Liceo statale “A. Volta” di Colle di Val d`Elsa, sezione classica

Liceo statale “A. Volta” di Colle di Val d’Elsa, sezione
classica, classe IV sez. A, a.s. 2014-2015
Prof. Marco Rustioni
Scienze Naturali
Chimica
Introduzione ai composti e alla nomenclatura chimica. Molecole, composti, valenza e
stato di ossidazione. Concetto di elettronegatività e legami covalenti e ionico. La tavola
periodica e delle caratteristiche dei singoli elementi con particolare riferimento al concetto
di elettronegatività. Molecole e legami. Introduzione alla nomenclatura chimica. Criteri
IUPAC, tradizionale e di Stock. Le stte regole per assegnare il numero di ossidazione agli
elementi nei composti. Le eccezioni. Classificazione dei composti inorganici: elementi
e reattività con acqua e ossigeno. Composti binari: ossidi, idruri di metalli e non metalli,
idracidi e sali binari. Composti ternari: idrossidi, acidi ternari e sali ternari. Sali acidi e
numero di anioni generati dagli acidi. Le reazioni chimiche: le reazioni (equazioni)
chimiche. Reagenti e prodotti: la conservazione della massa, bilanciamento e coefficienti
stechiometrici. calcoli e regole per il bilanciamento. Le reazioni: concetto di reagente
limitante e in eccesso. La resa delle reazioni: resa effettiva e teorica. La classificazione
delle reazioni chimiche: eso- ed endoenergetiche. Reazioni di sintesi, decomposizione,
scambio e doppio scambio. Le reazioni di sintesi e quelle di decomposizione: formazione
di acqua e liberazione di ossigeno e anidride carbonica. Le soluzioni: soluto e solvente.
Gli aspetti qualitativi delle soluzioni. La concentrazione delle soluzioni e gli aspetti
quantitativi; % V/V , P/P e ppm.. Il concetto di molarità, molalità e frazione molare. La
diluizione delle soluzioni. Le proprietà colligative delle soluzioni. Soluto e solvente;
innalzamento ebullioscopico e abbassamento crioscopico. La tensione di vapore e la
legge di Raoult. La termochimica: i trasferimenti energetici e il ruolo della termodinamica.
Sistemi aperti, chiusi e isolati. I trasferimenti energetici: reazioni eso- ed endotermiche.
Energia potenziale (chimica) e cinetica (termica). Le funzioni di stato. La spontaneità dei
processi naturali con particolare riferimento alle reazioni chimiche: entalpia, entropia e
energia libera di Gibbs.Il ruolo delle temperatura assoluta. La velocità delle reazioni
chimiche: la costante e l'equazione che lega la trasformazione dei reagenti nei prodotti.
Fattori che influenzano la velocità delle reazioni chimiche (natura dei reagenti,
temperatura, superficie di contatto e catalizzatori) e teoria degli urti.
Biologia (anatomia umana)
Introduzione all'anatomia e alla fisiologia umana: livelli organizzativi: dalla cellula
all'organismo attraverso tessuti, organi e apparati/sistemi. Tessuto epiteliale,
connettivo, muscolare e nervoso. Introduzione ai diversi apparati e sistemi: tegumentario,
scheletrico, muscolare, nervoso, endocrino, cardiovascolare e respiratorio, linfatico,
digerente e urogenitale. Differenza tra organi pieni, cavi, pari e impari. Il ruolo del
parenchima. Organi cavi e tuniche. Lo studio del corpo umano e la sua
ripartizione in porzioni secondo piani: mediano, orizzontale e frontale. Lo scheletro
umano, generalità e funzioni. Scheletro craniale, post-craniale e appendicolare. La
struttura microscopica: il ruolo degli osteoblasti, osteociti e osteoclasti; osteone (canali di
Havers) e trabecole. La struttura macroscopica delle ossa: diafisi, epifisi, metafisi, peri- ed
endostio, cartilagine articolare e cavità midollare. ossa piatte, lunghe e corte. Osso
compatto e spugnoso. Il cranio: neurocranio e cranio facciale (splancnocranio). I denti:
dentatura decidua e definitiva, formula dentaria. I muscoli coinvolti nella masticazione. La
colonna vertebrale: numero delle vertebre e regioni vertebrali. La gabbia toracica: struttura
e funzione. Cinto scapolare e pelvico: scheletro appendicolare, arti superiori e inferiori:
anatomia a funzioni. Anatomia umana letta in senso evolutivo: il contributo del
confronto con le scimmie antropomorfe e con i fossili dell'Africa: il ruolo del cranio, dei
denti, del bacino, del femore e dell'astragalo per ricostruire la storia evolutiva dell'umanità.
