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PERCORSO INTERDISCIPLINARE PER IL COLLOQUIO ORALE DELL‟ESAME DI STATO 2010

I.T.A.S GRAZIA DELEDDA - LECCE

MATTIA SIGNORE V A BIOLOGICO a.s. 2009/2010

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PANORAMICA DEGLI ARGOMENTI

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INTRODUZIONE

I LIMITI DELLA SCIENZA

Tratto dal capitolo Psico-analisi de "La coscienza di Zeno" di Italo Svevo: "Ma l'occhialuto uomo, invece, inventa gli ordigni fuori del suo corpo e se c'è stata salute e nobiltà in chi li inventò, quasi sempre manca in chi li usa. Gli ordigni si comperano, si vendono e si rubano e l'uomo diventa sempre più furbo e più debole. Anzi si capisce che la sua furbizia cresce in proporzione della sua debolezza. I primi suoi ordigni parevano prolungazioni del suo braccio e non potevano essere efficaci che per la forza dello stesso, ma oramai, l'ordigno non ha più alcuna relazione con l'arto. Ed è l'ordigno che crea la malattia con l'abbandono della legge che fu su tutta la tessa la creatrice. La legge del più forte sparì e perdemmo la selezione salutare. Altro che psico-analisi ci vorrebbe: sotto la legge del possessore del maggior numero di ordigni prospereranno malattie e ammalati. Forse traverso una catastrofe inaudita prodotta dagli ordigni ritorneremo alla salute. Quando i gas velenosi non basteranno più, un uomo fatto come tutti gli altri, nel segreto di una stanza di questo mondo, inventerà un esplosivo incomparabile, in confronto al quale gli esplosivi attualmente esistenti saranno considerati quali innocui giocattoli. Ed un altro uomo fatto anche lui come tutti gli altri, ma degli altri un po’ più ammalato, ruberà tale esplosivo e s'arrampicherà al centro della terra per porlo nel punto ove il suo effetto potrà essere il massimo.Ci sarà un'esplosione enorme che nessuno udrà e la terra ritornata alla forma di nebulosa errerà nei cieli priva di parassiti e malattie."

Il tema che ho scelto per il mio percorso sulle materie studiate in questi anni di Liceo Scientifico Biologico approfondite in questo ultimo anno, é quello sui “LIMITI DELLA SCIENZA” con i vari collegamenti che esso comporta oltre che nelle materie scientifiche, anche in quelle umanistiche. Questo argomento mi ha molto interessato in quanto gli studi scientifici da me intrapresi fino ad oggi, mi impongono di approfondire una questione molto sentita relativa al rapporto tra scienza e morale ed ai limiti stessi della scienza che, soprattutto con gli avvenimenti recenti, ha subito dure critiche dall‟opinione pubblica internazionale. Il rapido sviluppo della scienza ha sollevato e continua a sollevare una serie di problemi spinosi per gli strettissimi rapporti che lo legano a uno dei campi più delicati della morale. Se da una parte si é assunto nei confronti della scienza un atteggiamento più cauto sia per quanto riguarda le sue possibilità conoscitive, sia per quanto riguarda i suoi esiti pratici, dall‟altra si ritiene che la scienza e la tecnica, se ben dirette, possono aiutare individui e popoli a raggiungere sempre migliori condizioni di vita. Io, comunque, sono del parere che oggi, più di ieri é necessario ridimensionare la celebrazione della portata pratica della scienza, poiché essa può mettere nelle mani dell‟uomo un potere gigantesco che rischia, se male usato, di annullare la vita sul nostro pianeta. Gli effetti della bomba atomica ne sono un esempio. Come pure gli ultimi sviluppi aggiunti dalle scienze biomediche e soprattutto dall‟ingegneria genetica, hanno riportato ed accentuato il distacco tra scienza e morale: i trapianti di organi, la fecondazione artificiale, l‟eutanasia, la manipolazione dei caratteri ereditari, risultati questi che hanno favorito e favoriscono, in alcuni settori della cultura, un vero e proprio processo alla scienza e un rifiuto scientifico tecnologico, che nelle sue punte più estremistiche costituisce l‟esatto e dogmatico rovescio delle mitizzazioni del secolo scorso. Bisogna convincersi della priorità dell‟etica sulla tecnica del primato delle persone sulle cose, della superiorità dello spirito sulla materia. Con questo non significa che si deve mettere in discussione la 3


ricerca scientifica in quanto tale, ma solo evitare che la scienza possa arrogarsi il diritto di “stravolgere” il corso dell‟esistenza, o asservita al volere dei vari capi di governo, procurasse armi sempre più nocive. L‟impegno degli scienziati deve essere solo quello di esplorare sempre più a fondo l'affascinate mistero dell‟uomo, di sventare le minacce che, purtroppo, incombono sul nostro pianeta in misura ogni giorno più grave. Gli scienziati sono consapevoli delle dannose conseguenze dovute da un incontrollato utilizzo delle loro scoperte. In questo percorso ho approfondito questi argomenti sviluppando il pensiero che ogni singolo autore ha espresso sul concetto della scienza e dei suoi limiti. In ambito letterario il periodo del DECADENTISMO ha suscitato in me molto interesse perché questo movimento culturale ha portato l'uomo a non essere più convinto che la scienza sia sufficiente per risolvere i problemi suoi e della società in cui vive. In particolar modo ho deciso di analizzare la figura di uno dei maggiori esponenti di questo movimento: Giovanni Pascoli. La Storia del ventesimo secolo ha risentito molto dello sfruttamento delle armi nucleari da quel fatidico 6 agosto 1945 quando scoppiò la prima bomba atomica su Hiroshima e mi è sembrato doveroso scegliere la SECONDA GUERRA MONDIALE come periodo storico da trattare. Il mio interesse per la Filosofia mi porta a parlare del filosofo tedesco IMMANUEL KANT e del suo affascinante concetto di limite della scienza. In Matematica ho individuato la storia degli studi di vari scienziati sull‟introduzione del concetto matematico di LIMITE. Per quanto riguarda Inglese e Biochimica, invece, ho deciso di parlare del DNA e dell'INGEGNERIA GENETICA e sotto l'aspetto biochimico in particolare delle biotecnologie. Di Microbiologia tratto le ARMI BATTERIOLOGICHE, nello specifico i virus che esse liberano nell'ambiente e le infezioni virali che questi causano. Sulla base di questi studi, posso concludere che qualsiasi scoperta scientifica sarà sempre legittima e ben accetta, a patto però, (da qui il concetto di limite della scienza) che non pretenda mai di assumere alcuna posizione di controllo o superiorità nei confronti della vita dell‟uomo.

