PROGRAMMA DI SCIENZE SVOLTO NELLA CLASSE 3 M A.S. 2013/14
NUCLEI FONDANTI :
CHIMICA
U. D
RICHIAMI E
1
APPROFONDIMENTI SU
ARGOMENTI DI BIOLOGIA
La classificazione degli esseri
viventi.
CONTENUTI
I sei regni della vita: caratteristiche -generali. Batteri, Protisti, Funghi Evoluzione delle piante. Struttura e fisiologia delle piante vascolari.
Evoluzione degli animali. Vertebrati e Invertebrati.
La cellula procariota ed eucariota
RELATIVI AL PRECEDENTE
ANNO SCOLASTICO
La struttura dell’atomo e i
modelli atomici
Configurazione elettronica
degli atomi
2
ATOMI , MOLECOLE E LORO
INTERAZIONI
Il sistema periodico e le
proprietà periodiche degli
elementi
Il legame chimico
3
CLASSIFICAZIONE
DEI
COMPOSTI CHIMICI
3
E LA REATTIVITÀ CHIMICA
NUCLEI FONDANTI : CHIMICA
4
LA DUPLICAZIONE
CELLULARE: LA MITOSI
Legge di Pauli e legge di Hund. Configurazione elettronica. Energia di ionizzazione e affinità elettronica. Tavola periodica e proprietà periodiche.
Ottetto elettronico e reazioni di ionizzazione
Classificazione degli elementi. Il sistema periodico di Mendeleev. La moderna tavola periodica. La struttura della tavola periodica. Metalli, non
metalli e semimetalli. Le proprietà periodiche degli elementi.: energia di ionizzazione , affinità elettronica, elettronegatività, raggio atomico e
raggio ionico
Legami chimici: natura,caratteristiche, forza ed energia. Simbologia di Lewis .e teoria di Lewis. Tipi di legame chimico.: legame covalente
,ionico, dativo e legame metallico. Solidi ionici .Teoria VSEPR. Teorie del legame di valenza e degli orbitali ibridi. Formule di struttura e
geometria molecolare . Momento dipolare . Molecole polari e apolari. Legami intermolecolari : legame ad idrogeno legami di Van der Walls e di
London
Nomenclatura dei composti
chimici
Valenza e numero d’ossidazione. Nomenclatura tradizionale : ossidi, anidridi, idracidi, idrossidi, ossiacidi, sali binari e ternari.
Nomenclatura IUPAC dei composti binari e ternari
Equazioni chimiche
Le reazioni chimiche: reazioni acido- base, reazioni di scambio e doppio scambio. Come si rappresenta una reazione chimica. Informazioni e
termini caratteristici di una equazione chimica
Reazione di sintesi di : ossidi , anidridi, idracidi, idrossidi e ossiacidi e bilanciamento
Reazione di sintesi dei sali : reazione di neutralizzazione, reazione di scambio e doppio scambio e bilanciamento. Risoluzione di semplici
problemi stechiometrici: metodo dei rapporti ponderali e metodo dei rapporti molari che intercorrono tra i termini di una equazione chimica
Bilanciamenti di materia e
calcoli stechiometrici
GLI STATI DELLA MATERIA
L’atomo e le particelle subatomiche. Proprietà di massa e carica: numero atomico e di massa .Modello atomico di Rutherford. Modello atomico a
gusci. La doppia natura della luce .Il modello di Bohr dell’atomo di idrogeno. Il modello quantomeccanico e i numeri quantici..
:Le proprietà degli stati della
materia
Le soluzioni e le proprietà
colligative
U. D
Le proprietà dei liquidi e dei solidi
Soluto e solvente. Effetti termici sulla solubilità. Concentrazione delle soluzioni..Percentuale m/m, m/v e v/v. Molarità, molalità e normalità .
