liceo scientifico “f. lussana”- bergamo programma svolto di scienze

LICEO SCIENTIFICO “F. LUSSANA”- BERGAMO
PROGRAMMA SVOLTO DI SCIENZE
CLASSE 2 O
A.S. 2015/2016
LIBRO DI TESTO “BIOLOGIA BLU”- SADAVA, HELLER, ORIANS, PURVES, HILLIS(ZANICHELLI)
SCIENZE
LA BIOLOGIA E’ LA SCIENZA DELLA VITA.
Le caratteristiche dei viventi. Gli organismi sono fatti di cellule. La varietà degli esseri viventi è frutto
dell’evoluzione (archei, batteri, eucarioti). Popolazione, ecosistema ed evoluzione.
IL METODO SCIENTIFICO DALL’OSSERVAZIONE ALLA TEORIA.
Il metodo scientifico. Il punto di partenza. L’osservazione genera domande. L’ipotesi trae ispirazione dalle
osservazioni e dall’esperienza. Dall’ipotesi alla previsione. L’ipotesi alla prova dei fatti. Come nasce una
teoria scientifica.
LE MOLECOLE DELLA VITA.
La struttura dell’acqua. Il ghiaccio galleggia sull’acqua liquida. Le temperature di fusione e di ebollizione
dell’acqua. Coesione e tensione superficiale dell’acqua e legame a idrogeno. Il calore specifico dell’acqua.
Le proprietà delle soluzioni acquose. Il ph.
LE PROPRIETA’ DELLE BIOMOLECOLE.
Le caratteristiche generali delle biomolecole (polimeri e monomeri). I composti del carbonio. I gruppi
funzionali. Gli isomeri e isomeria di struttura. Reazione di condensazione e di idrolisi.
I CARBOIDRATI: STRUTTURA E FUNZIONE.
Le caratteristiche generali dei carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi.
LE PROTEINE: STRUTTURA E FUNZIONI.
Le caratteristiche generali delle proteine. Gli amminoacidi sono i costituenti delle proteine. Struttura primaria
di una proteina, struttura secondaria, struttura terziaria e struttura quaternaria. La specificità di una proteina
dipende dalla sua forma e dalle proprietà chimiche di superficie. Le condizioni ambientali influenzano la
struttura di una proteina (denaturazione).
I LIPIDI
Struttura e funzione. Le caratteristiche generali dei lipidi. I grassi (saturi e insaturi) e gli oli. Le membrane
biologiche sono fatte di fosfolipidi (fosfolipidi, glicolipidi). Altri lipidi diversi dai trigliceridi (carotenoidi,
steroidi, vitamine e cere).
GLI ACIDI NUCLEICI: STRUTTURA E FUNZIONI.
I nucleotidi costituiscono gli acidi nucleici (basi azotate: pirimidina e purina). Le caratteristiche del DNA e
dell’RNA.
OSSERVIAMO LA CELLULA.
Dimensioni delle cellule. Microscopio ottico ed elettronico. Cellule procariotiche: struttura (membrana
plasmatica, citoplasma e ribosomi). Parete cellulare e capsula. Membrane interne, flagelli e pili. Le
caratteristiche delle cellule eucariotiche. Il nucleo, i ribosomi, apparato di Golgi, lisosomi, vacuoli e
perossisomi, reticolo endoplasmatico ruvido e liscio. Organuli che trasformano l’energia: mitocondri e
cloroplasti. Le cellule si muovono: i microfilamenti, i filamenti intermedi, i microtuboli, le ciglia e i flagelli.
La parete delle cellule vegetali. La matrice extracellulare. Giunzioni cellulari (giunzioni occludenti,
desmosomi, giunzioni serrate).
LA CELLULA AL LAVORO.
Le diverse forme di energia (energia potenziale e cinetica). Gli organismi e l’energia. Reazioni esoergoniche
ed endoergoniche. Il metabolismo cellulare (reazioni anaboliche e cataboliche). L’idrolisi dell’ATP.
Fosforilazione. L’energia di attivazione; gli enzimi: coenzimi, cofattori, gruppi prostetici. Gli enzimi e i
fattori ambientali: ph e temperatura. La struttura delle membrane biologiche. Il modello a mosaico fluido.
Proteine intrinseche ed estrinseche. I carboidrati presenti sulla membrana. Uniformità e diversità delle
membrane biologiche. Le membrane regolano gli scambi di sostanze in entrata e in uscita dalla cellula. La
diffusione. Membrana plasmatica e semipermeabile; diffusione semplice. Osmosi. Soluzione ipertonica,
ipotonica ed isotonica. Diffusione facilitata e canali proteici. Proteine di trasporto. Trasporto attivo (uniporto,
simporto, antiporto). Pompa sodio-potassio. ATP. Le macromolecole entrano ed escono dalla cellula per
endocitosi ed esocitosi. Endocitosi (fagocitosi, pinocitosi). Recettori. Esocitosi.
