I.I.S. “A.Gastaldi – G.C.Abba”
CHIMICA ORGANICA E BIOCHIMICA
Indirizzo: Chimica, materiali e biotecnologie
Articolazione: Chimica e materiali
Insegnante:Pietro Carbone
ITP:Stefano Candio
Classe 5AC
A.S. 2015/2016
PIANO DI LAVORO
Le ore settimanali di questa materia sono 3(una teorica + 2 di laboratorio).
Il teso adottato è: microbiologia e chimica delle fermentazioni di Fornari, Gando, Evangelisti
seconda edizione Zanichelli.
Obiettivi disciplinari generali
Acquisizione di una mentalità critica e scientifica per la soluzione di problemi concreti attraverso
conoscenze teoriche.
Capacità autonoma di approfondimento dei singoli argomenti disciplinari svolti.
Capacità interdisciplinare di armonizzare e fondere le prospettive biochimiche con quanto appreso
nelle altre discipline chimiche.
Capacità e disponibilità al lavoro di gruppo.
Elaborare progetti biotecnologici e gestire attività di laboratorio.
OBIETTIVI
Comprensione del ruolo della chimica organica nei processi biologici, con particolare riferimento
all’azione catalitica degli enzimi e alla cinetica enzimatica.
Interpretare i processi biologici sotto l’aspetto del bilancio energetico e in termini di chimica
bioorganica.
Comprendere i fenomeni fermentativi in relazione alla produzione di microrganismi.
Preparare in laboratorio terreni di coltura per la crescita di microrganismi, utilizzare tecniche di
sterilizzazione.
Scansione
temporale
Unità
didattiche
Settembre
Enzimi
Ottobre
Acidi nucleici
Ottobre
Novembre
Processi
metabolici
Dicembre
Microrganismi
Dicembre
Gennaio
Coltivazione e
crescita
microrganismi
Programma
Obiettivi
Ripasso:classificazione, nomenclatura, come sono costituiti: apoenzima,
cofattore, oloenzima, riconoscimento substrato-sito attivo, specificità, fattori che
influenzano la velocità delle reazioni enzimatiche: conc. substrato, conc. del
prodotto, conc. dell’enzima, pH, temperatura. Inibizione reversibile ed
irreversibile, costante di Michaelis-Menten, equazione di Linewear-Burk.
Adenina, guanina, citosina, timina e uracile, nucleoside, nucleotide, struttura del
DNA e abbinamento fra le basi, replicazione del DNA (semiconservativa,
orientata e bidirezionale), RNA e loro ruolo nella sintesi delle proteine,
trascrizione e traduzione, mRNA, tRNA, rRNA, codon e codice genetico.
Organismi autotrofi ed eterotrofi, metabolismo, catabolismo, anabolismo, cellula
procariota ed eucariota, concetto ed energia libera, reazioni accoppiate, ATP,
FAD, NAD, respirazione aerobica, catena respiratoria e fosforilazione ossidativa,
respirazione anaerobica e fermentazione, glicolisi, ciclo di Krebs (solo bilancio),
glicogenolisi, gluconeogenesi, catabolismo lipidico, metabolismo proteico.
Struttura e composizione chimica della parete cellulare dei microrganismi
procarioti, virus e ciclo litico.
Nutrizione e riproduzione dei microrganismi, terreno di coltura e principali
elementi contenuti e come valutarne la necessità. Moltiplicazione dei
microrganismi e fattori che influenzano lo sviluppo microbico: temperatura
(classificazione, sterilizzazione e velocità di morte, 1° equazione di Bigelow,
tempo di riduzione decimale, 2° equazione di Bigelow, z), pH, pressione
osmotica, antimicrobici (ossidanti, denaturanti, solventi e alchilanti) processi di
coltivazione) modello di crescita non limitata e tempo di raddoppio),
concentrazione salina, terreni e sostanze nutritive che influenzano la crescita dei
microrganismi, crescita in discontinuo e coltura in batch (curva di sviluppo
cellulare con diversi prodotti e con diversi nutriliti), crescita in continuo,
vantaggi e svantaggi.
Valutare
i
parametri
che incidono
sulla cinetica
enzimatica
delle
reazioni.
Riconoscere
le condizioni
per
lo
sviluppo di
microrg.
Saper
utilizzare
tecniche di
sterilizzazio
ne.
Saper
descrivere
principali
processi
fermentativi.
Saper
spiegare le
principali vie
metaboliche.
Gastaldi-Abba A.S. 2015/2016 5AC Programma di CHIMICA ORGANICA E BIOCHIMICA
1/3
Febbraio
Marzo
Marzo
Aprile
Maggio
Tecniche di
miglioramento
genetico
Membrana
Virus
Sterilizzazione
Principali
processi
fermentativi
Mutazioni (genotipo e fenotipo, macrolesioni, microlesioni, delezioni, inserzioni,
traslocazioni, duplicazioni, sostituzioni, neutre, dissenso, non-senso), mutageni
(agenti fisici, agenti chimici) biosintesi mutazionale, trasferimenti genici
(trasformazione, coniugazione, trasduzione), tecnica del DNA ricombinante.
Trasporto di membrana.
Cenni sui virus inattivati per la terapia genica.
Metodi fisici e chimici della sterilizzazione.
Lieviti e fattori che ne influenzano lo sviluppo, chimismo della fermentazione
alcolica, fermentazione citrica, produzione di antibiotici e della penicillina,
fermentazione acetica e lattica.
Attività di laboratorio:
Elettroforesi: applicata a coloranti e ad ammino acidi.