Conversioni tra le unità di misura .Proprietà colligative : abbassamento della pressione di vapore. Abbassamento crioscopico ed innalzamento
ebullioscopio. Pressione osmotica
CONTENUTI
La divisione cellulare negli
organismi procarioti ed
eucarioti
Cromosoma batterico. Processo di divisione cellulare nei procarioti. Funzione della divisione cellulare negli organismi pluricellulari
Organizzazione del materiale genetico negli eucarioti. Significato dei termini «mitosi» , «citodieresi e <<ciclo cellulare>>
Mitosi e citodieresi
Fuso mitotico. Strutture che fanno parte dei cromosomi duplicati. Eventi che caratterizzano le quattro fasi della mitosi. Caratteristiche delle cellule
prodotte dalla mitosi. Funzione della citodieresi. Processo di citodieresi nelle cellule animali e vegetali Ruolo della mitosi nella riproduzione
5
6
LA RIPRODUZIONE
SESSUATA: LA MEIOSI
MENDEL E LA GENETICA
Aploide e diploide
Definizione di gamete e di zigote. Ciclo vitale (meiosi e fecondazione). Cellule aploidi e diploidi. Cromosomi omologhi
Fasi della meiosi
Principali eventi della prima divisione meiotica .Processo di crossing over. Seconda divisione e conclusione del processo meiotico
Meiosi e ciclo vitale
Importanza della mitosi e della meiosi nei cicli vitali. Diversi tipi di cicli vitali negli organismi unicellulari, nei protisti, nei funghi, nelle piante e
negli animali. Processo di alternanza di generazioni
La meiosi nella specie umana
Formazione dei gameti nell’uomo: spermatociti primari e secondari, spermatidi e spermatozoi. Formazione dei gameti nella donna: spermatociti
primari e secondari, corpuscoli polari e ovuli
Errori nel processo meiotico
Autosomi e cromosomi sessuali. Differenze tra il cromosoma X e il cromosoma Y. Particolarità delle trisomie. Non-disgiunzione e traslocazione
come causa di trisomie. Delezione e sue conseguenze. Duplicazione di segmenti di cromosoma
Malattie genetiche dovute a
errori durante la meiosi
La genetica e il metodo
sperimentale
La legge della segregazione
Caratteristiche dei portatori della sindrome di Down. Trisomie negli autosomi: sindromi di Patau ed Edwards. Trisomie nei cromosomi sessuali:
individui XXX, XYY; sindromi di Klinefelter e Turner
Elemente e geni. Tappe del metodo sp erimentale. Linee pure
CLASSICA
Legge dell’assortimento
indipendente
Geni e cromosomi
LA BIOLOGIA
MOLECOLARE DEL GENE
Le basi chimiche dell’eredità
Codice genetico e sintesi
proteica
Attività di laboratorio
GLI ALLIEVI
Caratteri delle piante di pisello scelti da Mendel. Concetto di generazione P, F1 e F2. Caratteri dominanti e recessivi. Enunciato della legge della
segregazione. Definizione di allele.Genotipo omozigote ed eterozigote. Concetto di genotipo e di fenotipo.Trasmissione dei caratteri umani.
Costruzione del quadrato di Punnett. Rapporti genotipici e fenotipici. Testcross
Trasmissione ereditaria di due caratteri. Enunciato della legge dell’assortimento indipendente. Legge dell’assortimento indipendente espressa in
termini di geni
Conferma delle leggi di Mendel. Esistenza del gene.Geni portati dai cromosomi sessuali. Malattie genetiche legate ai cromosomi sessuali
La natura del DNA. Gli esperimenti con i batteriofagi. Il modello di Watson e Crick. La duplicazione del DNA. I cromosomi procarioti ed
eucarioti.
Geni e proteine. Dal DNA alla proteina : ruolo del DNA. RNA messaggero : il processo di trascrizione. Il codice genetico : decifrazione e
universalità. La sintesi proteica . L’RNA ribosomiale e l’RNA di trasporto. Le fasi della traduzione . Mutazioni puntiformi e loro conseguenze
Esperienze sulle leggi ponderali: legge di Lavoisier, legge di Proust. Esperienze sulle leggi dei gas. Saggi alla fiamma. Saggi alla fiamma. Proprietà metalliche e
non metalliche (conducibilità, comportamento acido-base.
Classificazione sperimentale delle sostanze polari e non polari. Preparazione di composti: ossidi, anidridi, idrossidi, ossiacidi e Sali. Riconoscimento di sostanze
elettrolitiche e non..Preparazione di soluzioni a titolo noto
LA DOCENTE DEL CORSO
PROF.SSA CARDILE CATERINA
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PROGRAMMA DI SCIENZE SVOLTO NELLA CLASSE 2M A.S. 2013/14
Nuclei fondanti :
CHIMICA
CONOSCENZE
1
CHIMICHE E FISICHE DI
BASE
U. D
Principali grandezze fisiche intensive ed estensive: massa , peso,temperatura,
volume, tempo, accelerazione ,forza energia ,pressione e calore: definizioni e
unità di misura. Cifre significative e relativi calcoli
Miscugli e sostanze pure
Stati di aggregazione della materia e passaggi di stato. Calore latente di fusione
de evaporazione. Tensione di vapore ed ebollizione
LA NATURA
PARTICELLARE DELLA
MATERIA
LA QUANTITÀ DI
3
SOSTANZA E LE
FORMULE CHIMICHE
Nuclei fondanti :
BIOLOGIA
5
LA MATERIA DEI
VIVENTI
Dalla materia all’atomo
Il linguaggio chimico
U.D.
