Istituto di Istruzione Superiore “L. da Vinci” Civitanova Marche Anno scolastico 2015-2016 PROGRAMMA SVOLTO Docente: Nadia Campanari Disciplina: Scienze Naturali Classe : 2M Indirizzo Scienze Applicate Istituto di Istruzione Superiore “L. da Vinci” Civitanova Marche Libri di testo: - SADAVA DAVID HILLIS DAVID M HELLER C H ET ALL , “ LA NUOVA BIOLOGIA.BLU - L'AMBIENTE, LE CELLULE E I VIVENTI S” , ZANICHELLI , BO - VALITUTTI G, GENTILE A , “CHIMICA: CONCETTI E MODELLI” , ZANICHELLI , BO Primo Quadrimestre UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 1 Le teorie della materia (la teoria atomica e le leggi ponderali) Contenuti Recupero di concetti pregressi basilari allo studio della chimica:le proprietà fisiche della materia, gli stati fisici, la composizione della materia, i miscugli e le sostanze pure. La legge della conservazione della massa (Lavoisier) La legge delle proporzioni definite e costanti (Proust) La legge delle proporzioni multiple (Dalton) La teoria atomica di Dalton Le proprietà della materia spiegate attraverso la teoria atomica La teoria cinetico-molecolare della materia UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 2 Gli atomi, i legami e le reazioni Contenuti La struttura atomica Numero atomico e numero di massa La configurazione elettronica a livello di gusci energetici I legami chimici. Le reazioni chimiche. Il bilanciamento Secondo Quadrimestre UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 3 Caratteristiche organismi viventi Contenuti Le proprietà degli organismi viventi: ordine: i livelli di organizzazione, gli ecosistemi, la struttura delle cellule e il Istituto di Istruzione Superiore “L. da Vinci” Civitanova Marche DNA, la classificazione in domini e regni; la regolazione, il metabolismo (autotrofi, eterotrofi e decompositori), la crescita e lo sviluppo, gli scambi energetici, la reazione agli stimoli ambientali, la riproduzione (asessuata e sessuata); l’evoluzione. Teorie a confronto: fissismo ed evoluzionismo. Lamarck e Darwin. La selezione naturale. I virus: struttura e infezione; origine e diffusione dei virus; ciclo vitale di un batteriofago. UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 4 Gli ecosistemi del pianeta Terra Contenuti Lo studio dell’ecologia: componente biotica e componente abiotica di un ecositema I fattori abiotici sono fattori fisici e chimici: la luce, la temperatura, la disponibilità di ossigeno. UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 5 Le comunità e le loro interazioni Contenuti Le comunità dei viventi; i livelli trofici: produttori, consumatori e decompositori; le reti alimentari; la biodiversità. Il flusso dell’energia in un ecosistema e la biomassa; le piramidi ecologiche: piramide dei numeri, piramide della biomassa, piramide dell’energia; produttività primaria; l’impronta biologica. I cicli biogeochimici: il ciclo dell’acqua, il ciclo dell’azoto, il ciclo del carbonio, il ciclo del fosforo, il ciclo dello zolfo. UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 6 L'ecologia delle popolazioni Contenuti L’habitat e il microhabitat; gli ingegneri degli ecosistemi e le specie chiavi di volta; la nicchia ecologica e il principio di esclusione competitiva; l’evoluzione e la stabilità degli ecosistemi: specie pioniere, successione primaria, climax; l’omeostasi di un ecosistema; la successione secondaria. La dimensione, la densità di una popolazione, il tipo di dispersione, la distribuzione, natalità e mortalità; le dinamiche di popolazione; lo studio delle popolazioni attraverso il censimento. La crescita esponenziale; la crescita logistica: capacità portante Istituto di Istruzione Superiore “L. da Vinci” Civitanova Marche dell’ambiente e i fattori limitanti; fattori densità-dipendenti e indipendenti; la capacità di espansione di una popolazione in relazione a: abbondanza di risorse, taglia degli individui, tempo di permanenza e organizzazione sociale; strategia di riproduzione r e sopravvivenza K. Le interazioni tra specie: