LICEO SCIENTIFICO F.LUSSANA PROGRAMMA DI SCIENZE EFFETTIVAMENTE SVOLTO Classe 4 N a.s.2014 / 15 PROF. tiziana de simone Libro di testo : chimica Autori : Valitutti G.-Falasca M.-Tifi A.-Gentile A. Chimica.Concetti e Modelli 1 e 2 Casa Editrice : Zanichelli anatomia Autori: H.Curtis-N.Sue Barnes-A.SChnek ecc. Invito alla biologia.blu PLUS-Il Corpo Umano con Biology in English Casa Editrice: Zanichelli BIOLOGIA LA TEORIA DELL’ EVOLUZIONE ( dal testo “invito alla biologia “H.Curtis capitoli 18,19,20,21 più appunti dell’insegnante , fotocie, ecc.). 1. DARWIN E LA TEORIA EVOLUTIVA Le teorie evolutive prima di Darwin (Anassimandro, Platone, Aristotele, S.Agostino, il Creazionismo, il Fissismo), C.vLinnè e la tassonomia, crisi dei modelli fissisti, G.L.Buffon, E.Darwin, scoperte della stratigrafia : i fossili e l’agrimensore W.Smith e dell’età della terra ( attualismo, Hutton ) , e scoperte geografiche (J.Cook e A.von Humbolldt ), modello evolutivo di Lamark ( teoria dell’uso e del disuso, teoria della necessità , teoria dell’ereditarietà dei caratteri acquisiti ). C.Leyll e la ripresa dell’attualismo di Hutton.Il viaggio di Darwin : osservazioni, riflessioni sulle pratiche di allevamento e lettura di Malthus, punti fondamentali della teoria di Darwin ( variabilità all’interno della popolazione, ereditarietà delle variazioni, eccedenza riproduttiva, competizione ).Prove a sostegno della teoria darwiniana : dati morfologici ( organi omologhi ed analoghi ), dati embriologici , citologici e biochimici. La teoria sintetica dell’evoluzione o sintesi neodarwiniana. 2. LE BASI GENETICHE DELL’EVOLUZIONE Il concetto di popolazione, di pool genico, la fitness darwiniana.Ampiezza della variabilità genetica, genetica delle popolazioni , quantificazione della variabilità.Origine , mantenimento ed incremento della variabilità : le mutazioni, la diploidia, superiorità dell’eterozigote, la riproduzione sessuata, meccanismi che favoriscono gli incroci tra individui diversi.L’equilibrio di Hardy-Weinberg .significato dell’equazione. 3. LA SELEZIONE NATURALE *Fattori che modificano le frequenze alleliche :mutazioni, flusso genico, deriva genetica (effetto del fondatore, ”collo di bottiglia”), accoppiamenti non casuali.La selezione naturale; modelli differenti di selezione naturale (s.stabilizzante, s.divergente, s.direzionale, s.bilanciata, s.sessuale: dimorfismo sessuale).Il risultato della selezione naturale : l’adattamento; l’adattamento all’ambiente fisico:clini ed ecotipi ; l’adattamento all’ambiente biologico: coevoluzione , mimetismo batesiano e mulleriano.Le ragioni per le quali la selezione naturale non può “ confezionare” organismi perfetti. 4. ORIGINE DELLE SPECIE E MODELLI EVOLUTIVI Dalla microevoluzione alla macroevoluzione : il concetto di specie (filogenetico, biologico, evolutivo, ecologico); la speciazione, l’isolamento riproduttivo.Modalità di speciazione : per divergenza adattativa (allopatrica, parapatrica, simpatrica), improvvisa (la poliploidia: le piante poliploidi presenti nei nostri alimenti : il frumento).Il caso della zanzara Culex (pipiens e molestus).Mantenimento dell’isolamento genetico prezigotico (isolamento comportamentale:rituali di comportamento, segnali visivi, richiami sonori, sostanze chimiche; isolamento meccanico: incompatibilità tra gli organi sessuali maschili e femminili; isolamento ambientale : zanzara Culex pipiens e Culex molestus; isolamento temporale : accoppiamenti in tempi diversi; isolamento gametico: i gameti non riescono a formare lo zigote) e postzigotico (non vitalità degli ibridi , sterilità degli ibridi, degenerazione degli ibridi).I fringuelli delle isole Galapagos.Modelli evolutivi :evoluzione convergente, divergente, cambiamento filetico, cladogenesi (radiazione adattativa).Ipotesi