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Il decadentismo Il decadentismo è la cultura della crisi, la risposta culturale, che corrisponde con gli anni '80 alla crisi della borghesia liberale. Il riferimento all'ultimo ventennio è giustificato dal fatto che in quegli anni (soprattutto in Francia) si registra la diffusione degli aspetti fondamentali della cultura decadente: l'estetismo e il simbolismo. Motivo centrale del decadentismo è l'antipositivismo: la visione positivistica sostenuta dall'opinione borghese che vedeva la realtà come un complesso di fenomeni materiali regolati da leggi fisse, meccaniche e deterministiche, le quali, attraverso la scienza possono essere individuate, garantendo così una conoscenza assoluta della realtà, il progresso indefinito, il dominio dell'uomo sul mondo è ora cambiata; per i decadenti ragione e scienza non possono dare la conoscenza del reale in quanto la vera essenza di esso è al di là delle cose, avvolta nel mistero che è dietro la realtà sensibile. Solo rinunciando alla visione razionale è quindi possibile vedere oltre la realtà apparente delle cose. In questa visione mistica tutti gli aspetti dell'essere sono legati tra loro da analogie che sfuggono alla mente umana. In relazione all'antipositivismo vi è la crisi dello scientismo, connessa alle scoperte di Einstein e Heisenberg, i quali sancirono il declino della scienza intesa come valore assoluto. Per la visione decadente soggetto e oggetto, io e mondo si confondono in un'unità, qualcosa li unisce e questa unione avviene sul piano dell'inconscio; l'individualità scompare e si unisce con il Tutto. Se l'essenza della realtà non può essere colta attraverso la razionalità, gli strumenti privilegiati diventano tutti gli stati irrazionali: follia, malattia, nevrosi, delirio, visione onirica. Tra i momenti privilegiati della conoscenza c'è l'arte, in questa visione il pittore, il poeta, il musicista sono considerati veri e propri "veggenti" capaci di spingere lo sguardo dove l'uomo non vede più nulla, di rivelare l'assoluto. L'arte appare quindi come il valore più alto che deve assorbire tutti gli altri. La poesia, in quanto arte, diventa suggestione irrazionale e rinuncia alla comunicazione di un significato razionale; di conseguenza solo gli artisti sono in grado di comprenderla, e a volte diviene autocomunicazione,rifiutando di rivolgersi ad un pubblico borghese, ritenuto mediocre e volgare. 5


Giovanni Pascoli Giovanni Pascoli (San Mauro di Romagna 1855, Bologna 1912) quarto di dieci figli di Ruggero, amministratore nella fattoria dei principi di Torlonia, iniziò gli studi nel collegio degli scolopi di Urbino. Il 10 agosto 1867 il padre fu ucciso da assassini rimasti ignoti; l'anno successivo morivano la madre e una sorella, poco tempo dopo altri due fratelli. Continuati gli studi a Rimini, a Firenze e a Cesena, nel 1873 entrò nell'Università di Bologna e fu allievo di Carducci. Si laureò nel 1882 e si dedicò all'insegnamento: docente di latino e greco nei licei di Matera, Massa e Livorno, nel 1895 fu professore incaricato di grammatica greca e latina all'Università di Bologna; nel 1897 ottenne la cattedra di letteratura latina a Messina, poi fu trasferito a Pisa, dove insegnògrammatica greca e latina, e infine (1906) fu chiamato a succedere a Carducci nella cattedra di letteratura italiana a Bologna. Aveva intanto acquistato una casa a Castelvecchio di Barga, dove trascorse lunghi soggiorni insieme con le sorelle Ida e Mariù. Si deve appunto a Mariù il più compiuto ritratto biografico di Pascoli, la cui vita appare circoscritta e isolata nel cerchio del "nido" familiare ricostruito a Castelvecchio con le sorelle e difeso con gelosia morbosa fino a denunciare come un tradimento il matrimonio di Ida. Il mito in cui il poeta si rifugia per sottrarsi alle insidie della società e della storia è quello della "casetta", del "nido", che è centrale in tutta la sua psicologia, perché gli consente di regredire verso quel mondo di affetti familiari da cui era stato sradicato violentemente dopo la morte del padre. Tale mito è presente nella prosa "Il fanciullino"(1897, la più significativa delle prose pascoliane, poi raccolte in Pensieri e discorsi, 1907), in cui è enunciata la sua poetica: dentro ciascuno di noi vi è un fanciullino che resta piccolo mentre noi cresciamo, e riesce a cogliere il mistero che ci circonda; in lui si identifica il poeta, la cui funzione è quella di risvegliare il "fanciullino" negli altri uomini, per metterli in grado di percepire l'ignoto. Si tratta di una poetica tipicamente decadente, in consonanza con l'ideologia piccolo-borghese delle classi medie del nostro Paese sul finire del secolo XIX, assunta da Pascoli e sublimata con l'apporto di concezioni francescane e tolstoiane: scopo della poesia è infatti quello di contribuire ad "abolire la lotta tra le classi e la guerra tra i popoli" e di insegnare meglio ad "amare la patria, la famiglia e l'umanità". Tale ideologia è puntualmente verificata dal linguaggio poetico pascoliano, che tende ad abolire ogni contrasto tra le classi delle parole. Alla base di tanta parte della poesia pascoliana è appunto l'esperienza della vita contadina, del lavoro nei campi: in questa direzione si collocano i componimenti della prima raccolta, Myricae (1891), dove si incontrano, come dice lo stesso poeta, "frulli d'uccelli, stormire di cipressi, lontano cantare di campane": si tratta di bozzetti campestri immersi nella dolente elegia delle memorie infantili e descritti con un linguaggio spezzato, frammentario, ricco di onomatopee e di analogie e carico di significati simbolici. La stessa ispirazione, in una struttura meno frammentaria, si ritrova nei Canti di Castelvecchio (1903), nei Primi poemetti (1897 e 1904) e nei Nuovi poemetti(1909), in cui però ricorrono, in tono più risentito, motivi dolenti e umanitari.

