiscono le immagini, cioè le avvicinano in modo tale da raggiungere la retina correttamente. Quando accade il contrario, cioè nel caso di oggetti vicini, l’immagine si forma oltre la retina ed ugualmente non si riesce a vedere bene. Questo difetto si chiama ipermetropia e si corregge allo stesso modo con l'utilizzo di lenti, ma in questo caso l’immagine viene rimpicciolita ed allontanata fino a quando non arriva correttamente alla retina.

Il microscopio ed il telescopio ci permettono di osservare cose piccolissime o lontanissime, che altrimenti non potremmo nemmeno vedere. Il microscopio è formato da un gruppo di lenti più o meno potenti, da un vetrino dove si appoggia ciò che si vuole osservare e da una fonte luminosa che illumina il vetrino dal basso. Il telescopio viene utilizzato dagli astronomi per osservare lo spazio. Ce ne sono di grandissime dimensioni, realizzati per catturare anche il più piccolo raggio di luce. Sulla Terra si trovano soprattutto negli osservatori, luoghi solitamente isolati che non vengono disturbati dalle luci dei centri abitati; sullo spazio invece sono presenti all’interno di navicelle o satelliti artificiali. Dato che nello spazio non c’è atmosfera e i raggi di luce arrivano direttamente, si possono “vedere meglio” anche i corpi celesti più lontani.

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SCIENZE

Gli organi di senso

L’organo dell’olfatto: il naso Quello che sentiamo e definiamo con il termine odore deriva dal fatto che nell’aria ci sono particelle sotto forma di gas che entrano nel nostro naso quando respiriamo. Il naso è l’organo dell’olfatto. Esso è costituito dalle due fosse nasali o narici, rivestite nella parte superiore da numerosissimi recettori olfattivi, che hanno il compito di raccogliere gli odori mescolati nell’aria. Ogni volta che i recettori ricevono uno stimoRECETTORI OLFATTI V I lo odoroso, lo trasmettono, attraverso gli impulsi, al cervello che ha il compito di riconoscerlo e collegarlo alla fonte che lo ha FOSSE NASALI generato. Ad esempio un fiore, una bibita, una pizza oppure una sostanza, ecc. Oltre che nelle narici i recettori olfattivi si trovano anche nella faringe, che è collegata sia al naso che alla bocca. Quando mastichiamo, il cibo sprigiona gli odori, che raggiungono i recettori olfattivi e ci permettono di associare l’odore a ciò che stiamo mangiando. Gli odori, per essere riconosciuti meglio, devono essere sciolti in un liquido; per questo motivo nel nostro naso c’è un sottile strato di muco che svolge questo compito.

FARINGE

L’organo del gusto: la lingua La lingua è un muscolo che ci permette di parlare, ma anche di riconoscere i sapori di cibi e bevande, attraverso le papille gustative situate sulla sua superficie. Le papille contengono i recettori che raccolgono ed inviano le informazioni al cervello, tramite gli impulsi. La disposizione delle papille permette di suddividere la lingua in quattro zone, ognuna delle quali è in grado di riconoscere un determinato sapore: salato, dolce, amaro e acido. ACIDO

AMARO

SALATO

Quando hai il raffreddore riconosci gli odori? Perché?

DOLCE

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Conoscere la funzione e la struttura degli organi di senso: l’olfatto e il gusto

LABORATORIO

A naso chiuso Come procedere:

1. Con l’aiuto dell’insegnante frulliamo separatamente la mela, la patata e la carota; 2. versiamo i tre frullati in tre bicchieri diversi; 3. bendiamo un compagno e invitiamolo a chiudersi il naso con le dita; 4. quindi, facciamogli assaggiare con il cucchiaino i tre frullati, uno alla volta, chiedendogli di riconoscerli; 5. ripetiamo l’esperimento, ma questa volta saremo noi ad essere bendati!

Occorrente: - un frullatore; - una mela; - una patata bollita; - una carota bollita; - un cucchiaino; - una benda.

Che cosa succede: siamo in grado di riconoscere i frullati?

Conclusione: È l’olfatto che ci permette di riconoscere i sapori!

Sulla punta della lingua Come procedere: Occorrente: - sale grosso; - miele; - caffè senza zucchero; - succo di limone.

1. Mettiamo sulla punta della lingua un granello di sale grosso; 2. poi un po’ di miele e successivamente qualche goccia di caffè; 3. infine mettiamo un po’ di succo di limone; 4. possiamo ripetere l’esperimento insieme ad un compagno, magari utilizzando una benda. Ricordando le zone in cui può essere suddivisa la lingua, facciamo attenzione a mettere le sostanze solo sulla punta... che cosa siamo in grado di riconoscere? Che cosa succede?

Conclusione: La lingua può essere suddivisa in zone sensibili a quattro tipi di sapore: dolce, salato, amaro e acido.

