3c-2016-progr_scienze

MATERIA D'INSEGNAMENTO: SCIENZE
ANNO SCOLASTICO 2015/16
CLASSE 3 C
INSEGNANTE: Daniele FORNASERO
CONTENUTI DISCIPLINARI
Le basi genetiche dell’ereditarietà
Il DNA contiene il codice della vita: basi azotate degli acidi nucleici; struttura dei nucleotidi.
Esperimento di Hershey e Chase. Principali conclusioni sulla struttura e sulle funzioni del
DNA. La struttura del DNA: Il modello di Watson e Crick. La duplicazione del DNA: Gli
enzimi DNA polimerasi, elicasi, topoisomerasi e ligasi. La duplicazione semiconservativa.
Differenze nella duplicazione del filamento guida e del filamento in ritardo: frammenti di
Okazaki. La tecnica della PCR. Duplicazione nelle cellule procariote. Metodi di riparazione
del DNA. I cromosomi delle cellule eucariote e procariote: caratteristiche del patrimonio
genetico delle cellule procariote. Struttura di un nucleosoma. Tipi di istoni.
Le caratteri
stiche del DNA nel cromosoma eucariote: Sequenze codificanti e sequenze intergeniche;
sequenze ripetitive del DNA eucariote: DNA microsatellite. Le famiglie geniche.
Codice genetico e sintesi delle proteine
I geni e le proteine: Relazione gene-proteine; esperimenti di Beadle e Tatum, e di Linus
Pauling.
Il ruolo dell’ RNA: Differenze strutturali e funzionali tra DNA e RNA.
Processo di trascrizione del DNA: inizio, allungamento e terminazione. Elaborazione
dell’mRNA nelle cellule eucariote: Introni ed esoni. Elaborazione delle molecole di mRNA
durante la trascrizione (splicing). Diverse modalità di maturazione dell’RNA messaggero
(splicing alternativo). Il codice genetico. Il codice a triplette di nucleotidi: esperimento di
Nirenberg e Matthaei. Universalità del codice genetico. La sintesi proteica: Struttura e
funzione del tRNA e dell’rRNA; l’anticodone. Il processo di traduzione: inizio, allungamento
e terminazione. Le mutazioni geniche: Mutazioni puntiformi: di senso, di non senso e
silenti.Mutazioni geniche per delezione o inserimento. Le mutazioni e i relativi agenti
mutageni.
La regolazione dell’espressione genica
L’importanza della regolazione genica: L’espressione genica. Genoma e proteoma.
Esperimento di J.B. Gurdon: geni attivi e inattivi. Il controllo genico nei procarioti: I diversi
tipi di geni nel DNA batterico: geni regolatori, strutturali e costitutivi. Componenti e
regolazione dell’operone batterico. Regolazione della trascrizione negli eucarioti:
Eucromatina ed eterocromatina. I corpi di Barr. Struttura e funzione del promotore genico
delle cellule eucariote. Funzione degli elementi regolatori enhancer e silencer. Regolazione
genica successiva alla trascrizione: Repressori della traduzione: proteina FMRP, miRNA e
siRNA.
Virus e Batteri
Lo scambio di materiale genetico nei batteri: meccanismi di trasferimento dei geni, materiale
genetico extracromosomico. Plamidi F ed R. Trasformazione e trasduzione. Caratteristiche e
cicli riproduttivi nei virus: tipologie modalità d’infezione. Ciclo litico e lisogeno. Trasduzione
generalizzata e specializzata. Retrovirus e AIDS. Virus e cancro. Viroidi e prioni. I trasposoni
Genetica classica
Le leggi di Mendel e le loro eccezioni Il lavoro sperimentale di Mendel. Prima e seconda
legge di Mendel. Caratteri dominanti e recessivi. Genotipo e fenotipo. Quadrato di Punnett.
Mutazioni. Interazioni alleliche, fenomeni di dominanza incompleta e di codominanza. Alleli
multipli. Epistasi, eredità poligenica e pleiotropia. Influenze dell’ambiente sui geni.
La quantità chimica – La mole
La mole: quanto pesano atomi e molecole, massa atomica e molecolare. Contare per moli.
Formule chimiche e composizione percentuale. Volume molare ed equazione di stato dei gas
ideali
Le particelle dell’atomo, la struttura dell’atomo e la tavola periodica
Le particelle dell’atomo: natura elettrica della materia. Particelle fondamentali dell’atomo. La
scoperta dell’elettrone. L’esperimento di Rutherford. Il numero atomico identifica gli
elementi. Le trasformazioni del nucleo. Tipi di e legge del decadimento. Misura delle
radiazioni. Energia nucleare: fissione e fusione. La struttura dell’atomo: La doppia natura
della luce. La luce degli atomi. L’atomo di Bohr. La doppia natura dell’elettrone. Elettrone e
meccanica quantistica. Numeri quantici e orbitali. Dall’orbitale alla forma dell’atomo.
L’atomo di idrogeno. La configurazioni degli atomi polielettronici. Il sistema periodico: la
classificazione degli elementi. Il sistema di Mendeleev. La moderna tavola periodica. Le
proprietà periodiche degli elementi. Metalli, non metalli, semimetalli.
I legami chimici e le forze intermolecolari
I legami chimici: l’energia di legame. I gas nobili e la regola dell’ottetto. Il legame covalente
semplice, dativo e polare. Il legame ionico. Il legame metallico. Tavola periodica e legami tra
gli elementi. Forma delle molecole. Teoria VSEPR. Nuove teorie del legame: i limiti della
teoria di Lewis. Il legame secondo la meccanica quantistica. Molecole biatomiche secondo la
teoria del legame di valenza. L’ibridazione degli orbitali atomici. Teoria degli orbitali
molecolari e suoi vantaggi. Le forze intermolecolari: molecole polari e apolari. Le forze
dipolo-dipolo e le forze di London.
Il legame a idrogeno. Legami a confronto. La classificazione e struttura dei solidi. Proprietà
intensive dei liquidi.
Classificazione e nomenclatura dei composti
I nomi delle sostanze. Valenza e numero di ossidazione. La classificazione dei composti
inorganici. Nomenclature tradizionali, di Stocks e IUPAC. Le proprietà e la nomenclatura dei
composti binari. Le proprietà dei composti ternari. La nomenclatura dei composti ternari. Ioni
monovalenti, bivalenti e trivalenti e sali corrispondenti, sali idrati e doppi.