Passaggi di stato: sublimazione, fusione ed
ebollizione
Classificazione delle sostanze: miscugli omogenei ed
eterogenei
Metodi di separazione delle sostanze: distillazione,
cromatografia, estrazione, filtrazione
Principali trasformazioni chimiche:decomposizione e sintesi. Elementi e
composti. Miscugli e composti. Simboli e formule. Classificazione degli
elementi
Discontinuità della materia. Definizione di elemento chimico. Particelle che
compongono un atomo. Definizione di numero atomico e numero di massa.
Concetto di isotopo Leggi fondamentali della chimica.. La teoria atomica di
Dalton e le proprietà della materia. Le formule chimiche Le particelle e
l’energia. La teoria cinetica e i passaggi di stato. Sosta termica e calore latente
Massa atomica e massa molecolare La mole. Formula chimica. Numero di
Avogadro. Composizione percentuale e determinazione della formula di un
composto
Esperienze sulle leggi ponderali: legge di Lavoisier,
legge di Proust
Contenuti
Organizzazione
dei viventi
Livelli di organizzazione dei viventi. Caratteristiche delle molecole biologiche
Elettroni, energia e legami
Livelli di energia. Disposizione degli elettroni nei principali elementi. Caratteristiche dei legami ionici e dei legami covalenti. Legami
covalenti polari e non polari. Legami covalenti semplici, doppi e tripli. Concetto di elettronegatività
Proprietà e struttura
della molecola dell’acqua
Le biomolecole
6
Attività di laboratorio
Misure,misurazioni e
calcoli
Elementi e composti
2
Contenuti
Polarità della molecola dell’acqua. Formazione del legame a idrogeno. Conseguenze dei legami a idrogeno: tensione superficiale,
capillarità .Il legame ad idrogeno. Dissociazione ionica dell’acqua. Proprietà degli acidi e delle basi . Scala del pH e concentrazione degli
ioni H+ e OH–
Ionizzazione dell’acqua
Atomo di carbonio e scheletro carbonioso: Concetto di isomeria. Monomeri e polimeri. Differenza tra idrolisi e condensazione. Principali
gruppi funzionali: alcoli, aldeidi chetoni,acidi carbossilici, ammine. Le biomolecole: carboidrati (Principali monosaccaridi e disaccaridi,
polisaccaridi di riserva e di struttura di origine sia animale sia vegetale) , lipidi (struttura dei trigliceridi ,fosfolipidi ), acidi nucleici
(Struttura dei nucleotidi ,molecole di RNA e DNA e relative funzioni.,composizione e funzione della molecola di ATP) , proteine (struttura
e tipi di amminoacidi,formazione dei legami peptidici, livelli di organizzazione delle proteine, enzimi
Le cellule procariote ed
eucariote
L’origine della vita: Ipotesi di Oparin, esperimento di Miller. Origine delle cellule eucariote secondo la teoria endosimbiontica Procarioti
ed eucarioti :caratteristiche e differenze strutturali tra cellule procariote ed eucariote. Organuli e funzione delle cellule eucariote.
La membrana cellulare
Struttura a doppio strato fosfolipidico della membrana cellulare. Proteine integrali di membrana. Modello a mosaico fluido. Glicolipidi e
glicoproteine. Trasporto cellulare: trasporto passivo (diffusione semplice, facilitato ,osmosi), trasporto attivo (caratteristiche ,pompa sodiopotassio), trasporto mediato da vescicole (endocitosi, esocitosi). Comunicazione tra cellule (serrate,occludenti e desmosomi)
LA CELLULA
1
7
SCAMBI ENERGETICI
NELLE CELLULE
8
L’EVOLUZIONE
9
LA BIODIVERSITÀ
Il metabolismo cellulare
Darwin e la teoria
evolutiva
Il mondo dei viventi
Modelli di classificazione e
le forme di vita semplice
Energia e organismi viventi. Sintesi e demolizione delle biomolecole. Relazione tra fotosintesi e respirazione cellulare. Le reazioni redox
biochimiche,gli enzimi e il bilancio energetico della cellula : la molecola ATP
Le teorie evolutive prima di Darwin. La teoria di Darwin e la selezione naturale. Prove a favore della teoria evolutiva.
Caratteristiche della vita : la riproduzione sessuata e asessuata
Definizione di specie e la nomenclatura binomia .La classificazione gerarchica degli esseri viventi.. I diversi criteri di classificazione. I
domini e i regni. I procarioti : il dominio degli archei e il dominio dei batteri : classificazione e caratteristiche.. Origine ed evoluzione degli
eucarioti. I regni del dominio degli eucarioti Protisti.: classificazione e caratteristiche. Il ciclo vitale del plasmodium vivax.Il regno dei
funghi: classificazione e riproduzione . Funghi e simbiosi.