sulle estinzioni, le estinzioni di massa;la scomparsa dei Dinosauri.L’ipotesi “gradualista”e quella “degli equilibri intermittenti “(.N.Eldrege e S.J.Gould). Le innovazioni evolutive possono insorgere in molti modi : “l’exaptation” .Il campo di ricerca Evo-Devo (la biologia evolutiva e la biologia dello sviluppo);la pedomorfosi. ANATOMIA EMBRIOLOGIA E SVILUPPO: la fecondazione,la segmentazione, la gastrulazione,gli annessi embrionali,la organogenesi,ruolo della placenta;la gestazione (primo,secondo,terzo trimestre )il travaglio (dilatazione,fase espulsiva,secondamento); l’allattamento,tecnica del controllo della componente dolorosa del travaglio ( analgesia epidurale ).Legge 40. APPARATO CARDIOVASCOLARE: il sangue, funzioni del sangue nell’organismo, anatomia del sistema cardiovascolare: il cuore, i vasi sanguigni; la doppia circolazione : polmonare e sistemica; il ciclo cardiaco ed il suo controllo: sistole, diastole, nodo del seno, nodo atrioventricolare, fascio di His. Le analisi del sangue.Le patologie a carico dell’apparato Cardiov. I SISTEMI LINFATICO ED IMMUNITARIO: Il sistema linfatico come collettore dei liquidi provenienti dagli interstizi cellulari; la struttura dei vasi linfatici e dei linfonodi; organi e tessuti linfoidi primari e secondari.I meccanismi di difesa del corpo: immunità innata ( pelle,membrane mucose, globuli bianchi neutrofili, macrofagi, proteine,ecc); immunità acquisita ( anticorpi, immunità umorale, ; cellule effettrici , cellule della memoria, linfociti B, immunità mediata da cellule ,linfociti T helper,e linfociti T citotossici.Le allergie; cancro e risposta immunitaria; malattie da immunodeficienza. Il SISTEMA DIGERENTE: le varie fasi della digestione; il sistema digerente come tratto gastrointestinale e come organi accessori; enzimi prodotti dai vari tratti del S.D.; le peristalsi; gli sfinteri; i denti,la lingua,la saliva,la faringe,l’esofago, lo stomaco,l’intestino ( tenue e crasso).Il ruolo del fegato e del pancreas.Assorbimento delle sostanze nutritive e metabolismo. CHIMICA 1- LA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI: famiglie chimiche, proprietà periodiche degli elementi, tavola di Mendeleev, tavola periodica moderna, periodo, gruppo, metalli e non metalli, elementi di transizione, gli elementi della vita, le proprietà periodiche ( raggio e volume atomico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività ). 2-LEGAMI CHIMICI : energia di legame e distanza di legame, i gas nobili e la regola dell’ottetto, il legame covalente ( omopolare, eteropolare e dativo), legami covalenti singoli e multipli, la scala dell’elettronegatività e i legami, il legame ionico, i composti ionici, le proprietà dei composti ionici, il legame metallico, le proprietà dei me talli, le leghe, la Tavola Periodica ed i legami tra gli elementi.La forma delle molecole.La teoria VSEPR ( molecole con legami covalenti semplici; molecole con legami covalenti multipli o coppie di elettroni liberi sull’atomo centrale. 3- LE NUOVE TEORIE DI LEGAME: i limiti della teoria di Lewis; gli ibridi di risonanza;il legame chimico secondo la meccanica quantistica; molecole biatomiche secondo la Teoria del Legame di Valenza; la teoria VB va applicata a molecole poliatomiche;Ibridazione degli orbitali atomici. 4. LE FORZE INTERMOLECOLARI E GLI STATI CONDENSATI DELLA MATERIA: le forze intermolecolari; molecole polari ed apolari; le forze dipolo-dipolo e le forze di London;il legame a idrogeno;i legami a confronto. 