SCIENZE NATURALI Programma svolto a.s.2015/2016 prof.ssa Angela Conte Classe V F Testi adottati Tettonica delle placche, Bosellini, Zanichelli Atmosfera, fenomeni meteorologici e climatici, Bosellini, Zanichelli Chimica organica, biochimica e biotecnologie, Brady-Senese, Zanichelli L’ATMOSFERA Composizione e suddivisione dell’atmosfera, pressione atmosferica e fattori che la fanno variare; bilancio e riequilibrio termico , temperatura atmosferica , influenza del mare e della vegetazione sulla temperatura, moti convettivi, aree cicloniche e anticicloniche; circolazione dell’aria nella bassa e alta troposfera, brezze, monsoni e venti planetari. Umidità dell’aria e precipitazioni. I regimi pluviometrici, le perturbazioni delle medie latitudini e le previsioni del tempo. I fronti. Inquinamento dell’atmosfera: contaminanti, piogge acide, buco dell’ozono, effetto serra. Tempo e clima, fattori ed elementi del clima, classificazione secondo Köppen. TETTONICA DELLE PLACCHE Il modello interno della terra, gradiente geotermico, il campo magnetico della Terra e il paleomagnetismo. La suddivisione della litosfera in placche, i margini delle placche, i moti convettivi nel mantello, sismicità e fenomeni vulcanici correlati alle placche. Le dorsali medio-oceaniche, la struttura della crosta oceanica, l’espansione del fondo oceanico, prove dell’espansione, punti caldi, faglie trasformi, sistemi arco-fossa, orogenesi. CHIMICA ORGANICA Proprietà del Carbonio, ibridizzazione, rappresentazioni delle molecole organiche . La nomenclatura dei composti organici. Isomeria, chiralità dell’atomo di carbonio, scissione eterolitica ed omoliti di un legame covalente, reagenti nucleofili ed elettrofili. I principali meccanismi di reazione. Alcani: proprietà chimiche e fisiche, nomenclatura, isomeria di struttura e stereoisomeria, conformazione sfalsata ed eclissata, conformazione a sedia e a barca . Le reazioni degli alcani e meccanismo della sostituzione radicalica, la combustione. Alcheni: proprietà chimiche e fisiche, nomenclatura, isomeria CIS-TRANS. Il meccanismo delle reazioni di addizione elettrofila . La regola di Markovnikov. Idrocarburi aromatici: Caratteristiche del benzene, requisiti per l’aromaticità, la reattività del benzene, il meccanismo delle reazioni di sostituzione elettrofila, alogenazione, nitrazione, solfonazione. Alcoli: caratteristiche del gruppo ossidrile, proprietà chimiche e fisiche, nomenclatura, la reattività (reazioni per rottura legame-OH, del legame C-OH, reazioni di disidratazione, reazioni di ossidazione), meccanismo di reazione della sostituzione nucleofila, formazione di eteri. Aldeidi e Chetoni: caratteristiche del gruppo carbonile, proprietà chimiche e fisiche, nomenclatura, meccanismo di reazione dell’addizione nucleofila, la formazione di emiacetali ed emichetali, reazioni di ossidazione e riduzione. Acidi carbossilici: caratteristiche del gruppo carbossile, proprietà chimiche e fisiche. La reazione di sostituzione nucleofila acilica, formazione di esteri, la saponificazione. Ammine: generalità. I Polimeri: polimerizzazione per addizione e per condensazione. Principali polimeri importanti dal punto di vista biologico e tecnologico. BIOMOLECOLE Carboidrati: funzioni e classificazione strutturale, i monosaccaridi, la struttura ciclica. I polisaccaridi (amido, cellulosa e glicogeno) Lipidi: funzione e classificazione strutturale, acidi grassi, trigliceridi, fosfolipidi e colesterolo. Proteine: funzioni delle proteine, gli amminoacidi e il legame peptidico. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria. Rapporti struttura-funzione delle proteine (denaturazione e flessibilità) L’emoglobina, struttura, allosterismo, regolazione (effetto del pH, della pressione dell’O2 e del 2,3difosfoglicerato). Enzimi ; struttura e funzione, azione catalitica, effetti della concentrazione del substrato (equazione di Michaelis- Menten). Regolazione dell’attività enzimatica. La fosfruttochinasi Acidi nucleici: Funzione, i nucleotidi, il DNA e la sua struttura, duplicazione, RNA. METABOLISMO Anabolismo e catabolismo, le vie metaboliche, ATP, NAD e FAD. La regolazione dei processi metabolici. Metabolismo dei carboidrati: la glicolisi e la sua regolazione, fosforilazione a livello del substrato, fermentazione lattica ed alcolica,il controllo della glicolisi. La gluconeogenesi e la sua regolazione, glicogenolisi e glicogenosintesi(aspetti generali) Metabolismo dei lipidi : aspetti generali Metabolismo terminale: decarbossilazione dell’acido piruvico, ruolo centrale dell’acetil-CoA, ciclo di Krebs (in generale), la catena di trasporto degli elettroni, fosforilazione ossidativa. Il controllo della glicemia. BIOTECNOLOGIE Biotecnologie classiche e nuove biotecnologie: tecnologia del DNA ricombinante, enzimi di restrizione, elettroforesi, DNA ligasi e DNA polimerasi, individuazione di sequenze specifiche, PCR, sequenziamento del DNA. Il clonaggio e la clonazione, le biblioteche di DNA, Gli OGM. Le applicazioni delle biotecnologie.