Gli allievi
La docente del corso
Prof.ssa CARDILE Caterina
____________________
____________________
_____________________
2
PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE SVOLTA NELLA CLASSE 2Q. a.s. 2013/14
Nuclei fondanti :
CHIMICA
U. D
RICHIAMI SULLA
NATURA
PARTICELLARE
DELLA MATERIA
DALLA MATERIA ALL’ATOMO
1
(CHIMICA)
LA QUANTITÀ DI SOSTANZA E LE
FORMULE CHIMICHE
LO STATO GASSOSO E LE SUE
GLI STATI DELLA
2
MATERIA
LEGGI
.LE PROPRIETÀ DEI LIQUIDI
(CHIMICA)
LA STRUTTURA DELL’ATOMO E
I MODELLI ATOMICI
ATOMI , MOLECOLE E
3
LORO INTERAZIONI
CONFIGURAZIONE
ELETTRONICA DEGLI ATOMI E
PROPRIETÀ PERIODICHE DEGLI
ELEMENTI
IL LEGAME CHIMICO
Nuclei fondanti :
BIOLOGIA
4
5
Richiami e
approfondimenti su
argomenti del
precedente anno
scolastico
(BIOLOGIA)
SCAMBI
ENERGETICI
NELLE CELLULE
U.D.
Contenuti
Attività di laboratorio
Discontinuità della materia. Definizione di elemento chimico. Particelle che
compongono un atomo. Definizione di numero atomico e numero di massa.
Concetto di isotopo Leggi fondamentali della chimica.. La teoria atomica di
Dalton e le proprietà della materia. Le formule chimiche Le particelle e
l’energia. La teoria cinetica e i passaggi di stato. Sosta termica e calore latente
Massa atomica e massa molecolare La mole. Formula chimica. Numero di
Avogadro. Composizione percentuale e determinazione della formula di un
composto
I gas ideali e la teoria cinetico-molecolare
Le leggi dei gas e l'equazione di stato
Le miscele gassose
Le proprietà intensive dello stato liquido: tensione superficiale, capillarità,
tensione di vapore, viscosità
L’atomo e le particelle subatomiche. Proprietà di massa e carica: numero atomico
e di massa .Modello atomico di Rutherford. Modello atomico a gusci
Legge di Pauli e legge di Hund. Configurazione elettronica. Energia di
ionizzazione e affinità elettronica. Tavola periodica e proprietà periodiche.
Ottetto elettronico e reazioni di ionizzazione
Esperienze sulle leggi ponderali: legge di Lavoisier,
legge di Proust
Legami atomici: natura,caratteristiche, forza ed energia. Teoria di Lewis Teoria
degli orbitali molecolari. Teoria VSEPR. Teoria degli orbitali molecolari. Tipi di
legame chimico. Formule di struttura e geometria molecolare. Legami
intermolecolari legami di Van der Walls. . Legame a ponte d’idrogeno
Contenuti
LA CELLULA
L’origine della vita: Ipotesi di Oparin, esperimento di Miller. Origine delle cellule eucariote secondo la teoria endosimbiontica Procarioti
ed eucarioti :caratteristiche e differenze strutturali tra cellule procariote ed eucariote. Organuli e funzione delle cellule eucariote.
Trasporto cellulare: trasporto passivo (diffusione semplice, facilitato ,osmosi), trasporto attivo (caratteristiche ,pompa sodio-potassio),
trasporto mediato da vescicole (endocitosi, esocitosi). Comunicazione tra cellule (serrate,occludenti e desmosomi)
Il metabolismo cellulare
Cellule chemiosintetiche e fotosintetiche. Reazione di fotosintesi. Tappe che portano alla formazione del glucosio. Caratteristiche fisiche
della luce. Importanza e peculiarità dei pigmenti fotosintetici. Reazione di demolizione del glucosio. Processi aerobici e anaerobici.
Prodotti della glicolisi. Respirazione cellulare. Tipi di fermentazione. Metabolismo dei grassi e delle proteine. Anabolismo e catabolismo
Le reazioni di ossido-riduzione e
il bilancio energetico nella
cellula
Gli enzimi
Concetto di ossidazione e di riduzione. Trasferimento di elettroni nei processi di ossido-riduzione. Reazioni esoergoniche ed
endoergoniche. Concetto di ossidazione e di riduzione. Trasferimento di elettroni nei processi di ossido-riduzione. Reazioni esoergoniche
ed endoergoniche
Concetto di energia di attivazione. Proprietà dei catalizzatori. Caratteristiche strutturali degli enzimi. Ruolo dei cofattori. Vantaggi delle
sequenze biochimiche
1
PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE SVOLTA NELLA CLASSE 2Q. a.s. 2013/14
L’ossidazione del glucosio:
Reagenti e prodotti della reazione di respirazione cellulare. Guadagno energetico nelle reazioni in presenza e in assenza di ossigeno.
