Percorso di ricerca-azione A.s. 2009-2010 classe II sez. A IPSS “S. De Lilla” – Bari “Dentro la vita” (dal macroscopico al microscopico) Prof.ssa Miralma Serio - Tutor ISS Gli esseri viventi…… Contesto di senso: In giro per la scuola: osserviamo ……. Elenchiamo 5 diversi “tipi” (concetto di senso comune) di esseri viventi presenti nell’ambiente scolastico esterno ed interno. Domande stimolo: Appartengono alle stesse categorie? Cosa li accomuna? Cosa li differenzia? Dividiamoli in gruppi per affinità In giro per la scuola: osserviamo ……. Classificazione dei viventi Confronto – riflessione - condivisione Confrontiamo un gatto con una piantina e un fungo…… Caratteristiche differenziali (autotrofo/eterotrofo; ……….) Concetto operativo condiviso Gli esseri viventi osservati appartengono a regni differenti: animale - vegetale – funghi ________________ Esistono altri organismi viventi visibili/non visibili ad occhio nudo appartenenti a regni diversi? Esseri viventi a confronto…… Cri-cri Didattica laboratoriale Esploriamo il laboratorio scolastico Quali strumenti / attività ci possono aiutare a comprendere come è fatto e come funziona un organismo vivente? Modelli anatomici – diapositive stereomicroscopio - microscopio Vetrini allestiti Nel nostro piccolo laboratorio… Organizzazione strutturale di un essere animale per livelli Partiamo dal livello superiore: ORGANISMO (osservazione macroscopica esterna) Quali strutture possiamo osservare macroscopicamente all’interno di un organismo animale (corpo umano)? Qual è la loro funzione? APPARATI (osservazione macroscopica interna) modelli anatomici - immagini) ORGANI (osservazione macroscopica interna modelli anatomici – immagini organi isolati da animali) I modelli anatomici e gli organi isolati dal vitello Calcoliamo la densità di un tessuto… Fegato – polmone – cuore - osso Organizzazione strutturale di un essere vivente per livelli Come è fatto un organo (fegato), una struttura (osso), un rivestimento (pelle), un muscolo all’interno? TESSUTI (animali e vegetali) osservazione microscopica: - Immagini - vetrini già allestiti (sangue, tessuto nervoso, tessuti vegetali…..) - allestimento di preparati su vetrino ( fegato, osso, pelle, cartilagine, epidermide di cipolla) Vetrini già allestiti Radice di mais Sangue umano Cervello bovino I nostri preparati… epidermide di cipolla fegato bovino muscolo bovino Epicarpo di pomodoro Pelle umana Osso di pollo Cartilagine di pollo Organizzazione strutturale di un vivente per livelli DAL MACRO al MICRO CELLULE Le cellule sono tutte uguali? Che dimensioni hanno? Qual è la forma di una cellula? Che differenza c’è tra cellula e organismo? osservazione microscopica: - Immagini e vetrini già allestiti - plastici - allestimento di preparati su vetrino: Cellule animali (mucosa buccale) cellule vegetali ( cipolla, foglia, alga, muschio) funghi (lieviti e muffe di substrati alimentari) protisti ( acqua di stagno) batteri (yogurt, terreno, acqua di stagno) OSSERVAZIONE E CONFRONTO I nostri preparati… cellule animali e vegetali Cellule di mucosa buccale umana Il plastico Cellule di alga Cellule di epidermide di cipolla I nostri preparati… microrganismi: funghi - protisti - monera Lieviti (di birra) Muffe (su alimenti ) Paramecio (da vasca di pesci) Batteri (da acqua di stagno e yogurt) Organizzazione strutturale di un essere vivente per livelli STRUTTURE E ORGANELLI CELLULARI Cosa differenzia una cellula animale da una cellula vegetale? osservazione microscopica: - Immagini e plastici - allestimento di preparati su vetrino: nucleo membrana cellulare parete cellulare vacuolo plastidi (cloroplasti – amiloplasti – cromoplasti) OSSERVAZIONE E CONFRONTO I nostri preparati… Nuclei di cellule di epidermide di cipolla Pareti cellulari (poligonali)di epicarpo di pomodoro Membrane plasmatiche (contorni irregolari) in cellule di pelle