PROGRAMMA DI SCIENZE SVOLTO NELLA CLASSE IV B Anno scolastico 2014/15 BIOLOGIA Unità 1 Regolazione dell'espressione genica Conoscenze 1.1 Regolazione genica nei procarioti 1. 2. 3. Geni strutturali e geni regolatori del cromosoma procariote Trascrizione nei batteri L'operone 1.2 Il DNA del cromosoma eucariote 1. 2. 3. 4. 5. Tipi di sequenze presenti nel cromosoma eucariote Importanza del DNA microsatellite Sequenze ripetitive e DNA a copia singola Famiglie geniche Introni ed esoni 1.3 Regolazione genica negli eucarioti 1. 2. 3. 4. 5. 1.4 Elaborazione dell'mRNA nelle cellule eucariote 1. Regolazione dell'espressione dei geni eucarioti Esperimento di J.B. Gardon Eucromatina ed eterocromatina Corpi di Barr Controllo dell'espressione genica mediante i fattori di trascrizione Elaborazione delle molecole di mRNA durante la trascrizione(spilcing) 2. Meccanismo e conseguenze dello splicing alternativo 3. Controllo dell'espressione dei geni a livello di traduzione Unità 2 Genetica di virus e batteri Conoscenze 2.1 Elementi genetici mobili 1. 2. Definizione di elemento genetico mobile Processi mediante cui i geni possono cambiare posizione 2.2 La genetica dei batteri 1. 2. 3. 4. Tipi di plasmidi Plasmidi F e coniugazione batterica Plasmidi R e resistenza ai farmaci Processo di trasformazione nei batteri 2.3 La genetica dei virus 1. 2. 3. 4. 5. Struttura e caratteristiche dei virus Fagi temperati e ciclo lisogeno Ciclo litico Processo di trasduzione generalizzata e specializzata Struttura e meccanismo d'infezione dei retrovirus 2.4 I trasposoni 1. 2. Caratteristiche dei trasposoni Struttura dei trasposoni semplici e dei trasposoni composti Unità 3 Il sistema respiratorio Conoscenze 3.1 Diffusione e pressione osmotica 1. 2. 3.2 Anatomia del sistema respiratorio umano 1. 3.3 Trasporto e scambio di gas 1. 2. 3. 3.4 Il controllo della respirazione 1. 2. 3. Localizzazione e funzione degli organi che compongono il sistema respiratorio umano 2. Principali malattie del sistema respiratorio 3. Meccanica respiratoria: inspirazione ed espirazione Funzione dell'emoglobina Trasporto dell'ossigeno dai polmoni ai tessuti Processi mediante cui viene eliminata l'anidride carbonica Localizzazione dei neuroni responsabili del controllo del respiro Cellule chemiocettrici presenti nei corpi carotidei Condizioni chimiche del sangue che determinano una respirazione più lenta o più veloce Unità 4 Il sistema digerente 4.1 Introduzione al sistema digerente Trasporto per diffusione e per flusso di massa Concetto di pressione atmosferica Conoscenze 1. 2. 3. 4.2 1. Masticazione e deglutizione del cibo 2. Principali organi del sistema digerente Tessuti che formano il canale digerente Peristalsi 3. Cavità orale: denti e lingua Ghiandole ed enzimi salivari Faringe, epiglottide ed esofago: la deglutizione 4.3 Lo stomaco e la demolizione del cibo 1. 2. 3. 1. Struttura e funzioni dello stomaco Succhi gastrici Processi digestivi nello stomaco Patologie a livello gastrico: gastrite e ulcera 4.4 Intestino tenue: digestione ed assorbimento del cibo 1. 2. 3. 4. 5. 6. Struttura dell'intestino tenue Digestione e assorbimento nell'intestino tenue Ghiandole annesse all'intestino tenue: fegato e pancreas Epatiti virali Regolazione dei processi digestivi e principali enzimi coinvolti Assorbimento delle sostanze nutritive 4.5 Intestino crasso: assorbimento ed eliminazione 1. 2. Struttura e funzioni dell'intestino crasso Assorbimento dell'acqua a livello del colon 4.6 Regolazione del glucosio ematico 1. 2. Controllo della glicemia quale importante controllo omeostatico Ruolo del fegato nel regolare la concentrazione di glucosio nel sangue 4.7 Una dieta bilanciata 1. 2. Molecole nutritive indispensabili Amminoacidi essenziali Classificazione e funzione delle vitamine Caratteristiche di una alimentazione varia e adeguata al proprio organismo 3. 4. 5.3 Regolazione della temperatura corporea Rapporto tra funzionalità degli enzimi e mantenimento di una temperatura corporea costante 2. Termostato ipotalamico 3. Processi che regolano la temperatura corporea 1. Unità 6 Il sistema endocrino Conoscenze 5.6 Anatomia e fisiologia del sistema endocrino 1. 