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 più 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 più 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 più 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 è 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 cavità 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.

Può 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 è 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 bensì 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 è 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 è 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 è essenziale anche per garantire un corretto svolgimento del duplicazione.

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

Perciò 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 più complesse hanno sentito il bisogno di essere controllate in modo ordinato ,ed è proprio da questa esigenza che nacque la simmetria all'interno di strutture biologiche complesse.

Relazione di:

Barbieri M.Giorgia