Programma di Scienze classe III A
Anno scolastico 2014/2015
Programma di Chimica
Fondamenti di chimica
La chimica e la struttura dell’atomo. Le leggi ponderali , il sistema periodico e la classificazione degli elementi. La mole. Stato
aeriforme, liquido e solido. Le soluzioni.
La struttura dell’atomo
L’atomo di Rutherford, di Bohr. Energie di ionizzazione, l’elettrone onda, il concetto di orbitale, i nu numeri quantici, gli orbital s, p,
d, f. L’energia degli orbitali e il principio di Aufbau. L’ordine di riempimento degli orbitali e la configurazione elettronica (regola di
Hund e di Pauli).
Struttura elettronica e proprietà periodiche
Sistema periodico e configurazione elettronica degli elementi. Blocco degli orbitali s, p, d e f. Concetto di valenza legato alla
configurazione elettronica esterna. Volume e raggio atomico. Energia di ionizzazione, affinità elettronica ed elettronegatività- Il
carattere metallico.
Il legame chimico
Configurazione stabile e bassa energia e la regola dell’ottetto. Il legame ionico. Il legame covalente omeopolare. Il legame covalente
eteropolare. Il legame covalente dativo. Il legame metallico. I legami chimici secondari: le interazioni di Van der Waals, il legame
idrogeno, il legame ione-dipolo, energia e lunghezza di legame.
Forma delle molecole e proprietà delle sostanze
Angolo di legame e forma delle molecole. Il modello VSEPR. Teoria degli orbitali ibridi e ibridazione sp, sp2, sp3. Forma e polarità
delle molecole. Polarità e miscibilità. La formazione delle soluzioni. Soluzioni di un solido in un liquido. Numero d’ossidazione e
formule. Calcolo del numero d’ossidazione.
Programma di Biologia
Meiosi e riproduzione sessuata
Cellule aploidi e diploidi. Fasi della meiosi. Meiosi e ciclo vitale. Errori nel processo meiotico: traslocazione, delezione e
duplicazione. Malattie genetiche dovute a errori durante la meiosi: la sindrome Down, di Patau, di Klinefelter, di Turner
Mendel e la genetica classica
Il metodo sperimentale di Mendel. La legge della segregazione e sue conseguenze. Testcross. Legge dell’assortimento indipendente.
Malattie genetiche umane: il morbo di Tay-Sachs, anemia mediterranea e anemia falciforme, fibrosi cistica, albinismo, corea di
Huntington e nanismo acondroplastico. Dominanza incompleta e codominanza. Interazione tra alleli di geni diversi, eredità
poligenica, pleiotropia, geni e ambiente
Le basi chimiche dell’ereditarietà
La natura del DNA. Gli esperimenti con i batteriofagi. Il modello di Watson e Crick. La duplicazione del DNA. Proofreading
Codice genetico e sintesi proteica
Geni e proteine. Ruolo dell’RNA messaggero, trasfer e ribosomiale. Universalità del codice genetico. La sintesi proteica: traduzione
e trascrizione. Inizio, allungamento e terminazione. Mutazioni puntiformi e loro conseguenze. Funzionamento dell’operone Lac nei
batteri. Sintesi proteica negli eucarioti: regolazione mediante enhancer e silencer, micro RNA, splicing alternativo.
Genetica di virus e batteri
La genetica dei batteri. Plasmidi F, R, e della virulenza. Trasformazione e trasduzione e coniugazione nei batteri. La genetica e la
struttura dei virus. Virus come vettori. Trasduzione. Virus a DNA e a RNA. DNA ricombinante. Uso di batteri e virus e bac. Come
ottenere brevi segmenti di DNA. Clonazione del DNA. Librerie genomiche.Tecnologia profiling per l’identificazione del genoma.
Geni omeotici. Organismi animali e vegetali geneticamente modificati. I rischi legati all’impiego di ogm in agricoltura.
Origine ed evoluzione delle specie
L’evoluzione prima di Darwin. L’età della Terra, le testimonianze fossili, De Buffon, Cuvier e la teoria del catastrofismo. Le teorie di
Lamarck, Lyell, Hutton e il principio dell’attualismo. Il viaggio sul Beagle e lo sviluppo dellaa teoria darwiniana. L’origine delle
Specie. Prove a favore del processo evolutivo: selezione artificiale, il caso della Biston Betularia, resistenza agli insetticidi e
resistenza ai farmaci, la biogeografia, omologia delle strutture
Le basi genetiche dell’evoluzione
Concetto di pool genico, mutazioni, deriva genetica , effetto del fondatore e collo di bottiglia. Cosa viene selezionato. Modelli
differenti di selezione naturale: selezione stabilizzante, direzionale e divergente. Selezione sessuale. Adattamento all’ambiente fisico:
cline ed ecotipo. Che cos’è una specie. Speciazione allopatrica e simpatrica. Modelli evolutivi: evoluzione convergente e divergente.
Isolamento geografico, temporale, dovuto al diverso habitat e alla selezione sessuale.
L’insegnante …………………………………….
Gli alunni ………………………………………………………………..
