DISCIPLINA: SCIENZE NATURALI PROGRAMMA DI BASE – OBIETTIVI MINIMI - TIPOLOGIA DI PROVA Classe 1^ 2^ 3^ 4^ 5^ (ammissione all'esame di stato Liceo Linguistico) CONTENUTI: BIOCHIMICA 1 Le biomolecole. I carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi. I lipidi: acidi grassi saturi e insaturi. I trigliceridi e i fosfolipidi. Le proteine: gli aminoacidi e il legame peptidico. Le strutture delle proteine. Gli enzimi. La denaturazione delle proteine. Gli acidi nucleici: il nucleotide. Basi azotate puriniche e pirimidiniche. DNA e RNA La molecola dell’ATP La struttura del DNA e degli RNA La sintesi proteica: trascrizione e traduzione. Lo splicing 2 Il metabolismo. Anabolismo e catabolismo. La respirazione cellulare: glicolisi, ciclo di Krebs, fosforilazione ossidativa. I trasportatori di elettroni: NAD e FAD La fotosintesi. I pigmenti foto sintetici. La fase luminosa e la fase oscura. Il NADP La fermentazione lattica e alcolica 3 La regolazione metabolica: il controllo della glicemia. 4 Gli enzimi di restrizione. Tecniche elettroforetiche. DNA ricombinante L’ingegneria genetica. Gli OGM. Clonaggio e clonazione. Alcune applicazioni biotecnologiche SCIENZE DELLA TERRA 5 Struttura a strati della Terra Il flusso di calore. La geoterma Il campo magnetico terrestre Il paleomagnetismo. Le anomalie magnetiche Crosta oceanica e crosta continentale L’isostasia La deriva dei continenti. Le dorsali oceaniche. Le fosse oceaniche. Le placche litosferiche. L’orogenesi. La tettonica delle placche L’espansione dei fondali oceanici. La subduzione. La prova indipendente Celle convettive e punti caldi 6 L’atmosfera terrestre La struttura a strati dell’atmosfera Riscaldamento globale ed effetto serra Moti millenari Le variazioni climatiche OBIETTIVI MINIMI: BIOCHIMICA 1 Argomenta circa le biomolecole Associa alla molecola del glucosio lo specifico gruppo funzionale, la struttura molecolare lineare e ciclica Associa ai polisaccaridi la propria funzione Attribuisce alla presenza del doppio legame covalente la differenza tra gli acidi grassi insaturi e saturi Distingue i trigliceridi dai fosfolipidi per le diverse funzioni, per il comportamento polare/apolare legato alle differenze strutturali Rappresenta la formula generale dell’aminoacido. Ricava il legame peptidico dalla reazione di condensazione tra il gruppo amminico e il gruppo carbossilico. Attribuisce alla struttura proteica la sequenza aminoacidica, la presenza di tratti di catena con conformazione ad α-elica e β-foglietto, il risultato delle deboli interazioni che rendono complessa la struttura tridimensionale a cui è attribuita la funzione specifica. Attribuisce agli enzimi la funzione catalitica. Disegna la forma sintetica del nucleotide. Distingue le basi azotate puriniche dalle pirimidiniche per la diversa struttura a singolo o a doppio anello condensato. Attribuisce all’ATP la funzione di trasduttore energetico. Argomenta circa la struttura del DNA e degli RNA. Definisce la duplicazione del DNA semiconservativa e la associa all’azione catalitica della DNApolimerasi Distingue i tre tipi di RNA per il diverso ruolo all’interno della sintesi proteica. Considera la trascrizione la fase di espressione dell’informazione genetica nel linguaggio nucleotidico, la traduzione come la fase di espressione nel linguaggio aminoacidico, la sintesi proteica come la trasformazione del linguaggio biomolecolare Associa il codice genetico all’organizzazione in triplette e, quest’ultime, alla capacità di codificare aminoacidi. Percepisce il significato filogenetico della ridondanza del codice genetico rispetto al numero di aminoacidi. Colloca nei ribosomi il luogo di formazione dei polipeptidi e, nell’apparato di Golgi, il luogo di maturazione della proteina Associa lo splicing alla capacità di diversificare una stessa informazione genetica nei diversi distretti cellulari. 