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Accanto al Pascoli poeta della famiglia e della campagna si colloca quello celebratore della classicità nei Poemi conviviali (1904): ma è una classicità rivissuta con sensibilità moderna e decadente; e su questa linea si pongono anche i Carmina (1914), cioè le poesie latine nelle quali si rispecchia la crepuscolare malinconia del paganesimo morente, percorso da presentimenti precristiani. In così vasta produzione, il nucleo più vivo della poesia pascoliana è da ricercare nella tensione allucinatoria e onirica che si alimenta nel mito del "nido", cui prendono parte i vivi e i morti della famiglia: e la presenza di questi ultimi è ossessiva e aggressiva, gelosa e querula; domina tra tutti la madre, che chiama il figlio alla rituale investitura della vendetta contro l'assassino del padre (La cavalla storna). Dal motivo del "nido" deriva la rappresentazione pascoliana dell'angoscia della morte, che, in alcune "myricae" coincide con la sensazione della morte della natura; e alla regressione al "nido", intesa come regressione all'alvo materno, si deve la sessualità introversa e morbosa di composizioni come Digitale purpurea o Il gelsomino notturno. Accanto a questo Pascoli visionario è infine il Pascoli cosmico, che contempla la corsa vertiginosa della Terra nello spazio e rappresenta i paurosi cataclismi astrali, celati dietro l'apparente serenità del cielo (Il ciocco) o descrive l'angosciosa sensazione del precipitare nell'abisso stellare (La vertigine) o raffigura l'oltremondo come uno spaventoso paesaggio cosmico (La morte del Papa). Si comprende così come il mondo infinitamente piccolo della casa e dell'orto, affettuosamente vagheggiato dalla fantasia del poeta, sia il rifugio contro il mondo infinitamente grande dello spazio cosmico, popolato di mostri e come da questa paura cosmica nasca l'angoscia della fragilità e della morte che insidia perennemente il sogno georgico di Pascoli.

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Il 6 agosto 1945 fu una data indimenticabile per tutta l‟umanità. Dagli studi sulla fissione nucleare si passò rapidamente all‟applicazione pratica della potenza sviluppata dai neutroni. In questo giorno gli Stati Uniti d‟America lanciarono la prima bomba atomica su Hiroshima. La vampata prodotta dallo scoppio fu percepita chiaramente da aerei in volo ad oltre 200 km dalla città colpita; una nube di vapori rosso-giallognoli dalla caratteristica forma di fungo si elevò in cieloper circa 10.000 metri; in un raggio di 1 km e 600 metri dal punto centrale dello scoppio i 2/3 degli edifici esistenti andarono distrutti: rimasero in piedi solo le travature di quelli costruiti in cemento armato; quando la nuvola a fungo creata dalla bomba si dissipò 70.000 dei 343.000 abitanti giacevano morti per gravi ustioni; una parte degli 80.000 feriti morì successivamente per le irradiazioni e fino ai giorni nostri molte persone sono rimaste vittime delle conseguenze di quella esplosione. Per la statistica la bomba atomica di Hiroshima era lunga sette metri e pesava 4 tonnellate e fu sganciata da un grosso bombardiere B/29 appositamente attrezzato (battezzato ENOLA GAY). Da un punto di vista militare la seconda guerra mondiale si svolse rapidamente, soprattutto a causa dei nuovi mezzi di trasporto, di comunicazione e delle nuove armi messe a disposizione dalla scienza e dalla applicazione tecnica. Nel Blitzkrieg (guerra lampo) tedesco la popolazione nemica veniva dapprima fiaccata con la propaganda e poi messa in fuga con i bombardamenti, in modo da ostacolare i movimenti delle forze difensive mentre l‟aviazione mitragliava le strade. Per conquistare la Polonia ci volle meno di un mese; nell‟aprile 1940 il Blitzkrieg colpì la Norvegia e la Danimarca; in maggio le forze tedesche marciarono verso l'Olanda e il Belgio sino alle coste della Manica e invasero la Francia che si arrese in giugno. Nel giugno 1940 entrò in guerra anche l‟Italia con Mussolini e le truppe italiane si spinsero dalla Libia verso Suez; dall‟Albania penetrarono in Grecia ma con poco successo. Allora intervenne Hitler occupando la Grecia, aggredendo la Jugoslavia e occupando il nord Africa. All‟Asse vittorioso si unirono Ungheria, Romania e Bulgaria. Dopo la caduta della Francia ci si aspettava che Hitler invadesse l‟Inghilterra, ma le incursioni aeree non riuscirono a sconfiggere l‟aviazione britannica poco numerosa ma efficiente e con un primo ministro Wiston Churchill dotato di flessibile energia e di grandi capacità organizzative.