2. Ghiandole esocrine e ghiandole endocrine Composizione chimica degli ormoni. 6.2 L'ipofisi 1. 2. 3. Ipofisi: localizzazione e importanza Adenoipofisi: funzione degli ormoni Neuroipofisi: funzione degli ormoni 6.3 L'ipotalamo 1. 2. 3. Importanza dell'ipotalamo Fattori di rilascio RH Relazione tra ipotalamo e ipofisi 6.4 La tiroide e le paratiroidi 1. 2. 3. 4. 5. Ormoni tiroidei Struttura molecolare della tiroxina Funzioni della calcitonina Ghiandole paratiroidi e azione del paratormone Ipertiroidismo e ipotiroidismo 6.5 Le ghiandole surrenali 1. 2. 3. Localizzazione e produzione delle ghiandole surrenali Ormoni steroidei prodotti dalla corticale del surrene Catecolamine prodotte dalla midollare del surrene 6.6 Il pancreas 1. 2. 3. 4. Struttura e funzione del pancreas Ormoni insulina e glucagone Funzione della somatostatina Tipi diversi di diabete 6.7 L'epifisi 1. 2. 3. Localizzazione e funzione dell'epifisi Relazione tra melatonina e luce solare Ritmi circadiani 6.8 Altri tessuti che secernono ormoni 1. Principali organi che producono ormoni 6.9 Il meccanismo d'azione degli ormoni 1. 2. Caratteristiche delle cellule bersaglio Due meccanismi d'azione degli ormoni: i recettori intracellulari e i recettori di membrana 3. L'AMP ciclico CHIMICA Unità 1 I legami chimici Conoscenze 1.1 L'energia di legame 1.2 I gas nobili e la regola dell'ottetto 1.3 Il legame covalente 1.4 La scala dell'elettronegatività e i legami 1.5 Il legame ionico 1.6 I composti ionici 1.7 Il legame metallico 1.8 La tavola periodica e i legami tra gli elementi Unità 2 Le nuove teorie del legame Unità 3 Classifica-zione e nomencla-tura dei composti Unità 4 Le reazioni di ossido-riduzione Conoscenze 2.1 La forma delle molecole 2.2 L teoria VSEPR Conoscenze 3.1 Valenza e numero di ossidazione 3.2 Leggere e scrivere le formule più semplici 3.3 La classificazione dei composti inorganici 3.4 Le proprietà dei composti binari 3.5 La nomenclatura dei composti binari 3.6 Le proprietà dei composti ternari 3.7 La nomenclatura dei composti ternari Conoscenze 4.1 Importanza delle reazioni di ossidoriduzione 4.2 Ossidazione e riduzione: che cosa sono e come si riconoscono 4.3 Reazioni redox influenzate dal pH e reazioni di dismutazione 4.4 Come si bilanciano le reazioni redox Conoscenze Unità 5 Le reazioni chimiche 5.1 Le equazioni di reazione 5.2 I calcoli stechiometrici 5.3 Vari tipi di reazione: reazioni di sintesi, reazioni di decomposizione, reazioni di scambio e di spostamento e reazioni di doppio scambio Conoscenze Unità 6 La velocità di reazione 6.1 Che cos'è la velocità di reazione 6.2 L'equazione cinetica 6.3 Fattori che influiscono sulla velocità di reazione 6.4 La teoria degli urti 6.5 L'energia di attivazione 6.6 Il meccanismo di reazione Unità 7 Conoscenze L'equilibrio chimico 7.1 L'equilibrio dinamico 7.2 L'equilibrio chimico:anche i prodotti reagiscono 73 La costante di equilibrio 7.4 Il quoziente di reazione 7.6 La costante di equilibrio e la temperatura 7.7 Il principio di Le Chatelier 7.8 Equilibri eterogenei ed equilibrio di solubilità SCIENZE DELLA TERRA Unità 1 La crosta terrestre: minerali e rocce Contenuti Conoscenze 1.1 I costituenti della crosta terrestre • Definire le proprietà cristallografiche di un minerale e le sue proprietà fisiche 1.2 La chimica della crosta terrestre • Classificare i minerali approfondendo in particolare i silicati 1.3 I minerali • • Definire le rocce e i criteri utilizzati per classificare Descrivere il processo magmatico 1.4 Le rocce 1.5 Rocce magmatiche o ignee 1.6 L'origine dei magmi • Spiegare come da due magmi primari si possono originare tutti i litotipi ignei • Descrivere il processo sedimentario e le caratteristiche delle principali rocce sedimentarie 1.7 Rocce sedimentarie 1.8 Rocce metamorfiche • Descrivere le caratteristiche del metamorfismo, i diversi tipi di metamorfismo e le principali rocce metamorfiche 1.9 Il ciclo litogenetico • Descrivere i criteri utilizzati per classificare le rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche • Descrivere le principali strutture e tessiture delle rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche