LICEO DELLE SCIENZE UMANE/ARTISTICO “GIOVANNI PASCOLI” L.E.S. Anno scolastico 2013-2014 DISCIPLINA: SCIENZE NATURALI (CHIMICA-SCIENZE DELLA TERRA) INSEGNANTE: PELLIZZARI MICHELA e VERA MERZARIO CLASSE: IA ORE SETTIMANALI: 3 CHIMICA MODULI MISURE E GRANDEZZE MATERIA ED ENERGIA ATOMI ED ELEMENTI LEGGI E MODELLI ATOMICI CONTENUTI Concetto di misura Unità di misura e sistema internazionale Grandezze intensive ed estensive Massa, volume, densità e temperatura La materia e le sue classificazioni Le proprietà fisiche della materia Stati di aggregazione della materia Passaggi di stato grafici e relativi grafici Le tecniche di separazione dei miscugli Le trasformazioni chimiche e fisiche della materia Gli elementi e i loro simboli La tavola periodica Regola dell'ottetto e valenza L'elettronegatività Come si scrive una formula Come si scrive e si bilancia una reazione Leggi ponderali di Lavoisier e Proust Modello atomico di Dalton, Thomson e Rutherford Concetto di isotopo, numero atomico, numero di massa ATTIVITA’ LABORATORIALI Calcolo della densità di alcuni oggetti ed identificazione della sostanza costituente attraverso confronto con tabella delle densità. Applicazione di tecniche di separazione a miscugli: - distillazione -filtrazione - cromatografia - decantazione - centrifugazione -imbuto separatore; Osservazione di trasformazioni chimiche e fisiche e confronto. Reattività di metalli del primo gruppo con l’acqua. Conducibilità elettrica e del calore dei metalli e confronto con non metalli. SCIENZE DELLA TERRA MODULI SISTEMA TERRA MOTI DELLA TERRA L’UNIVERSO IL SISTEMA SOLARE L’ ACQUA E LA VITA LE ACQUE MARINE LE ACQUE CONTINENTALI CONTENUTI Concetto di sistema Sistema terra Metodi di indagine delle scienze della Terra Moti della Terra. Sistema Terra -Luna La Sfera celeste. Le caratteristiche delle stelle e la loro luminosità. La radiazione elettromagnetica. La posizione delle stelle. I raggruppamenti di stelle: le galassie. L’origine dell’Universo Il Sistema solare. Il Sole. Le leggi di Keplero. La legge della gravitazione universale. Pianeti terrestri e pianeti gioviani. I corpi minori. Sistema geocentrico e sistema eliocentrico. Le proprietà dell’acqua. L’acqua come risorsa. Le caratteristiche delle acque marine. I movimenti delle acque marine L’azione morfologica delle acque marine. Il ciclo dell’acqua. La falda idrica. Le caratteristiche dei fiumi. ATTIVITA’ LABORATORIALI Laboratorio di orientamento Laboratorio multimediali ed utilizzo del programma Stellarium® LICEO DELLE SCIENZE UMANE/ARTISTICO “GIOVANNI PASCOLI” L.E.S. Anno scolastico 2013-2014 DISCIPLINA: SCIENZE NATURALI (BIOLOGIA-CHIMICA) INSEGNANTE: PELLIZZARI MICHELA e VERA MERZARIO CLASSE: II A ORE SETTIMANALI: 3 Dagli organismi alle cellule MODULI ATTIVITA’ LABORATORIALI CONTENUTI Caratteristiche Metabolismo comuni a tutti gli Omeostasi organismi viventi Reattività DNA, RNA Sistema complesso: cellula Riproduzione Evoluzione Caratteristiche del microscopio ottico Strumenti Il microscopio ottico e lo stereoscopio Potere di ingrandimento e di risoluzione Microscopi elettronici a trasmissione e a scansione Differenze strutturali tra cellule procariote ed La cellula procariote eucariote Struttura delle cellule batteriche Ricerche ed esposizioni relative alle principali patologie umane generate da batteri. Possibili vaccini. Definizione di nucleoide, capsula, pili e flagelli Suddivisione dei batteri in base alla morfologia e al metabolismo Origine delle cellule eucariote secondo la teoria La cellula eucariote endosimbiontica Peculiarità morfologiche e funzionali dei vari organuli cellulari: nucleo, apparato del Golgi, reticolo