IL METABOLISMO ENERGETICO.
Autotrofi ed eterotrofi. Vie metaboliche. Reazioni redox (riduzione-ossidazione). Coenzima NAD, FAD. Il
metabolismo del glucosio serve a produrre energia sotto forma di ATP (glicolisi, fermentazione,
fermentazione lattica e alcolica). Respirazione cellulare. Le tre fasi della respirazione cellulare (produzione
di acetato, ciclo di Krebs, fosforilazione ossidativa). Le vie cataboliche liberano energia demolendo molecole
complesse. La fotosintesi (reazione della fase luminosa, reazione del ciclo di Calvin). La clorofilla. I
pigmenti fotosintetici. Fotosistemi. Fase luminosa. Ciclo di Calvin (fissazione del carbonio, riduzione di 3PG
a gliceraldeide 3-fosfato, rigenerazione del RuBp, l’accettore di 𝐶𝑂2 ).
LA DIVISIONE CELLULARE E LA RIPRODUZIONE DEGLI ORGANISMI.
La divisione cellulare (duplicazione del DNA, la sua segregazione e la citodieresi). I procarioti si dividono
per scissione binaria. La mitosi e il ciclo cellulare. Il ciclo cellulare degli eucarioti. L’interfase (sottofase 𝐺1 ,
sottofase S, sottofase 𝐺2 ). La fase mitotica (mitosi, citodieresi). Duplicazione del DNA (spiralizzazione del
DNA). Cromosomi. Cromatidi e cromatina. La fasi della mitosi. La citodieresi. La mitosi e la riproduzione
asessuata. La riproduzione sessuata: meiosi e fecondazione. I cicli vitali degli organismi (aploide, diploide).
Prima e seconda divisione della meiosi. Crossing-over. Malattie cromosomiche. Sindrome di Down. Turner
(cenni). Klineferter (cenni). Cariotipo: costruzione di un cariotipo.
L’EVOLUZIONE DEGLI ESSERI VIVENTI
Classificazione. Filogenesi. Concetto di specie. Tassonomia. Nomenclatura binomia.
LA BIODIVERSITA’: I PROTISTI, LE PIANTE.
Il regno dei protisti, varietà dei protisti unicellulari. Dai protisti pluricellulari alle piante. Le piante terrestri:
caratteristiche e adattamento. Le piante non vascolari di piccola taglia. I muschi, il ciclo vitale dei muschi. Le
piante vascolari. Sistema vascolare. Le tracheidi (xilema e floema). Sporofito; radici; foglie. Le pteridofite: il
ciclo vitale di una felce. Licopodi; equiseti e felci. Le piante con semi: spermatofite. Il seme. Le
gimnosperme; varietà di gimnosperme. Il ciclo vitale di una conifera; le pigne e gli strobili. Le angiosperme
e le loro caratteristiche (fiori e frutti). Il ciclo vitale di un’angiosperma. Specie monoiche e dioiche. Le
varietà delle angiosperme (monocotiledoni e dicotiledoni).
I PROCARIOTI
I procarioti: le varietà dei batteri. I batteri e l’azoto (produttori, decompositori, azofissatori, nitrificanti e
denitrificanti). Gli archei (termofili, acidofili, metanogeni, alofili).
LAVORO ESTIVO SCIENZE
CLASSE 2 O
A.S. 2015/2016
Lettura libro “La rivoluzione delle cellule staminali”- Gianna Milano- Chiara Palmerini- Feltrinelli.
Il primo libro in Italia a svelare in maniera chiara e accessibile a tutti il portato terapeutico e politico della
rivoluzione delle staminali.
Un libro di riferimento. Cellule trasformiste, versatili, dalle infinite potenzialità. Non passa quasi giorno
senza che se ne parli sui giornali come di una possibile cura per le più svariate malattie, dal morbo di
Parkinson al diabete, dall’infarto alla distrofia muscolare. Sono le cellule staminali. Fecero clamorosamente
il loro ingresso sulla scena dal 1998, quando furono per la prima volta isolate da un embrione umano e da
allora è stato un crescendo di interesse e aspettative. In questi anni su di loro si è detto e scritto tanto. A che
punto è la rivoluzione delle staminali? E quali hanno più probabilità di essere efficaci? Quante difficoltà
deve ancora superare la ricerca per avvicinarsi alla pratica clinica? Quali sono i laboratori più avanzati e per
quali malattie è più concreta la speranza di una terapia? A queste e ad altre domande si propone di dare una
risposta informata e oggettiva, il libro. Superando le contrapposizioni e i pregiudizi con uno sguardo attento
alle conoscenze già acquisite e alle strade più promettenti aperte dalla ricerca nei laboratori di tutto il mondo.
E offrendo a chi lo legge una bussola per orientarsi tra promesse illusorie e possibilità concrete.
Il docente
Spinella Immacolata