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Allora Hitler nel giugno del „41 rivolse la sua attenzione a oriente invadendo la Russia. Nel novembre del 1942 Hitler toccava l‟apice del suo successo: la Germania occupava e controllava ben 16 paesi europei. In questi paesi l‟industria e l‟agricoltura furono riorganizzate in modo da rispondere alle esigenze tedesche e centinaia di migliaia di operai furono deportati in Germania, mentre 5-6 milioni di ebrei venivano messi a morte organizzando il più grande sterminio della razza ebraica. Gli Stati Uniti erano neutrali al conflitto e fornivano viveri e armi all‟Inghilterra senza dichiarare guerra. Ma nel dicembre 1941 con un incursione aerea su Pearl Harbor (Hawaii) il Giappone affondò metà della flotta statunitense e gli Stati Uniti furono costretti ad entrare in guerra. Nel settembre 1943 le forze anglo-americane avevano allontanato gli eserciti dell‟Asse dall‟Africa ed erano sbarcati in Italia, mentre a Oriente l‟armata rossa travolgeva il fronte tedesco. Nel giugno del 1944 gli anglo-americani aprirono un secondo fronte in Normandia; nell‟aprile del „45 si incontrarono con i Russi sull‟Elba e il 30 aprile, mentre già le armate sovietiche erano a Berlino, Hitler si uccideva. Per mettere fine al conflitto mondiale gli Americani decisero di utilizzare le armi atomiche di recente invenzione. Dopo lo sgancio della bomba su Hiroshima, tre giorni dopo sganciarono un secondo ordigno ancor più potente sulla città di Nagasaki. Il Giappone distrutto e annientato si arrese. La seconda guerra mondiale era finita portandosi dietro tante vite umane innocenti e una minaccia che incombe tuttora sulla popolazione mondiale. I terrificanti effetti delle armi atomiche inducono a considerare se non si sia raggiunto ormai quel limite di potenza oltre il quale la guerra si risolverebbe nella distruzione totale. Sembra ormai che l‟unica difesa possibile dagli apocalittici effetti dell‟offesa atomica debba ricercarsi in un sicuro accordo internazionale il quale, col bandire l‟impiego delle bombe atomiche, assicuri la distruzione di quelle già costruite. Il che è stato tentato, ma sin ora senza concreti risultati.

Nella foto, la città di Hiroshima distrutto a seguito della bomba atomica del 6 Agosto 1945

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The nucleus of a cell contains threadlike structures called chromosomes. When cells are not dividing, the chromosomes form an indistinct mass of threads called chromatin. If cells are preparing to divide, the individual chromosome threads shorten and thicken and are more easily seen. About two-thirds of any chromosome is protein and one-third is DNA. Some of the proteins form a support for the DNA, the rest is mainly enzymes. The DNA molecule is wrapped around beads of protein to form units called nucleosomes. A gene is a hereditary unit on a chromosome. It is a portion of a chromosome that contains information about a particular characteristic. The gene is the specific region of the DNA in a chromosome that contains the instructions for developing these characteristics. The position of a gene on its chromosome is called the locus of the gene. Genes work by directing the production of specific enzymes in cells. These enzymes then have an effect on the cell's metabolism. Many different chemicals are found in cells, some with very complicated structures, but the nucleic acids of cells are the only biomolecules that can store information. Two types of nucleic acids are found within cells: DNA and RNA.

DNA (deoxyribonucleic acid) is a very long molecule made from very simple chemicals. It consists of two chains of repeating units, or nucleotides, wrapped around each other in a double spiral. This double spiral is termed a double helix. Each nucleotide consists of a five-carbon sugar, known as deoxyribose, a phosphate unit and, one of four bases – adenine, thymine, guanine and cytosine. Nucleotides link together to form long chains. Alternating sugars and phosphates form the backbone of the chains. 10


Two such chains are wrapped around each other to form the double helix. Sugars and phosphates form the two parallel sides of the ladder and the bases of nucleotides join in pairs to form the rungs of the ladder. The ladder takes a complete turn every ten rungs. The base pairing follows strict rules: adenine always pairs with thymine and guanine always pairs with cytosine. Any other pairing would mean that the rungs of the ladder would not all be of the same length. The two nucleotide chains run in opposite directions – they are parallel. Hydrogen bonds join the base pairs and hold the two chains or strands of DNA together. The base sequence is the coding structure of the molecule, while the sugar/phosphate parts are non-coding structures. Genetic engineering is a technology designed to introduce new genes into cells. It dates from 1971 when Arber and Smith discovered restriction enzymes for chopping up specific portions of DNA. Organisms containing cells with transplanted DNA are termed transgenic organisms and have new and useful characteristics. The DNA made from genes from different organisms is called recombinant DNA. Genetic engineering is also known as recombinant DNA technology.

The tools of genetic engineering are: • Restriction enzymes are enzymes that can cut DNA molecules into pieces. They are highly specific and can produce exact DNA portions with "sticky ends" for easy rejoining. They are extracted from bacteria and are named after their source. • DNA ligase is an enzyme used to join fragments of DNA. • DNA polymerase is an enzyme used to replicate strands of DNA. • Reverse transcriptase is an enzyme used to make strands of DNA from RNA templates.

The main steps in genetic engineering are: 1. A portion of DNA with a useful characteristics is identified and isolated. 2. Copies are made by cloning. This is done inside bacteria. 3. These copies are inserted into a living organism that expresses the gene.

Recombinant DNA technology is developing and spreading very fast and many applications have been made in humans, animals and plants. For example, in humans it has been used for the production of insulin and of human growth hormone, to repair cystic fibrosis genes and for antiviral vaccines. But even more has been done in the world of plants, with transgenic plants, such as tomatoes, apples, potatoes, cereals, etc., improving their characteristics – faster growth, better flavour, and insect and disease resistance.

