Liceo Scientifico Statale "G.B. Morgagni" PROGRAMMA DI SCIENZE anno scolastico 2015-2016 classe 5°D CHIMICA ORGANICA, BIOCHIMICA E BIOTECNOLOGIE DAL CARBONIO AGLI IDROCARBURI (CAP. 1) I composti organici - idrocarburi saturi: alcani e cicloalcani - isomeria: di struttura, di posizione, di gruppo funzionale, la stereoisomeria ottica - nomenclatura degli idrocarburi saturi - proprietà fisiche e chimiche degli idrocarburi saturi - idrocarburi insaturi, alcheni e alchini: la nomenclatura e le reazioni di addizione elettrofila - la stereoisomeria geometrica degli alcheni gli idrocarburi aromatici - sostituzione elettrofila aromatica. DAI GRUPPI FUNZIONALI AI POLIMERI (CAP. 2) I gruppi funzionali - gli alogenoderivati – la nomenclatura di alcoli e fenoli, eteri – le proprietà fisiche di alcoli, fenoli ed eteri – l’acidità di alcoli e fenoli – le reazioni di alcoli - aldeidi e chetoni: proprietà, nomenclatura, addizione nucleofila, ossidazione e riduzione – acidi carbossilici: nomenclatura, proprietà fisiche e chimiche, i derivati – esteri: esterificazione e idrolisi, la saponificazione – ammine: nomenclatura e proprietà fisiche - l’importanza delle ammidi e dei composti eterociclici nelle biomolecole - polimeri di addizione e di condensazione. LE BASI DELLA BIOCHIMICA (CAP. 3) Le biomolecole - i carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi - i lipidi: saponificabili e insaponificabili - gli amminoacidi, le proteine - la struttura delle proteine e la loro attività biologica: struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria - struttura proteica e attività biologica - gli enzimi - come agisce un enzima - nucleotidi e acidi nucleici - i vari tipi di RNA la duplicazione del DNA - il codice genetico e la sintesi proteica. IL METABOLISMO (CAP. 4) Le trasformazioni chimiche all’interno di una cellula - anabolismo e catabolismo sono le due facce del metabolismo - le reazioni nella cellula sono organizzate in vie metaboliche - le vie metaboliche sono convergenti, divergenti e cicliche - l’ATP è la principale fonte di energia per le reazioni metaboliche - i coenzimi NAD e FAD trasportano elettroni nel metabolismo del glucosio – i processi metabolici sono finemente regolati: controllo dell’attività enzimatica, controllo della concentrazione enzimatica e compartimentazione di enzimi e substrati – il metabolismo dei carboidrati: i prodotti terminali della glicolisi, della fermentazione e della via dei pentoso fosfati - la gluconeogenesi è la biosintesi del glucosio da piruvato, lattato e amminoacidi – il glicogeno è un’importante riserva energetica – il metabolismo lipidico – i prodotti terminali della βossidazione - ossidazione dell’acido piruvico, i prodotti terminali del ciclo di Krebs – la catena di trasporto degli elettroni. LE BIOTECNOLOGIE (CAP. 5) biotecnologie classiche e nuove - la tecnologie delle colture cellulari: vegetali, animali e di cellule staminali embrionali - le cellule staminali - la tecnologia del DNA ricombinante: tagliare il DNA, separare i frammenti di DNA, incollare il DNA, individuare sequenze specifiche - la tecnica del Blotting - copiare il DNA dal DNA e dall’RNA - amplificare il DNA - clonaggio del DNA - le biblioteche di DNA e cDNA - la clonazione di organismi complessi - ingegneria genetica e OGM - ingegneria genetica applicata agli animali: microiniezione di uova fecondate, sostituzione di geni nelle cellule ES, topi knockout (chimere). SCIENZE DELLA TERRA L’INTERNO DELLA TERRA Le informazioni dirette - le prove indirette: onde sismiche, la densità della terra, le meteoriti ferrose, temperatura e profondità, il campo magnetico - la struttura del mantello - il diverso spessore della crosta - l’isostasia - la geoterma - il flusso termico: origine e distribuzione. LA DINAMICA DELLA LITOSFERA. Teoria di Wegener (da Palmieri- Parotto): la deriva dei continenti - prove della deriva dei continenti - differenze tra crosta continentale e oceanica: spessori, quote medie, natura e giacitura delle rocce, età delle rocce, aree cratoniche, fasce orogenetiche - dorsali, fosse oceaniche e faglie trasformi - esplorazione dei fondali oceanici - l’espansione dei fondali oceanici - la magnetizzazione termorimanente e detriticorimanente - le anomalie magnetiche e la prova indipendente - la teoria della tettonica delle placche - margini costruttivi, distruttivi e conservativi - l’orogenesi - - il motore della tettonica delle placche: le celle convettive. I VULCANI Origine dei magmi: decompressione adiabatica, idratazione del mantello e movimenti della litosfera - risalita dei magmi: cristallizzazione frazionata, mescolamento e assimilazione meccanismo eruttivo - materiali eruttati: aeriformi, lave e piroclastiti - edifici e attività vulcanica - eruzioni di tipo hawaiiano e punti caldi - eruzioni di tipo islandese, stromboliano, pliniano e peleano - eruzioni idromagmatiche - caldere vulcaniche, nek, spine e domi lavici, diatremi manifestazioni postvulcaniche - distribuzione geografica dei vulcani - il rischio vulcanico. I TERREMOTI Zone sismiche e asismiche - teoria del rimbalzo elastico - il ciclo sismico - onde di volume: onde di compressione e di taglio; onde superficiali: onde R e L - sismografi e sismogrammi - come si valuta un terremoto: magnitudo Richter e intensità Mercalli - le isosisme - magnitudo e intensità a confronto - determinazione dell’epicentro di un sisma - distribuzione geografica dei terremoti - la difesa dai terremoti: previsione deterministica e statistica - rischio sismico. Testi in adozione: - Fantini, Monesi, Piazzini: “Elementi di scienze della Terra”, Zanichelli. - Valitutti, Taddei et al.. “Dal carbonio agli OGM”, Zanichelli Alunni …………………….. …………………….. Prof.ssa Carla Vilardo