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Sistema Scheletrico

Il Sistema Scheletrico è stato il primo sistema che abbiamo affrontato.Lo abbiamo fatto comprendendo che possiamo parlare di sistema poiché tutti i suoi componenti sono ossa.Non tutte le ossa del corpo hanno la stessa forma ma tutte quante si somigliano poiché sono formate da cellule dello stesso tipo, pertanto possiamo parlare di SISTEMA SCHELETRICO.Per prima cosa abbiamo osservato il nostro corpo, ciascuno ha provato a percepire le ossa al tatto e abbiamo provato a nominarle. Partendo dalla faccia abbiamo il cranio, la mascella e la madibola. Abbiamo trovato poi la clavicola e la scapola, le ossa delle braccia, le costole, la colonna vertebrale il bacino e le ossa delle gambe.Le abbiamo nominate osservando il modellino che abbiamo in classe e facendoci aiutare dall’immagine con la relativa nomenclatura presente sul del libro di testo.credit: Wikipedia Questo lavoro ci ha permesso di capire che:TUTTE le ossa presenti nel nostro corpo formano lo scheletro.Le ossa possono essere raggruppate e distinte in tre gruppi:ossa del CAPOossa del TRONCOossa degli ARTILe ossa dello scheletroFunzioni del Sistema ScheletricoAbbiamo poi riflettuto sulle funzioni del sistema scheletrico, partendo da una domanda molto banale: come saremmo se non avessimo le ossa?Le risposte sono state molto divertenti e hanno rivelato una grandissima immaginazione. Qualcuno ha ricordato un termine già visto in quarta: INVERTEBRATI e ciò ci ha permesso di capire che senza il sistema scheletrico saremmo degli invertebrati.Lo scheletro, insieme ai muscoli, è ciò che SOSTIENE il nostro corpo e permette il MOVIMENTO.Subito dopo, ragionandoci un po’, i ragazzi hanno capito che un’altra importante funzione è quella di proteggere alcuni organi vitali, come CUORE, POLMONI e CERVELLO.Abbiamo così individuato le principali funzioni del sistema scheletrico:SOSTEGNO del corpoMOVIMENTO (insieme ai muscoli)PROTEZIONE degli organi vitaliAbbiamo aggiunto che il Sistema Scheletrico ha anche le importanti funzioni di:– PRODURRE cellule del sangue, grazie al midollo spinale che scorre nella colonna vertebrale.– RISERVA di sali minerali, poiché le ossa sono formate anche da sali minerali.Questa precisazione ci ha permesso di passare alla seconda domanda:Da cosa sono formate le ossa?Struttura delle ossaSul quaderno abbiamo provato a rappresentare la struttura delle ossa, nominando le varie parti.Ci siamo soffermati, in particolare, sugli OSTEOBLASTI, la cui funzione è stata oggetto di numerose curiosità, perché abbiamo scoperto che permettono l’accrescimento delle ossa.Gli osteoblasti ricostituiscono continuamente il tessuto osseo, mentre gli osteoclasti lo distruggono. O meglio, rimuovono continuamente il tessuto più vecchio. Quindi il tessuto osseo “più usato” viene rimosso dagli osteoclasti e sostituito da tessuto nuovo di zecca prodotto dagli osteoblasti.A livello delle estremità delle ossa lunghe (epifisi) è presente, nella fase di crescita dell’individuo, un particolare tipo di cartilagine, chiamata cartilagine di accrescimento che verrà poi sostituita da tessuto osseo. Le ossa, infatti, non restano sempre della stessa dimensione ma crescono con noi.Lo scheletro di un adulto è formato da 206 ossa ed esse sono formate da acqua, sali minerali e osseina.A questo punto abbiamo preso delle ossa di pollo e un contenitore contenente dell’aceto. Abbiamo immerso le ossa nell’aceto e le abbiamo lasciate per qualche giorno.Esperimento osseinaSuggerisco di utilizzare un contenitore con coperchio se non volete avere la classe pervasa dall’odore dell’aceto.Questa esperienza ci ha permesso di osservare attentamente le ossa e ha stimolato la curiosità dei ragazzi.Ci ha dato modo di comprendere che le ossa sono sono formate da qualcosa che le rende dure e da qualcosa che le rende morbide.Prima di immergere le ossa nell’aceto abbiamo provato a spezzarle, senza riuscirci.Dopo il trattamento con l’aceto siamo riusciti a piegarle e a spezzarle potendo così osservare il tessuto spugnoso.Abbiamo pertanto dedotto, visto che l’aceto ha sciolto i sali minerali, che l’osseina rende le ossa elastiche ( quel qualcosa di morbido a cui prima non avevamo saputo dare un nome), mentre i sali minerali le rendono dure.Abbiamo registrato sul quaderno quanto appreso, dopodiché abbiamo creato uno scheletro grandezza naturale, che ci accompagnerà nel viaggio alla scoperta del corpo umano e verrà arricchito, di volta in volta dei vari organi e tessuti.Lo scheletro murale da stampare ed assemblare lo trovate QUI.Le ossa e le articolazioniComprese le funzioni del Sistema Scheletrico, la composizione delle ossa e la suddivisione delle ossa del corpo, abbiamo operato un’ulteriore classificazione delle ossa distinguendole in:ossa LUNGHE: ossa degli artiossa CORTE: vertebre, ossa delle mani…ossa PIATTE: ossa del cranio, del bacino…Abbiamo poi compreso che le ossa solo tra loro collegate e unite.Sono collegate tra loro dalle articolazioni che possono essere mobili (come quelle del ginocchio o delle spalle che ci permettono movimenti ampi), semimobili (come le aricolazioni vertebrali che permettono movimenti limitati) o fisse (è il caso delle articolazioni del cranio, le quali non consentono alcun movimento).Articolazioni e legamentiHo poi spiegato ai ragazzi che le ossa sono unite tra loro da fasci di fibre chiamati LEGAMENTI e ovviamente dai muscoli, i quali rivestono le ossa e contribuiscono a tenerle unite.Per concludere ho fornito ai ragazzi lo schema riassuntivo di Mappe per la Scuola ed ho chiesto loro di articolare un discorso sul sistema scheletrico, spiegando:Cos’è il Sistema Scheletrico?Quali sono le funzioni del Sistema Scheletrico?Da cosa è formato?Come sono formate le ossa?Che caratteristiche danno alle ossa l’osseina e i sali minerali?Come possono essere classificate le ossa dello scheletro e che funzioni anno?Cosa sono le articolazioni? Come possono essere?VerificaQUI potete trovare la verifica sul sistema scheletrico.