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SCIENZE

Gli organi di senso

L’organo dell’udito: l’orecchio L’ambiente che ci circonda trasmette suoni e rumori che noi possiamo percepire mediante l’organo dell’udito, l’orecchio. L’orecchio è composto da tre differenti parti: l’orecchio esterno comprende il padiglione (1), visibile dall’esterno che ha il compito di ricevere i suoni e dirigerli nel condotto uditivo (2). Esso è ricoperto da una sostanza grassa che lo protegge dalla polvere, il cerume. 5 8 Al termine del condotto uditivo si trova una 1 6 membrana sottile ed elastica, il timpano (3). 4 2 Quando i suoni o i rumori raggiungono il 3 7 timpano, esso vibra. Passato il timpano, comincia l’orecchio medio composto da tre piccoli ossicini: martello (4), incudine (5) e staffa (6). Le vibrazioni del timpano si trasmettono sui tre ossicini che aumentano la vibrazione e la dirigono all’orecchio interno. Esso è composto da un organo cavo chiamato chiocciola (7), in quanto la sua forma assomiglia proprio al guscio dell’animale. All’interno della chiocciola si trovano i recettori uditivi che raccolgono gli stimoli, li trasmettono al nervo acustico (8) che, a sua volta, li invia al cervello. Esso li elabora, li associa alla fonte che li ha emessi e reagisce di conseguenza.

Il nostro senso dell’equilibrio si trova nell’orec-

chio: infatti nella parte dell’orecchio interno si trova il labirinto, dove sono situati i recettori che seguono i movimenti della testa. Essi con l’aiuto della vista inviano le informazioni al cervello che le elabora e reagisce, stimolando i muscoli del corpo a muoversi ed ottenere la posizione corretta.

Vero

o Falso?

L’organo dell’orecchio è formato solo dalla parte che si vede: il padiglione. Il timpano è una membrana che trasmette i suoni vibrando. Il cerume che si forma all’interno del condotto uditivo è dannoso. Il senso dell’equilibrio si trova nell’orecchio interno.

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V V

F F

Conoscere la funzione e la struttura degli organi di senso: l’udito

VERIFICA 1 Traccia una linea per associare i nomi alle definizioni. MUCO

parte interna dell’organo uditivo

PAPILLE GUSTATI V E

sostanza utile alla trasmissione degli odori

CERUME

sostanza utile alla trasmissione dei suoni

NARICI

cavità del naso che raccolgono aria e odori

CHIOCCIOLA

contengono i recettori del gusto

2 Scrivi le parti che compongono gli organi dell’olfatto e dell’udito. è l’organo dell’

è l’organo dell’

3 Completa con le definizioni corrette. La lingua può distinguere solamente quattro sapori: e

. I recettori del gusto si trovano infatti nelle

che ricoprono la superficie della

. Gli altri sapori che sentiamo derivano dagli

che raccogliamo attraverso i recettori naso. I recettori

presenti all’interno del nostro

servono invece a raccogliere suoni e rumori di ciò che ci circonda.

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CONVIVENZA CIVILE

La salute

Regole di vita per una buona salute Quando parliamo di salute, intendiamo uno stato di benessere totale, cioè che riguarda non solo il corpo e la mente ma anche la relazione che abbiamo con l’ambiente che ci circonda. La salute è molto importante per questo dobbiamo proteggerla, cercando di rispettare delle regole di vita semplici ma fondamentali.

Proteggiamo la vista

Leggere e studiare sempre con un tipo di luce sufficiente e regolare. NON affaticare troppo gli occhi passando tante ore davanti al computer o alla televisione. NON guardare direttamente luci troppo intense. NON strofinare gli occhi con forza e con le mani sporche. Quando vai al mare o in montagna proteggi i tuoi occhi con gli occhiali da sole. Fai attenzione a non giocare con oggetti appuntiti in prossimità dei tuoi o degli occhi altrui.

Proteggiamo l’udito

Pulisci le orecchie, lavandole ogni giorno per evitare che i batteri possano causare infezioni. Evita i luoghi chiassosi, cioè con rumori o suoni troppo intensi. NON tenere il volume dello stereo e quello del walkman troppo alto. NON urlare se non è strettamente necessario. Usa cuffie o comunque le dovute protezioni se sei costretto a rimanere in un luogo rumoroso.

Proteggiamo il nostro corpo

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Fai una vita attiva, gioca all’aria aperta e pratica sport, fai lavorare i tuoi muscoli. Mantieni sempre la schiena nella giusta posizione sia quando ti siedi che quando sollevi i pesi. Esercita sempre la memoria, impara cose nuove, o fai giochi enigmistici; il cervello è un muscolo che va allenato! Segui una corretta alimentazione. Per prevenire le malattie devi eliminare i microbi, quindi lava i denti e le mani, soprattutto dopo aver fatto la pipì. Disinfetta subito le ferite. Conoscere le regole necessarie per condurre una vita sana

CONVIVENZA CIVILE

La sensibilità

La sensibilità e gli altri Con il termine sensibilità intendiamo tutto quello che riguarda i nostri sensi e che allo stesso tempo ci permette di creare una relazione con gli altri. Siamo capaci, infatti, attraverso i sensi di comprendere gli stati d’animo delle altre persone: ad esempio mediante l’uso della vista possiamo vedere lo sguardo felice di un nostro amico, con l’udito riconoscere la sua voce contenta; oppure attraverso una carezza (tatto) manifestare l’affetto. Quando vediamo un amico che piange gli comunichiamo il nostro affetto con un abbraccio, oppure prendendolo per mano.

Anche l’odore è importante: ogni individuo ne possiede infatti uno proprio che il nostro olfatto è in grado di riconoscere, e che senza rendercene conto ci fa apparire, fin da subito, quella determinata persona particolarmente simpatica. Perfino il gusto ci mette in relazione: ad esempio se portiamo ad un nostro amico una caramella del suo gusto preferito, gli dimostriamo, ricordandoci delle sue preferenze, che per noi è una persona importante. Possiamo dunque affermare che l’uso dei cinque sensi ci serve per comprendere gli stati d’animo degli altri e allo stesso tempo per comunicare i nostri. La comunicazione, quindi, non è fatta soltanto di parole ma anche di gesti, che si differenziano a seconda della cultura e del Paese in cui viviamo. Ad esempio in Europa per salutare si usa stringere la mano, in Giappone si fa un inchino, mentre al Polo Nord gli eschimesi si strofinano il naso.