endoplasmatico, ribosomi, lisosomi, citoplasma, Osservazione al microscopio di cellule vegetali di felce e ciclo riproduttivo ( pareti, vacuolo e cloroplasti) , di foglie di mono e di dicotiledoni e di cellule animali. Osservazione di processi osmotici mitocondri, cloroplasti, vacuolo centrale. Gli involucri esterni: struttura della membrana cellulare; struttura e funzione della parete cellulare Protisti Caratteristiche principali dei vari organismi uni e pluricellulari Osservazioni al microscopio di microorganismi Funghi trovati Animali (Amaeba, Paramecium, Vorticella, Rotiferi, Vegetali in campioni d’acqua stagnante larve di insetti) Osservazione al microscopio di diversi organismi EUCARIOTI appartenenti al regno dei funghi: Boletus Concetto di simbiosi, parassitismo, commensalismo, edulis, mutualismo Cantharellus cibarius, Rhizopus, Penicillum. Osservazione con lo stereoscopio di talli lichenici: Usnea sp., Pseudoevernia furfuracea, Xanthoria parietina, Caloplaca sp., Lecidella sp., Physconia sp. Le basi chimiche della biologia Definizione di reazione chimica Reazioni chimiche Rappresentazione e bilanciamento di semplici reazioni chimiche Gli elementi Principali elementi che compongono i tessuti viventi biologicamente importanti Atomo di carbonio e scheletro carbonioso Il ruolo centrale Monomeri e polimeri del carbonio Differenza tra idrolisi e condensazione Principali gruppi funzionali I carboidrati 1. Principali monosaccaridi e disaccaridi determinati alimenti. 2. Polisaccaridi di riserva e di struttura di origine sia animale sia vegetale 1. Caratteristiche dei lipidi I lipidi 2. Struttura dei trigliceridi Individuazione delle biomolecole all’interno di 3. Fosfolipidi Individuazione delle biomolecole all’interno di determinati alimenti. 4. Cere 5. Steroidi 1. Struttura e tipi di amminoacidi Le proteine Individuazione delle biomolecole all’interno di determinati alimenti. 2. Formazione dei legami peptidici 3. I quattro livelli di organizzazione delle proteine 4. Enzimi 1. Struttura dei nucleotidi Nucleotidi 2. Molecole di RNA e DNA e relative funzioni e acidi nucleici 3. Concetto di gene 4. Composizione e funzione della molecola di ATP Laboratorio EURAC: DNA detective. Anatomia umana: principali tessuti, sistema muscolare e scheletrico. Neuroscienze. Principali cavità del corpo umanoe organi presenti al loro interno L’organizzazione Organismi ectotermi ed endotermi corporea Organizzazione strutturale degli esseri viventi dei mammiferi Tipi di tessuto epiteliale Tessuti TessutI connettivI del corpo umano Tessuto muscolare: scheletrico, cardiaco e liscio Tessuto nervoso Suddivisioni del sistema nervoso Neuroni e loro struttura Sistema nervoso centrale: encefalo e midollo spinale Sistema nervoso Sostanza bianca e sostanza grigia Tronco cerebrale Sistema nervoso periferico: nervi cranici e nervi spinali Sistema nervoso somatico Sistema nervoso autonomo: simpatico e parasimpatico Potenziale elettrico L’impulso Potenziale nervoso d’azione e potenziale di riposo Impulso nervoso e inversione di polarità della membrana assonica Basi ioniche del potenziale d’azione Ripolarizzazione della membrana assonica Propagazione dell’impulso nervoso; il periodo refrattario Sinapsi elettrica e propagazione dell’impulso La sinapsi Sinapsi chimica: spazio sinapticoe neurotrasmettitori Sinapsi eccitatorie e inibitorie:il fenomeno della sommazione Neurotrasmettitori Principali tipi di psicofarmaci: ansiolitici, antidepressivi, antipsicotici e antiparkinsoniani La percezione sensoriale Relazione tra stimoli sensoriali e cervello Diversi tipi di recettori sensoriale Localizzazione L’encefalo e funzioni delle principali