ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “T. L. CARO” LICEO SCIENTIFICO-CLASSICO-SCIENZE SOCIALI VIA ALFIERI, 58 – CITTADELLA - PADOVA PROGRAMMA DI BIOLOGIA 2ASO PROF. SSA LUCCHETTI ADRIANA 1. Introduzione alla biologia Il campo d’azione della biologia. Organizzazione gerarchica della vita. Le cellule unità strutturali e funzionali dei viventi. L’unitarietà nella diversità: tutte le forme di vita hanno caratteristiche comuni. Il metodo scientifico: il metodo sperimentale e il metodo ipotetico deduttivo. Strumenti di analisi in biologia: il potere di risoluzione e il microscopio ottico: semplice e composto, elettronico: a scansione e a trasmissione. 2. Gli organismi e l’ambiente. Gli equilibri della biosfera Ecologia, bosco deciduo, produttori, consumatori, detritivori, decompositori, habitat e nicchia ecologica, popolazioni e comunità, interazioni tra organismi, le catene e le reti alimentari, l’evolversi di una comunità, dalle comunità agli ecosistemi, alla biosfera. La biosfera, il flusso di energia solare, dal Sole alla biomassa, le piramidi delle biomasse, la legge del decimo, il riciclo della materia, il ciclo del carbonio, il ciclo dell’azoto. L’omeostasi negli ecosistemi, l’alterazione del ciclo del carbonio, l’eutrofizzazione delle acque, l’autodepurazione dei fiumi,le foreste tropicali e la deforestazione, gli ecosistemi agricoli, il nostro futuro. 3. Classificazione e caratteri dei viventi Perché classificare, i caratteri degli organismi, i caratteri chiave e i caratteri correlati, le intuizioni di Aristotele, il sistema di classificazione di Linneo, la nomenclatura binomia, la definizione di specie, la variabilità dei caratteri all’interno della specie, i fossili testimoni dell’evoluzione, gli alberi filogenetici, caratteri omologhi e analoghi, caratteri larvali e affinità, organi vestigiali, quantità di specie attuali, i cinque regni. 4. Microrganismi e funghi Il microscopio e la vita invisibile. Cellula procariote ed eucariote a confronto. I procarioti: caratteristiche metaboliche, strutturali e riproduttive. Classificazione dei batteri, archibatteri. I virus: entità biologiche. Vantaggi della pluricellularità. I funghi: classificazione, caratteristiche metaboliche, strutturali e riproduttive. 5. Le piante Origine ed evoluzione. Classificazione e caratteristiche metaboliche, strutturali e riproduttive. La foglia: struttura e funzione. La fotosintesi clorofilliana e i primi organismi fotosintetici. La clorofilla, i cloroplasti ed altri pigmenti. I prodotti della fotosintesi e il loro trasporto. La respirazione cellulare e la glicolisi. Bilancio energetico totale. La fermentazione. Metabolismo cellulare e strategie metaboliche. Relazione tra fotosintesi e respirazione cellulare. Briofite, tracheofite, dai muschi alle piante con seme, pteridofite, spermatofite, gimnosperme, angiosperme monocotiledoni e dicotiledoni, dormienza, fotoperiodismo. 6. Gli animali Origine ed evoluzione. Classificazione e caratteristiche metaboliche, strutturali e riproduttive. L’evoluzione dei diversi organi. Invertebrati: caratteri generali e riproduttivi. Spugne, celenterati, nematodi, anellini, artropodi, molluschi, echinodermi, i primi cordati: ascidia e anfiosso. I vertebrati: caratteri generali e riproduttivi. I vertebrati acquatici: agnati, pesci cartilaginei e pesci ossei. I vertebrati terrestri: anfibi, rettili, uccelli, mammiferi. Un mammifero speciale: l’uomo, evoluzione della specie umana. 7. L’evoluzione Adattamento: temporaneo e permanente, mimetismo. Le idee di Lamarck e Cuvier, creazionismo, catastrofismo, e attualismo. Darwin e la teoria evolutiva, selezione artificiale e variabilità dei caratteri, selezione naturale, selezione sessuale, l’origine di nuove specie: speciazione. Radiazioni adattative, convergenze evolutive e fossili viventi. Preadattamento e organi vestigiali, la coevoluzione. Gradualismo ed evoluzione della teoria evolutiva, teoria degli equilibri punteggiati. 8. Comparsa della vita sulla Terra Origine ed evoluzione delle cellule. La formazione del pianeta Terra e l’origine della vita. Eterotrofi ed autotrofi, la teoria cellulare, procarioti ed eucarioti. La teoria endosimbiontica. 9. Strutture e funzioni cellulari Forma e dimensioni delle cellule. I confini della cellula: la membrana cellulare e la parete cellulare, nei procarioti e nei vegetali. Il nucleo: struttura e funzioni. Il citoplasma e il citoscheletro. Gli organuli citoplasmatici: ribosomi e reticolo endoplasmatico, Apparato del Golgi, lisosomi e perossisomi, vacuoli e vescicole, mitocondri e cloroplasti, ciglia e flagelli. Cellule a confronto: procariote ed eucariote: vegetale ed animale. 10. I materiali della vita: principi di chimica generale Elementi ed atomi. Elettroni ed energia. Bioelementi. Legami chimici e molecole. L’acqua: struttura e proprietà della molecola dell’acqua. Legame idrogeno e sue conseguenze. Carbonio e molecole del carbonio: monomeri e polimeri. Cittadella, Docente: Prof.ssa Adriana Lucchetti Rappresentanti di classe: Bizzotto Marta Todesco Eleonora