Proviamo a fare un gioco in classe. A turno ognuno deve comunicare una sensazione senza usare le parole. Vince chi ne indovina di più. Secondo te quale senso ci aiuta a comprendere con più facilità? Associare la sensibilità al rapporto con gli altri e all’ambiente esterno

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SCIENZE

L’universo e

Il sistema solare nell’universo Il nostro pianeta, la Terra, si trova nel sistema solare che è formato da nove pianeti, molti satelliti naturali, numerosi asteroidi, meteoriti e comete; oltre ai diversi gas dispersi negli spazi interplanetari. Tutti questi corpi sono collegati insieme perché c’è una forza che li attrae l’uno all’altro: la forza di gravità. Essa è definita anche forza di attrazione perché è capace di attrarre le cose ed è tanto più forte quanto più sono vicini i pianeti o aumenta la massa. Per massa si intende la quantità di materia che costituisce un corpo. Il Sole ha un’enorme forza di gravità, perché la sua massa è elevata, per questo motivo tutti i pianeti, compresa la Terra, gli ruotano attorno e formano il cosiddetto sistema solare.

TERRA

MERCURIO

SOLE

VENERE

L’insieme di numerosi corpi celesti forma una galassia. Il nostro sistema solare appartiene alla galassia chiamata “Via Lattea” ed è una minima parte di quello che si chiama Universo, cioè l’insieme di tutti i corpi celesti esistenti, sia conosciuti che sconosciuti.

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Se immaginiamo un oggetto che cade, pensiamo subito al suo peso. Il movimento del “cadere” ed il peso sono dovuti alla forza di gravità, che attrae tutto verso il centro del pianeta.

SCIENZE

le forze

PLUTONE

Come gli altri pianeti, anche la Terra possiede la forza di gravità ed è proprio grazie ad essa che gli esseri viventi, le cose non viventi, i gas, l’aria che respiriamo e tutto il resto rimangono “attaccati” alla terra; altrimenti, si disperderebbero nel vuoto dello spazio e la vita sul nostro pianeta non esisterebbe.

NETTUNO

URANO

GIOVE

SATURNO

MARTE

Vero

o Falso?

L’Universo è composto solamente dal Sistema Solare. La forza di gravità attrae tutto verso il centro del pianeta. La massa è la materia che costituisce un corpo. La forza di attrazione dipende dal peso delle cose.

V V

F F

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SCIENZE

L’universo e

Il Sole Il Sole è una stella gialla di media grandezza, con un diametro 109 volte superiore a quello della Terra. La sua superficie, composta prevalentemente da gas caldissimi, raggiunge una temperatura media di 6 000 °C, che può abbassarsi nelle zone più scure. Nonostante sia distante dalla terra 150 milioni di chilometri, il Sole è la nostra fonte primaria di energia sotto forma di luce e calore. Se non ci fosse, la Terra sarebbe completamente disabitata in quanto non esisterebbero luce e calore sufficienti a permettere la vita.

Sulla superficie del Sole ci sono vere e proprie esplosioni. Le potenti radiazioni possono raggiungere la superficie terrestre ma grazie all’atmosfera, che funge da scudo, non provocano danni. Questo è uno dei tanti motivi per cui è importante difendere la nostra atmosfera dall’inquinamento. La superficie incandescente del Sole

I pianeti del Sistema Solare I pianeti del Sistema Solare sono nove e tutti ruotano su se stessi e contemporaneamente girano intorno al Sole in senso antiorario. Essi sono elencati qui di seguito in base alla distanza e sono illustrati secondo la grandezza che hanno rispetto al Sole (nella foto).

MERCURIO È il pianeta più vicino al Sole, non ha atmosfera e la sua superficie è ricoperta di crateri. La parte esposta al Sole raggiunge i 350 °C mentre quella opposta arriva a - 170 °C. È possibile vederlo ad occhio nudo subito dopo il tramonto e poco prima dell’alba.

V ENERE È il secondo pianeta più vicino al Sole. La sua atmosfera è composta soprattutto da anidride carbonica e gas corrosivi; è molto densa e per questo riflette la luce solare in modo abbagliante, tanto che è possibile vederlo come una stella luminosa anche ad occhio nudo. La sua superficie è caldissima, infatti raggiunge i 480 °C.

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Conoscere il Sistema Solare e le caratteristiche dei suoi pianeti

SCIENZE

le forze

La Terra è il solo pianeta del Sistema Solare che presenta forme di vita, in base alle nostre conoscenze attuali. La sua superficie è l’unica ad essere ricoperta dall’acqua allo stato liquido, ed è protetta da un strato di atmosfera ricca di ossigeno. La temperatura media in superficie è di circa 22 °C. La Terra ha un solo satellite naturale che gli ruota attorno: la Luna.

TERRA

MARTE Marte ha caratteristiche simili alla Terra. La sua superficie presenta deserti sabbiosi e rocciosi, catene montuose e crateri provocati dall’impatto con meteoriti. Marte è definito anche il pianeta rosso, dato che le polveri presenti sono rossicce, perché ricche di ferro. Ha due satelliti e presenta tracce di acqua allo stato solido.

