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ISTITUTO VESCOVILE PARITARIO
NOLA (NAPOLI)
LICEO CLASSICO CLASSE I
PROGRAMMA DI SCIENZE
Svolto nel corso dell'anno scolastico 2010 / 2011
Prof. Giovanni De Angelis
BIOLOGIA
Introduzione alla Biologia. Le caratteristiche della vita. Cellularità. Complessità, ordine e
informazione. Metabolismo. Riproduzione. Accrescimento e sviluppo. Omeostasi. Reattività
agli stimoli esterni. Movimento. Evoluzione. L'organizzazione del mondo vivente. Interazione
degli organismi tra di loro e con l'ambiente. La varietà dei viventi. Le scienze biologiche e il
metodo sperimentale. In che modo la Scienza influenza la vita quotidiana. Che cos’è la Scienza.
La chimica della vita. Principi di chimica generale. Struttura della materia. Atomi. Elementi.
Composti. Molecole. Composti inorganici ed organici. Isotopi. Elementi di struttura atomica.
Elettroni ed energia. La configurazione elettronica ed i livelli energetici. La tavola periodica. Il
legame chimico (ionico, covalente) legami deboli. Le reazioni chimiche.
La vita e l’acqua. Importanza dell’acqua per i viventi. Struttura molecolare dell’acqua.
Proprietà fisiche e chimiche dell'acqua: Tensione superficiale. Capillarità ed imbibizione.
Resistenza ai cambiamenti di temperatura. Evaporazione. Solidificazione. L’acqua come
solvente. Ionizzazione dell’acqua. Le soluzioni acquose. Soluzioni acide e basiche. Il pH.
Il carbonio ed i composti organici. Scheletri carboniosi e gruppi funzionali. Le molecole
biologiche. I carboidrati. Monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi: struttura e funzioni. I lipidi:
Grassi e oli, fosfolipidi, glicolipidi, cere e steroidi: struttura e funzioni. Le proteine:
amminoacidi, struttura, e funzioni. Gli acidi nucleici: struttura e funzioni del DNA e dell’RNA. Il
nucleotide ATP come valuta energetica cellulare.
La cellula come unità vivente: La teoria cellulare. I microscopi ottici ed elettronici. Perché le
cellule sono così piccole. L'organizzazione generale delle cellule. Procarioti ed Eucarioti. La
membrana cellulare. La parete cellulare. Il nucleo. Il citoplasma. Il reticolo endoplasmatico.
L'apparato di Golgi. I liso somi. I vacuoli. I mitocondri e i cloroplasti. Citoscheletro, flagelli e
ciglia. Le giunzioni cellulari. La cellula procariote. Il citoscheletro. Ciglia e Flagelli.
L’origine delle prime cellule. Inizio della vita sulla terra. Dalle molecole prebiotiche alle prime
cellule. Esperimento di Miller. Eterotrofia ed Autotrofia. L'origine e degli eucarioti. Eterotrofi
ed autotrofi. La teoria dell’endosimbiosi. La pluricellularità.
Il metabolismo cellulare. L’Energia e le sue trasformazioni. Cos’è l’Energia? Le trasformazioni
dell’energia e la prima legge della termodinamica. L’entropia e la seconda legge della
termodinamica. L’uso dell’energia negli esseri viventi. Reazioni esoergoniche ed
endoergoniche. Le reazioni di ossidoriduzione. Gli enzimi ed il loro ruolo nelle reazioni
cellulari. Specificità degli enzimi. Meccanismo di azione degli enzimi. Cenni sulla regolazione
enzimatica. L’ATP: la valuta energetica della cellula. Ciclo ATP-ADP.
Comunicazione tra cellula ed ambiente. Movimento di sostanze attraverso la membrana
cellulare. Trasporti passivi. Diffusione. Gradienti. La diffusione dell’acqua: l‘osmosi. Osmosi e
organismi viventi. Trasporto mediato da proteine. Trasporto attivo. Trasporto mediato da
vescicole.
La respirazione cellulare ed il mitocondrio. La respirazione aerobia: la seconda rivoluzione
biologica. Visione d’insieme della respirazione cellulare. La Glicolisi. La reazione intermedia. Il
ciclo di Krebs. La fosforilazione ossidativa. Sintesi dell'ATP e bilancio energetico totale. Le vie
metaboliche anaerobiche ed il loro ruolo: La fermentazione alcolica e lattica.
CHIMICA
La materia e l'energia. Equivalenza tra massa ed energia. Fenomeni fisici e chimici. Scopi,
importanza e sviluppo della chimica. Le operazioni di misura ed i sistemi di musura. Cifre
significative ed unità di misura. Precisione ed accuratezza. Errori. Grandezze fondamentali e
derivate. Stati di aggregazione della materia. Passaggi di stato e trasformazioni energetiche.
La costituzione della materia. Sistemi omogenei ed eterogenei. Soluzioni e sostanze pure.
Composti ed elementi. La teoria atomica. Le leggi della Chimica: Legge della conservazione
della massa (Lavoisier). Legge delle proporzioni definite (Proust). Legge delle proporzioni
multiple (Dalton). Il concetto di molecola (Avogadro).
Atomi, molecole e ioni. Simbologia chimica. Formule chimiche: molecolari, minime, strutturali
e razionali. Metalli e non metalli. Distribuzione degli elementi in natura.
Relazione numeriche tra gli atomi: Peso atomico e peso molecolare. La mole ed il numero di
Avogadro. Calcolo dei pesi atomici e molecolari relativi. Calcolo della composizione
percentuale di un composto. Calcolo dei pesi atomici e molecolari assoluti.
Struttura dell'atomo. Le particelle subatomiche. La scarica nei gas. Ioni positivi. Il nucleo
dell'atomo. L'atomo di Rutherford. Il protone. L'atomo di Bohr. Il neutroni. Le dimensioni
dell'atomo e delle particelle. Il numero delle particelle degli atomi. Gli isotopi. La struttura
elettronica degli atomi. Natura della luce. Natura corpuscolare ed ondulatoria della luce e della
materia. Il principio di indeterminazione. L'orbitale. I numeri quantici. Il numero degli orbitali e
loro ordine di riempimento. Configurazioni elettroniche degli elementi.
Il sistema periodico. Configurazioni atomiche stabili. Configurazioni elettroniche esterne e
posizioni degli elementi nella tavola periodica. La tavola periodica e le sue proprietà:
Dimensione degli atomi. Energia di ionizzazione. Affinità elettronica. Proprietà metalliche e
non-metalliche degli elementi. Previsione dei numeri di ossidazione.
I legami chimici. Gli elettroni di valenza. Legame ionico e composti ionici. Legame covalente
(puro e polare) e composti molecolari. L’elettronegatività. Il legame dativo. Legame a
idrogeno.
Il concetto di valenza ed il numero di ossidazione.
Il programma è stato presentato alla classe in data 09/06/2011