sci. naturali - Liceo Mazzini

LICEO STATALE “G. MAZZINI” - LA SPEZIA
LICEO LINGUISTICO
LICEO DELLE SCIENZE UMANE
LICEO DELLE SCIENZE UMANE OPZIONE ECONOMICO-SOCIALE
Programma Finale
ANNO SCOLASTICO 2013/ 2014
Prof.
V.BELLONI
Materia SCIENZE NATURALI
Classe 2A; 2B; 2D
Contenuti
Leggi di: Lavoisier, Proust, Dalton; la regola dell’ottetto e la formazione dei legami chimici; i principali
legami chimici: covalente, ionico.
Le molecole biologiche: carboidrati, lipidi, proteine, enzimi, acidi nucleici, ATP.
La cellula: struttura e funzioni; teoria cellulare; cellula procariote ; cellula eucariote: membrana cellulare,
citoplasma, vacuoli e vescicole, ribosomi e reticolo endoplasmatico, apparato di Golgi, lisosomi, mitocondri,
nucleo; cellula animale e vegetale; passaggio di sostanze attraverso la membrana plasmatica; le cellule si
organizzano in tessuti; la riproduzione cellulare; mitosi; citodieresi; cromosomi. riproduzione asessuata e
sessuata. Meiosi.
La genetica: nascita, esperimenti di Mendel, leggi di Mendel, codominanza, determinazione del sesso,
mutazioni, malattie genetiche e cromosomiche, problemi di genetica; da Mendel alle nuove scoperte della
genetica; la biodiversità. L’origine della vita e l’evoluzione. La classificazione dei viventi. L’evoluzione
biologica dell’uomo.
Obiettivi, competenze
Competenze
–
–
–
–
–
-Sapere spiegare la regola dell’ottetto sulla tavola periodica
-sapere disegnare due atomi legati da legame covalente o ionico
Acquisire dimestichezza con i diversi livelli dell’organizzazione biologica
Comprendere che le cellule, le unità strutturali di tutti gli esseri viventi, sono esempi di sistemi biologici
complessi
Comprendere la composizione della materia quale combinazione di elementi di base
Cogliere l’importanza del ruolo centrale del carbonio nella costruzione delle molecole organiche
Comprendere che le diverse molecole organiche possono essere classificate in base ai rispettivi gruppi
funzionali
– Capire che la straordinaria complessità delle biomolecole deriva dall’assemblaggio di molecole piccole (i
monomeri) simili tra loro
– Capire in che modo avvengono i processi di assemblaggio e di demolizione delle macromolecole
– Comprendere la struttura dei carboidrati
– Comprendere i ruoli biologici dei polisaccaridi di riserva e di struttura
– Cogliere l’importanza biologica dei lipidi
– Acquisire informazioni di educazione alimentare a partire dalla struttura delle molecole lipidiche
– Comprendere le funzioni biologiche dei fosfolipidi, degli steroidi e delle cere
– Cogliere l’importanza biologica delle proteine distinguendo tra le loro molteplici funzioni
– Capire la struttura delle proteine
– Comprendere come la funzione di una proteina sia strettamente collegata alla sua specifica
configurazione
– Capire le caratteristiche dei quattro diversi livelli strutturali delle proteine
– Comprendere la funzione di trasferimento di energia da parte delle molecole di ATP
– Comprendere la struttura di base degli acidi nucleici, le molecole portatrici di informazioni per la
costruzione delle proteine
Saper elencare gli elementi chimici più frequenti che fanno parte di un organismo vivente
– Saper spiegare come avviene la liberazione di energia nella trasformazione dell’ATP in ADP
– Capire cosa differenzia le cellule eucariotiche da quelle procariotiche
– Comprendere la struttura generale delle cellule eucariotiche
– Comprendere la complessa struttura della membrana plasmatica mettendola in relazione con la capacità
della cellula di comunicare con l’ambiente esterno
– Capire le varie funzioni degli organuli interni alla cellula
– Comprendere come all’interno degli organismi viventi l’energia venga utilizzata e trasformata
Conoscenze
– le leggi di conservazione della massa, delle proporzioni definite e costanti (Proust), delle proporzioni
multiple (Dalton)
Regola dell’ottetto
Legame covalente semplice doppio triplo, polare e apolare; legame ionico
– Le dimensioni delle cellule e le loro unità di misura
– Struttura delle cellule procariotiche
– Struttura generale delle cellule eucariotiche e loro suddivisioni in compartimenti tramite
membrane
– Struttura della membrana plasmatica e il modello a mosaico fluido
– I reticoli endoplasmatici ruvido e liscio
– L’apparato di Golgi
– I lisosomi
– Il nucleo
– I vacuoli
– I cloroplasti e la trasformazione dell’energia solare in energia chimica