GIOV E È il pianeta più grande del sistema solare. La sua superficie è ricoperta di gas allo stato liquido e raggiunge una temperatura di - 150 °C. Ha 16 satelliti e per fare un giro completo intorno al Sole impiega 12 anni, mentre per fare un giro su se stesso circa 10 ore.

SATURNO È anche chiamato il pianeta degli anelli, a causa delle polveri e dei cristalli di ghiaccio che gli ruotano attorno. Saturno è costituito prevalentemente da gas, infatti è il pianeta meno denso del sistema solare. Se si potesse metterlo nell’acqua galleggerebbe! La superficie raggiunge una temperatura di - 180 °C.

Urano, Nettuno e Plutone sono i pianeti più lontani dal Sole, per questo motivo si sa ancora ben poco delle loro caratteristiche, a parte il fatto che hanno una superficie gassosa che può raggiungere una temperatura esterna di circa - 220 °C. Plutone è stato scoperto nel 1930, per questo motivo è un pianeta ancora misterioso in quanto lontano, piccolo ed oscuro. Per compiere un giro completo attorno al sole impiega 248 anni, ed insieme al suo satellite costituisce il confine “conosciuto” del sistema solare. Conoscere il Sistema Solare e le caratteristiche dei suoi pianeti

URA NO NE TTU NO PLU TONE

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SCIENZE

L’universo e

La Terra La Terra è un pianeta che ha la forma particolare di una sfera, schiacciata ai poli e leggermente più larga all’Equatore. Si è formata circa 4 miliardi e mezzo di anni fa, cioè quando i gas incandescenti, che la ricoprivano, hanno CROSTA iniziato a raffreddarsi, formando la crosta terrestre. MANTELLO La maggior parte della superficie terrestre è ricoperta dall’acqua, quindi per crosta NUCLEO terrestre si intende quella parte formata ESTERNO da rocce che comprende i continenti e i fondali oceanici. La composizione del nostro pianeta è a NUCLEO strati e più ci si avvicina al centro della INTERNO Terra più il calore aumenta. Sotto la crosta terrestre si trova il mantello, uno strato di rocce pesanti che possono raggiungere una temperatura di 1 000 °C e fondersi, diventando magma. Il nucleo è lo strato situato sotto il mantello ed è la parte più interna del nostro pianeta, che raggiunge temperature elevatissime. Può essere distinto in: nucleo esterno, la zona allo stato liquido e nucleo interno, la zona allo stato solido.

Le rocce Le rocce sono spesso composte da minerali, cioè elementi naturali non viventi. Esse possono essere di diverse tipologie e si formano dal raffreddamento della lava che fuoriesce dai vulcani, oppure attraverso la trasformazione di altre rocce. Questi sono processi di trasformazione che durano milioni di anni e che vengono influenzati dai cambiamenti che la Terra subisce anno dopo anno. Un minerale

Vero

o Falso?

Lo strato interno della Terra è il nucleo. La superficie del nostro pianeta è coperta per la maggior parte dall’acqua. La temperatura all’interno del pianeta scende di molti gradi sotto lo zero. Le rocce che formano la crosta terrestre sono composte da elementi viventi.

162

V V

F F

Conoscere le caratteristiche del pianeta Terra e le forze dell’universo

SCIENZE

le forze

Movimento di rotazione

CO CIR

SOLARI

ILLUMIN AZION LO DI E

RAGGI

Quando si parla di movimento di rotazione si intende il movimento che un pianeta compie girando su se stesso. La Terra per compiere un giro completo impiega 24 ore, ruotando da ovest verso est, attorno all’asse terrestre, cioè la linea immaginaria, inclinata di 23°, che passa per il centro della Terra e congiunge i due Poli. La conseguenza di questo movimento che il nostro pianeta compie è DÌ l’alternarsi del giorno e della notte. Infatti, dato che la Terra è simile ad una sfera, i raggi del Sole illuminano solo una metà alla NOTTE volta, mentre l’altra rimane al buio. La linea immaginaria che separa la parte illuminata, il dì, dalla parte buia, la notte, si chiama circolo di illuminazione.

Movimento di rivoluzione Il movimento di rivoluzione è il movimento che un pianeta compie girando intorno al Sole. La Terra per compiere un giro completo, in senso antiorario, impiega 365 giorni (un anno) e 6 ore; per questo motivo ogni 4 anni le 6 ore diventano un giorno completo (il 29 febbraio) e l’anno è bisestile, cioè di 366 giorni. Il percorso che compie un corpo celeste ruotando attorno ad un altro corpo celeste si chiama orbita. L’orbita che compie la Terra attorno al Sole è di forma ellittica. L’inclinazione dell’asse terrestre ed il moto di rivoluzione causano l’alternarsi delle stagioni, e la diversa durata del giorno e Per ellisse si intende della notte durante tutto l’anno. quella forma geometrica Le diverse stagioni dipendono dalla posizione in cui il nostro simile ad un cerchio emisfero si trova illuminato e dalla diversa inclinazione con cui schiacciato ed allungato. i raggi solari colpiscono la Terra.

