Programma 4E Scienze Naturali Iannazzo

PROGRAMMA SVOLTO
DISCIPLINA Scienze Naturali
DOCENTE
Michele Iannazzo
CLASSE
4E
A.S. 2015/2016
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Impegno didattico
Ore settimanali:
Ore didattiche previste:
Ore didattiche effettivamente svolte:
2
66
46
Libro di testo
Autore/i: H. Curtis, N. Sue Barnes, A. Schnek, G. Flores
Titolo: Introduzione alla biologia. Azzurro – Dalla genetica al corpo umano
Codice ISBN: 9788808436733
Casa Editrice: Zanichelli
Luogo: Bologna Edizione 5a
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nerale propedeutica alla chimica organica
Sistema periodico degli elementi. Conformazione elettronica degli elementi. Orbitali molecolari.
Elettronegatività.
Richiami di chimica generale
-Elettronegatività. Affinità elettronica. Energia di ionizzazione. I legami chimici, il legame
covalente. Geometria molecolare. Modello VSEPR. Teoria del legame di valenza. Gli orbitali e il
legame chimico. Il legame sigma e la sovrapposizione frontale degli orbitali. Il legame pi-greco e la
sovrapposizione laterale degli orbitali. Il berillio e l’ibridazione “sp”. Il boro e l’ibridazione “sp2”. Il
carbonio e l’ibridazione “sp3”.
Chimica organica
Introduzione alla chimica organica: Il carbonio e le sue proprietà chimiche. Come si scrivono le
formule di struttura. Formule di struttura semplificate. La carica formale. La risonanza. Ibridazione
“sp3”. E struttura tetraedrica del metano e dell’etano. La struttura del metano. La struttura
dell’etano. Ibridazione “sp2” e struttura planare etilene. La struttura dell’etilene. Ibridazione “sp” e
la struttura lineare dell’etino o acetilene. Struttura dell’etino. Elettroni delocalizzati, risonanza e
struttura del benzene. L’isomeria: isomeria di struttura. La stereoisomeria.
Gli idrocarburi: La classificazione dei composti organici e degli idrocarburi. Generalità, gli
idrocarburi alifatici. I composti aciclici. I composti carbociclici. I composti eterociclici. La
classificazione dei composti organici in base ai gruppi funzionali.
Gli alcani: La struttura degli alcani. Nomenclatura tradizionale e IUPAC dei composti organici.
Regole IUPAC per la nomenclatura degli alcani. Alchili e alogeni come sostituenti. L’applicazione
delle regole IUPAC. La nomenclatura e le conformazioni dei cicloalcani. Isomeria cis-trans nei
cicloalcani.
Gli alcheni: Struttura degli alcheni. Il modello orbitalico del doppio legame, il legame π.
Nomenclatura degli alcheni.
Gli alchini: Struttura degli alchini. Il modello orbitalico del triplo legame. Nomenclatura degli
alchini.
I composti aromatici: Il benzene. Alcune caratteristiche del benzene. La struttura di Kekulè del
benzene.
Da Mendel alla genetica moderna.
Lo studio della genetica è iniziato con Mendel: La trasmissione delle caratteristiche ereditarie
segue regole ben precise. Mendel fu il primo a utilizzare il metodo scientifico. La prima legge di
Mendel viene detta legge della dominanza. La seconda legge di Mendel è detta legge della
segregazione. Nel genotipo gli alleli per un carattere possono essere uguali o diversi. Con un
semplice schema si possono determinare i genotipi dei discendenti. La terza legge di Mendel è detta
legge dell’assorbimento indipendente.
Diverse malattie umane hanno origine genetiche: Gran parte delle malattie autosomiche sono
causate da un allele recessivo (fenilchetonuria, malattia di Tay-Sachs, anemia falciforme, anemia
mediterranea, fibrosi cistica). Alcune malattie autosomiche sono provocate da un allele dominante
(il nanismo acondroplastico, corea di Huntington).