Trasportatori di energia NADH e FADH2
La glicolisi
Composti iniziale e finale del processo di glicolisi. Tappe della glicolisi e ricavo energetico finale. Fase endoergonica e fase esoergonica.
Equazione complessiva della glicolisi
La respirazione cellulare
Struttura dei mitocondri. Formazione dell’acetil-CoA. Composti iniziali e finali del ciclo di Krebs. Molecole coinvolte nel trasporto finale
di elettroni. Meccanismo della fosforilazione ossidativi. Struttura e funzione dell’ATP-sintetasi. Accoppiamento chemiosmotico
Bilancio energetico totale
Bilancio energetico della respirazione aerobica in termini di ATP. Kilocalorie contenute in una mole di glucosio e rendimento cellulare
I primi organismi fotosintetici
Primo stadio della fotosintesi:
reazioni luce-dipendenti
Caratteristiche dei primi organismi sulla Terra. Comparsa dei primi autotrofi e conseguenze di questo evento. Reazione di fotosintesi
Concetto di reazione luce-dipendente. Struttura cloroplasti .Caratteristiche e funzione dei fotosistemi presenti nei. Ruolo del NADP+ al
termine della fase luce-dipendente. Clorofilla a e gli accettori primari di elettroni. Differenze funzionali tra i fotosistemi I e II. Processo di
fotofosforilazione
Secondo stadio della fotosintesi:
reazioni luce-indipendent
Il ciclo di Calvin e la via del C3.Composti iniziali e finali del ciclo di Calvin. Ruolo del ribulosio-difosfato. Concetto di fotorespirazione
Adattamenti ambientali delle piante C4 e delle piante CAM
Le teorie evolutive prima di Darwin. La teoria di Darwin e la selezione naturale. Prove a favore della teoria evolutiva.
GLICOLISI E
6
7
8
RESPIRAZIONE
CELLULARE
LA FOTOSINTESI
L’EVOLUZIONE
Darwin e la teoria evolutiva
L’evoluzione dell’uomo
Il mondo dei viventi
9
LA BIODIVERSITÀ
Modelli di classificazione e le
forme di vita semplice
I più antichi antenati dell’uomo. Principali linee evolutive dei primati
Caratteristiche della vita : la riproduzione sessuata e asessuata
Definizione di specie e la nomenclatura binomia .La classificazione gerarchica degli esseri viventi.. I diversi criteri di classificazione. I
domini e i regni. I procarioti : il dominio degli archei e il dominio dei batteri : classificazione e caratteristiche.. Origine ed evoluzione degli
eucarioti. I regni del dominio degli eucarioti Protisti.: classificazione e caratteristiche. Il ciclo vitale del plasmodium vivax.Il regno dei
funghi: classificazione e riproduzione . Funghi e simbiosi. .
Gli allievi
La docente del corso
Prof.ssa CARDILE Caterina
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2
PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE SVOLTA NELLA CLASSE 2R. a.s. 2013/14
Nuclei fondanti :
CHIMICA
U. D
RICHIAMI SULLA
NATURA
PARTICELLARE
DELLA MATERIA
DALLA MATERIA ALL’ATOMO
1
(CHIMICA)
LA QUANTITÀ DI SOSTANZA E LE
FORMULE CHIMICHE
LO STATO GASSOSO E LE SUE
GLI STATI DELLA
2
MATERIA
LEGGI
.LE PROPRIETÀ DEI LIQUIDI
(CHIMICA)
LA STRUTTURA DELL’ATOMO E
I MODELLI ATOMICI
ATOMI , MOLECOLE E
3
LORO INTERAZIONI
CONFIGURAZIONE
ELETTRONICA DEGLI ATOMI E
PROPRIETÀ PERIODICHE DEGLI
ELEMENTI
IL LEGAME CHIMICO
Nuclei fondanti :
BIOLOGIA
4
5
Richiami e
approfondimenti su
argomenti del
precedente anno
scolastico
(BIOLOGIA)
SCAMBI
ENERGETICI
NELLE CELLULE
U.D.
Contenuti
Attività di laboratorio
Discontinuità della materia. Definizione di elemento chimico. Particelle che
compongono un atomo. Definizione di numero atomico e numero di massa.
