MATERIA: SCIENZE NATURALI anno scolastico: 2015
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ITIS MATTEI PROGRAMMA SVOLTO NOME: Giovanna Covini MATERIA: SCIENZE NATURALI FIRMA: DATA : 14 Maggio 2017 anno scolastico: 2016/2017 CLASSE: 5^ B LSSA PROGRAMMA SVOLTO CHIMICA ORGANICA Chimica del Carbonio Ibridazioni del carbonio – gruppi funzionali e classi dei composti organici – modalità di rottura del legame covalente. Isomerie Classificazione degli isomeri: isomeri di struttura e stereoisomeri – isomeri conformazionali negli alcani (proiezioni di Newman) e nei cicloalcani. Idrocarburi alifatici Classificazione – Alcani: nomenclatura – proprietà fisiche – reazioni di combustione e alogenazione meccanismo radicalico dell'alogenazione – Cicloalcani: struttura e reattività – Alcheni: isomeria strutturale e isomeria geometrica – nomenclatura – addizione di acidi alogenidrici e idratazione meccanismo dell'addizione elettrofila – regola di Markovnikov – idrogenazione – poliaddizione Alchini: acidità – formazione di enoli e tautomeria cheto – enolica. Idrocarburi aromatici Caratteristiche del benzene – struttura del benzene – regola di Hückel – nomenclatura degli idrocarburi aromatici – sostituzione elettrofila ed effetto dei gruppi sostituenti sull'anello benzenico principali reazioni – fenolo - IPA. Alogeno derivati Caratteristiche generali – nomenclatura – preparazione degli alogenuri alchilici – sostituzione nucleofila – SN1 – SN2 Alcoli ed eteri Struttura e classificazione – nomenclatura – proprietà fisiche – acidità e basicità – reazioni di sintesi degli alcoli - reazioni: salificazione - ossidazione – eliminazione di acqua – reazioni con HCl esterificazione – eteri – polialcoli e tioli. Stereoisomeria ottica Chiralità – elementi di simmetria – centri stereogenici – attività ottica – convenzione relativa D,L convenzione Fischer – Rosanoff – convenzione assoluta R,S – convenzione D,L in amminoacidi e monosaccaridi – enantiomeri, diastereoisomeri, forma meso. Aldeidi e chetoni Struttura del carbonile – composti carbonilici di vario interesse – nomenclatura – proprietà fisiche comportamento acido – base – reattività del gruppo carbonilico: ossidazione e riduzione – reazioni di addizione nucleofila con relativo meccanismo – formazione di emiacetali e acetali - tautomeria cheto – enolica – condensazione aldolica. PLS REV. 0 del 25.05.15 Pagina 1 di 5 ITIS MATTEI PROGRAMMA SVOLTO NOME: Giovanna Covini MATERIA: SCIENZE NATURALI FIRMA: DATA : 14 Maggio 2017 anno scolastico: 2016/2017 CLASSE: 5^ B LSSA Acidi carbossilici Struttura del carbossile – nomenclatura – proprietà fisiche – acidità – risonanza ed effetto induttivo acidi grassi – reazioni: formazione di sali – derivati funzionali - esterificazione di Fischer saponificazione degli esteri – riduzione degli esteri con litio alluminio idruro – composti acilici attivati – alogenuri – anidridi – ammidi - acidi bicarbossilici – saponi e detergenti. Ammine e composti eterociclici Struttura di una ammina e dei sali di ammonio quaternario – proprietà chimco – fisiche – reazioni delle ammine – composrti eterociclici: cenni. Polimeri Storia dei polimeri - caratteristiche chimico -fisiche - classificazione dei polimeri - meccanismi di sintesi ( poliaddizione, policondensazione) – gomme naturali e sintetiche – elastomeri - catalizzatori di Ziegler – Natta - studio di alcuni polimeri - ciclo di vita delle materie plastiche - biopolimeri BIOCHIMICA Biomolecole Carboidrati: mono/di/polisaccaridi – strutture e proprietà – mutarotazione del glucosio. Lipidi: classificazione ( semplici e complessi – neutri e polari – saponificabili e insaponificabili ) struttura degli acidi grassi saturi e insaturi – ω-3,6,9 – caratteristiche chimiche e fisiche degli acidi grassi – gliceridi e fofolipidi: strutture e ruoli – steroidi e vitamine( cenni) Proteine: livelli strutturali e classificazione - attività biologica. Enzimi: struttura e funzione classificazione – capacità catalitica – complesso enzima/substrato – modello dell'adattamento indotto – regolazione – inibitori. Acidi nucleici: richiami su struttura, duplicazione e sintesi proteica. Metabolismo ed energia Definizione di metabolismo – anabolismo e catabolismo – vie convergenti, divergenti e cicliche compartimentazione – ATP e coenzimi ossido riduttivi – regolazione dei processi metabolici visione sinottica dei metabolismi Metabolismo dei carboidrati Glicolisi: tappe e bilancio energetico – metabolismo anaerobico: fermentazione alcolica e lattica controllo della glicolisi - Gluconeogenesi – Glicogenosintesi e Glicogenolisi. Metabolismo dei lipidi Trasporto dei lipidi – β ossidazione degli acidi grassi – corpi chetonici – riserve lipidiche e produzione del colesterolo da parte del fegato. Metabolismo