4-SOLUZIONI : perché le sostanze si sciolgono?Soluzioni acquose ed elettroliti.La concentrazione delle soluzioni:la concentrazione % in massa, % in massa su volume, % in volume, in parti parti per milione.La Molarità o concentrazione molare M.La Molalità o concentrazione molale m.La frazione molare.L'effetto del soluto sul solvente: le proprietà colligative.La tensione di vapore delle soluzioni: la legge di Raoult.L'innalzamento ebullioscopico e l'abbasssamento crioscopico:l'effetto degli elettroliti.L'osmosi e la pressione osmotica.La solubilità e le soluzioni sature.Solubilità,Temperatura e Pressione. Colloidi e Sospensioni. 5-LE REAZIONI CHIMICHE : vari tipi di reazione; le reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio o spostamento, di doppio scambio. 6-LA VELOCITA’ DI REAZIONE : definizione; l’equazione cinetica; fattori che influiscono sulla velocità di reazione; la teoria degli urti; il meccanismo di reazione. 7-L’EQUILIBRIO CHIMICO : equilibrio dinamico; l’equilibrio chimico: anche i prodotti reagiscono; la costante di equilibrio; il quoziente di reazione; la costante di equilibrio e la temperatura; il principio di Le Chatelier; equilibri eterogenei ed equilibrio di solubilità. 8- ACIDI E BASI : le teorie sugli acidi e sulle basi: ( Arrhenius, Bronsted e Lowry, Lewis; la ionizzazione dell’acqua, la forza degli acidi e delle basi, come si calcola ilpH di soluzioni acide e basiche, come misurare il pH; la neutralizzazione tra acidi e basi, la titolazione acido-base; l’idrolisi: anche i Sali cambiano il pH dell’acqua; le soluzione tampone. 9.-LE REAZIONI DI OSSIDO-RIDUZIONE: ripasso del numero di ossidazione; ossidazione e riduzione che cosa sono e come si riconoscono; l’importanza di queste reazioni; reazioni redox particolari ( redox influenzate dal pH e reazioni di dismutazione); bilanciamento delle redox: con il metodo della variazione del numero di ossidazione e con il metodo delle semireazioni. VISIONI DI FILMATI 1) IL PARTO 2) L’ ATOMO DI RUTHEFORD 3) IL CUORE LABORATORIO 1) SAGGI ALLA FIAMMA 2) LE REAZIONI CHIMICHE 3) LA VELOCITA’ DI REAZIONE IN FUNZIONE DELLA CONCENTRAZIONE E DELLA TEMPERATURA. 4) LA VELOCITA’ DI REAZIONE IN FUNZIONE DELLA SUPERFICIE DI CONTATTO E DELLA PRESENZA DI UN CATALIZZATORE. 5) IL pH E GLI INDICATORI 6) TITOLAZIONE DI ACIDO FORTE/BASE FORTE CON L?USO DELL’INDICATORE. 7) CATALASI 8) EQUILIBRIO CONFERENZE / INCONTRI / MOSTRE 1) INCONTRO CON UN MEDICO DELL’ASL SUL SISTEMA CARDIOCIRCOLATORIO E LA PREVENZIONE DELLE MALATTIE CARDIOVASCOLARI. 2) INCONTRO CON IL PRIMARIO DEL REPARTO MALATTIE INFETTIVE DELL’OSPEDALE “ GIOVANNIXXIII” SUL TEMA : IL VIRUS EBOLA. 3) PARTECIPAZIONE ALL’ ATTIVITA’ LABORATORIALE “FINGERPRINTING” C/O L’UNIVERSITA’ STATALE DI MILANO FACOLTA’ DI BIOLOGIA DIPARTIMENTO CUSMIBIO. 4) LEZIONE DEL PROF:BORELLA SULLA MECCANICA QUANTISTICA. 5) CONFERENZA SULL’ ALIMENTAZIONE. 6) CONFERENZA DI UN’ OSTETRICA. La Docente I Rappresentanti di classe Tiziana De Simone Bergamo 8-6-15 LAVORO ESTIVO 4N CHIMICA Sul testo in adozione ( Valitutti Chimica : concetti e modelli 2): - ripasso dei capitoli 9-10-12-13-14-15. ANATOMIA Sul testo in adozione (H.Curtis Il corpo Umano): terminare lo studio del capitolo 5 ( il sistema digerente ) nella parte 5.5 assorbimento delle sostanze nutritive e metabolismo. Studiare il capitolo C4 Il Sistema Respiratorio10 il quale, benchè previsto nel programma, non è stato trattato perché al suo posto si è affrontato lo studio del Sistema Linfatico e Immunitario). GEOLOGIA Sul testo in adozione (A.Bosellini Dagli oceanoi perduti alle catene montuose): ripasso. In quinta verrà affrontato lo studio dei Terremoti,della Tettonica delle Placche, dell’ Orogenesi, ecc. pertanto si suggerisce la revisione degli argomenti di geologia affrontati negli anni precedenti quali: Minerali; Rocce ( magmatiche, sedimentarie, metamorfiche); ciclo delle rocce; i Vulcani. LETTURA OBBLIGATORIA , RECENSIONE E GIUDIZIO PERSONALE DEL LIBRO : Jared Diamond ARMI, ACCIAIO E MALATTIE Edizioni Einaudi la docente Tiziana De Simone Bergamo 8 / 6 / 2015