Il lavoro di Mendel ebbe importanti sviluppi: Esistono diverse eccezioni alle leggi di Mendel. Le
mutazioni sono variazioni dell’assetto genetico. Dominanza incompleta e codominanza sono
interazioni tra alleli dello stesso gene. Un gene può possedere più di due forme alleliche (alleli
multipli). L’eredità poligenica è un’interazione tra alleli di geni diversi (eredità poligenica).
I gruppi sanguigni umani sono il risultato di alleli multipli: Un singolo gene può avere effetti
multipli. I caratteri genetici possono essere influenzati dall’ambiente.
Conferme successive delle teorie mendeliane: Esiste una relazione tra le teorie di Mendel e il
processo di meiosi. Il sesso di un individuo è determinato da una coppia di cromosomi. Morgan
condusse i suoi studi sui geni portati dai cromosomi sessuali. Il cromosoma Y porta meno geni del
cromosoma X. Esistono diverse malattie umane legate ai cromosomi sessuali (daltonismo, emofilia,
distrofia muscolare di Duchenne, sindrome dell’x fragile, favismo, sindrome di klinefelter, sindrome
di Turner.
Il DNA e la sintesi proteica
Il DNA è stato oggetto di un lungo studio: Molti scienziati pensavano che il materiale genetico
fosse costituito da proteina. Gli elementi di base del DNA sono i nucleotidi. Diversi scienziati
contribuirono a definire la composizione del DNA. Le informazioni genetiche sono contenute nel
DNA.
La struttura del DNA venne scoperta da Watson e Crick: Watson e Crick furono capaci di
organizzare i dati che erano a loro disposizione. Il modello del DNA proposto ha la forma di una
doppia elica. La complessità del DNA varia molto tra le diverse specie di organismi.
La molecola di DNA forma copie identiche di se stessa: Il DNA si duplica con precisione grazie
alla complementarietà dei due filamenti. Processo della duplicazione del DNA.
Il DNA determina la struttura delle proteine: Il passaggio di informazioni dal DNA alla proteina è
detto traduzione. L’RNA messaggero è coinvolto nel processo di trascrizione. I codoni sono
segmenti di mRNA contenuti tre nucleotidi. Il codice genetico ha una valenza universale.
La sintesi delle proteine è sotto il controllo del DNA: Le sequenze di nucleotidi vengono tradotte
in sequenze di amminoacidi. Alla sintesi delle proteine partecipano anche gli RNA ribosomale e di
trasporto. Il processo di traduzione avviene in fasi successive.
Selezione naturale e speciazioni
Esistono diverse modelli di selezione naturale: Il successo riproduttivo all’interno di una
popolazione dipende dalla selezione naturale. Un fenotipo è il risultato dall’espressione di geni
differenti e dell’interazione con l’ambiente. La selezione stabilizzante porta all’eliminazione dei
caratteri esterni. La selezione divergente favorisce la permanenza dei caratteri estremi. La selezione
direzionale favorisce una sola caratteristica estrema. La selezione bilanciata favorisce la varietà di
fenotipi diversi. La selezione sessuale prevede una competizione per potersi accoppiare.
Le specie tendono ad adattarsi all’ambiente: L’adattamento è una diretta conseguenza della
selezione naturale. L’evoluzione di una specie può essere influenzata da quella di una specie
diversa.
Il processo di speciazione avviene in diversi modi: Gruppi di organismi soggetti a variazioni
genetiche possono dare origine a nuove specie. Specie simili possono formarsi per evoluzione
convergente. Nell’evoluzione divergente le popolazioni di una specie vengono separate. Il
cambiamento morfologico è graduale la comparsa di un nuovo habitat favorisce una rapida
speciazione. La teoria degli equilibri intermittenti si contrappone al gradualismo filetico.
Data di compilazione: Palermo lì _____________
Firma degli alunni
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Firma del docente
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