2 Descrive, guardandole sul libro di testo, le tappe della glicolisi e del ciclo di Krebs per ciò che concerne l’ossidazione/riduzione dei substrati e dei trasportatori di elettroni, la produzione di ATP. Associa a NAD, FAD, NADP la capacità di trasportare elettroni ad alta energia. Considera il trasporto degli elettroni origine del potenziale elettro-chimico che determina la serie di trasformazioni energetiche, fino a quella che, all’interno dell’ATP-sintasi, accumula energia chimica nelle molecole di ATP Attribuisce all’ossigeno molecolare la capacità di ossidare la catena di trasporto per garantire continuità al processo di formazione di ATP Attribuisce alla clorofilla la capacità di permettere la fotosintesi. Descrive le tappe della fotosintesi guardando la rappresentazione dei fotosistemi e del ciclo di Calvin sul libro di testo. Considera i fotosistemi capaci di assorbire l’energia luminosa per la riduzione della clorofilla e la formazione del potenziale elettro-chimico che origina ATP e NADPH; l’acqua per la funzione di ripristinare il contenuto elettronico della clorofilla; per la produzione di ossigeno gassoso. Associa il ciclo di Calvin al processo anabolico che produce glucosio. Attribuisce alla fermentazione l’ossidazione parziale del substrato e, alla riduzione/ossidazione del NAD, l’estrazione di energia/rigenerazione del processo. Distingue la fermentazione lattica da quella alcolica per il diverso prodotto finale. 3 Descrive il ruolo antagonista degli ormoni insulina e glucagone nel controllo della glicemia. 4 Attribuisce agli enzimi di restrizione la capacità di ottenere frammenti di restrizione specifici per ciascun tipo di enzima. Associa alle tecniche elettroforetiche la possibilità di separare i frammenti di restrizione con peso molecolare diverso Argomenta circa la capacità di ottenere DNA ricombinante. Attribuisce alle tecniche di ingegneria genetica la potenzialità di ottenere ricombinanti da applicare in ambiti diversi ma anche il rischio di diffondere le resistenze agli antibiotici. Associa il clonaggio alle tecniche che portano alla formazione di OGM e la clonazione a tecniche di riproduzione di cloni Argomenta circa alcune applicazioni delle biotecnologie SCIENZE DELLA TERRA 5 Associa alla graduale differenza di densità delle rocce la prova della separazione gravimetrica e, alla stratificazione terrestre, le discontinuità sismiche. Attribuisce il flusso termico terrestre alla presenza di isotopi radioattivi e la disomogeneità termica alla disomogenea distribuzione degli stessi Descrive la geoterma guardando il grafico sul libro di testo. Modellizza il campo geomagnetico facendo riferimento alle correnti di cariche elettriche del nucleo esterno. Attribuisce alle anomalie magnetiche dei fondali oceanici l’inversione di polarità del campo geomagnetico Distingue la crosta oceanica da quella continentale per densità delle rocce, tipi di rocce. Attribuisce ai movimenti verticali degli strati terrestri gli aggiustamenti isostatici conseguenti alle variazioni di spessore e di densità degli strati rocciosi Giustifica la teoria della deriva dei continenti mediante punti di forza come le prove biogeografiche e geologiche e punti di debolezza come l’incapacità di individuare il motore della deriva Argomenta circa la presenza delle placche litosferiche associando ai diversi tipi di margine le dinamiche terrestri di vulcanismo e dei terremoti Giustifica l’espansione dei fondali oceanici mediante la prova indipendente: età delle rocce oceaniche, anomalie magnetiche, spessore del sedimento. Argomenta circa le celle convettive facendo riferimento alla variazione di densità delle masse rocciose conseguente alle variazioni termiche Associa ai punti caldi la presenza di colonne di calore intraplacca 6 Argomenta circa la composizione chimica e la struttura a strati dell’atmosfera Considera l’anidride carbonica il gas serra principale. Associa all’effetto serra la potenzialità di garantire la vita e al suo rapido incremento la capacità di indurre importanti variazioni metereologiche Argomenta circa la precessione degli equinozi, le nutazioni, l’aumento di eccentricità del piano orbitale. Associa i moti millenari alle variazioni climatiche. Deduce le variazioni climatiche da grafici di temperatura e di concentrazione dell’anidride carbonica. TIPOLOGIA DI PROVA: SCRITTA ORALE PRATICA