Studio dei fattori che influenzano la velocità di reazione enzimatica (temperatura, pH,
concentrazione enzima, concentrazione substrato).
Attività enzimatica della bromelina.
Uso del microscopio, osservazione di batteri e tessuti vegetali e animali, tecniche di colorazione,
allestimento e sterilizzazione dei materiali, preparazione dei vetrini e colorazione di Gram.
Terreni di coltura e di semina, conta microbica,osservazione dei lieviti.
Tecniche di sterilizzazione.
Fermentazione alcolica.
L’attività di laboratorio rappresenta un momento fondamentale della fase di apprendimento e si svolge
attraverso esperienze sia individuali che di gruppo finalizzate al raggiungimento dei seguenti obiettivi:
Acquisizione di capacità di osservazione dei fenomeni.
Acquisizione di capacità organizzative nel lavoro manuale ( comprensione delle richieste, rispetto dei
tempi, suddivisione dei compiti all’interno del gruppo, utilizzo corretto delle attrezzature) e
comportamento adeguato alle norme di sicurezza.
Acquisizione di un metodo di lavoro basato sulla raccolta dei dati, loro elaborazione e presentazione.
Acquisizione delle tecniche utilizzate.
Comprensione a fondo del lavoro eseguito in laboratorio e della sua organizzazione in laboratorio,
collegandolo alla parte teorica.
Obiettivi minimi
Conoscenze sufficienti sulle nozioni di base degli argomenti svolti, saper organizzare lavoro in classe,
in laboratorio e a casa, comprensione del ruolo della chimica organica nei processi biologici,
comprensione dei fenomeni microbiologici e fermentativi anche sotto l’aspetto del bilancio energetico.
Cadenza della verifica dell’attività didattica
Numero minimo di verifiche (scritte, orali, test, ecc...) nel 1°periodo: 3, nel 2° periodo: 4 con la
seguente cadenza di massima:
I° periodo
II° periodo
Verifiche
1) Verif.scritta
2) Verif.scritta
3) Ev.interr.recup
4).Relaz.o verif. di lab.
Date(entro il)
20/10/2015
18/12/2015
22/12/2015
Verifiche
1) Verif.scritta
2) Verif.scritta
3) Verif.scritta
4) Interrog.
5)Ev.interr.recupero
6) Relaz. o verif. di lab.
Date(entro il)
20/02/2016
20/04/2016
20/05/2016
30/04/2016
20/05/2016
Consegna compiti in classe entro 7 giorni
Metodi e tecniche di insegnamento
Il programma è stato diviso in unità didattiche, dopo l’attività di istruzione collettiva su di una o più
unità didattiche viene verificato l’andamento tramite verifica formativa e proposte eventuali attività
curricolari di recupero e di sostegno a cui segue una valutazione formativa.
Gastaldi-Abba A.S. 2015/2016 5AC Programma di CHIMICA ORGANICA E BIOCHIMICA
2/3
Le interrogazioni hanno lo scopo di valutare capacità come comunicare efficacemente utilizzando
linguaggio appropriato, il tipo di procedimento utilizzato nella risoluzione di un esercizio, le capacità
critiche e di auto correzione, ma costituirà occasione per chiarire, approfondire, commentare e sarà perciò
un momento formativo per tutti.
La scansione temporale e l’approfondimento degli argomenti sono indicativi, dovendo essere
adeguati alla risposta della classe.
Tipologia delle verifiche e criteri di valutazione
Verifica e valutazione formativa
Interrogazioni informali durante le lezioni.
Interrogazioni di tipo tradizionale.
Si cercherà di stimolare l’intervento dei singoli alunni per una valutazione immediata della
comprensione dell’argomento svolto, in modo da permettere interventi di recupero immediati.
Verifica e valutazione sommativa
Si eseguiranno interrogazioni orali di tipo tradizionale, test , verifiche scritte, relazioni sul lavoro
svolto in laboratorio, al fine di: valutare il risultato del processo di apprendimento e della formulazione di
un giudizio, individuare eventuali difficoltà degli allievi ed assumere informazioni sull’efficacia del
proprio intervento formativo, far prendere coscienza all’allievo della propria situazione, far conoscere i
punti della propria preparazione ove esistono carenze e lacune, sviluppare capacità di auto valutazione
Limite della sufficienza
Nella valutazione finale si terranno presenti l’impegno, il progresso in relazione alla situazione
individuale di partenza, la partecipazione , la situazione generale della classe, situazioni particolari,
conoscenze di base delle tematiche proposte, abilità nel risolvere semplici problemi applicando le
conoscenze fondamentali acquisite, capacità di esprimersi con linguaggio appropriato ed esporre in
sequenza logica e ordinata quanto appreso.
Si ritiene sufficiente la preparazione dello studente che possiede:
Conoscenza dei contenuti minimi della programmazione.
Saper leggere e comprendere un testo scientifico.
Saper organizzare lavoro a casa ed in classe a livello pratico.
Acquisizione di capacità di osservazione dei fenomeni
Acquisizione di capacità organizzative nel lavoro manuale ( comprensione delle richieste, rispetto
dei tempi, suddivisione dei compiti all’interno del gruppo, utilizzo corretto delle attrezzature)
Acquisizione di un metodo di lavoro basato sulla raccolta dei dati, loro elaborazione e
presentazione.
Comprensione a fondo del lavoro eseguito in laboratorio e della sua organizzazione in laboratorio,
collegandolo alla parte teorica.
IL DOCENTE
prof. Pietro Carbone
Genova, 6.10.2015
Gastaldi-Abba A.S. 2015/2016 5AC Programma di CHIMICA ORGANICA E BIOCHIMICA
3/3