umana I nostri preparati… Cloroplasti in cellule di alga ed elodea Cromoplasti in cellule di epicarpo di peperone Amiloplasti in cellule di banana Concetti operativi condivisi Tutti gli organismi viventi sono formati da cellule e contengono strutture che ne determinano la funzione. Esistono cellule diverse per dimensioni, forma, struttura Esistono cellule che da sole funzionano come un organismo. Esistono organismi unicellulari e pluricellulari Gli organismi viventi sono classificati in 5 regni Organizzazione strutturale di un essere vivente per livelli MACROMOLECOLE BIOLOGICHE Di che cosa sono fatte le cellule? Quali sono le “molecole della vita”? CARBOIDRATI LIPIDI PROTEINE ACIDI NUCLEICI Ricerca e riconoscimento in tessuti vegetali ed animali mediante sistemi cromatici di rivelazione /identificazione e tecniche di estrazione Ricerca di carboidrati nei tessuti vegetali Riconoscimento di carboidrati in tessuti vegetali mela e cipolla Zuccheri semplici (monosaccaridi) (identificazione con reattivo di Fehling) patata e banana Zuccheri complessi (amidi) (identificazione con liquido di Lugol) Ricerca e riconoscimento di lipidi in tessuti animali Presenza di lipidi in tessuto adiposo di suino (identificazione con colorante Sudan lV) Ricerca e riconoscimento di proteine in cellule animali Presenza di proteine nell’albume (identificazione con reattivo al biureto) Estrazione di acidi nucleici da tessuti vegetali Estrazione da banana con: detersivo a caldo succo d’ananas alcool etilico Organizzazione strutturale di un essere vivente per livelli BIO-ELEMENTI C’è acqua in un organismo vivente? Quali elementi chimici sono presenti nella materia vivente? Ricerca dell’ACQUA Ricerca del CARBONIO e dell’IDROGENO Riconoscimento di AZOTO e FOSFORO Riconoscimento di altri elementi ( Calcio – Sodio – Potassio) in tessuti vegetali e animali mediante sistemi cromatici di rivelazione/identificazione e tecniche di estrazione. Ricerca di acqua nella materia vivente qualitativa Presenza di acqua rilevata con cloruro di cobalto (rosa se idratato) quantitativa Quantità di acqua (%) rilevata dopo essiccazione Ricerca di carbonio e idrogeno Per combustione della sostanza organica si liberano: idrogeno (identificato Per condensazione di acqua) e carbonio che rende torbida l’acqua di calce. Riconoscimento di elementi Riconoscimentio di elementi: sodio (giallo), potassio (violetto), calcio (rosso), con saggio alla fiamma di foglie essiccate ed incenerite Riconoscimento di elementi Filtrazione di sospensione di foglie incenerite. Riconoscimento di fosforo mediante precipitazione con molibdato ammonico. Riconoscimento di elementi Presenza di azoto nelle proteine. Identificazione: i vapori che si liberano riscaldando una soluzione di albume con acqua di calce colorano in blu una cartina indicatrice di pH). Concetti operativi condivisi I più piccoli costituenti della materia vivente sono gli stessi della materia inanimata (atomi e molecole, elementi e composti) Essi sono però organizzati a formare biomolecole e strutture organiche tipiche della materia vivente e responsabili delle sue caratteristiche funzionali. TRAGUARDI DI COMPETENZA Un organismo vivente è un sistema con un’organizzazione strutturale che può essere descritta da livelli di complessità crescenti. La struttura di un organismo o delle sue parti componenti è strettamente correlata alle funzioni svolte. Le analogie e le differenze tra gli esseri viventi sono espressione dei concetti di unitarietà e diversità della vita che si possono ricondurre a modelli di riferimento. VERTICALITA’ La conoscenza delle caratteristiche e dell’organizzazione strutturale di un sistema vivente consentono di comprendere e fare previsioni sull’organizzazione funzionale e sui meccanismi che controllano i processi vitali (aspetti fisiologici, patologici e di relazione con l’ambiente).