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This technology is advancing very fast and many people have begun to question the fact that very little attention has been paid to the impact of this technology, the possible dangers of it in the long term. The success of genetic engineering in the future will depend on human ability to anticipate these dangers and deal with them in advance

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Il concetto di limite, sebbene utilissimo per sostituire ad un punto un intervallo ha comunque dei difetti: infatti applicando il concetto di limite ad un punto io posso avere solamente una visione locale di una funzione: e' come se volessi studiare una strada di notte approfittando della luce di qualche lampione: potrò vedere in quel punto e nelle vicinanze di quel punto ma se voglio sapere cosa succede un po' più in là dovrò avere un altro lampione. A noi serve qualcosa che ci permetta di vedere la funzione nella sua interezza e quel qualcosa sarà la derivata. Immaginiamo di avere una funzione ed un punto sull'asse delle x cui corrisponde un punto sull'asse y; se pensiamo che il punto sull'asse x si sposti con regolarità, cosa vedrò sull'asse y? Vedrò che il punto sull'asse y va più veloce o meno veloce a seconda della pendenza della funzione: se si osserva la figura si vede che a frecce uguali sull'asse x corrispondono frecce diverse sull'asse y e questo e' dovuto alla velocità con cui si aggregano i punti sulla y rispetto ai punti sulla x. Prima la funzione (il punto sull'asse y corrispondente alla x) scende rapidamente poi man mano rallenta di velocità fino a fermarsi dove c'e' il minimo e quindi cambia direzione e prende velocità salendo verso l'alto. Se ora noi riusciamo ad esprimere come varia di velocità il punto sulla y al variare di x in modo regolare avremo un qualcosa che ci permetterà di vedere la funzione tutta intera e non solo una piccola parte come nel caso del limite. Ora si tratta di esprimere matematicamente questo concetto: Come varia il punto sull'asse y quando il punto sull'asse x si sposta regolarmente?

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Definizione di derivata Dobbiamo vedere come varia la y quando la x varia in modo regolare: intuitivamente il sistema più semplice e' quello di considerare un intervallo sulla y ed il corrispondente intervallo sulle x e farne il rapporto: questo darà la variazione media. Se vogliamo la variazione in un punto dovrò restringere gli intervalli fino a quel punto. Matematicamente: considero sull'asse x i punti x0 e x0+h, in loro corrispondenza avrò i punti f(x0) ed f(x0+h) sull'asse y. La distanza tra f(x0) ed f(x0+h) sull'asse y (in verticale) sarà

mentre la distanza tra x ed x0 sull'asse x sarà

Chiamiamo rapporto incrementale il rapporto tra la distanza sull'asse y e la distanza sull'asse x:

Ora per ottenere la derivata nel punto x0 basterà far stringere l'intervallo facendo diminuire h:

Definizione: si definisce derivata di una funzione in un punto il limite (se esiste ed e' finito) del rapporto incrementale al tendere a zero dell'incremento h.

Significato geometrico della derivata Per capire il significato geometrico della derivata bisogna saper bene come trovare la tangente ad una curva in un suo punto: presa una curva ne fissiamo un punto P e quindi un altro punto P' diverso da P e tracciamo la retta PP' ora basta far scivolare P' sulla curva verso P e quando P' sarà coincidente con P avremo la retta tangente alla curva in P. Definizione: si definisce tangente ad una curva in un punto la posizione limite della retta sottesa da una corda al tendere del secondo punto della corda sul primo.

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Ora se riprendiamo la definizione di derivata, si nota che quando h tende a zero il secondo punto sulla curva si sposta verso il primo punto fino a coincidere. Inoltre il rapporto incrementale e' uguale al coefficiente angolare della retta che congiunge i due punti sulla curva. Quindi, al limite, la derivata ed il coefficiente angolare della retta tangente alla curva devono coincidere cioè:

Definizione: la derivata di una funzione in un punto e' uguale al coefficiente angolare della retta tangente alla funzione in quel punto.

Veramente qui occorre fare una piccola precisazione: la tangente e' sempre da una parte della curva mentre la derivata si trova su una corda della curva stessa: cioè la derivata e il coefficiente angolare della tangente differiscono per qualcosa, ma qualcosa di talmente piccolo (un infinitesimo) da non influenzare i calcoli.

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Più devastanti della bomba atomica, ma silenziose e invisibili fino al momento dell'utilizzo, le armi biologiche incombono sui conflitti armati a cavallo del millennio. Queste pericolosissime armi contengono organismi virali o batterici, o tossine prodotte da questi. Le tossine sono in genere più letali e ad azione più rapida, in grado di provocare la morte nell'arco di poche ore se non addirittura di minuti. Virus e batteri richiedono invece un periodo di incubazione da un giorno a sei settimane prima della comparsa dei sintomi. Gli agenti batterici possono provocare carbonchio, peste polmonare, epidemie fra gli animali. Gli agenti virali possono dare vaiolo, febbre gialla, encefalite equina, influenza. Le tossine possono essere botulino, micotossine e altre. Anche solo un chilogrammo di agenti batterici può essere più devastante di migliaia di tonnellate di agenti chimici. Per agire, però, la maggior parte degli agenti batterici deve essere inalata o ingerita. Agenti come quello del carbonchio sono in grado di fissarsi nel suolo in forma mortale anche per decenni, ma la maggior parte degli agenti svanisce nel giro di poco tempo. In condizioni meteorologiche favorevoli, un missile SCUD caricato con tossine di botulino è in grado di contaminare un'area di oltre tremila chilometri quadrati. Il raggio d‟ azione dipende dal tipo di missile utilizzato per l‟ attacco e così risulta essere praticamente illimitato. Qualunque missile può essere dotato di agenti patogeni al posto della carica esplosiva. Dai missili da supporto tattico, come gli SCUD, con un medio raggio d‟ azione ai missili intercontinentali, con una portata di circa 10000 km. La portata dipende dallo sviluppo che ciascun paese ha fatto sui missili, oltre che dal tipo di “arma” usata per la diffusione, bombe, missili o semplici diffusori a spruzzo.

