scienze naturali

Liceo Scientifico Statale “Antonio Labriola”
Anno scolastico 2012 / 20013
PROGRAMMA DEGLI ARGOMENTI SVOLTI
SCIENZE NATURALI
Classe: 2° C – Liceo scientifico opzione Scienze applicate
Docente: Cecilia Sequi
STRUTTURA E TRASFORMAZIONI DELLA MATERIA
Proprietà e trasformazioni della materia: trasformazioni chimiche e fisiche.
Dai miscugli agli elementi: sostanze pure e miscugli, miscugli omogenei ed eterogenei, mezzi di
separazione.
Le soluzioni: tipi di soluzioni, concentrazione delle soluzioni (massa-massa, volume-volume,
massa-volume), solubilità e soluzione sature.
L’atomo e le particelle subatomiche: teoria atomica di Dalton. Modello atomico di Rutherford.
Massa e numero atomico. Isotopi. Ioni.
La massa delle molecole: formula chimica e massa atomica e molecolare.
La mole:, la massa molare. Dalla massa al numero di moli e viceversa, dal numero di particelle al
numero di moli e viceversa, dal numero di particelle alla massa e viceversa.
Composizione percentuale, massa degli elementi nei composti, formule empiriche e formule
molecolari
Reazioni chimiche: conservazione della massa e dell’energia, come si manifestano le reazioni
chimiche, bilanciamento delle equazioni chimiche, classificazione delle reazioni chimiche.
Attività sperimentale: preparazione di soluzioni a concentrazione nota; introduzione al concetto di
mole con i “legumi”; prelevare una mole di sostanze diverse, prelevare una stessa massa di sostanze
diverse e determinarne il numero di moli.
I VIVENTI E LE BIOMOLECOLE
Caratteristiche dei viventi. Livelli di organizzazione biologica. Il metodo scientifico.
Legami chimici: ionico, covalente puro e polare. La molecola d’acqua. Legame idrogeno.
Conseguenze del legame idrogeno. Acqua come solvente. Acidità delle soluzioni. Scala del pH.
Il ruolo centrale del carbonio. Isomeria. Monomeri e polimeri, reazioni di condensazione ed idrolisi.
Gruppi funzionali.
I carboidrati: struttura e funzioni dei principali monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi.
Le proteine: struttura degli amminoacidi, legame peptidico, struttura delle proteine, specificità delle
proteine, denaturazione.
I lipidi: struttura e funzioni dei trigliceridi, fosfolipidi, glicolipidi, cere e steroidi.
Acidi nucleici: struttura dei nucleotidi, molecole di RNA e di DNA.
Attività sperimentale: saggi di riconoscimento delle biomolecole.
STRUTTURA E FUNZIONI DELLA CELLULA
Teoria cellulare, forma e dimensioni della cellula. Procarioti ed Eucarioti. Osservazioni del mondo
cellulare: microscopi ottici ed elettronici
Struttura della membrana e della parete cellulare. Il nucleo. Il citoplasma. Struttura e funzioni del
reticolo endoplasmatico, dei lisosomi, degli apparati di Golgi, dei cloroplasti, dei mitocondri del
citoscheletro, delle ciglia e dei flagelli; dei corpi basali, dei centrioli.
Attività sperimentale: osservazioni al microscopio di cellule vegetali.
SCAMBI ENERGETICI NELLE CELLULE- COMUNICAZIONI CELLULA-AMBIENTE
Energia e organismi viventi. Metabolismo cellulare, anabolismo e catabolismo. Reazioni
esoergoniche ed endoergoniche. La molecola di ATP: struttura, ruolo, funzioni Gli enzimi: energia
di attivazione, catalizzatori, caratteristiche strutturali degli enzimi, ruolo dei cofattori. Sequenze
biochimiche.
