LICEO GINNASIO “L. GALVANI” A.S. 2015/2016 SCIENZE CLASSE 2 I LINGUISTICO-SCIENTIFICO PROF. FELISA ANNAMARIA/supplente SIMONA DI TULLIO (da aprile) EVOLUZIONE –ORIGINE VITA SULLA TERRA: origine della vita sulla Terra (diverse ipotesi), l’evoluzione pre-biotica, l’esperimento di Miller – Urey, l’evoluzione batterica . Organismi fotoautotrofi, , chemioautotrofi, foeterotrofi, chemioeterotrofi. Diverse fonti di energia e di carbonio necessarie al metabolismo. Era Archeozoica: principali tappe. COMPARSA CELLULA EUCARIOTE E PLURICELLULARITA’: ipotesi dell’endosimbiosi. Vantaggi della pluricelluarità. Linee evolutive piante e animali (linee essenziali). Ere Paleozoica, Mesozoica e Cenozoica: principali avvenimenti, fossili guida. CARATTERISTICHE DEGLI ESSERI VIVENTI: dalla specie all’ecosistema: organizzazione gerarchica. Interazioni degli organismo con l’ambiente esterno, loro ruolo trofico all’interno di un ecosistema. Caratteristiche comuni a tutti gli organismi viventi. La teoria cellulare. Classificazione degli organismi viventi in Domini e Regni. Definizione di specie. Linee guida del pensiero evolutivo di Darwin: l’evoluzione come chiave di lettura della biologia. IL METODO SCIENTIFICO: il metodo ipotetico deduttivo, il metodo induttivo. Cosa si intende per teoria scientifica. Il microscopio: ingrandimento e risoluzione, parti del microscopio ottico, i diversi tipi di microscopi. Le misure delle cellule eucariote e procariote e degli organuli cellulari. LE BASI DI CHIMICA: elementi e composti, struttura dell’atomo (modello a gusci), numero atomico e numero di massa, gli isotopi, cationi e anioni. I legami chimici (covalente, ionico, covalente polare). I legami semplici e multipli. Riconoscimento di semplici molecole. La differenza fra indice e coefficiente. Le reazioni chimiche (linee essenziali). I legami ad idrogeno. L’acqua e le sue proprietà. Importanza delle proprietà dell’acqua per il clima e la vita. L’acqua come solvente. Il pH (linee essenziali). LE BIOMOLECOLE: i gruppi funzionali (linee essenziali), i composti del carbonio, monomeri e polimeri,. Gli zuccheri, le proteine , i grassi e gli acidi nucleici: struttura, proprietà e funzioni. L’isomeria. I legami glicosidici, peptidici ed esteri. Gli acidi grassi saturi e insaturi conseguenze sulla salute. I fosfolipidi e gli steroidi. Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine. Esempi di proteine. Gli enzimi : ruolo della loro struttura terziaria, sito attivo. Gli acidi nucleici : DNA ed RNA. LA CELLULA: caratteristiche della cellula procariote. La cellula eucariote: differenze fra cellula animale e vegetale. Struttura e funzione di reticolo endoplasmatico liscio e rugoso, Golgi, membrana cellulare,, parete cellulare, nucleo e nucleolo, lisosomi e perossisomi, citoscheletro, ciglia e flagelli. Mitocondri : struttura e funzione. Cloroplasti: struttura e funzione. La matrice extracellulare e le giunzioni cellulari. IL METABOLISMO CELLULARE: il modello a mosaico fluido della membrana cellulare. I recettori di membrana. La permeabilità selettiva. La diffusione, l’osmosi, il trasporto facilitato, il trasporto attivo. La pressione osmotica. Soluzioni isotoniche, ipotoniche e ipertoniche. La pompa del Na+ /K+. Esocitosi, endocitosi e endocitosi mediata da recettori. La cellula e l’energia: ATP e il suo ciclo. Le leggi della termodinamica in biologia, le diverse forme di energia potenziale all’ interno della cellula. Il gradiente di concentrazione. Le reazioni endo ed esoergoniche. Reazioni anaboliche e cataboliche e metabolismo cellulare. Il ruolo degli enzimi quali catalizzatori biologici. Ruolo dei coenzimi e dei cofattori, diverse forme di inibizione. RESPIRAZIONE: respirazione polmonare e respirazione cellulare, le reazioni redox e le reazioni di decarbossilazione. Significato della compartimentazione cellulare. La fosforilazione a livello del substrato e la fosforilazione ossidativa. Ruolo del gradiente di concentrazione degli ini H+. La glicolisi e le sue tappe. Il suo bilancio globale. Confronto con fermentazione alcolica e lattica. Il ciclo di Krebs e il suo bilancio globale. La catena di trasporto degli elettroni, e la fosforilazione ossidativa : ruolo dell’ATP sintetasi e ipotesi chemiosmotica. Il ruolo dei coenzimi e dei citocromi. La riduzione dell’ossigeno ad acqua. Bilancio globale della respirazione cellulare. LA DIVISIONE CELLULARE E LA RIPRODUZIONE. Riproduzione sessuata e asessuata. Ruolo di entrambe e diversa diffusione delle stesse nel mondo animale e vegetale. La scissione binaria nei procarioti e i suoi limiti in senso evolutivo. La struttura dei cromosomi negli eucarioti. Il cariotipo umano. Gli autosomi e gli eterocromosomi. Il ciclo cellulare: fasi G1, S e G2, diversa durata del ciclo cellulare nei diversi tipi di tessuti. La mitosi e le sue fasi. La citodieresi nelle cellule animali e vegetali. Ruolo della mitosi nella rigenerazione dei tessuti e nello sviluppo. Ruolo dei fattori di crescita e punti di controllo del ciclo cellulare. Le caratteristiche principali delle cellule tumorali. La meiosi e il suo significato all’interno della riproduzione sessuata. La meiosi e le sue tappe. La meiosi come motore della variabilità genetica attraverso il crossing over, la segregazione degli omologhi e poi la fecondazione. Probabilità di generare gameti diversi legata alla segregazione degli omologhi. Confronto fra mitosi e meiosi. Le trisomie, le aneuploidie, la poliploidia. Le principali mutazioni cromosomiche (delezione, traslocazione, inversione). La sindrome di Down. Le sindromi legate ad anomala distribuzione dei cromosomi sessuali. USCITE/ATTIVITA’ DI APPROFONDIMENTO Progetto per concorso indetto dalla rivista Focus per la redazione di una copia della rivista da parte dei ragazzi (copertina e 3 rubriche: Come è fatto, Domande e Risposte, Il confronto. Temi affrontati scelti dagli alunni: alimentazione, quesiti scientifici vari e polaroid digitale (come è fatto). Questo progetto ha richiesto numerose ore di lavoro per gruppi in classe (durante le interrogazioni), approfondimenti a casa ed è stato possibile grazie alla collaborazione della prof.ssa Sabattini (soprattutto nell’ultima parte dell’anno in cu la docente è dovuta stare a casa per grave patologia). Consegna 30/5/2016. Bologna, 31/5/2016 L’insegnante Annamaria Felisa/da aprile supplente Simona di Tullio