degli amminoacidi Caratteristiche generali del metabolismo – transaminazione e deaminazione ossidativa – ciclo dell'urea – amminoacidi come precursori di biomolecole. PLS REV. 0 del 25.05.15 Pagina 2 di 5 ITIS MATTEI PROGRAMMA SVOLTO NOME: Giovanna Covini MATERIA: SCIENZE NATURALI FIRMA: DATA : 14 Maggio 2017 anno scolastico: 2016/2017 CLASSE: 5^ B LSSA Metabolismo terminale Decarbossilazione ossidativa dell'acido piruvico – ciclo dell'acido citrico e relativo bilancio energetico – catena di trasporto degli elettroni – fosforilazione ossidativa e sintesi dell'ATP regolazione delle attività metaboliche: controllo della glicemia – metabolismo differenziato delle cellule dell'organismo. BIOTECNOLOGIE Visione d'insieme Importanza e ruolo delle biotecnologie. - Biotecnologie classiche e nuove biotecnologie. Tecnologie delle colture cellulari cellule vegetali, animali - Cellule staminali: caratteristiche e diverse tipologie. Tecnologia del DNA ricombinante Enzimi e frammenti di restrizione - individuazione di sequenze di basi – tecnica Southern Blotting amplificazione del DNA (PCR) - sequenziamento del DNA (metodo Sanger) Clonaggio e Clonazione Clonaggio del DNA - vettori di clonaggio. - biblioteche di DNA - clonare organismi complessi. Analisi del DNA e delle proteine La tecnologia microarray - Western blotting. - Proteomica Ingegneria genetica e OGM Cosa sono gli OGM - ingegneria genetica applicata agli animali. Ruolo dell’RNA Tecnologia antisenso – RNAi - micro RNA – ribozimi e riboswitch. Applicazioni delle biotecnologie Applicazioni mediche: utilizzo in diagnostica – trattamenti terapeutici: produzione di farmaci biopolimeri – terapie di sostuzione - produzione di farmaci in animali (pharming) – terapie genica, cellulare, immunosoppressive, anticancro – medicina rigenerativa – ingegneria dei tessuti – produzione di vaccini cellule staminali – utilizzo di anticorpi monoclonali per diagnostica e terapia. SCIENZE DELLA TERRA La tettonica delle placche: Metodi diretti ed indiretti per la determinazione della struttura interna della Terra – le superfici di discontinuità – Struttura dell'interno della Terra – il calore interno della Terra – il magnetismo terrestre – il paleomagnetismo e l'espansione dei fondali oceanici – la deriva dei continenti di Wegener e le prove a suo favore – la teoria della tettonica delle placche – i limiti delle placche: convergenti, divergenti e trascorrenti - il motore della tettonica a zolle. PLS REV. 0 del 25.05.15 Pagina 3 di 5 ITIS MATTEI PROGRAMMA SVOLTO NOME: Giovanna Covini MATERIA: SCIENZE NATURALI FIRMA: DATA : 14 Maggio 2017 anno scolastico: 2016/2017 CLASSE: 5^ B LSSA PROGRAMMA DI LABORATORIO • Esercitazione con i modelli molecolari • Saggi di riconoscimento di gruppi funzionali: alcani, alcheni, alcoli primari, secondari e terziari, aldeidi e acidi carbossilici • catalisi enzimatica: studio dei fattori che influenzano l'attività della catalasi • Esperienza di clonaggio presso i Laboratori del CusMiBi L'attività didattica teorica è stata costantemente affiancata da quella laboratoriale, sia in ambito d'Istituto, sia presso i Laboratori del CusMIBio dell'Università degli Studi di Milano dove gli studenti hanno svolto nell'arco del triennio le seguenti prove sperimentali: − analisi di campioni di DNA prelevati dalla scena del crimine e di cui sono state amplificate con la PCR specifiche regioni polimorfiche del genoma, utilizzate per costruire il profilo genetico di un individuo. Gli studenti hanno potuto sperimentare tecniche quali l'elettroforesi del DNA dei prodotti della PCR, l'analisi della distribuzione delle bande corrispondenti ai polimorfismi del DNA analizzato e, confrontare i diversi profili genetici (terzo anno) − individuazione e studio di polimorfismi di restrizione associati a malattie (quarto anno) − esperimento di clonaggio del DNA con test colorimetrico per identificare i batteri con plasmide ricombinante/non ricombinante (quinto anno) Alcuni studenti hanno assistito alle conferenze sulle cellule staminali all'Unistem Day 2015 tutti hanno partecipato alla conferenza sulle cellule staminali – relatore professor Anastasia organizzata in istituto. PLS REV. 0 del 25.05.15 Pagina 4 di 5 ITIS MATTEI PROGRAMMA SVOLTO NOME: Giovanna Covini MATERIA: SCIENZE NATURALI FIRMA: DATA : 14 Maggio 2017 anno scolastico: 2016/2017 CLASSE: 5^ B LSSA TESTI UTILIZZATI G. Valitutti, N. Taddei e altri Dal carbonio agli OGM plus Biochimica e biotecnologie SCIENZE ZANICHELLI F. Ricci Lucchi, M. Ricci Lucchi, S. Tosetto La Terra, il pianeta vivente la Terra solida Geodinamica della Terra solida SCIENZE ZANICHELLI F. Ranaldi Chimica organica SCIENZE ZANICHELLI gli studenti PLS la docente prof.ssa Giovanna Covini REV. 0 del 25.05.15 Pagina 5 di 5