Membrana cellulare: doppio strato lipidico, proteine integrali di membrana, glicolipidi e
glicoproteine, modello a mosaico fluido. Trasporto passivo: diffusione, osmosi, diffusione facilitata.
Trasporto attivo, pompa Na-K. Trasporto mediato da vescicole: endocitosi ed esocitosi.
Attività sperimentale: osservazione del fenomeno di diffusione ed osmosi
METABOLISMO ENERGETICO
Organismi autotrofi ed eterotrofi. Vie metaboliche. Reazioni di ossidoriduzione. Trasportatori di
elettroni NADH e FADH2.
Glicolisi. Fermentazione lattica ed acetica. Respirazione cellulare: reazione generale.mitocondri,
ossidazione dell’acido piruvico, ciclo di Krebs, trasporto finale degli elettroni, accoppiamento
chemiosmotico. Bilancio energetico. Vie cataboliche.
La fotosintesi: reazioni luce dipendenti, cloroplasti, fotosistemi. Reazioni luce indipendenti: ciclo di
Calvin.
Attività sperimentale: osservazioni al microscopio di cellule di lievito e del processo di
fermentazione.
DIVISIONE CELLULARE E RIPRODUZIONE DEGLI ORGANISMI
Mitosi, divisione cellulare nei procarioti, scissione binaria.
Divisione cellulare negli Eucarioti. Ciclo cellulare. Fasi della mitosi. Citodieresi. Mitosi e
riproduzione asessuata.
Meiosi e riproduzione sessuata. Aploide e diploide Fasi della meiosi. Meiosi e ciclo vitale. Meiosi
nella specie umana. Meiosi e variabilità genetica. Errori nel processo meiotico
GENETICA MENDELIANA
Nascita della genetica. Metodo sperimentale di Mendel. Legge della segregazione. Genotipo e
fenotipo, testcross, quadrati di Punnet. Legge dell’assortimento indipendente. Malattie genetiche
umane causate da geni recessivi e dominanti.
LA STORIA E L’EVOUZIONE DEI VIVENTI
Fissismo, creazionismo, catastrofismo, attualismo. Nascita delle teorie evolutive. La teoria
evolutiva di Lamarck. Darwin e la teoria dell’evoluzione per selezione naturale. Le prove
dell’evoluzione. La teoria sintetica dell’evoluzione: genetica mendeliana ed evoluzione.
Ipotesi sull’origine della vita: tappe fondamentali dell’evoluzione dai primi organismi procarioti
alla varietà dei viventi odierna, la fotosintesi, la cellula eucariote (teoria endosimbiontica), la
pluricellularità. Criteri filogenetici per la classificazione dei viventi.
BIODIVERSITA’
Domini e Regni biologici: criteri di classificazione.
I Procarioti: principali caratteristiche (modalità di nutrimento, varietà di forme, modalità di
locomozione); ruoli ed importanza dei Procarioti. Gli Archeobatteri.
Regno dei Protisti: le “innovazioni”, cellula Eucariote. Tipi di riproduzione. Varietà dei Protisti:
protozoi, funghi mucillaginosi e muffe d’acqua, alghe unicellulari e pluricellulari
Regno Piante. Caratteristiche generali e ciclo vitale delle piante non vascolari (Briofite, Epatiche)
Le prime piante vascolari: caratteristiche generali e ciclo vitale di Felci, Licopodi, Equiseti.
Le piante con semi: caratteristiche generali e ciclo vitale delle Gimnosperme. Il seme.
Caratteristiche generali e varietà delle Angiosperme: monocotiledoni e dicotiledoni. Il fiore ed il
frutto.
Regno Funghi: caratteristiche generali e modalità di nutrimento (funghi saprofiti, parassiti,
simbionti). I licheni.
Regno Animale: cenni sulle caratteristiche generali e la struttura corporea d’invertebrati e
vertebrati.
Roma, 11/06/2013
L’insegnante
(Prof.ssa Cecilia Sequi)
Per gli studenti