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I virus e le infezioni virali ll termine virus è di origine latina e significa "sostanza velenosa". I virus si delineano come un gruppo numeroso ed eterogeneo di agenti infettivi formati da particelle ultramicroscopiche, di dimensioni dell'ordine dei nanometri, che non presentano organizzazione cellulare, ma risultano costituiti semplicemente da materiale genetico (RNA o DNA) avvolto da membrane protettive. I virus sono quindi sprovvisti di metabolismo autonomo e capaci di moltiplicarsi solo svolgendo parassitismo intracellulare obbligato in organismi ospiti; sulla base del tipo di ospite parassitato possono essere distinti in: virus parassiti di microrganismi come batteri (batteriofagi), di protozoi e alghe, di piante e funghi (virus vegetali), di animali incluso l'uomo (virus animali). Il ciclo vitale di ogni virus fa capo necessariamente alla cellula ospite per sintetizzare le proteine virali e duplicare il materiale genetico. Si possono distinguere due fasi: una extracellulare e una intracellulare. Nella fase intracellulare si verifica la replicazione delle componenti virali che porta alla formazione di particelle virali complete. Nella fase extracellulare la particella virale, detta virione, risulta completa, libera e infettante. I virioni di norma presentano una struttura di base tipica formata da una parte centrale (core), costituita dal genoma e da proteine, protetta da un rivestimento detto capside costituito da subunità strutturali (proteine) denominate protomeri. Il core di acido nucleico (RNA o DNA) conferisce al virus il potere infettante, mentre il capside evita la denaturazione chimica o la degradazione enzimatica dell'acido nucleico. Alcuni virus possiedono esternamente al capside un ulteriore involucro lipoproteico detto pericapside (o envelope) formato da una porzione di una membrana della cellula ospite. Il capside conferisce la caratteristica forma al virione, esso è costituito da subunità proteiche associate fra loro in piccoli gruppi detti protomeri. L'unione di gruppi di protomeri forma i capsomeri e in questo modo il virione risulta visibile al microscopio elettronico. L'insieme del capside al core di acido nucleico costituisce il nucleocapside. I nucleocapsidi presentano una struttura (o simmetria) a forma di elica (elicoidale) con i capsomeri disposti come i gradini di una scala a chiocciola attorno al core, oppure a forma di icosaedro con i capsomeri disposti in forma tale da comporre un solido di 20 facce triangolari uguali e 12 vertici che racchiude il genoma. I virioni privi dell'envelope sono detti virioni nudi. L'envelope è provvisto quasi sempre di gruppi di proiezioni microfilamentose glicoproteine, dette peplomeri che permettono al virione di aderire a specifici recettori della cellula ospite. Il genoma virale è costituito da una sola specie di acido nucleico: DNA (desossiribovirus) o RNA (ribovirus). Gli acidi nucleici virali sono composti da geni che codificano per proteine e da geni di controllo, e possono assumere diverse conformazioni. Le molecole degli acidi nucleici possono essere a doppio filamento oppure a singolo filamento. L'acido nucleico di tutti i virus animali a DNA è a doppio filamento, mentre quello di tutti i virus a RNA (eccetto i reovirus) è a singolo filamento.

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Nel virus a RNA provvisti di genoma con un singolo filamento quest'ultimo può essere di: • polarità positiva, cioè in grado di fungere direttamente da RNA messaggero per la sintesi delle proteine virali nella cellula infettata; • polarità negativa, ovvero che deve essere trascritto da un enzima RNA trascrittasi virus-associata a formare una copia speculare "a filamento positivo", che viene poi utilizzata nella cellula infettata come mRNA per la sintesi delle proteine virali. Le particelle virali mature nello stadio extracellulare (virioni) non sono in grado di riprodursi autonomamente, tutte hanno perciò necessità di fare capo al macchinario cellulare dell'ospite per la sintesi del genoma virale e delle proteine da questo codificate. Dall'interazione del genoma virale con la cellula ospite possono prodursi nuove particelle virali, oppure forme di resistenza o di mascheramento dei virus. L'infezione virale di una cellula può portare a varie interazioni e manifestazioni: • Infezione produttiva (o litica): si verifica quando, dopo la penetrazione di un virione in una cellula permissiva si ha la formazione e liberazione di nuovi virioni. Si parla di ciclo litico se alla moltiplicazione virale segue la morte per lisi della cellula infettata, mentre si parla di ciclo vegetativo quando alla moltiplicazione virale non segue la morte cellulare; • Infezione abortiva: si verifica quando cellule non permissive infettate da un virus non consentono lo sviluppo e la produzione di nuovi virioni; • Infezione integrativa: si verifica quando l'infezione virale porta all'integrazione stabile del materiale genetico virale con quello della cellula ospite e si indica con provirus il genoma virale integrato; • Infezione persistente: si ha quando all'attacco e alla penetrazione del virus nella cellula ospite segue la lenta liberazione del virus senza la morte cellulare.

Trasmissione del virus La carica virale insieme alla resistenza ambientale dei virus patogeni per l'uomo, sono i fattori che maggiormente influenzano la trasmissibilità dei virus patogeni. Alla base della resistenza del virione fuori dall'ospite vi è la presenza o assenza dell'envelope (rivestimento protettivo): i virus sprovvisti di envelope possono resistere all'essiccamento, a valori estremi di temperatura e pH, oltre che all'azione di detergenti, mentre i virus provvisti di envelope non sono in grado di fare altrettanto. Altri fattori che possono promuovere la trasmissione virale sono la possibilità di indurre infezioni asintomatiche, vivere in condizioni di affollamento, alcuni tipi di occupazione, viaggiare e avere stili di vita ad alto rischio di contagio. La trasmissione virale può essere di due tipi diversi: orizzontale e verticale.

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La trasmissione orizzontale è la trasmissione diretta o indiretta del virus da uomo a uomo. Tale forma di propagazione dei virus nell'uomo si basa sul contatto diretto (per contatto sessuale, con il sangue e altri liquidi, attraverso organi trapiantati, ecc.), o più comunemente per contatto indiretto, ovvero mediato da veicoli, strutture inanimate come oggetti, stoviglie, acqua e alimenti contaminati, meccanismo di trasmissione tipico del contagio fecale-orale, oppure l'aria, o attraverso animali vettori. Gli animali possono inoltre fungere da serbatoio dei virus mantenendo e amplificando la diffusione ambientale del virus. La trasmissione verticale, invece, è la trasmissione del virus da una generazione di ospiti alla successiva. Ciò può verificarsi attraverso l'infezione virale del feto prima della nascita, o del neonato durante o dopo il parto. Molto raramente può verificarsi il trasferimento diretto del virus attraverso la stessa linea germinale (da gamete a gamete).