Carne sintetica: tutto quello che c’è da sapere

In questi giorni avete sentito dire di tutto sulla carne sintetica, dopo che il Consiglio dei Ministri ha approvato lo stop alla produzione e commercializzazione di alimenti e mangimi sintetici in Italia. Senza entrare nel merito delle polemiche politiche, proviamo a capire meglio come si ottiene la carne artificiale, quali sono i suoi possibili benefici, quali le pecche e gli elementi di rapporto con i consumatori. In attesa di vedere se e in che misura la carne in vitro, per ora approvata per il consumo soltanto a Singapore e negli USA, rientrerà davvero tra i cibi del futuro.

Carne sintetica: come si ottiene?

Al tema della transizione ecologica e di sistemi alimentari più sostenibili è dedicato il numero 366 di Focus con la guida Ecosapiens. Ogni mese su Focus trovi centinaia di curiosità, i temi della scienza, della tecnologia e dell’ambiente spiegati in modo chiaro ed esauriente. Abbonati a Focus.

La coltivazione di carne in vitro muove da un insieme di tecnologie sfruttate da anni nell’ingegneria tissutale, il ramo della medicina che si occupa di rigenerare e riparare i tessuti. Come spiega Hanna Tuomisto, Professore associato di Sistemi alimentari all’Università di Helsinki (Finlandia), «la produzione di carne coltivata in laboratorio inizia estraendo cellule staminali dai muscoli di animali adulti viventi o cellule staminali pluripotenti da embrioni animali». Un’operazione che si può tentare con qualunque specie ma che per ora è stata sperimentata con bovini, maiali, tacchini, polli, anatre e pesci.
Le staminali estratte sono trasferite in un bioreattore (cioè un dispositivo che riproduce le condizioni ottimali di temperatura, aerazione e flusso di nutrienti per le colture cellulari, replicando quelle naturalmente presenti nel corpo degli animali, ndr) dove vengono fatte proliferare fino a raggiungere la concentrazione desiderata e differenziare in cellule muscolari. Dopo la differenziazione le cellule iniziano a formare minuscole fibre dette miotubi, le unità base delle fibre muscolari, che continuano a crescere in tessuto muscolo scheletrico se si forniscono le giuste condizioni. La struttura del prodotto carne dipende dalla durata e dalle condizioni di questo processo produttivo».

Linfa e telaio. Per ottenere carne edibile, oltre a un ambiente adeguato servono due elementi di supporto: un siero che aiuti le cellule a moltiplicarsi e differenziarsi e una superficie – una sorta di impalcatura, scaffold in inglese – sulla quale far orientare la crescita delle cellule e dar loro una struttura tridimensionale. Il mezzo di coltura ideale deve fornire nutrienti, ormoni e fattori di crescita, cioè proteine cruciali per stimolare la crescita e la proliferazione cellulare. Quello che funziona meglio contiene siero fetale bovino, ricavato dal sangue raccolto dal feto di bovine gravide durante il processo di macellazione – una condizione evidentemente non accettabile per vegetariani e vegani.

«Idealmente il mezzo di coltura non dovrebbe contenere sostanze derivate da animali, non solo per ridurre i costi ma anche per non venir meno all’obiettivo di rimpiazzare i prodotti animali convenzionali», scrive Tuomisto, ed evitare la sofferenza animale. «Sono stati sviluppati altri mezzi di coltura che non contengano derivati animali, ma non sembrano adatti per tutti i tipo di colture cellulari e sono spesso meno efficienti in termini di crescita e sopravvivenza cellulare. Alternative allo studio includono cianobatteri, alghe, lieviti, funghi». Lo “stampo” su cui far moltiplicare le cellule può essere edibile (per esempio a base di amido o alginato, un prodotto ricavato dalle alghe) o venire rimosso una volta ottenuto il prodotto finale. Può funzionare come una spugna munita di pori attraverso i quali irrorare le cellule di tutti i nutrienti necessari.

