ISTITUTO “LAVINIA MONDIN” Liceo Scientifico ad indirizzo Biologico-Ambiente Classe III sez. A Anno Scolastico 2010/2011 Programma di Biologia ed Ecologia 1- LA CHIMICA DELLA VITA - elementi chimici - particelle subatomiche e atomi - configurazione elettronica - legami chimici : ionico e covalente - polarità della molecola dell’acqua e legame idrogeno - caratteristiche dell’acqua dovute al legame idrogeno - composti organici - monomeri e polimeri - carboidrati - lipidi - proteine - ATP - acidi nucleici 2- STRUTTURA DELLA CELLULA - il microscopio e la teoria cellulare - le dimensioni delle cellule e le leggi che le limitano - struttura della cellula procariota - cellula eucariote: differenze tra cellula animale e cellula vegetale - struttura della membrana cellulare - il nucleo - gli organuli cellulari: reticolo endoplasmatico rugoso e liscio, ribosomi, apparato di Golgi, lisosomi, vacuoli, cloroplasti, mitocondri, citoscheletro, ciglia e flagelli - giunzioni cellulari 3- ENERGIA E TRASPORTO NELLA CELLULA - energia cinetica ed energia potenziale - primo e secondo principio della termodinamica - reazioni endoergoniche ed esoergoniche - ATP - meccanismo d’azione degli enzimi - fattori che influenzano l’attività enzimatica - gli inibitori enzimatici - funzioni della membrana cellulare - trasporti passivi: diffusione, osmosi, diffusione facilitata - trasporto attivo - endocitosi ed esocitosi 4- PROCESSI ENERGETICI - la respirazione polmonare e la respirazione cellulare - le reazioni redox e il NAD - la glicolisi - ingresso dell’acido piruvico nei mitocondri - il ciclo di Krebs - la catena di trasporto degli elettroni - fosforilazione ossidativa - sostanze che bloccano la respirazione cellulare - bilancio energetico della respirazione cellulare - la fermentazione alcolica e la fermentazione lattica - catabolismo ed anabolismo 5- FOTOSINTESI - gli organismi autotrofi - struttura della foglia e dei cloroplasti - suddivisione del processo fotosintetico - le radiazioni elettromagnetiche - fase luminosa della fotosintesi - ciclo di Calvin - bilancio complessivo della fotosintesi 6- LA RIPRODUZIONE CELLULARE - riproduzione asessuata e sessuata - scissione nei procarioti - cromosomi e cromatina - struttura del cromosoma - il ciclo cellulare - la mitosi - la citodieresi - dipendenza dall’ancoraggio e inibizione da contatto - fattori di crescita del ciclo cellulare - le funzioni della mitosi - cromosomi omologhi, autosomi e cromosomi sessuali - cellule diploidi e aploidi - la meiosi - confronto tra meiosi e mitosi - variabilità genetica: distribuzione casuale dei cromosomi e crossing-over - alterazioni nel numero dei cromosomi : sindrome di Down, sindrome di Klinefelter, sindrome di Turner - alterazioni della struttura cromosomica : delezione, duplicazione, inversione e traslocazione 7- EREDITARIETA’ DEI CARATTERI - ipotesi storiche sull’ereditarietà: pangenesi e mescolanza - Gregor Mendel e i suoi esperimenti sulle piante di pisello - legge della dominanza e legge della segregazione - quadrato di Punnett - genotipo e fenotipo - legge dell’assortimento indipendente - il testcross - malattie ereditarie recessive e dominanti - la dominanza incompleta - alleli multipli - pleiotropia - ereditarietà poligenica - geni associati - esperimenti di Morgan e crossing-over - mappatura dei cromosomi - determinazione genetica del sesso - esperimenti di Morgan sugli alleli presenti sui cromosomi sessuali - malattie legate al sesso 8- STRUTTURA DEL DNA - virus - esperimento di Griffith - esperimento di Hershey e Chase - nucleotidi - struttura a doppia elica di Watson e Crick - duplicazione del DNA - DNA-polimerasi e DNA-ligasi - ruolo dei geni - il codice genetico - trascrizione del DNA - splicing e altre trasformazioni del mRNA - RNA di trasporto - traduzione del RNA messaggero - mutazioni - ciclo litico e lisogeno dei virus - trasformazione, trasduzione e coniugazione nei batteri 9- ECOLOGIA - nascita dell’ecologia e sue caratteristiche - livelli di organizzazione - componenti dell’ecosistema - i fattori limitanti - fattori abiotici : luce, temperatura, acqua, clima - fattori biotici - suolo - elementi chimici e loro cicli : ossigeno, carbonio, azoto, fosforo, zolfo 10- RELAZIONI TRA GLI ORGANISMI IN UN ECOSISTEMA - strategie di vita : selezione r e k - natalità, mortalità, immigrazione ed emigrazione in una popolazione - struttura di età - dinamica delle popolazioni - fluttuazioni - competizione e principio di esclusione di Gause - habitat e nicchia ecologica - simbiosi : mutualismo, commensalismo, parassitismo - predazione - mimetismo - flusso di energia in una catena alimentare - piramidi ecologiche : biomassa, numeri, energia - bioaccumulo - successioni ecologiche TESTI ADOTTATI: N. A. CAMPBELL – J. B. REECE – M. R. TAYLOR – E. J. SIMON “ IMMAGINI DELLA BIOLOGIA ” modulo A + B Editore Zanichelli D. BENTIVOGLI – M. P. BOSCHI “ SOS SOSTENIBILITA’ ” Editore Cappelli VERONA, lì 17/06/2011 L’INSEGNANTE ( prof. Giorgio Zanolini )