La collocazione di Homo sapiens nel sistema naturale. Approfondimento
sull'endoscheletro dei mammiferi. Dallo scheletro idrostatico a quello interno: dai
cefalocordati ai vertebrati attraverso gli urocordati. Il sistema nervoso: la struttura del
neurone: corpo cellulare, dendriti e assone. Neuroni e nevroglia. Neuroni motori (fibre
efferenti), sensoriali (fibre afferenti) e associativi. La conduzione dell'impulso nervoso:
depolarizzazione di membrana e potenziale d'azione: il ruolo degli ioni sodio e potassio.
La struttura della sinapsi e il ruolo dei neurotrasmettitori eccitatori e inibitori. Eccitazione ,
inibizione e integrazione del segnale. SNC; encefalo e midollo spinale. Il midollo spinale e
la distribuzione della sostanza grigia e bianca. SNC e ventricoli cerebrali: telencefalo,
diencefalo, tronco cerebrale e cervelletto. Encefalo e attività di integrazione: dal lobo
frontale e quello occipitale. Solchi (scissure) e circonvoluzioni. Area motoria e sensoriale.
Approfondimento sulla corteccia visiva occipitale e quella temporale del linguaggio (Broca
e Wernicke). Il sistema limbico e il controllo dell'apprendimento, della memoria e delle
emozioni. Il SNP e la struttura dei nervi. Riflessi e sistema nervoso autonomo simpatico e
parasimpatico. L’apparato digerente: anatomian e fisiologia. I gruppi alimentari e il ruolo
della digestione chimica dei differenti enzimi: polisaccaridi, proteine, lipidi e acidi nucleici.
Dal sistema digerente incompleto delle planarie a quello completo di anellidi e omeotermi.
Il tubo digerente nei fitofagi e nei carnivori: compartimenti specializzati e differenze nelle
lunghezze dei tratti specializzati. Lo stomaco quadriloculare dei ruminanti. Il tratto
digerente umano e dieta onnivora: gli organi accessori come fegato e pancreas. La
masticazione: lingua, denti e ghiandole salivari. Muscoli masticatori: esofago e epiglottide.
Stomaco: cardias, piloro e chimo. Ruolo dell'acidità gastrica. Duodeno, fegato e pancreas.
Intestino tenue: villi, microvilli. Attività ormonale dello stomaco e del duodeno. Patologie
epatiche. Il crasso (colon, cieco e retto). Dieta: alimenti proteici, protettivi e energetici.
Macro- e micronutrienti. AGE e amminoacidi essenziali. Vitamine lipo- e idrosolubili. Il
sistema cardiovascolare: cuore e vasi. Dalla circolazione semplice e incompleta
dei pesci, a quella doppia e completa dei vertebrati omeotermi attraverso quella
incompleta degli anfibi e dei rettili. Il ciclo cardiaco: sistole e diastole. La conduzione
dell'impulso cardiaco: dal nodo seno-atriale alle fibre del Purkinje. Anatomia delle arterie,
arteriole, vene e venule. Capillari e circolo sistemico: arco aortico, vena porta e arteria
renale. Pressione sanguigna; sistolica e diastolica. Malattie cardiovascolari; controllo
dei fattori di rischio. Colesterolo, HDL e LDL. Le funzioni del sangue; dal trasporto al
coagulo. Composizione del sangue: plasma e corpi figurati; eritriciti, globuli bianchi e
piastrine. Il tessuto emopoietico e le cellule staminali pluripotenti. Scambi capillari e
differenza di pressione: il ruolo dei capillari linfatici. I gruppi sanguigni del sistema
AB0 fattore Rh. Il linfatico anatomia e funzioni) e le difese immunitarie aspecifiche,
semispecifiche e specifiche. Il sistema linfatico: organi e vasi: midollo osseo rosso, timo,
linfonodi, milza, tonsille placche di Peyer e appendice. Anatomia e funzione del: midollo
osseo, del timo, dei linfonodi e della milza. Cenni sull’apparato riproduttore: organi
sessuali primari (gonadi) e secondari. Principali differenze anatomo-fisiologiche tra
maschio e femmina nella specie Homo sapiens.
Attività di laboratorio e approfondimento
Uso del laboratorio per approfondimenti di anatomia umana e per esperimenti di chimica
soprattutto per sperimentazioni legate alle reazioni e alle soluzioni. In particolare, per le
lezioni di anatomia, sono state usate presentazioni power point scaricate dal sito My
Zanichelli e altre costruite appositamente dall’insegnante.
Testi di riferimento
Mader Sylvia S. , “Immagini e concetti della biologia, biologia molecolare, genetica,
evoluzione, il corpo umano”, prima edizione marzo 2012, edizioni Zanichelli (in particolare
da pag. 294 fino al paragrafo 3.11 pag. 329).
Valitutti G., Falasca M., Tifi A. e Gentile A. , “Chimica, concetti e modelli, dalla mole
all’elettrochimica”, prima edizione febbraio 2012, volume unico, edizioni Zanichelli.
Colle di val d’Elsa (SI), 08-06-2015
Prof. Marco Rustioni