antagonismo, mutualismo, predazione; commensalismo; le strategie di difesa e di attacco: meccaniche, chimiche, colorazione, mimetismo; la biodiversità. UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 7 La chimica dell’acqua Contenuti Le proprietà chimiche della molecola di acqua, i legami idrogeno e le proprietà fisiche dell’acqua. Le proprietà delle soluzioni acquose UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 8 Le molecole della vita Contenuti Caratteristiche dei carboidrati, mono e polisaccaridi Caratteristiche delle proteine e gli amminoacidi Il legame peptidico. Le quattro strutture delle proteine Caratteristiche dei lipidi Caratteristiche degli acidi nucleici DNA, RNA e ATP UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 9 Un viaggio dentro la cellula Contenuti La cellula unità elementare della vita Le cellule procariotiche e quelle eucariotiche Il nucleo e i ribosomi per l’informazione genetica Il sistema delle membrane interne Gli organuli che trasformano l’energia Citoscheletro, ciglia e flagelli Le strutture extracellulari e l’adesione tra le cellule Istituto di Istruzione Superiore “L. da Vinci” Civitanova Marche UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 10 La cellula al lavoro Contenuti I principi della termodinamica, reazioni esoergoniche e reazioni endoergoniche, reazioni anaboliche e reazioni cataboliche. Struttura e funzione dell’ATP. Gli enzimi. Struttura generale delle membrane cellulari. Diffusione semplice e facilitata, l’osmosi, trasporti attivi. Fagocitosi, pinocitosi, endocitosi mediata da recettori. Esocitosi. UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 11 Il metabolismo energetico Contenuti Il metabolismo del glucosio Glicolisi, fermentazione, ciclo di Krebs, catena di trasporto degli elettroni La resa energetica della respirazione cellulare Le due fasi della fotosintesi (cenni) UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 12 La divisione cellulare e la riproduzione degli organismi Contenuti La scissione binaria dei procarioti Le fasi del ciclo cellulare. La condensazione della cromatina. e la formazione dei cromosomi. Le fasi della mitosi. La citodieresi. La regolazione del ciclo cellulare. La riproduzione sessuata: gameti e fecondazione. Caratteristiche delle cellule aploidi Le fasi della meiosi. UNITA’ DIDATTICA FORMATIVA n° 13 Viventi, biodiversità e ambiente Contenuti La storia dell'origine della vita Origine ed evoluzione dei procarioti e degli eucarioti Istituto di Istruzione Superiore “L. da Vinci” Civitanova Marche Evoluzione dei organismi e cambiamenti ambientali sulla Terra ATTIVITA' PRATICHE SVOLTE IN CLASSE ED IN LABORATORIO (16% del monte ore svolto): - Verifica legge di Lavoisier - Le proprietà fisiche dell'acqua. - Approccio con la microscopia ottica: osservazione di lettere del giornale - (LAB INFORMATICA)_Ricerca materiali in rete sulle tematiche di approfondimento_IL SURRISCALDAMENTO DEL PIANETA - Costruzione di modelli molecolari di idrocarburi - Riconoscimento degli zuccheri riducenti negli alimenti con il reattivo di Benedict - Riconoscimento dell'amido negli alimenti con il reattivo di Lugol - Costruzioni di modelli molecolari dei gruppi funzionali e delle macromolecole. - Costruzioni del modello di un nucleotide, di un filamento polinucleotidico e della molecola del DNA - Riconoscimento delle proteine negli alimenti con la reazione del biureto. - Preparazione di vetrini. Osservazione di cellule vegetali: foglia di spinacio (osservazione cloroplasti) - L'osservazione di cellule vegetali: epidermide foglia di radicchio rosso - L'osservazione di cellule vegetali: epidermide di cipolla - L'osservazione cellula vegetale: patata, pomodoro - Quattro esperienze diverse su osmosi (campioni: patata, carota, radicchio, cipolla rossa). Lavori in gruppo. - La reazione della fermentazione - L'esperienza sulla catalasi con approfondimento ed analisi delle variabili che hanno inciso nell'esperienza Civitanova Marche 03 giugno 2016 Firma del docente Nadia Campanari