AV RIM

ERA

INV E RN O

SOLE

TAT

N UTU

163

SCIENZE

L’universo

La Luna Il nostro pianeta ha un unico satellite naturale: la Luna. Per satellite naturale s’intende un corpo celeste che ruota intorno ad un pianeta. La Luna ha un diametro che corrisponde circa ad un quarto di quello terrestre, il suolo è roccioso ed è formato da vaste zone piane, definite “mari”, che si alternano a quelle più alte, chiamate “montagne”, e a crateri provocati dall’impatto violento di meteoriti sulla sua superficie. La Luna, essendo un satellite, non ha luce propria a differenza del Sole, che è una stella; quindi la vediamo luminosa perché è il Sole ad illuminarla. Infatti, la parte che vediamo della Luna è quella colpita dai raggi del Sole, che non è sempre la stessa, in quanto la Luna ruota e le parti illuminate cambiano. Esse sono definite fasi lunari, e dipendono dalla posizione della Luna rispetto alla Terra e al Sole. La Luna compie tre diverse rotazioni: una intorno a se stessa, una intorno alla Terra e l’ultima intorno al Sole (ovviamente insieme alla Terra).

Le fasi lunari sono quattro, si distinguono in base alla parte illuminata dal Sole e durano all’incirca una settimana ciascuna.

SE CO N D O QU A R T O

Il 21 luglio 1969 l’astronave americana Apollo 11 atterrò sulla Luna. Il primo uomo a camminare sulla sua superficie fu Neil Armstrong, facendo della Luna il primo e, finora, l’unico corpo celeste su cui l’uomo abbia messo piede.

LUNA PIENA

LUNA NUOVA

P RI MO Q UA RT O

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Conoscere le caratteristiche del satellite naturale: Luna

VERIFICA 1 Traccia una linea per associare i nomi alle definizioni. SATELLITE

anno composto da 366 giorni

MINERALI

linea immaginaria che unisce i due poli della Terra

BISESTILE

percorso compiuto attorno ad un corpo celeste

ASSE TERRESTRE

elementi naturali non viventi

ORBITA

corpo celeste che ruota attorno ad un pianeta

2 Scrivi il nome degli strati che compongono il nostro pianeta e completa il testo. La superficie del nostro pianeta è ricoperta per la maggior parte dall’

Anche se all’esterno la temperatura media è di

° C, la parte interna della Terra, chia-

mata

, raggiunge temperature

talmente alte che le rocce che costituiscono il

possono fondersi, diven-

tando “condotti” naturali: i

e fuoriuscire attraverso .

3 Scrivi per ogni indicazione data la definizione appropriata. MOTO DI RI V OLUZIONE

MOTO DI ROTAZIONE

165

SCIENZE

Le forze

Forza di gravità Se immaginiamo quando cade un oggetto, pensiamo subito che la caduta sia dovuta al peso. In realtà ciò accade perché il nucleo della Terra esercita una forza che attira tutto verso di sé; tale forza è chiamata forza di gravità. Essa permette a qualsiasi elemento che si trova sulla superficie terrestre di non disperdersi nello IL NUCLEO ATTIRA TUTTO VERSO DI SÉ, PER QUESTO MOTIVO, spazio, ma non solo, attira verso di sé anche la IN QUALSIASI PARTE DEL MONDO Luna. CI TROVIAMO, Questo perché la forza di gravità si esercita fino STIAMO A TESTA IN SU! ad una certa distanza, poi diminuisce fino a scomparire del tutto. La sua potenza dipende da quanto è grande la massa di un corpo; quindi, più grande è la massa, maggiore sarà la forza di gravità. La forza di gravità della Terra guida la Luna nel compiere la sua orbita attorno al nostro pianeta. Il Sistema Solare è guidato dalla forza di gravità del Sole, che spinge tutti i pianeti che lo compongono a ruotare attorno ad esso.

La scoperta Lo scienziato inglese Isaac Newton (1642-1727) stava leggendo ai piedi di un albero quando all’improvviso una mela si staccò dal ramo e cadde. In quel momento lo scienziato si chiese: “Perché se una mela si stacca dal ramo cade a terra?”. Non riuscendo a dare una risposta adeguata al fenomeno, iniziò ad approfondire l’argomento e a compiere esperimenti scientifici in materia. Dopo lunghi studi, numerosi esperimenti e tramite calcoli scientifici riuscì a definire la forza di gravità, attraverso la quale spiegò il motivo per cui un oggetto cade a terra e allo stesso tempo per quale motivo la Luna gira intorno alla Terra.

Rispondi.

- Perché la Luna gira intorno alla Terra? - Perché se lanci un oggetto in aria prima o poi ricade a terra? - Che cos’è la forza di gravità? - Chi diede la definizione di forza di gravità? Che cosa lo incuriosì?

166

Conoscere la forza di gravità

SCIENZE

Le forze

Forza magnetica Esistono elementi naturali che sono capaci di attirare verso di sé alcuni materiali. Questi elementi sono detti magneti, meglio conosciuti come calamite. La calamita crea un “campo magnetico”, cioè una parte di spazio intorno a sé, dove si esercita la forza magnetica, cioè quella capacità di attirare tutti gli oggetti che contengono ferro. La forza magnetica diminuisce con la distanza, cioè più un oggetto si allontana più la forza magnetica diventa debole, fino a scomparire del tutto. Esistono calamite naturali ma anche calamite artificiali, cioè realizzate dall’uomo; in ogni caso entrambe hanno la caratteristica di essere composte da due zone opposte, che vengono definite polo positivo, indicato con il + e polo negativo, indicato con il –. Magnetite: calamita naturale

Le proprietà di una calamita • POLI OPPOSTI SI ATTRAGGONO. • POLI UGUALI SI RESPINGONO.