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L‟applicazione della genetica al campo della selezione animale è invece un‟acquisizione recente, essendosi diffusa solo nel corso di questo secolo. Nell‟ambito delle tecnologie riproduttive che l‟uomo ha progressivamente introdotto nell‟allevamento animale, la prima a essere applicata e ad incontrare più larga diffusione è stata la fecondazione artificiale . Fu Lazzaro Spallanzani nel 1783 a dimostrare con un celebre esperimento che il liquido seminale era il mezzo tramite il quale si realizzava il concepimento. Egli inoculò nella vagina di una cagna in estro il liquido seminale prelevato da un maschio, ottenendo una normale gravidanza e la nascita di tre cuccioli. Si è dovuto attendere più di un secolo prima che la fecondazione artificiale entrasse nel novero delle pratiche zootecniche, e solo dagli anni cinquanta tale tecnologia ha incontrato larga diffusione, dopo che si è dimostrato la possibilità di conservare il materiale seminale congelandolo. L‟inseminazione artificiale ha trovato diffusione in diverse specie, tra cui il bovino e il suino, ma anche il cavallo, l‟ovino, il coniglio, il tacchino. Negli ultimi anni si sono sviluppate, nell‟ambito dell‟embriologia sperimentale e della biologia molecolare, numerose tecniche dotate di un elevato potenziale applicativo nel settore zootecnico; tra le varie tecniche embrionali ricordiamo iltrasferimento di frammenti di DNA tramite la tecnologia degli animali transgenici; la clonazione di embrioni ai primi stadi di sviluppo. La clonazione della pecora Dolly, realizzata in un istituto di Edimburgo, è solo l‟ultimo di una serie di straordinari risultati ottenuti dalla ricerca genetica nel corso degli ultimi 15 anni, in seguito allo sviluppo della tecnologia transgenica. Dolly, che tanto clamore ha suscitato nell‟opinione pubblica, è sicuramente un evento straordinario nel progresso della ricerca genetica, ma apre la strada a nuove piste di ricerca e a conseguenti possibilità applicative di indubbio interesse umano e sociale. La rapidità dei progressi della ricerca genetica, dunque, è all‟origine di un crescente divario tra le sempre più numerose possibilità di intervento tecnico che si prospettano per il futuro - in diversi ambiti di utilità umana e sociale - e la disponibilità di strumenti o metodi di valutazione etica adeguati alla complessità e, a volte, all‟assoluta novità dei problemi sollevati. E‟ facilmente comprensibile come la ricerca genetica costituisca uno tra i capitoli più complessi e rilevanti della bioetica, accanto a quelli relativi alle tecnologie riproduttive, ai trapianti d‟organo e all‟assistenza dei malati terminali. Vi è dunque la necessità di delineare le coordinate morali (i limiti) entro cui situare la tecnologia transgenica e valutare gli eventuali problemi etici sollevati da determinate 20


situazioni sperimentali, si tratti della creazione di animali transgenici di interesse sperimentale, farmacologico e zootecnico, della clonazione animale o della controversa prospettiva della clonazione umana.

La tecnologia del DNA ricombinante L'ingegneria genetica consiste essenzialmente nella purificazione, sequenziazione, sintesi chimica e manipolazione di geni e di segmenti di DNA genomico biologicamente attivi e nell'uso delle molecole così manipolate per varie applicazioni. La tecnologia alla base dell'ingegneria genetica è quella del DNA ricombinante; attraverso tale tecnica è possibile: • riconoscere in un materiale biologico di partenza, ed eventualmente purificare, la sequenza desossiribonucleica che interessa (per esempio quella del tratto di DNA che codifica una determinata proteina); • inserire una copia del segmento di DNA in un opportuno DNA vettore con l'uso di specifici enzimi (endonucleasi di restrizione) al fine di ottenere l'amplificazione (cioè la riproduzione in un grande numero di copie identiche) in una popolazione cellulare (clonazione o clonaggio); • ottenere l'espressione di tale DNA nelle cellule così trasformate (batteriche oppure eucariotiche). Il riconoscimento della presenza del tratto di DNA che interessa nel materiale di partenza è il primo passo di un esperimento di clonaggio; a tale scopo è necessario disporre di una sonda radioattiva, cioè di un breve segmento di DNA la cui sequenza sia complementare a quella del DNA che interessa isolare. La sonda viene incubata con il DNA totale contenuto nel materiale di partenza (library) ottenuto in vario modo; se in tale DNA è presente la sequenza polinucleotidica che interessa, la cui sequenza in un tratto è complementare a quella della sonda, quest'ultima vi si lega mediante appaiamento delle basi formando un ibrido e il complesso può essere riconosciuto dalla radioattività che resta nel campione dopo aver allontanato la sonda non legata. Una library può essere di due tipi: genomica o di espressione. Una library genomica è ottenuta frammentando meccanicamente, oppure mediante endonucleasi di restrizione, una campione del DNA genomico totale di una popolazione di cellule. Si ottiene così una miscela eterogenea di frammenti casuali di DNA presente nelle cellule di partenza parzialmente sovrapponentisi, alle cui estremità vengono legate sequenze nucleotidiche sintetiche che ne permettono l'inserimento in un vettore. Una library di espressione, invece, è qualcosa di più specializzato, in quanto contiene solo i geni espressi in un determinato tipo cellulare. Tale library si ottiene a partire da una preparazione di RNA messaggero totale ottenuta dalle cellule di partenza. La sequenza delle molecole di tale RNA è complementare a quella dei geni espressi in quel momento nella cellula. Mediante l'enzima trascrittasi inversa le molecole di mRNA vengono trascritte nelle corrispondenti molecole di DNA complementare, la cui sequenza risulta quindi identica a quella dei geni trascrizionalmente attivi presenti nelle cellule di partenza. Le molecole di DNA così ottenute possono essere inserite in un opportuno vettore. 21


