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ISTITUTO VESCOVILE PARITARIO
NOLA (NAPOLI)
LICEO SCIENTIFICO CLASSE II
PROGRAMMA DI SCIENZE
Svolto nel corso dell'anno scolastico 2010 / 2011
Prof. Giovanni De Angelis
La Scienza della vita. Che cos’è la Biologia. Il metodo scientifico. Organizzazione gerarchica dei
viventi. Interazioni tra viventi ed ambiente. Le proprietà “emergenti” della vita: Riproduzione,
flusso di informazioni genetiche, flusso di energia, diversità di forme e uniformità di strutture,
evoluzione ed adattamento. Classificazione delle forme di vita. Tassonomia. Classificazione a
cinque regni e classificazione a tre domini
La chimica e la vita. Principi di chimica generale. Struttura della materia. Gli atomi. Elementi.
Gli isotopi. Elementi di struttura atomica. Elettroni ed energia. La disposizione degli elettroni. I
livelli energetici. Molecole e composti. Le reazioni redox. Il legame chimico (ionico e
covalente).
La vita e l’acqua. Importanza dell’acqua per i viventi. Struttura molecolare dell’acqua.
Proprietà fisiche e chimiche dell'acqua: coesione, tensione superficiale, polarità, legami a
idrogeno, calore specifico, potere solvente, soluzioni acquose acide e basiche. Il pH.
Le molecole biologiche. Il carbonio come elemento base della vita. Scheletri carboniosi e
gruppi funzionali. Le molecole della vita si formano per condensazione e si dissociano per
idrolisi. I carboidrati. Monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi: struttura e funzioni. I lipidi.
Grassi e oli, fosfolipidi, glicolipidi, cere e steroidi: struttura e funzioni. Le proteine: struttura e
funzioni. Nucleotidi e acidi nucleici: struttura e funzioni.
Le cellule. Numero, dimensioni e forma delle cellule. La teoria cellulare. Strumenti per
indagare il mondo cellulare: microscopi ottici ed elettronici. Laboratorio di Biologia:
esercitazioni con il microscopio ottico. Procarioti ed eucarioti. Eterotrofi ed autotrofi.
Strutture e funzioni della cellula eucariotica. La membrana plasmatica. La parete cellulare. Il
citoplasma. Il citoscheletro. Ciglia e Flagelli. Il sistema di membrane endocellulari. Il nucleo. Il
nucleolo. Il reticolo endoplasmatico liscio e ruvido. I ribosomi. Vescicole di trasporto.
L’apparato di Golgi. I lisosomi. I vacuoli. I mitocondri. I cloroplasti. Teoria dell’endosimbiosi.
Scambio di materiali attraverso la membrana cellulare. Gradienti e trasporto passivo.
Diffusione. Osmosi. Trasporto facilitato. Trasporto attivo. Trasporto mediato da vescicole
(endocitosi ed esocitosi). Giunzioni cellulari.
L’Energia nei sistemi viventi. Cos’è l’Energia? Le forme dell’energia e la prima legge della
termodinamica. L’entropia e la seconda legge della termodinamica. Il flusso di energia nei
viventi. Reazioni chimiche: cataboliche ed anaboliche, esoergoniche ed endoergoniche. Il
metabolismo. Reazioni accoppiate. Gli enzimi ed il loro ruolo nelle reazioni cellulari. Specificità
degli enzimi. La regolazione enzimatica. Meccanismo di azione degli enzimi. Cofattori e
coenzimi. La molecola energetica delle cellule: l'ATP. Ciclo ATP-ADP.
Energia dal Sole: la fotosintesi. L’energia del sole quale fonte per la vita. Caratteristiche della
luce solare e delle radiazioni. I pigmenti che catturano la luce. Relazione energetica tra
autotrofi ed eterotrofi. Le fasi della fotosintesi: cattura dell’energia luminosa (reazioni della
fase luminosa e loro prodotti); sintesi degli zuccheri (reazioni della fase oscura).
Energia dagli alimenti. Le reazioni del metabolismo che producono energia. Energia dai
carboidrati. Visione d’insieme della respirazione cellulare. Le reazioni redox. Trasportatori di
elettroni e protoni. Le vie biochimiche che permettono la liberazione dell’energia: la Glicolisi.
La reazione intermedia. Il ciclo di Krebs. La catena di trasporto degli elettroni. Sintesi dell'ATP e
bilancio energetico totale. Vie metaboliche anaerobiche e loro ruolo: La fermentazione alcolica
e lattica.
Il presente programma è stato presentato alla classe in data 09/06/2011