regioni e romboencefalo Meningi Anatomia e mappatura della corteccia cerebrale; solchi e lobi Cervello destro e cervello sinistro: le aree di Broca e Wernicke Stili di apprendimento encefaliche: prosencefalo, mesencefalo Elaborazione Aree di elaborazione intrinseca e la formazione reticolare delle Sistema limbico informazioni e delle emozioni Sonno e cervello Memoria/e Neuroni specchio ed empatia Neuroplasticità Malattie Morbo di Alzheimer neurodegenerative Morbo di Parkinson e disturbi mentali Autismo Charles Darwin e le prove dell’evoluzione Verso 1. Breve biografia di Darwin la teoria evolutiva 2. Aristotele e la Scala Naturae 3. Concetto di creazionismo 4. Concezione creazionista di Carl von Linné (Carlo Linneo) Lo 1. Viaggio di Darwin e le sue conseguenze sulla sviluppo della teoria darwiniana formulazione della sua teoria 2. Concetto di selezione naturale 3. Punti «chiave» della teoria evolutiva Ereditarietà e genetica mendeliana Divisione cellulare I cromosomi e il ciclo cellulare La mitosi e la citodieresi La meiosi e la riproduzione sessuata Mendel e la genetica classica Leggi di Mendel Eccezioni alle leggi di Mendel Malattie genetiche Osservazione di alcune caratteristiche fenotipiche umane presenti nel gruppo classe LICEO DELLE SCIENZE UMANE/ARTISTICO “GIOVANNI PASCOLI” L.E.S. Anno scolastico 2013-2014 DISCIPLINA: SCIENZE NATURALI (BIOLOGIA-CHIMICA) INSEGNANTE: PELLIZZARI MICHELA e VERA MERZARIO CLASSE: II s ORE SETTIMANALI: 3 Dagli organismi alle cellule MODULI ATTIVITA’ LABORATORIALI CONTENUTI Caratteristiche Metabolismo comuni a tutti gli Omeostasi organismi viventi Reattività DNA, RNA Sistema complesso: cellula Riproduzione Evoluzione Caratteristiche del microscopio ottico Strumenti Il microscopio ottico e lo stereoscopio Potere di ingrandimento e di risoluzione Microscopi elettronici a trasmissione e a scansione Differenze strutturali tra cellule procariote ed La cellula procariote eucariote Struttura delle cellule batteriche Ricerche ed esposizioni relative alle principali patologie umane generate da batteri. Possibili vaccini. Definizione di nucleoide, capsula, pili e flagelli Suddivisione dei batteri in base alla morfologia e al metabolismo Origine delle cellule eucariote secondo la teoria La cellula eucariote endosimbiontica Peculiarità morfologiche e funzionali dei vari organuli cellulari: nucleo, apparato del Golgi, reticolo endoplasmatico, ribosomi, lisosomi, citoplasma, Osservazione al microscopio di cellule vegetali di felce e ciclo riproduttivo ( pareti, vacuolo e cloroplasti) , di foglie di mono e di dicotiledoni e di cellule animali. Osservazione di processi osmotici mitocondri, cloroplasti, vacuolo centrale. Gli involucri esterni: struttura della membrana cellulare; struttura e funzione della parete cellulare Protisti Caratteristiche principali dei vari organismi uni e Osservazioni al microscopio di microorganismi Funghi trovati Animali (Amaeba, Paramecium, Vorticella, Rotiferi, pluricellulari Vegetali EUCARIOTI Concetto di simbiosi, parassitismo, commensalismo, in campioni d’acqua stagnante larve di insetti) Osservazione al microscopio di diversi organismi appartenenti al regno dei funghi: Boletus mutualismo edulis, Cantharellus cibarius, Rhizopus, Penicillum. Osservazione con lo stereoscopio di talli lichenici: Usnea sp., Pseudoevernia furfuracea, Xanthoria parietina, Caloplaca sp., Lecidella sp., Physconia sp. Le basi chimiche della biologia Definizione di reazione chimica Reazioni chimiche Rappresentazione e bilanciamento di semplici reazioni chimiche Gli elementi Principali elementi che compongono i tessuti viventi biologicamente importanti Atomo di carbonio e scheletro carbonioso Il ruolo centrale Monomeri e polimeri del carbonio Differenza tra idrolisi e condensazione Principali gruppi funzionali I carboidrati 1. Principali monosaccaridi e disaccaridi determinati alimenti. 