Programma svolto Anno scolastico: Insegnante: Prof.sa Materia: 2015-2016 PIA Olga Lorenza SCIENZE NATURALI (BIOLOGIA) Classe: 2D AREA TEMATICA TEMA A: LO STUDIO DELLA VITA CONTENUTI INTRODUZIONE Che cosa studiano le Scienze naturali: Scienze della Terra e Biologia; campi di studio delle Scienze della Terra; il sistema Terra e le 4 sfere della Terra: litosfera, litosfera, atmosfera e biosfera; la Terra è un sistema integrato; l'atmosfera terrestre è stata modificata dagli organismi viventi e consente la vita sulla Terra. Che cosa studia la Biologia: discipline e campi di studio della Biologia A che cosa serve studiare Biologia: applicazioni della Biologia LE CARATTERISTICHE DEI VIVENTI Gli esseri viventi sono formati da cellule Gli esseri viventi hanno strutture complesse e ordinate I vari livelli di organizzazione del mondo vivente: atomo, molecola, organulo, cellula, tessuto, organo, sistema o apparato, organismo, popolazione, comunità, ecosistema, biosfera Gli esseri viventi crescono e si sviluppano (cenni allo sviluppo embrionale umano) Gli esseri viventi si riproducono (riproduzione asessuata e riproduzione sessuata) Gli esseri viventi utilizzano dall'ambiente (metabolismo) Gli esseri viventi sono in grado di regolare il proprio ambiente interno (omeostasi); esempi: la termoregolazione, organismi eterotermi e organismi l'energia che prendono omeotermi; esempi di omeostasi nell'organismo umano Gli esseri viventi reagiscono agli stimoli esterni Gli esseri viventi si muovono Gli esseri viventi interagiscono tra loro e con l’ambiente (ecologia) Gli esseri viventi sono si evolvono (evoluzione) TEMA B: L'ORIGINE DELLA VITA ORIGINE DELLA L'origine della vita sulla Terra VITA E TEORIE La teoria della generazione spontanea, gli esperimenti di EVOLUTIVE Redi e di Pasteur La teoria dell'evoluzione l'esperimento di Miller prebiologica di Oparin e Controversie sull'origine extraterrestre della vita. I più antichi organismi viventi erano procarioti unicellulari autotrofi La teoria endosimbiontica di Margulis sull'origine delle cellule eucariotiche L'EVOLUZIONE Le teorie evolutive pre-darwiniane (de Buffon, Hutton e l'attualismo, Smith, Cuvier, Lamarck) La teoria evolutiva di Charles Darwin (teoria di Malthus, viaggio naturalistico di Darwin, selezione naturale e selezione artificiale) Ontogenesi e filogenesi TEMA C: LA CLASSIFICAZIONE DEI VIVENTI I VIVENTI E LA La definizione di specie; specie, razza e ibrido BIODIVERSITA' LA SISTEMATICA DEI VIVENTI Il regno delle Monere (caratteristiche fondamentali) Il regno dei Protisti (caratteristiche fondamentali) Il regno dei Funghi (caratteristiche fondamentali); approfondimento sulla Candida, un fungo unicellulare che produce micosi alle mucose umane IL REGNO DELLE PIANTE Le caratteristiche fondamentali IL REGNO DEGLI ANIMALI TEMA D: L'ECOLOGIA Le caratteristiche fondamentali GLI ECOSISTEMI Che cosa studia l'ecologia Che cos'è un ecosistema TEMA E: LA CELLULA LE MOLECOLE DELLA VITA (BIOCHIMICA) Breve ripasso di Chimica I composti inorganici e i composti organici Le molecole della vita (caratteristiche fondamentali) I carboidrati, i carboidrati complessi o polisaccaridi (cellulosa, amido, glicogeno); il glucosio è un monosaccaride Studio delle informazioni nutrizionali (e biochimiche) contenute sulle etichette di cibi/bevande/acqua minerale: tabella nutrizionale (valore energetico, in joule e kcal; contenuto in grassi, carboidrati, proteine, vitamine) L'ATP STRUTTURA E FUNZIONI DELLA CELLULA Le cellule procariotiche Le cellule eucariotiche, animali e vegetali; la struttura della cellula eucariota e i suoi organuli (nucleo e involucro nucleare, nucleolo, mitocondri, ribosomi, reticolo endoplasmatico rugoso e reticolo endoplasmatico liscioil complesso del Golgi, le vescicole citoplasmatiche e i lisosomi, i vacuoli delle cellule vegetali, il citoscheletro, i centrioli) Nucleo, cromatina, cromosomi; ciclo cellulare, interfase, mitosi e divisione cellulare I virus, parassiti endocellulari obbligati; approfondimento sulle principali malattie virali umane (morbillo, rosolia, parotite, varicella e herpes genitale, influenza) Il microscopio ottico e il microscopio elettronico Il trasporto di sostanze attraverso le membrane (cenni ad esocitosi e endocitosi.) Il metabolismo cellulare: gli esseri viventi prendono energia dall'ambiente e la trasformano con meccanismi ad alta efficienza energetica); cenni ai principi della termodinamica (energia, entropia e vita); organismi autotrofi e organismi eterotrofi; chemiosintesi, fotosintesi, respirazione cellulare, fermentazione (cenni); respirazione e respirazione cellulare, non tutti gli esseri viventi respirano (organismi aerobi, anaerobi facoltativi e anaerobi obbligati) Le mutazioni genetiche possono riguardare le cellule somatiche (e causare tumori) o le cellule germinali (e causare mutazioni che sono trasmesse alle generazioni successive); tumore, tumore benigno e tumore maligno, metastasi; approfondimento sul papilloma, un esempio di tumore di origine virale a trasmissione sessuale. TEMA F: IL LABORATORIO DI SCIENZE (CHIMICA E BIOLOGIA) IL LABORATORIO DI SCIENZE DELL'ISTITUTO Gli strumenti e i materiali didattici presenti nel nostro laboratorio La vetreria Il microscopio ottico IL LABORATORIO DI SCIENZE (CHIMICA E BIOLOGIA) Norme di comportamento Rischi Dispositivi di protezione individuale Segnaletica di sicurezza Etichettatura dei reagenti chimici Schede di sicurezza dei reagenti chimici ESERCITAZIONI DI LABORATORIO Osservazione al microscopio di ottico di preparati a fresco di acqua stagnante (contenente batteri come i cianobatteri, alghe unicellulari come le diatomee, protozoi come il paramecio, rotiferi come Rotaria sp) Osservazione al microscopio di ottico di preparati fissati di tessuti animali (invertebrati e vertebrati, anche umani) Osservazioni allo stereoscopio di un ragno e di un'ape Come si costruisce una relazione di un esperienza di laboratorio (titolo, materiali, procedimento, osservazioni e conclusioni/riflessioni) e più in generale di un lavoro scientifico (titolo, abstract, introduzione, materiali e metodi, risultati, discussione/ conclusioni, bibliografia) Rivoli lì, 15 giugno 2016 Firma: Olga Lorenza Pia