PROGRAMMA DI CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA CLASSE V

PROGRAMMA DI CHIMICA E SCIENZE DELLA TERRA
CLASSE V SEZ. D
Liceo A. Labriola a.s. 2015/2016
CHIMICA:
Testo in adozione: J. E. Brady, F. Senese, N. Taddei, H. Kreuzer, A. Massey
Dal carbonio al biotech. Chimica organica, biochimica e biotecnologie.
1 La chimica organica
 1.1 La chimica organica studia i composti del carbonio
 Le caratteristiche delle catene carboniose
 Le famiglie di composti organici sono definite dai gruppi funzionali
 L’isomeria giustifica l’esistenza di moltissimi composti organici
 Le formule di struttura delle molecole organiche
 Principi generali che correlano la struttura alle proprietà fisiche
 1.2 la nomenclatura dei composti organici segue le regole IUPAC
 La nomenclatura dei composti organici fa riferimento agli alcani
 1.3 gli idrocarburi sono costituiti esclusivamente da atomi di carbonio e idrogeno
 Gli alcani contengono solo legami singoli
 La conformazione degli alcani lineari
 Le reazioni degli alcani avvengono per scissione omolitica
 Gli alcheni e gli alchini presentano legami doppi e tripli
 L’isomeria geometrica degli alcheni
 Reazioni di addizione agli alcheni
 Gli idrocarburi aromatici contengono anelli benzenici
 I composti policlinici aromatici
 1.4 gli alcoli e gli esteri sono derivati organici dell’acqua
 L’importanza della funzione alcolica
 Reazioni degli alcoli
 Anche gli eteri sono derivati organici dell’acqua
 1.5 La chiralità è un fattore importante nello studio delle molecole organiche
 1.6 aldeidi e chetoni contengono il gruppo carbossile
 Reazioni delle aldeidi e dei chetoni
 1.7 Gli acidi carbossilici contengono il gruppo carbossile
 Gli esteri si ottengono per condensazioni tra un acido carbossilico e un alcol
 1.8 Le ammine sono derivati organici dell’ammoniaca
 Le ammidi derivano dalla condensazione tra acidi carbossilici e ammoniaca
 1.9 I polimeri sono costituiti dalla ripetizione di molte unità molecolari
 Alcuni polimeri si formano per addizione di unità monomeriche
 I polimeri si possono formare tramite reazioni di condensazione
 Le reticolazioni danno maggiore resistenza alle fibre dei polimeri
 La cristallinità di un polimero influenza le sue proprietà fisiche
 Catene di polimeri inorganici contengono atomi diversi del carbonio
2 Le biomolecole: carboidrati e lipidi

2.1 I monosaccaridi e i disaccaridi
 Funzione e classificazione strutturale
 Le unità costitutive dei carboidrati: i monosaccaridi
 La struttura ciclica dei monosaccaridi in soluzione
 L’unione di due molecole di monosaccaride: i disaccaridi
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2.2 I polisaccaridi
 Polisaccaridi con funzione di riserva: l’amido e il glicogeno
 Polisaccaridi con funzione strutturale: cellulosa e chitina

2.3 I lipidi
 Funzione e classificazione strutturale
 Precursori lipidici: gli acidi grassi
 Lipidi con funzione di riserva; i trigliceridi
 Lipidi con funzione strutturale: i fosfogliceridi
 Lipidi con funzione strutturale: gli sfingolipidi
 Struttura e funzione del colesterolo

2.4 Le vitamine e i derivati lipidici
 Le vitamine sono liposolubili o idrosolubili
3 Le biomolecole: proteine e acidi nucleici

3.1 Le proteine
 Funzione delle proteine
 Le unità costitutive delle proteine: gli amminoacidi
 Classificazione strutturale degli α-amminoacidi
 Il legame peptidico
 La struttura primaria delle proteine
 Struttura secondaria
 Struttura terziaria
 Struttura quaternaria

3.2 Rapporti struttura-funzione nelle proteine
 La denaturazione delle proteine
 Le molecole proteiche sono flessibili
 Proteine che legano l’ossigeno
 L’emoglobina è un tetramero
 Regolazione della funzione dell’emoglobina: l’effetto bohr
 Una proteina fibrosa: il collagene

3.3 Gli enzimi
 Struttura e funzione degli enzimi
 Classificazione e nomenclatura degli enzimi
 Cofattori, coenzimi e vitamine idrosolubili
 L’azione catalitica di un enzima
 L’attività enzimatica
 Regolazione dell’attività enzimatica
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3.4 Gli acidi nucleici
 Funzione degli acidi nucleici
 Le unità strutturali degli acidi nucleici: i nucleotidi
 Il DNA
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


