PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI
CLASSE 5^ Sez. E
A. S. 20015/2016
LA CHIMICA DEL CARBONIO
Proprietà del Carbonio, ibridazione, rappresentazioni delle molecole organiche .
Isomeria: isomeria di struttura; stereoisomeria: isomeria conformazionale sfalsata ed eclissata;
isomeria geometrica ( isomeria cis-trans); isomeria ottica (enantiomeria).
Scissione eterolitica ed omolitica di un legame covalente, reagenti nucleofili ed elettrofili.
Classificazione dei composti organici: i gruppi funzionali
GLI IDROCARBURI: classificazione.
Idrocarburi alifatici saturi:
Alcani: Nomenclatura. Isomeria di struttura; conformazione sfalsata ed eclissata. Proprietà fisiche.
Reazioni: combustione, alogenazione (sostituzione radicalica).
Cicloalcani: nomenclatura. Conformazione a sedia e a barca.
Idrocarburi alifatici insaturi:
Alcheni : nomenclatura. Proprietà fisiche e chimiche. Isomeria cis-trans degli alcheni.
Reazioni degli alcheni: reazione di addizione elettrofila. Esempi di addizione elettrofila: addizione di acidi
alogenidrici, addizione di alogeni, addizione di acqua ( idratazione). Reazione di idrogenazione.
La regola di Markovnikov
Alchini: nomenclatura.
Idrocarburi aromatici:
il benzene. Struttura del benzene. Reazioni del benzene: reazione di sostituzione elettrofila aromatica
(alogenazione, nitrazione)
GLI ALCOLI: nomenclatura. Proprietà fisiche e chimiche.
Reazioni: reazione di sostituzione nucleofila , reazione di eliminazione (disidratazione), reazione di
ossidazione, formazione di alcolati ( o alcossidi). I fenoli (aspetti generali)
ETERI: aspetti generali.
ALDEIDI E CHETONI: il gruppo carbonile. Proprietà chimiche e fisiche. Nomenclatura.
Reazioni principali: reazione di addizione nucleofila di alcoli, reazione di ossidazione e reazione di
riduzione.
ACIDI CARBOSSILICI: il gruppo carbossile; proprietà chimiche e fisiche. Nomenclatura.
Reazioni principali: reazione con basi forti e formazione di sali, reazione di sostituzione nucleofila
acilica.
Derivati degli acidi carbossilici: esteri: reazione di esterificazione, reazione di saponificazione.
Nomenclatura. Ammidi: aspetti generali.
AMMINE: struttura. Nomenclatura.
LE BIOMOLECOLE
Monomeri e polimeri. Condensazione e idrolisi.
CARBOIDRATI: funzioni e classificazione.
I monosaccaridi. La chiralità e le formule proiettive di Fischer. La struttura ciclica e le formule prospettiche
di Haworth. I disaccaridi: il saccarosio , il lattosio e maltosio. I polisaccaridi: amido, glicogeno, cellulosa.
I LIPIDI: funzioni e classificazione. Acidi grassi, trigliceridi, fosfolipidi. Cenni sugli steroidi (colesterolo).
AMMINOACIDI E PROTEINE: gli amminoacidi e il legame peptidico. Funzioni delle proteine. Struttura
primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine.
GLI ACIDI NUCLEICI: : funzione, i nucleotidi, il DNA e la sua struttura, RNA.
Il METABOLISMO
Anabolismo e catabolismo. L’ATP. Le vie metaboliche.
Gli enzimi: funzione. Come agiscono gli enzimi. La regolazione dell’attività enzimatica.
Cofattori e coenzimi.
Il metabolismo ( catabolismo) del glucosio:
la glicolisi. La fermentazione lattica e la fermentazione alcolica.
La respirazione cellulare: la decarbossilazione ossidativa del piruvato, il ciclo di Krebs (aspetti generali),
la fosforilazione ossidativa.
BIOTECNOLOGIE: concetti di base
Biotecnologie tradizionali e innovative. La tecnologia del DNA ricombinante, enzimi di restrizione.
Il clonaggio del DNA. Libreria genomica e libreria di cDNA. Elettroforesi su gel. La PCR.
SCIENZE DELLA TERRA
L’interno della Terra
Le onde simiche. L’utilizzazione delle onde sismiche per lo studio dell’interno del globo terrestre.
Le superfici di discontinuità e il modello a strati dell’interno della Terra.
La crosta terrestre continentale e oceanica: differenze di struttura e composizione litologica.
Il mantello: struttura e composizione. Il nucleo terrestre.
Il flusso termico terrestre. La temperatura interna della Terra: la geoterma.
Il campo magnetico terrestre
Le caratteristiche del campo geomagnetico.
Le variazioni del campo magnetico terrestre.
L’origine del campo magnetico terrestre: il modello della dinamo ad autoeccitazione.
La magnetizzazione delle rocce. Il paleomagnetismo: le anomalie magnetiche.
La dinamica interna della Terra
La teoria della deriva dei continenti di A. Wegener.
Le dorsali oceaniche e le faglie trasformi. Il meccanismo di espansione dei fondali oceanici.
La prova dell’espansione: le anomalie magnetiche.
Fosse oceaniche e archi vulcanici.
La teoria della Tettonica delle placche: le placche litosferiche e i loro margini: margini costruttivi, margini
distruttivi, margini conservativi.
Il motore dei movimenti delle placche litosferiche: i cicli convettivi nel mantello.
I punti caldi. Vulcanismo, sismicità e tettonica delle placche.
L’orogenesi.
Testi adottati:
Sparvoli e altri: “ Fondamenti di biochimica”- edizione Atlas
Pignocchino Feyles: “ Scienze della Terra”
Gli studenti
Il docente
Prof.ssa Edi Pietrelli