Quanto costa la carne sintetica?

Il primo hamburger di carne sintetica mostrato in una conferenza stampa a Londra, nel 2013, sarebbe risultato indigesto ai più: produrlo era costato 330.000 sterline (circa 375.000 euro). In 10 anni i costi si sono molto ridimensionati diventando seppur proibitivi, almeno pronunciabili. A marzo 2021, un’analisi dell’ente no-profit Good Food Institute (GFI), che rappresenta l’industria delle proteine alternative, ha stabilito che superando una serie di ostacoli tecnici ed economici si potrebbe abbassare il prezzo di produzione della carne sintetica di 4mila volte in una manciata di anni, passando dai 10.000 dollari (9.200 euro) per poco meno di mezzo chilo attuale a 2,50 dollari (2,30 euro) per la stessa quantità nel 2030.

La carne sintetica è sicura per i consumatori?

Risponde Rachel Mazac, Ricercatrice dell’Università di Helsinki esperta di cibo sostenibile e proteine alternative: «Non posso dirlo con certezza, ma questi cibi devono passare per la Novel Food Regulation europea (la procedura per la richiesta di autorizzazione di alimenti “nuovi” rispetto a quelli tradizionalmente intesi) data la relativa novità della tecnologia. Pertanto devono dimostrare di essere sicuri tanto quanto le altre opzioni attualmente disponibili per i consumatori europei. In questa fase penso che non siano né più né meno sicuri rispetto alla carne ottenuta in modo convenzionale».
Benefici aggiuntivi. La tecnologia di coltivazione in vitro potrebbe anche, come si legge su questo documento (in inglese) dell’Agenzia europea per l’ambiente, «offrire modi per controllare la composizione della carne e renderla più salutare. Il contenuto di grasso potrebbe essere fissato ai livelli raccomandati e i grassi insalubri potrebbero essere sostituiti con i più salutari omega-3. Si potrebbero poi includere ingredienti aggiuntivi come le vitamine».

La carne artificiale «non sarebbe così dipendente dall’uso di antibiotici, perché crescerebbe i condizioni sterili a partire da animali sani. Adottare più rigide procedure di controllo durante il processo di produzione potrebbe inoltre favorire una diminuzione delle malattie zoonotiche legate alla produzione di cibo».

Pro e contro della carne sintetica

«Le colture di cellule avrebbero un impatto decisamente minore sul consumo di suolo e molto meno inquinamento di suolo diretto», spiega Mazer, anche se desta preoccupazione il possibile inquinamento derivante dallo smaltimento del siero animale usato per la produzione in vitro. «Ma coltivare cellule richiede nutrienti, e dunque campi da coltivare per estrarre queste sostanze».
Come scrive Tuomisto, «i benefici ambientali generali della produzione di carne coltivata dipendono anche da come verrebbero utilizzati i terreni da pascolo liberati dalla produzione di animali da carne. Per esempio, se i pascoli permanenti fossero convertiti in colture agricole intensive, l’impatto netto sui cambiamenti climatici sarebbe persino negativo, perché i pascoli permanenti catturano grandi quantità di carbonio nel suolo e la loro conversione rilascerebbe importanti quantità di carbonio in atmosfera. Un loro uso alternativo sarebbe la conversione in foreste o vegetazione nativa. In quei casi la conversione aumenterebbe la cattura di carbonio nel suolo e nella vegetazione e risulterebbe in benefici ambientali persino maggiori rispetto a quelli visibili dal semplice confronto tra i prodotti finali». Occorre ricordare che l’allevamento di animali da macello è responsabile, da solo, del 14,5% del totale di tutte le emissioni di gas a effetto serra di origine antropica, oltre a utilizzare circa il 20% delle terre emerse come pascolo e il 40% dei terreni coltivati per la produzione di mangimi.

E se per il clima fosse persino peggio?

Tuttavia, uno studio del 2019 che ha considerato il diverso comportamento, in atmosfera, di metano e anidride carbonica, i gas serra più comunemente associati alla produzione di carne, ha concluso che, in alcune circostanze, la produzione di carne sintetica, associata quasi esclusivamente a emissioni di CO2, potrebbe risultare ancora più pesante, in termini climatici, di quella di carne tradizionale, che produce accanto alla CO2 anche metano e protossido di azoto (derivanti dai processi digestivi e dalla decomposizione del letame animale). Anche se il metano ha un impatto climalterante immediato molto più elevato della CO2, esso si dissipa nel giro di 12 anni, mentre la CO2 si accumula e permane per millenni. Indubbi invece i benefici per gli animali: il processo ridurrebbe drasticamente la necessità di macellazione, perché basterebbe allevare pochi animali sani per fornire le cellule staminali necessarie.

Diverso il discorso del siero fetale bovino (vedi sopra).

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