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Simmetrie in natura - I FIOCCHI DI NEVE E LE LORO SIMMETRIE

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Simmetrie in natura


Nel linguaggio corrente il termine simmetria ha due significati ,il primo vago corrispondente all'eleganza delle proporzioni ; il secondo piu preciso corrispondente alla ripetizione di motivi o elementi in una forma.

Di simmetrie in natura ve ne sono molteplici il corpo umano per esempio ha approssimativamente una simmetria bilaterale , la s 313j94d tella marina con cinque bracci identici comprende cinque assi di simmetria ,oppure il fiocco di neve un ottimo esempio di simmetria diedrica in quanto possiede sei assi di simmetria.

Inoltre possiamo trovare anche nidi d'api che oltre a possedere cellette ciascuna con sei assi ne possiede un infinita per traslazione.

Proprio grazie a questi molteplici fenomeni che si manifestano in natura si sono venute a sviluppare numerose scienze come la cristallografia la quale studia le varie simmetrie presenti nei cristalli.

Ma anche all'interno del nostro corpo sono presenti simmetrie infatti durante la divisione mitotica delle cellule si viene a creare un fuso detto appunto mitotico il quale simmetrico.



In questa relazione verranno analizzate nello specifico due esempi eclatanti di simmetria:

- i fiocchi di neve

- il fuso mitotico

I FIOCCHI DI NEVE E LE LORO SIMMETRIE

Un cristallo di neve consiste un singolo cristallo di ghiaccio.

I cristalli si formano quando il vapore acqueo passa direttamente alla forma di ghiaccio, come accade nelle nubi. Il reticolo che le molecole d'acqua formano quando cristallizzano ha simmetria esagonale,

in questo modo il fiocco ha una forma base di prisma esagonale che possiede due superfici esagonali e sei facce. A seconda di quale dei due tipi di faccia cresce pi velocemente si formano prismi piatti oppure a colonna.

Accade dunque che qualche volta i fiocchi di neve si presentano come semplici prismi piatti o a colonna ma possono presentare anche forme molto pi complesse.

TIPI DI FIOCCHI DI NEVE

La tipica forma a stella del cristallo di neve (forma piatta) viene detta dendrite :deriva dal greco e significa "ad albero

con "dendrite" ci si riferisce quindi ad una simmetria esagonale ma molto pi elaborata in quanto possiede ramificazioni simili appunto a quelle di un albero.

Nel caso in cui la dendrite sia caratterizzata da sei prolungamenti simmetrici e numerose ramificazione detta a stella.

In questo caso i cristalli hanno un diametro di circa 5 mm ,sono piatti e spessi meno di 0,1 mm.

Di forma meno complessa invece sono i cristalli detti a piatta settentrionali, in questo caso i prolungamenti sono piatti e attraversati da un taglio.

Ma vi sono anche tipi di cristalli detti a colonna i quali sono a forma esagonale con cavit cilindriche ai due estremi, e se sottoposti a cambi di temperature possono continuare a svilupparsi in modo piatto, in questo caso sono detti colonne con cappuccio.

Inoltre possono esserci fiocchi molto sviluppati in altezza detti ad ago proprio a causa della loro somiglianza ad essi.

Pu anche capitare che minuscole goccioline d'acqua vengano inglobate nel fiocco di neve oppure che a causa del vento risultino irregolari.

Riassumendo quindi le principali morfologie sono:

      Dendrite

      Dendrite a stella

      Piatta settentrionale




      A colonna

      Colonne con cappuccio

      Ad ago

      Irregolari

Per lo studio di quest'ultima tipologia lo studio dei cristalli dovuto ricorrere alla ricostruzione tramite programmi infatti si riesce a ricostruire in modo regolare i cristalli, riuscendo perfino a costruirli all'interno di figure geometriche.

LA SIMMETRIA NELLA MITOSI CELLULARE

Come detto prima esempi di simmetrie in natura non ne esistono sono al di fuori bens anche all'interno del nostro corpo.

Infatti durante il processo di mitosi delle cellule, processo essenziale per la vita, si viene a creare un suggestivo esempio di simmetria :il fuso mitotico.

Il fuso mitotico una macchina molecolare regolata in maniera perfetta con il compito fondamentale di garantire una corretta suddivisione del patrimonio genetico all'interno delle duplicazione cellulare, esso non posseduto solo dagli uomini ma da tutti le cellule eucarioti (per es. lieviti).

Esso si forma in modo istantaneo alla fine della metafase mitotica ed appare come un duplice cono con le basi attaccate. Agli apici dei coni si trovano i corpi polari formati da proteine pericentriolari dette centrioli.

Tra i corpi polari passa l'asse di simmetria del fuso che attraversa ,al centro, le basi del doppio cono; proprio su questo asse e su un complesso sistema di "cavi" si fonda il concetto di simmetria del fuso, tre sistemi di cavi ,infatti, ne definiscono la simmetria, essi sono formati da microtubuli costituiti di una proteina detta tubulina; alcuni di essi vanno diritti tra un polo e l'altro ,altri vanno dal polo ai cromosomi ,altri ancora si irradiano dal polo in tutte le direzioni fino a connettersi con la membrana cellulare. Questo sistema cosi complesso essenziale anche per garantire un corretto svolgimento del duplicazione.

Quindi all'interno di questo meccanismo tutto procede in modo controllato, anche perch una minima alterazione della simmetria porterebbe a cellule malformate destinate poi alla morte.

Perci la mitosi rappresenta l'unico esempio cosi antico di simmetria nel mondo biologico in quanto custodito in noi e in tutte le cellule eucarioti dagli antipodi.

Infatti solo quando le cellule sono divenute sempre pi complesse hanno sentito il bisogno di essere controllate in modo ordinato ,ed proprio da questa esigenza che nacque la simmetria all'interno di strutture biologiche complesse.

Relazione di:

Barbieri M.Giorgia







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