Quest'anno ho avuto modo di leggere qualche pagina dell‟opera del neocriticista Eranno Cohen, "La teoria Kantiana dell‟esperienza pura", una lettura che ha contribuito a farmi conoscere più approfonditamente la posizione che Kantassume nei confronti della filosofia, della scienza e i motivi che spingono il filosofo di Konigsberg a porre dei limiti alla scienza, posizione che porta Abbagnano a dire che il criticismo non sarebbe "nato" se non ci fossero in ogni campo dei termini di validità da fissare. Per cui il criticismo si configura come una filosofia del limite, un ermeneutica della finitudine, ossia “ come un‟interpretazione dell‟esperienza volta a stabilire nei vari settori esperienziali le colonne d‟Ercole e, quindi, il carattere finito o condizionato delle possibilità esistenziali che non sono mai tali da garantire l‟onniscienza e l‟onnipotenza dell‟individuo". Questo rifiuto di mitizzare la scienza è dovuto al fatto che per Kant la scienza ha dei limiti, come la filosofia. Filosofia e scienza, infatti non si pongono su un piano competitivo dal punto di vista conoscitivo, sia che l‟oggetto della conoscenza riguardi l‟uomo in rapporto con la natura, sia che riguardi l‟analisi delle possibilità e delle modalità conoscitive dell‟uomo. Non c‟è una gnoseologia dominio esclusivo della filosofia ed una gnoseologia dominio esclusivo della scienza. Se si ammettesse una gnoseologia propria della filosofia ed una della scienza, si tenderebbe ad avvalorare la tesi dell‟autonomia dei due campi, tesi affermata da taluni filosofi nell‟illusione di fare della filosofia una scienza autonoma e da taluni scienziati nel tentativo non sempre giustificato di riconoscere il carattere a-scientifico della filosofia in generale. Per Kant la filosofia e la scienza costituiscono, sì due campi, ma non autonomi, bensì compenetranti. Si compenetrano quando l‟oggetto del conoscere, per l‟una e per l‟altra, è considerato come rapporto tra uomo e natura (allora la scienza fornisce alla filosofia la base conoscitiva e il rapporto tra le due è costruito su un fondamento gnoseologico); quando la filosofia cerca di precisare la natura delle scienze e le modalità con le quali procede la ricerca scientifica e i fini che questa si propone, stabilendo in tal modo un rapporto epistemologico. Per Kant questo rapporto è importante perché consente all‟uomo una sua maggiore realizzazione, un suo grande dominio sulla natura, ma costituisce anche un pericolo qualora le finalità politiche di questa realizzazione siano

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rivolte a stabilire il dominio dell‟uomo sull‟uomo. Da queste precisazioni si comprende bene perché la filosofia di Kant può ritenersi attuale. Egli ha avuto il merito, scrive il Cohen, di assumere nei confronti della scienza (come pure della filosofia) un atteggiamento criticamente più cauto sia per quanto riguarda la sua possibilità sia per quanto concerne i suoi esiti pratici. Se è vero che Kant respinge con il suo criticismo la pretesa di certi razionalisti che tutto risulti accessibile alla ragione, è altrettanto vero però, che egli accetta integralmente che tutto debba decidere la ragione, e, perciò, anche dei propri limiti e della possibilità che essa ha di condurci fino a un certo punto, al di là del quale cessa per noi la possibilità di giudicare e di conoscere. Ma in tutto ciò che è nel campo del nostro conoscere, bisogna che la ragione rifletta la sua luce: che tutto sia chiaro, vagliato, giudicato dalla ragione. Se questo non avviene e si accetta la politicizzazione della scienza, allora si hanno le inutili stragi, come avvenne nel secondo conflitto mondiale, come ho accennato, all‟alba del 6 agosto 1945 unbombardiere B/29 sganciò su Hiroshima la bomba atomica. Pochi secondi, poi la città fu abbagliata come se il sole fosse precipitato. Per la prima volta si alzò dalla città martoriata lo spettrale fungo atomico. Nel suo interno tutto era stato incenerito: 80.000 morti, altrettanti feriti per ustioni, condannati a morte più lenta ma inesorabile, 65.000 edifici su 90.000 distrutti. Tre giorni dopo, anche Nagasaki subì lo stesso martirio: 40.000 morti e 70.000 ustionati. E‟ vero, allora, che l‟impegno e la libertà è quello che distingue l‟Homo Sapiens da tutte le altre specie e che, inoltre, non bisogna mettere dei "chiavistelli al cervello" e che oggi più che mai bisogna affermare il principio che gli scienziati hanno il diritto di partecipare alle decisioni politiche piuttosto che essere vittime di movimenti oscurantisti ed antiscientisti, ma bisogna, però, stare attenti al fatto che la scienza possa mettere nelle mani dell‟uomo un potere gigantesco, che, se male usato può annullare la vita sul nostro pianeta.

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LETTERATURA

• MANUALE DI LETTERATURA Luperini, Cataldi, Marchiani, Marchese Tomo 3: La modernità (dal 1861 al 1956); PALUMBO EDITORE • http://it.wikipedia.org/wiki/Decadentismo • http://appuntiplus.net/i/dec/decadentismo+e+scienza STORIA

• DIALOGO CON LA STORIA Brancati, Pagliarani Tomo 3: Il Novecento; LA NUOVA ITALIA • http://it.wikipedia.org/wiki/Arma_nucleare • http://cronologia.leonardo.it/storia/tabello/tabe1509.htm INGLESE

• FOCUS ON SCIENCE; Martelli, Creek MINERVA SCUOLA MATEMATICA

• MODULI.MAT; Re Fraschini, Grazzi; Tomo C1, Analisi 1; ATLAS MICROBIOLOGIA

• PRINCIPI DI MICROBIOLOGIA Lanciotti ZANICHELLI • http://web.peacelink.it/tematiche/disarmo/documenti/batteriologiche/ BIOCHIMICA

• BIOCHIMICA Stefani ZANICHELLI FILOSOFIA

• I SENTIERI DELLA RAGIONE De Bartolomei, Magni Tomo 2: Filosofia moderna; ATLAS • La teoria Kantiana dell'esperienza pura; Cohen

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I limiti della scienza