La doppia elica del DNA
Il “dogma centrale della biologia”
L’RNA
mRNA r RNA e t RNA
4 Il metabolismo
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4.1 Le trasformazioni chimiche all’interno di una cellula
 Anabolismo e catabolismo sono le due facce del metabolismo
 Le reazioni nella cellula sono organizzate in vie metaboliche
 Le vie metaboliche sono divergenti, convergenti e cicliche
 L’ATP è la principale fonte di energia per le reazioni metaboliche
 NAD e FTD trasportano elettroni nel metabolismo
 I processi metabolici sono finemente regolati
 4.2 Il metabolismo dei carboidrati
 La glicolisi è la principale via catabolica del glucosio
 Le fermentazione permettono di ossidare il glucosio in assenza di ossigeno
 Il controllo della glicolisi e la via dei pentoso fosfati
 La gluconeogenesi è la biosintesi di glucosio da piruvato, lattato e amminoacidi
 Il glicogeno è un’importante riserva energetica
 4.5 Il metabolismo terminale
 La decarbossilazione ossidativa dell’acido piruvico porta alla produzione di acetil-coa
 Il ciclo dell’acido citrico ossida l’acetil-coa a CO2
 4.6 La produzione di energia nelle cellule
 L’ossigeno è l’accettore finale della catena di trasferimento elettronico mitocondriale
 Le fosforilazione ossidativa accoppia le ossidazioni terminali alla sintesi dell’ATP
 La fotosintesi trasforma in energia chimica la luce del sole
 4.7 La regolazione delle attività metaboliche: il controllo della glicemia
 La glicemia è il più importante parametro ematochimico
 Durane il digiuno viene prodotto glucagone
 Il metabolismo differenziato delle cellule dell’organismo
5 Che cosa sono le biotecnologia
 5.1 Una visione d’insieme sulle biotecnologie
 Biotecnologie classiche e nuove biotecnologie
 5.2 La tecnologia delle colture cellulari
 5.3 La tecnologia del DNA ricombinante
 Produrre DNA ricombinante
 Tagliare il DNA
 Separare miscele di frammenti di DNA
 Incollare il DNA
 Individuare sequenze specifiche di basi
 Copiare il DNA
 Amplificare il DNA; la PCR
 Sequenziare il DNA

5.4 Il clonaggio e la clonazione
 Clonaggio del DNA

 Biblioteche di DNA
 Clonare organismo complessi
5.7 L’’ingegneria genetica e gli OGM
 L’ingegneria genetica applicata agli animali
6 Le applicazioni delle biotecnologie
 6.1 Le biotecnologie mediche
 La diagnostica
 I trattamenti terapeutici
SCIENZE DELLA TERRA:
Testi in adozione: A. Bosellini
C. Atmosfera, fenomeni metereologici, geomorfologia climatica
L’atmosfera:
 1 Composizione e caratteristiche fisiche dell’atmosfera
 Composizione dell’atmosfera
 Bassa e alta atmosfera
 La pressione atmosferica
 Suddivisione dell’atmosfera
 2 Bilancio termico ed effetto serra
 L’energia solare e l’atmosfera
 L’effetto serra
 3 La temperatura dell’aria
 Riequilibrio termico della Terra
 La temperatura atmosferica
 L’influenza del mare e della vegetazione sulla temperatura
 4 La pressione atmosferica e i moti dell’aria
 Moti convettivi e pressione atmosferica
 Aree cicloniche e anticicloniche
 5 Circolazione dell’aria nella bassa e nell’alta troposfera e le correnti a getto
 I venti
 La circolazione nell’alta troposfera
 Le correnti a getto
I fenomeni metereologici:
 6 L’acqua dall’idrosfera all’atmosfera
 L’umidità dell’aria
 La nebbia e le nuvole
 La forma delle nuvole
 7 Le precipitazioni
 Le precipitazioni atmosferiche
 I temporali
 8 Le perturbazioni delle medie latitudini e le previsioni del tempo
 Le perturbazioni atmosferiche



 Cicloni tropicali e tornado
 Le previsioni del tempo
9 L’inquinamento atmosferico
 L’inquinamento dell’atmosfera
 Contaminanti nell’aria
 Le piogge acide
 L’inquinamento radioattivo
 Il “buco” dell’ozono
10 Elementi e fattori del clima
 Tempo e clima
 Fattori ed elementi climatici
11 Il sistema clima
 Classificazione dei climi
Testi in adozione: A. Bosellini
D. Tettonica delle placche
L’interno della terra:
 1 Costruzione di un modello dell’interno terrestre
 La struttura stratificata della terra
 Il calore interno della terra
 2 Litologia dell’interno della terra
 Il nucleo
 Il mantello
 La crosta
 3 Il magnetismo terrestre
 Il campo magnetico della terra
 Il paleomagnetismo
La tettonica delle placche: una teoria unificante
 4 La suddivisione della litosfera in placche
 Concetti generali e cenni storici
 Che cosa è una placca litosferica
 I margini delle placche
 Quando sono nate le placche
 Placche e moti convettivi
 Il mosaico globale
 5 Terremoti, attività vulcanica e tettonica delle placche
 Placche e terremoti
 Placche e vulcani
L’espansione del fondo oceanico:
 6 Morfologia e struttura del fondo oceanico
 Le dorsali medio-oceaniche
 La struttura della crosta oceanica
 7 Modalità e prove dell’espansione oceanica
 Espansione del fondo oceanico
 Il meccanismo dell’espansione
 Prove dell’espansione oceanica
I margini continentali:
 8 I tre tipi di margine continentale
 Tipi di margine continentale
 Margini continentali passivi
 Margini continentali trasformi
 Margini continentali attivi
 9 Collisione e orogenesi
 Tettonica delle placche e orogenesi
 Gli “oceani perduti”: le ofioliti
 Tettonica delle placche e risorse naturali
Il docente Prof.ssa Anna Claudia Mangiarotti
Gli alunni