– I mitocondri e la trasformazione in molecole di ATP dell’energia contenuta negli alimenti
– Il citoscheletro
– La parete cellulare
–
–
–
–
–
–
–
–
Competenze
Cogliere l’importanza metabolica delle reazioni che assorbono oppure cedono energia
Comprendere le funzioni biologiche dell’ATP e degli enzimi
Comprendere l’importanza della specificità enzimatica
Comprendere le relazioni tra funzionalità degli enzimi e ambiente
Capire i meccanismi di diffusione, trasporto attivo e passivo
Comprendere il processo osmotico tra soluzioni con uguale o diversa concentrazione di soluti
Comprendere come le molecole di grandi dimensioni possono attraversare la membrana plasmatica
Comprendere il processo di riciclo di sostanze chimiche che avviene tra le cellule e l’ambiente
circostante
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Conoscenze
Reazioni esoergoniche ed endoergoniche
Il metabolismo
L’ATP e il processo di fosforilazione
L’attività enzimatica
Sito attivo e substrato
Le fasi del processo enzimatico relativo all’idrolisi del saccarosio
La permeabilità selettiva della membrana plasmatica
Le funzioni delle proteine di membrana
La diffusione secondo un gradiente di concentrazione
La diffusione facilitata e il trasporto passivo
Il trasporto attivo
L’osmosi
I processi di esocitosi, endocitosi, fagocitosi e pinocitosi
Competenze
– Comprendere i diversi tipi di riproduzione e come essi determinano le caratteristiche della prole
– Comprendere come avviene la divisione cellulare dei procarioti
– Comprendere la struttura dei cromosomi, così come appaiono nel processo mitotico, e che cosa si intende
per cromatidi fratelli
– Interpretare gli avvenimenti delle diverse fasi del ciclo cellulare
– Capire che le fasi della mitosi fanno parte di un processo continuo che ha come scopo una corretta
suddivisione del patrimonio genetico
– Comprendere che cosa sono i cromosomi omologhi e anche il loro ruolo nella riproduzione sessuata
– Capire che ogni gamete contiene un assetto cromosomico completo ma singolo
– Capire l’importanza della meiosi nella riproduzione sessuata
– Comprendere da che cosa dipende l’enorme variabilità degli zigoti
– Capire l’importanza del crossing-over nella variabilità genetica della riproduzione sessuata
– Comprendere la gravità degli errori che si possono verificare durante il processo meiotico
– Comprendere le conseguenze delle alterazioni nella struttura cromosomica
– Comprendere le fasi e i risultati del lavoro sperimentale di Mendel
– Cogliere le relazioni tra le leggi di Mendel e la meiosi
– Comprendere l’utilità dei quadrati di Punnet per prevedere le combinazioni alleliche della prole
– Comprendere come si possono manifestare negli eterozigoti fenotipi intermedi tra quelli dei due genitori
– Capire il fenomeno della codominanza e il problema della compatibilità dei gruppi sanguigni
– Capire le conseguenze della pleiotropia e dell’eredità poligenica
– Capire le conseguenze ereditarie del crossing-over e della presenza di geni associati
– Acquisire informazioni sulle tecniche di mappatura dei geni
– Comprendere come si determina il sesso nella specie umana
– Capire le modalità di trasmissione di caratteri umani legati al sesso
Conoscenze
– La riproduzione asessuata
– La riproduzione sessuata
– La scissione binaria dei batteri
– La struttura dei cromosomi e i cromatidi fratelli
– Il ciclo cellulare
– Le fasi mitotiche
– La citodieresi nelle cellule animali e vegetali
– Gli autosomi e la coppia di cromosomi sessuali
– Assetti cromosomici aploidi e diploidi
– La fecondazione
– Il crossing-over
– Le fasi della meiosi I e II
– Confronto tra mitosi e meiosi
– Gli eventi che sono responsabili della variabilità dei gameti e degli zigoti
–– Il cariotipo
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
La non-disgiunzione e le sue conseguenze nell’assetto cromosomico dello zigote
La sindrome di Down
Il lavoro sperimentale di Mendel
Le linee pure e gli ibridi
Le leggi della dominanza, della segregazione e dell’assortimento indipendente
Il testcross
Gli alleli multipli, la codominanza e i gruppi sanguigni umani
Il crossing-over e le sue conseguenze
I cromosomi sessuali e la determinazione del sesso
Le modalità di trasmissione dei geni legati al sesso
Alcune malattie causate da geni posti sul cromosoma X: daltonismo, emofilia
La Spezia, il 06 giugno 2014
FIRMA DEL DOCENTE V. Belloni