–

SI ATTRAGGONO

I poli delle calamite possono attirarsi o respingersi, a seconda che siano positivi o negativi: due poli positivi, messi nello stesso campo magnetico, si respingono, così come due poli negativi, mentre un polo positivo ed uno negativo si attraggono.

SI RESPINGONO

Un’altra proprietà della calamita è quella che, venendo divisa in due parti uguali, le parti che si vengono a formare sono composte ognuna da un polo negativo ed uno positivo.

Vero

–

o Falso?

Magnete e calamita sono la stessa cosa. Lo zona di spazio entro la quale si esercita la forza magnetica si chiama polo. Ogni calamita è formata da un polo negativo ed uno positivo. Un magnete diviso a metà crea altri due magneti composti da poli opposti. Conoscere la forza magnetica

V V

F F

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SCIENZE

Le forze

Magnetismo terrestre Il nucleo terrestre è formato soprattutto da nichel e ferro. Per questo motivo il nostro pianeta si comporta come un enorme magnete e produce un vasto campo magnetico in grado di orientare alcuni tipi di calamite o elementi magnetici. Il polo positivo della Terra viene indicato in direzione del Polo Nord, mentre il polo negativo verso il Polo Sud. Questo fenomeno ha fatto sì che si potesse realizzare uno strumento capace di indicare la direzione e quindi permettere di orientarci nel territorio: la bussola. La bussola è dotata di un ago calamitato, cioè reso magnetico, pertanto il polo negativo sarà attratto verso il Polo Nord, mentre il polo positivo dell’ago indicherà il Polo Sud, secondo la proprietà delle calamite.

ESPERIMENTO:

Occorrente:

Proviamo a realizzare una bussola con materiali semplici.

- bicchiere o ciotola; - ago calamitato; - sughero; - nastro adesivo.

1. Prendiamo una calamita e strofiniamola con un ago; 2. prendiamo un tappo di sughero e tagliamolo a metà; 3. fissiamo con il nastro adesivo l’ago che abbiamo calamitato al tappo di sughero nella parte piana; 4. versiamo l’acqua nel bicchiere o nella ciotola; 5. mettiamo il tappo con l’ago nel bicchiere o nella ciotola. Che cosa accade? L’ago

Conclusioni:

Completa.

- La Terra può essere paragonata ad un enorme in quanto produce un campo magnetico, pertanto il polo positivo corrisponde al ed il polo negativo al .

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Oggi per indicare l’esatta posizione di un punto e la sua direzione in qualsiasi parte della Terra, si utilizza un sistema di comunicazione chiamato Global Positioning System (GPS). È un sistema di comunicazione fra un ricevitore e i satelliti artificiali, lanciati dall’uomo nello spazio, che orbitano intorno alla Terra.

Conoscere il magnetismo terrestre ed il funzionamento della bussola

SCIENZE

Le forze

Forza elettrica –

–

+ + ++ –

La materia è formata da piccolissime particelle chiamate atomi. Essi a loro volta sono costituiti da particelle ancora più piccole, che non riusciamo a vedere nemmeno al microscopio. Alcune di queste particelle si chiamano elettroni e vengono rappresentate con il segno –, in quanto possiedono una carica elettrica negativa; mentre le particelle con carica elettrica positiva si chiamano protoni e vengono appunto rappresentati con il +.

Quando in un corpo protoni ed elettroni sono della stessa quantità, si dice che il corpo è elettricamente neutro, in quanto le cariche sono bilanciate. Quando in un corpo i protoni sono di quantità maggiore rispetto agli elettroni, si dice che il corpo ha carica positiva. Quando in un corpo, invece, sono maggiori gli elettroni rispetto ai protoni, si dice che ha carica negativa.

–

+++

–

+++

3 ELETTRONI 3 PROTONI

3 PROTONI 2 ELETTRONI

– –

–

+++

–

3 PROTONI 6 ELETTRONI

–

• DUE CORPI DI CARICA DIVERSA SI ATTRAGGONO. • DUE CORPI DI CARICA UGUALE SI RESPINGONO.

La corrente elettrica Un corpo cambia la propria carica elettrica in quanto gli elettroni possono spostarsi da un oggetto all’altro. Questo spostamento è la corrente elettrica che agisce come una forza in grado di creare movimento. Ad esempio gli elettrodomestici in casa “funzionano” perché sono mossi dalla corrente elettrica, che “scorre” nei fili. Infatti, quando inseriamo una spina nella presa della corrente creiamo un collegamento che permette alla corrente elettrica di raggiungere l’elettrodomestico e di farlo muovere. Conoscere la forza elettrica

Durante i temporali, cielo e terra si caricano di elettricità. L’attrazione fra le due parti causa il fulmine, cioè il passaggio di elettricità dal cielo alla terra.

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CONVIVENZA CIVILE

Norme di sicurezza

Attenzione all’elettricità L’elettricità è una forza molto utile all’uomo, infatti tramite il suo utilizzo, l’uomo ha potuto migliorare la qualità della vita. Non dobbiamo dimenticare, però che l’elettricità può essere anche molto pericolosa, addirittura può uccidere. È la quantità di cariche elettriche che definisce se l’elettricità è pericolosa oppure no. Ad esempio, ti sarà capitato a volte di scendere dall’auto e sentire piccole scariche elettriche. Quelle non sono pericolose, in quanto molto leggere, ma un’intensa scarica elettrica, come quella dei fulmini, può portare alla morte. Lo stesso pericolo esiste anche in casa; infatti la corrente elettrica che attraversa i fili dell’impianto di casa può essere mortale se passa nel nostro corpo. Per questo motivo è molto importante seguire norme di sicurezza, che servono a salvaguardare il nostro corpo dai pericoli domestici.