Concetto di isotopo Leggi fondamentali della chimica.. La teoria atomica di
Dalton e le proprietà della materia. Le formule chimiche Le particelle e
l’energia. La teoria cinetica e i passaggi di stato. Sosta termica e calore latente
Massa atomica e massa molecolare La mole. Formula chimica. Numero di
Avogadro. Composizione percentuale e determinazione della formula di un
composto
I gas ideali e la teoria cinetico-molecolare
Le leggi dei gas e l'equazione di stato
Le miscele gassose
Le proprietà intensive dello stato liquido: tensione superficiale, capillarità,
tensione di vapore, viscosità
L’atomo e le particelle subatomiche. Proprietà di massa e carica: numero atomico
e di massa .Modello atomico di Rutherford. Modello atomico a gusci
Legge di Pauli e legge di Hund. Configurazione elettronica. Energia di
ionizzazione e affinità elettronica. Tavola periodica e proprietà periodiche.
Ottetto elettronico e reazioni di ionizzazione
Esperienze sulle leggi ponderali: legge di Lavoisier,
legge di Proust
Legami atomici: natura,caratteristiche, forza ed energia. Teoria di Lewis Teoria
degli orbitali molecolari. Teoria VSEPR. Teoria degli orbitali molecolari. Tipi di
legame chimico. Formule di struttura e geometria molecolare. Legami
intermolecolari legami di Van der Walls. . Legame a ponte d’idrogeno
Contenuti
LA CELLULA
L’origine della vita: Ipotesi di Oparin, esperimento di Miller. Origine delle cellule eucariote secondo la teoria endosimbiontica Procarioti
ed eucarioti :caratteristiche e differenze strutturali tra cellule procariote ed eucariote. Organuli e funzione delle cellule eucariote.
Trasporto cellulare: trasporto passivo (diffusione semplice, facilitato ,osmosi), trasporto attivo (caratteristiche ,pompa sodio-potassio),
trasporto mediato da vescicole (endocitosi, esocitosi). Comunicazione tra cellule (serrate,occludenti e desmosomi)
Il metabolismo cellulare
Cellule chemiosintetiche e fotosintetiche. Reazione di fotosintesi. Tappe che portano alla formazione del glucosio. Caratteristiche fisiche
della luce. Importanza e peculiarità dei pigmenti fotosintetici. Reazione di demolizione del glucosio. Processi aerobici e anaerobici.
Prodotti della glicolisi. Respirazione cellulare. Tipi di fermentazione. Metabolismo dei grassi e delle proteine. Anabolismo e catabolismo
Le reazioni di ossido-riduzione e
il bilancio energetico nella
cellula
Gli enzimi
Concetto di ossidazione e di riduzione. Trasferimento di elettroni nei processi di ossido-riduzione. Reazioni esoergoniche ed
endoergoniche. Concetto di ossidazione e di riduzione. Trasferimento di elettroni nei processi di ossido-riduzione. Reazioni esoergoniche
ed endoergoniche
Concetto di energia di attivazione. Proprietà dei catalizzatori. Caratteristiche strutturali degli enzimi. Ruolo dei cofattori. Vantaggi delle
sequenze biochimiche
1
PROGRAMMAZIONE DI SCIENZE SVOLTA NELLA CLASSE 2R. a.s. 2013/14
L’ossidazione del glucosio:
Reagenti e prodotti della reazione di respirazione cellulare. Guadagno energetico nelle reazioni in presenza e in assenza di ossigeno.
Trasportatori di energia NADH e FADH2
La glicolisi
Composti iniziale e finale del processo di glicolisi. Tappe della glicolisi e ricavo energetico finale. Fase endoergonica e fase esoergonica.
Equazione complessiva della glicolisi
La respirazione cellulare
Struttura dei mitocondri. Formazione dell’acetil-CoA. Composti iniziali e finali del ciclo di Krebs. Molecole coinvolte nel trasporto finale
di elettroni. Meccanismo della fosforilazione ossidativi. Struttura e funzione dell’ATP-sintetasi. Accoppiamento chemiosmotico
Bilancio energetico totale
Bilancio energetico della respirazione aerobica in termini di ATP. Kilocalorie contenute in una mole di glucosio e rendimento cellulare
I primi organismi fotosintetici
Primo stadio della fotosintesi:
reazioni luce-dipendenti
Caratteristiche dei primi organismi sulla Terra. Comparsa dei primi autotrofi e conseguenze di questo evento. Reazione di fotosintesi
Concetto di reazione luce-dipendente. Struttura cloroplasti .Caratteristiche e funzione dei fotosistemi presenti nei. Ruolo del NADP+ al
termine della fase luce-dipendente. Clorofilla a e gli accettori primari di elettroni. Differenze funzionali tra i fotosistemi I e II. Processo di
fotofosforilazione
Secondo stadio della fotosintesi:
reazioni luce-indipendent
Il ciclo di Calvin e la via del C3.Composti iniziali e finali del ciclo di Calvin. Ruolo del ribulosio-difosfato. Concetto di fotorespirazione
Adattamenti ambientali delle piante C4 e delle piante CAM
Le teorie evolutive prima di Darwin. La teoria di Darwin e la selezione naturale. Prove a favore della teoria evolutiva.