2. Polisaccaridi di riserva e di struttura di origine sia animale sia vegetale 1. Caratteristiche dei lipidi I lipidi 2. Struttura dei trigliceridi Individuazione delle biomolecole all’interno di 3. Fosfolipidi Individuazione delle biomolecole all’interno di determinati alimenti. 4. Cere 5. Steroidi 1. Struttura e tipi di amminoacidi Le proteine Individuazione delle biomolecole all’interno di determinati alimenti. 2. Formazione dei legami peptidici 3. I quattro livelli di organizzazione delle proteine 4. Enzimi 1. Struttura dei nucleotidi Nucleotidi 2. Molecole di RNA e DNA e relative funzioni e acidi nucleici 3. Concetto di gene 4. Composizione e funzione della molecola di ATP Anatomia umana: principali tessuti, sistema muscolare e scheletrico. Neuroscienze. Principali cavità del corpo umanoe organi presenti al loro interno L’organizzazione Organismi ectotermi ed endotermi corporea Organizzazione strutturale degli esseri viventi dei mammiferi Tipi di tessuto epiteliale Tessuti TessutI connettivI del corpo umano Tessuto muscolare: scheletrico, cardiaco e liscio Tessuto nervoso Suddivisioni del sistema nervoso Neuroni e loro struttura Sistema nervoso centrale: encefalo e midollo spinale Sistema nervoso Sostanza bianca e sostanza grigia Tronco cerebrale Sistema nervoso periferico: nervi cranici e nervi spinali Sistema nervoso somatico Sistema nervoso autonomo: simpatico e parasimpatico Potenziale elettrico L’impulso Potenziale nervoso d’azione e potenziale di riposo Impulso nervoso e inversione di polarità della membrana assonica Basi ioniche del potenziale d’azione Ripolarizzazione della membrana assonica Propagazione dell’impulso nervoso; il periodo refrattario Sinapsi elettrica e propagazione dell’impulso La sinapsi Sinapsi chimica: spazio sinapticoe neurotrasmettitori Sinapsi eccitatorie e inibitorie:il fenomeno della sommazione Neurotrasmettitori Principali tipi di psicofarmaci: ansiolitici, antidepressivi, antipsicotici e antiparkinsoniani La percezione sensoriale Relazione tra stimoli sensoriali e cervello Diversi tipi di recettori sensoriale Localizzazione L’encefalo e funzioni delle principali regioni e romboencefalo Meningi Anatomia e mappatura della corteccia cerebrale; solchi e lobi Cervello destro e cervello sinistro: le aree di Broca e Wernicke Stili di apprendimento Elaborazione Aree di elaborazione intrinseca e la formazione reticolare delle Sistema limbico informazioni encefaliche: prosencefalo, mesencefalo e delle emozioni Sonno e cervello Memoria/e Neuroni specchio ed empatia Neuroplasticità Malattie Morbo di Alzheimer neurodegenerative Morbo di Parkinson e disturbi mentali Autismo Charles Darwin e le prove dell’evoluzione Verso 1. Breve biografia di Darwin la teoria evolutiva 2. Aristotele e la Scala Naturae 3. Concetto di creazionismo 4. Concezione creazionista di Carl von Linné (Carlo Linneo) Lo 1. Viaggio di Darwin e le sue conseguenze sulla formulazione della sua teoria sviluppo della teoria darwiniana 2. Concetto di selezione naturale 3. Punti «chiave» della teoria evolutiva Ereditarietà e genetica mendeliana Divisione cellulare I cromosomi e il ciclo cellulare Osservazione di cellule in divisione mitotica. La mitosi e la citodieresi La meiosi e la riproduzione sessuata Mendel e la genetica classica Leggi di Mendel Eccezioni alle leggi di Mendel Malattie genetiche Osservazione di alcune caratteristiche fenotipiche umane presenti nel gruppo classe