NON TOCCARE FILI ELETTRICI SCOPERTI; NON INFILARE LE DITA OPPURE OGGETTI NELLA PRESA DELLA CORRENTE ELETTRICA

;

NON METTERE APPARECCHI ELETTRICI VICINO ALL’ACQUA; NON SVITARE LAMPADINE ACCESE; TOGLIERE LA CORRENTE ELETTRICA PRIMA DI QUALSIASI INTERVENTO ELETTRICO, COMPRESO SVITARE LAMPADINE;

QUANDO C’È IL TEMPORALE: SE SIAMO ALL’APERTO, BISOGNA STARE LONTANO DA OGGETTI METALLICI APPUNTITI, ALBERI ED OMBRELLI CHE ABBIANO LA PUNTA DI METALLO; SE SIAMO IN CASA, BISOGNA STACCARE LA SPINA DEGLI ELETTRODOMESTICI, COMPRESA QUELLA CHE COLLEGA L’ANTENNA ALLA TELEVISIONE.

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Conoscere le norme di sicurezza per evitare scosse elettriche

VERIFICA 1 Completa scrivendo le definizioni delle forze elencate di seguito. FORZA DI GRA V IT À:

FORZA MAGNETICA :

FORZA ELETTRICA :

Osserva gli atomi rappresentati e scrivi NG se hanno carica negativa, P positiva e NT se sono neutri.

3 Vero o falso?

Due atomi carichi negativamente si attraggono.

La forza di gravità diminuisce con la distanza fino a scomparire del tutto.

Il Polo Nord corrisponde al polo negativo della Terra.

Un fulmine è il passaggio di corrente elettrica dal cielo alla terra.

4 Traccia una linea per associare i nomi alle definizioni. ELETTRONE

particella con carica elettrica positiva

PROTONE

oggetto capace di attirare elementi ferrosi

MAGNETE

si dice quando elettroni e protoni sono bilanciati

CORPO NEUTRO

particella con carica elettrica negativa

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La salute a tavola Come una macchina necessita del carburante per muoversi, così il nostro corpo ha bisogno del cibo. Esso, trasformato in sostanze nutritive, fornisce l’energia utile al nostro organismo per compiere tutte le funzioni necessarie alla vita, tra cui anche costruire nuove cellule; infatti, esse si riproducono e muoiono, rinnovandosi continuamente. Le sostanze nutritive non si trovano tutte in un solo tipo di cibo, per questo motivo abbiamo bisogno di mangiare tanti alimenti differenti. La quantità giornaliera di cibo non è per tutti uguale, infatti dipende dall’età, dal tipo di lavoro da svolgere, dallo sport che si pratica ed anche dall’ambiente in cui si vive. Le sostanze nutritive sono diverse ed ognuna di loro svolge una particolare funzione utile al nostro organismo.

PROT E I N E sono indispensabili per crescere, perché sono il nutrimento delle cellule. Inoltre, costruiscono e riparano i tessuti. Quelle presenti nella carne, nel pesce, nelle uova e nel latte sono proteine di origine animale. Quelle presenti nei legumi ed in alcuni tipi di cereali sono proteine di origine vegetale.

CARBOIDRATI

I grassi possono essere di origine animale come quelli che derivano da latte, burro, panna e salumi; oppure possono essere di origine vegetale (meno dannosi) come quelli che derivano dall’olio, dalla frutta secca, dalle olive, ecc.

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forniscono l’energia necessaria all’organismo affinché il corpo mantenga la temperatura costante, il cuore possa battere, le attività fisiche e mentali vengano svolte, i polmoni possano respirare, i muscoli muoversi... I carboidrati si dividono in zuccheri semplici, quelli contenuti nei dolci (miele, cioccolata, marmellata...) ed in zuccheri complessi: gli amidi che sono, ad esempio, quelli presenti nella farina, quindi nel pane, nella pasta... Tutti gli zuccheri sono importanti, infatti il nostro organismo li accumula, formando delle riserve che poi utilizza nei casi di emergenza. Tali riserve si trasformano in grassi. Per questo motivo chi mangia molti zuccheri è portato ad ingrassare.

VITAMINE

sono più di 40 tipi diversi e sono tutte indispensabili per il funzionamento delle cellule in quanto ne regolano le attività. Si trovano in quasi tutti gli alimenti, ma in particolare nella frutta e nella verdura.

FIBRE sono indispensabili in quanto agiscono come una scopa che spazza via dall’organismo tutte le scorie. Le fibre si trovano nei vegetali, per questo è importante che ogni giorno i nostri pasti siano ricchi di verdure, frutta e cereali.

SALI MINERALI sono fondamentali per la costruzione delle cellule. I sali minerali comprendono sostanze quali il calcio, il fosforo, il ferro, il magnesio, il sodio, ecc. Si trovano principalmente nel latte e nei suoi derivati, nel pesce, nelle uova e nella carne. Senza sali minerali l’intero organismo potrebbe avere problemi di salute, per questo motivo spesso si aggiungono agli alimenti che mangiamo.