GLICOLISI E
6
7
8
RESPIRAZIONE
CELLULARE
LA FOTOSINTESI
L’EVOLUZIONE
Darwin e la teoria evolutiva
Il mondo dei viventi
9
LA BIODIVERSITÀ
Modelli di classificazione e le
forme di vita semplice
Caratteristiche della vita : la riproduzione sessuata e asessuata
Definizione di specie e la nomenclatura binomia .La classificazione gerarchica degli esseri viventi.. I diversi criteri di classificazione. I
domini e i regni. I procarioti : il dominio degli archei e il dominio dei batteri : classificazione e caratteristiche.. Origine ed evoluzione degli
eucarioti. I regni del dominio degli eucarioti Protisti.: classificazione e caratteristiche. Il ciclo vitale del plasmodium vivax.Il regno dei
funghi: classificazione e riproduzione . Funghi e simbiosi. .
Gli allievi
La docente del corso
Prof.ssa CARDILE Caterina
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NUCLEI FONDANTI
1
PROGRAMMA DI SCIENZE SVOLTO NELLA CLASSE 4L A.S. 2013/14
CONTENUTI
GENI E CROMOSOMI
Conferma delle leggi di Mendel. Esistenza del gene.Geni portati dai cromosomi sessuali. Malattie genetiche legate ai cromosomi sessuali
LE BASI CHIMICHE DELL’EREDITÀ
La natura del DNA. Gli esperimenti con i batteriofagi. Il modello di Watson e Crick. La duplicazione del DNA. I cromosomi procarioti ed eucarioti.
CODICE GENETICO E SINTESI
PROTEICA
GENETICA DI VIRUS E BATTERI
Geni e proteine. Dal DNA alla proteina : ruolo del DNA. RNA messaggero : il processo di trascrizione. Il codice genetico : decifrazione e universalità. La
sintesi proteica . L’RNA ribosomiale e l’RNA di trasporto. Le fasi della traduzione . Mutazioni puntiformi e loro conseguenze
La genetica dei batteri. Plasmidi e coniugazione. I plasmidi F e R. Trasformazione e traduzione. La genetica dei virus. La struttura dei virus . I virus come
vettori. La traduzione. Virus a DNA e RNA delle cellule eucariote. I traspostomi
LE REAZIONI DI OSSIDO-RIDUZIONE
L’importanza delle reazioni redox. Il numero di ossidazione. Reazioni di dismutazione. Come si bilanciano le reazioni redox: metodo ionico-elettronico.
Equivalenti e normalità nelle reazioni redox
LE REAZIONI CHIMICHE E I CALCOLI
Le equazioni chimiche e il loro bilanciamento. I calcoli stechiometrici. Reagente limitante e reagente in eccesso. La resa di una reazione
La classificazione delle reazioni: reazioni di sintesi, di decomposizione, di scambio semplice e di doppio scambio
STECHIOMETRICI
2
I sistemi e l’ambiente. Le funzioni di stato. Primo e secondo principio della termodinamica, legge di Hess. Trasformazioni spontanee e non spontanee: energia
L’ENERGIA E LE REAZIONI CHIMICHE libera. Reazioni esotermiche ed endotermiche
3
VELOCITÀ DI REAZIONE –
EQUILIBRIO CHIMICO
6
ACIDI E BASI
7
EQUILIBRI IN SOLUZIONE
8
L’ELETTROCHIMICA
10
ANATOMIA E FISIOLOGIA UMANA
I TESSUTI ANIMALI
I SISTEMI MUSCOLARI E SCHELETRICO
IL SISTEMA DIGERENTE
IL SISTEMA RESPIRATORIO
IL SISTEMA CIRCOLATORIO
IL SISTEMA ESCRETORE
Velocità di reazione e fattori che ne influiscono. Teoria degli urti. chimico Energia di attivazione. Catalizzatori. Equilibrio chimico e costante di equilibrio.
