LICEO SCIENTIFICO “LEONARDO DA VINCI” ANNO SCOLASTICO

LICEO SCIENTIFICO “LEONARDO DA VINCI”
ANNO SCOLASTICO 2014/2015
PROGRAMMA DI SCIENZE
DOCENTE: IORIO DANIELA
CLASSE II LICEO
Biologia
Evoluzione dell’uomo
I più antichi antenati dell’uomo. Le tendenze evolutive dei primati. Le principali linee evolutive dei
primati. La comparsa degli ominidi. Gli ominidi più recenti. L’origine dell’uomo moderno.
Strutture e funzioni cellulari
Le cellule procariote ed eucariote. La forma e la dimensione della cellula. Diversi tipi di microscopi:
il microscopio ottico ed elettronico. Gli involucri cellulari esterni. Il nucleo: struttura e funzione. Il
citoplasma. I vacuoli e le vescicole. I ribosomi e il reticolo endoplasmatico. L’apparato del Golgi. I
lisosomi e i proteosomi. I cloroplasti e i mitocondri. Il citoscheletro. Le ciglia e i flagelli. Scambi di
sostanze tra cellule e ambiente esterno. I trasporto passivo: la diffusione, l’osmosi e la diffusione
facilitata. Il trasporto attivo. Il trasporto mediato da vescicole.
Comunicazione tra cellule ed ambiente
Movimento dell’acqua e dei soluti: il flusso di massa, la diffusione, l’osmosi. Il trasporto per
mezzo di proteine. Il trasporto mediato da vescicole. Le giunzioni cellula-cellula.
Flusso di energia
Le leggi della termodinamica. Le reazioni di ossido-riduzione. Gli enzimi. La valuta
energetica della cellula: l’ATP.
Fotosintesi clorofilliana
I primi organismi fotosintetici. Primo stadio della fotosintesi: reazioni luce-dipendenti. I cloroplasti. I
fotosistemi I e II. Secondo stadio della fotosintesi: le reazioni luce-indipendenti. I prodotti della
fotosintesi.
Glicolisi e respirazione cellulare
L’ossidazione del glucosio. La glicolisi. La respirazione cellulare: ciclo di Krebs e catena di trasporto
degli elettroni. Il bilancio energetico totale. La fermentazione.
Mitosi e duplicazione cellulare
La divisione cellulare nei procarioti. La divisione cellulare negli eucarioti. Il ciclo cellulare.
La mitosi. La citodieresi. La divisione cellulare e la riproduzione dell’organismo.
Meiosi e riproduzione sessuata
La diploidia e l’aplodia. La meiosi e il ciclo vitale. Gli eventi che precedono la meiosi. Le fasi
della meiosi. Confronto tra meiosi e mitosi. La meiosi nella specie umana. Errori nel processo
meiotico. Preparazione del cariotipo. Alcune malattie genetiche umane.
Mendel e i primi studi di genetica
Il concetto di gene. La legge della segregazione. La legge dell’assortimento indipendente. Gli
esiti probabili e gli esiti reali. Alcune malattie genetiche umane causate da allele recessivo o
da allele dominante. Ampliamento del concetto di gene. Morgan e i caratteri ereditari legati al
sesso. I caratteri umani legati al sesso: daltonismo, emofilia, distrofia muscolare di Duchenne,
sindrome dell’X fragile.
Basi chimiche dell’ereditarietà
Sulle tracce del DNA. Il modello di Watson e Crick. La duplicazione del DNA. Il DNA e la
varietà dei viventi.
Codice genetico e sintesi delle proteine
I geni e le proteine. Dal DNA alla proteina: ruolo dell’RNA. Il codice genetico. La sintesi
delle proteine: trascrizione e traduzione. Implicazioni biologiche: patologie causate da errori
strutturali o di traduzione del codice genetico.
Chimica
Le prime teorie sulla struttura atomica
La teoria atomica di Dalton. I composti e le leggi della chimica. La carica elettrica e la scoperta degli
ioni. La scoperta delle particelle subatomiche. L’eperimento di Thomson. L’atomo nucleare di
Rutherford. Il numero atomico. Gli isotopi degli elementi. La massa atomica. Le trasfomazioni del
nucleo: la radioattività e il decadimento radioattivo. I tipi di decadimento radioattivo : α, β, e γ. La
legge del decadimento radioattivo. Misura, effetti e applicazioni delle radiazioni. La datazione dei
reperti con il radiocarbonio. L’energia nucleare. La fissione e la fusione nucleare.
La struttura dell’atomo
La doppia natura della luce. La natura ondulatoria e corpuscolare della luce. La « luce » degli atomi.
L’atomo di Bohr. La doppia natura dell’elettrone. L ‘elettrone e la meccanica quantistica. Il principio
di indeterminazione di Heisenberg. L’equazione d’onda e le funzioni d’onda. L’orbitale e numeri
quantici. Dall’orbitale alla forma dell’atomo. La configurazione elettronica degli atomi polielettronici.
Il principio di esclusione del Pauli. Il principio di Aufbau. La regola di Hund.
Il sistema periodico
La classificazione degli elementi. Il sistema periodico di Mendeleev. La moderna tavola periodica. La
struttura della tavola periodica. Le proprietà periodiche degli elementi : raggio atomico, energia di
ionizzazione e l’affinità elettronica. L’elettronegatività. Metalli, non metalli e semimetalli.
Le nuove teorie del legame
I limiti della teoria di Lewis. Gli ibridi di risonanza. Il legame chimico secondo la meccanica
quantistica.Gli orbitali molecolari σ e π. L’ibridazione degli orbitali atomici. La teoria degli orbitali
molecolari e i suoi vantaggi.
I legami chimici
L’energia di legame. I gas nobili e la regola dell’ottetto. Il legame covalente: apolare, polare e dativo.
Il legame ionico. Il legame metallico. La tavola periodica e i legami tra gli elementi. La forma delle
molecole. La teoria VSEPR.
Le forze intermolecolari e gli stati condensati della materia
Le forze intermolecolari. Molecole polari e apolari. Le forze dipolo-dipolo e le forze di London. Il
legame a idrogeno. La classificazione dei solidi. Le proprietà intensive dello stato liquido.
La nomenclatura dei composti inorganici
I nomi delle sostanze. Valenza e numero di ossidazione. Leggere e scrivere le formule chimiche. La
classifisazione dei composti inorganici. La nomenclatura tradizionale e IUPAC dei composti
inorganici: Sali binari, ossidi, idruri, idrossidi ossiacidi e sali ternari.
Testi in adozione
H. Curtis N. Sue Barnes
Biologia un’introduzione Volumi “Classificazione, evoluzione, ambiente” e “Cellula e genetica”
Zanichelli
Valitutti, Tifi, Gentile
Idee della chimica Volumi A, B e C
I rappresentanti degli studenti
L’Insegnante
Daniela Iorio