ACQUA è la sostanza di cui il nostro organismo necessita maggiormente, dato che il corpo è costituito per il 70 % di acqua. Una parte di essa la perdiamo durante la sudorazione, la traspirazione della pelle o nell’eliminazione delle scorie, quindi dobbiamo rifornircene continuamente. Oltre che nei liquidi, la troviamo in molti cibi, soprattutto nella frutta e nella verdura.

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Gli alimenti biologici e transgenici Con il termine “alimenti biologici” si intende quel tipo di alimenti derivati da coltivazioni tradizionali, cioè senza l’utilizzo di antiparassitari o altre sostanze di origine chimica. Ad esempio in determinate coltivazioni i parassiti vengono eliminati impiegando le coccinelle che si cibano di essi, evitando così l’impiego di sostanze chimiche. In questo modo i prodotti mantengono le proprietà nutritive senza essere alterati dai trattamenti chimici. Le aziende agroalimentari mirano ad avere prodotti di qualità sempre più elevata; per questo motivo sulle confezioni di alcuni di essi è riportato il marchio “agricoltura biologica”, in modo da poter essere facilmente riconosciuti e distinti da quelli trattati chimicamente. Gli “alimenti transgenici” sono anche chiamati OGM, cioè organismi geneticamente modificati. Nel DNA di alcuni organismi si inserisce un gene estraneo (che deriva da un altro organismo) per modificarne le caratteristiche. Ad esempio nel DNA di una pianta di pomodori, gli scienziati inseriscono il gene di una pianta grassa che necessita di una minima quantità d’acqua per crescere. Il DNA così modificato permette alla pianta di pomodori di crescere in zone aride, dove l’acqua scarseggia, pur mantenendo tutte le proprietà nutritive del pomodoro. Esistono piante che emanano naturalmente particolari sostanze per respingere l’attacco di alcuni tipi di insetti. Se, ad esempio, la pianta del mais è soggetta all’attacco di quegli insetti, inserendo nel suo DNA il gene che li respinge, si formerà una nuova pianta di mais in grado di allontanare quel tipo di insetti. La ricerca scientifica in questo campo ha fatto passi da gigante, ma non si conoscono ancora gli effetti di tali prodotti sull’organismo umano, per questo motivo non tutti sono d’accordo sulla realizzazione e l’utilizzo di alimenti OGM. Tutt’oggi la discussione fra chi è a favore e chi contro rimane aperta.

Scrivi la principale differenza che c’è tra un prodotto biologico e un prodotto transgenico. Che cosa ne pensi?

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L’importanza dell’igiene dentale Per avere una buona digestione non dobbiamo dimenticare che anche i denti sono molto importanti. Infatti, essi hanno la funzione di ridurre il cibo in tanti piccoli pezzi ed è questa la prima trasformazione che permette al cibo di raggiungere più facilmente gli organi dell’apparato digerente. Se non ci laviamo i denti per bene, tutto intorno allo smalto si accumula una miscela appiccicosa di cibo e batteri, la cosiddetta placca. Con il passare del tempo i batteri che la compongono corrodono lo smalto ed attaccano la polpa dentaria fino ad arrivare ai vasi sanguigni o ai nervi, che con la loro sensibilità ci fanno sentire dolore e ci impediscono di masticare bene. L’insieme di questi batteri forma la carie, e solo il dentista può riparare il dente bucato praticando un’otturazione! Per questo motivo è molto importante lavarsi bene i denti, affinché la nostra dentatura sia sana ed efficiente.

Se non avrai cura dei tuoi denti, essi si carieranno e cadranno, così per masticare avrai bisogno di denti finti!

REGOLE D’ORO:

LAVARSI I DENTI CON LO SPAZZOLINO ED IL

DENTIFRICIO DOPO OGNI PASTO;

PRIMA DI ANDARE A LETTO USARE ANCHE IL

FILO INTERDENTALE;

GLI ZUCCHERI SONO I PEGGIORI NEMICI DEI DENTI, QUINDI NON MANGIARE TROPPI DOLCI MA CIBI

RICCHI DI CALCIO COME FRUTTA E VERDURA; FAI ATTENZIONE A NON USARE I DENTI PER

SPEZZARE FILI E NASTRI O PER SCHIACCIARE

GUSCI DURI COME QUELLI DELLA FRUTTA SECCA;

FAI

CONTROLLARE I TUOI DENTI DAL DENTISTA

ALMENO DUE VOLTE ALL’ANNO.

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VERIFICA 1 Associa le immagini alle forze che rappresentano tracciando una linea.

FORZA DI GRA V IT À

FORZA ELETTRICA

FORZA MAGNETICA

2 Risolvi il cruciverba. 1. Il

DEFINIZIONI

satellite naturale della Terra. 2. Il corpo umano, come insieme di organi, è anche detto... 3. Moto del pianeta intorno al Sole. 4. La galassia dove ci troviamo (due parole). 5. Il pianeta più grande del nostro Sistema Solare. 6. Strumento formato da un ago magnetico. 7. Moto del pianeta che ruota su se stesso.

3 Vero o falso?

Lavare sempre i denti dopo i pasti causa la carie.

Gli alimenti biologici derivano da coltivazioni trattate con sostanze chimiche.

Dobbiamo mangiare tanti alimenti differenti per nutrire bene il nostro corpo.

Quando c’è un temporale è meglio staccare le spine dalle prese elettriche.

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