Principio di Le Ch’atelier. Equilibrio di solubilità. Problemi sull’equilibrio
Le teorie sugli acidi e sulle basi. Prodotto ionico dell’acqua. Il pH. La forza degli acidi e delle basi. Calcolo del pH di soluzioni acide e basiche. Misurazione
del pH. Reazioni di neutralizzazione e titolazione acido-base.
Acidi e basi deboli . Ka / Kb e .pH / pOH rispettivamente di un acido o di una base. Idrolisi salina .idrolisi acida e basica di una soluzione. pH di
neutralizzazione tra un acido /base debole e una base/acido forte.. Soluzioni tampone e pH di una soluzione tampone. Acidi poliprotici e pH.Esercizi
La pila di Daniell. La scala dei potenziali standard di riduzione. Spontaneità delle reazioni redox. Riconoscimento di una reazione redox spontanea.
L’equazione di Nernst. Vari tipi di pile. La corrosione. L’elettrolisi e la cella elettrolitica: elettrolisi di NaCl fuso, in soluzione acquosa, dell’acqua. Le leggi di
Faraday
I tessuti animali : Tessuto epiteliale: struttura e utilità. Tipi di tessuto epiteliale. Tessuto connettivo: sostanza fondamentale e tipi di fibre. Tessuto
muscolare:scheletrico, cardiaco e liscio. Tessuto nervoso: composizione. Il sistema muscolare : Tendini e legamenti. Proteine presenti nei muscoli: actina e
miosina. Struttura del muscolo scheletrico: fibre, miofibrille e sarcomeri. Processo di contrazione muscolare. Giunzioni neuromuscolari. Il sistema
scheletrico : Scheletro assile e appendicolare. Tipi di ossa del corpo umano . IL SISTEMA DIGERENTE : Principali organi del sistema digerente. Tessuti che
formano il canale digerente e loro caratteristiche. Masticazione e deglutizione del cibo. Cavità orale: denti e lingua. Ghiandole ed enzimi Saliva. Lo stomaco:
Struttura e funzioni dello stomaco. Succhi gastrici. Processi digestivi nello stomaco. Patologie a livello gastrico: gastrite e ulcera. L’intestino tenue :
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 ormoni coinvolti. Assorbimento delle sostanze nutritive. L’intestino crasso: assorbimento ed eliminazione
Regolazione del glucosio ematico. Una dieta corretta . Il sistema respiratorio : Localizzazione e funzione degli organi . Principali malattie del sistema
respiratorio. Meccanica respiratoria: inspirazione ed espirazione. Trasporto e scambi di gas :Funzione dell’emoglobina. Trasporto dell’ossigeno dai polmoni
ai tessuti. Il controllo della respirazione. Il sistema circolatorio : Struttura generale del sistema cardiovascolare. Circolazione polmonare e circolazione
sistemica. Il sangue : Principali cellule e sostanze organiche trasportate nella corrente sanguigna. Plasma. Caratteristiche e funzioni delle varie componenti
del sangue: eritrociti, leucociti e piastrine. Coagulazione del sangue I vasi sanguigni : Struttura dei diversi vasi sanguigni e relative caratteristiche funzionali
Scambi di sostanze tra capillari e liquidi circostanti. Principali malattie che colpiscono i vasi sanguigni: aterosclerosi, aneurismi e vene varicose.
Attività di laboratorio
Gli allievi
Il cuore Struttura e funzione del cuore umano. Flusso del sangue attraverso il cuore. Funzione delle valvole cardiache. Principali malattie che determinano
un’insufficienza cardiaca: aritmie, infezioni cardiache, soffio al cuore, ischemia e infarto del miocardio Pressione sanguigna e sua regolazione. Misurazione
della pressione del sangue. Il sistema escretore : Organi del sistema escretore umano: reni, ureteri, vescica e uretra. Struttura del nefrone. Cistite . La
funzione dei reni : Funzione dei reni nella regolazione dell’ambiente chimico. Processi di filtrazione, secrezione, riassorbimento ed escrezione. Scambi
idrici nei tubuli renali. Regolazione della funzione renale: il ruolo degli ormoni
Esperienze sulle leggi ponderali: legge di Lavoisier, legge di Proust.. Proprietà metalliche e non metalliche (conducibilità, comportamento acido-base.
Classificazione sperimentale delle sostanze polari e non polari. Preparazione di composti: ossidi, anidridi, idrossidi, ossiacidi e Sali. Riconoscimento di
sostanze elettrolitiche e non. Preparazione di soluzioni a titolo noto Reazioni di scambio .Reazioni de precipitazione. Reazioni redox. Misura di d.d.p. di pile
Ag/cu, Zn/Cu
La docente del corso
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Prof.ssa CARDILE Caterina
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Reggio Calabria
