2B Programma Scienze naturali

Programma di Scienze
Liceo Scientifico “Ettore Majorana” - Caltagirone
2°B
A.S. 2013/2014
Prof. Gioacchino Russo
BIOLOGIA
La cellula al lavoro
• Struttura e funzioni della membrana plasmatica
! La membrana plasmatica è un mosaico fluido di fosfolipidi e proteine.
! L’organizzazione spontanea dei fosfolipidi rappresenta un passaggio
cruciale nell’origine della vita.
! Nel trasporto passivo le sostanze diffondono attraverso la membrana
senza alcun consumo di energia.
! La diffusione dell’acqua attraverso una membrana semipermeabile
avviene per osmosi.
! L’equilibrio idrico tra le cellule e l’ambiente circostante è fondamentale
per la sopravvivenza degli organismi.
! Le proteine di trasporto facilitano la diffusione di alcune molecole
attraverso la membrana.
! Le cellule consumano energia per trasportare un soluto contro il
gradiente di concentrazione.
! Le grandi molecole attraversano le membrane mediante esocitosi ed
endocitosi.
• La cellula e l’ energia
! Quando compie un lavoro la cellula trasforma l’energia.
! Le leggi della termodinamica regolano le trasformazioni di energia.
! Alcune reazioni chimiche liberano energia altre la immagazzinano.
! L’ATP trasporta l’energia chimica dov’è necessaria.
! La fotosintesi e la respirazione cellulare sono due processi
interdipendenti.
• Come funzionano gli enzimi
! Gli enzimi accelerano le reazioni chimiche abbassando le richieste
! energetiche.
! Ogni reazione cellulare è catalizzata da un enzima specifico.
! L’attività enzimatica può essere boccata o regolata da molecole speciali.
Come si dividono le cellule: mitosi e meiosi
• La divisione cellulare e la riproduzione
! Il simile genera (più o meno) il simile.
! Una cellula può nascere soltanto d un’altra cellula.
! I procarioti si riproducono per scissione binaria.
• Il ciclo cellulare delle eucariote e la mitosi
! I cromosomi degli eucarioti sono strutture complesse che si duplicano
prima di ogni divisione cellulare.
! Il ciclo cellulare è l’insieme degli eventi tra una divisione cellulare e la
successiva.
! La divisione cellulare è una serie ininterrotta di cambiamenti dinamici.
! La citodieresi avviene in modo diverso nelle cellule animali e in quelle
vegetali.
! La divisione cellulare è influenzata da fattori di crescita, dalla densità e
dall’ancoraggio a una superficie.
! I fattori di crescita controllano il ciclo cellulare.
! In sintesi: negli organismi pluricellulari la mitosi è fondamentale per la
crescita, la sostituzione delle cellule e la riproduzione asessuata.
• La meiosi e il crossing over
! I cromosomi formano coppie omologhe.
! I gameti hanno un unico corredo cromosomico.
! La meiosi produce gameti aploidi.
! Mitosi e meiosi: due procedimenti che presentano importanti analogie e
differenze.
! La variabilità genetica della prole dipende dalla disposizione dei
cromosomi nella meiosi e dalla casualità della fecondazione.
! Sui cromosomi omologhi si trovano versioni diverse dello stesso gene.
! Il crossing over aumenta ulteriormente la variabilità genetica nei gameti.
• Le alterazioni del numero e della struttura dei cromosomi
! Il cariotipo è la ricostruzione fotografica del corredo cromosomico di un
individuo.
! Un errore nella meiosi può dare origine a un numero errato di cromosomi.
! Gli errori nella divisione cellulare non sono sempre dannosi e possono
portare alla comparsa di nuove specie.
• L’ ereditarietà dei caratteri e la genetica mendeliana
• Le leggi di Mendel
! La genetica ha radici antiche.
! La genetica è nata nell’orto di un’abbazia.
! La legge della segregazione descrive come viene trasmesso un singolo
carattere.
! Sui cromosomi omologhi sono presenti due alleli per ciascun carattere.
! La legge dell’assortimento indipendente considera due caratteri
contemporaneamente.
! I genetisti utilizzano il test cross per determinare genotipi sconosciuti.
! I risultati ottenuti da Mendel concordano con le leggi della probabilità.
! L’ereditarietà dei caratteri umani può essere studiata mediante gli alberi
genealogici.
! Nella specie umana molte condizioni ereditarie sono controllate da un
singolo gene.
• L’ estensione della genetica mendeliana
! La dominazione incompleta produce fenotipi intermedi.
! In una popolazione molti geni possiedono due alleli.
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Un singolo gene può influenzare più caratteri fenotipici.
Un singolo carattere può essere influenzato da molti geni.
I fattori ambientali influiscono su molti caratteri fenotipici.
Le basi cromosomiche dell’ereditarietà
Il comportamento dei cromosomi conforma le leggi di Mendel.
I geni localizzati sullo stesso cromosoma tendono ad essere ereditati
insieme.
Il crossing over dà origine a nuove combinazioni di alleli.
I genetisti utilizzando il crossing over per mappare i geni.
I cromosomi sessuali e i caratteri legati al sesso
In molte specie il sesso è determinato da una coppia di cromosomi
I geni legati al sesso seguono un modello di ereditarietà esclusivo.
CHIMICA
Gli stati condensati: i liquidi e i solidi
• Le caratteristiche dei liquidi
! Aeriforme, liquido o solido? Una lotta tra agitazione termica e forze di
coesione.
! I liquidi e le loro proprietà specifiche.
• La transizione dello stato liquido a quello di vapore
! La volatilità: i liquidi tendono ad evaporare.
! Da che cosa è influenzata l’evaporazione di un liquido?
! La pressione di vapore saturo.
! L’ebollizione.
• La tensione superficiale, la capillarità e la viscosità
! La superficie dei liquidi è come una pellicola.
! Il perché della capillarità.
• Lo stato solido e le sue molte forme
! Le caratteristiche dei solidi.
! Le proprietà dei cristalli.
! La struttura interna dei solidi cristallini.
• La temperatura e il calore nei passaggi di stato.
! Passaggi di stato e soste termiche.
! Calore latente.
Le soluzioni
• Tipi di soluzioni e soluzioni e solubilità
! I diversi tipi di soluzioni.
! Le soluzioni sature.
! La solubilità.
! Solubilità e temperatura.
! Solubilità e pressione.
! Soluzioni diluite, concentrate e soprasature.
! I colloidi.
• La solubilizzazione
! Solubilizzazione e variazioni di temperatura.
! La velocità dei processi di solubilizzazione.
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Solubilizzazione e volume della soluzione.
La concentrazione delle soluzioni
La concentrazione percentuale in massa.
La concentrazione percentuale in volume.
La concentrazione percentuale massa su volume.
Concentrazione in parti per milione.
La molarità.
SCIENZE DELLA TERRA
La terra nello spazio
• Il sistema solare
! I pianeti di tipo terrestre.
! Mercurio.
! Venere.
! La Terra.
! Marte.
! Giove.
! Saturno.
! Urano.
! Nettuno.
! Meteore e meteoriti.
! Gli asteroidi.
! Le comete.
! La nube di Oort e la fascia di Kuiper.
! Dalla nebulosa all formazione dei pianeti.
! Pianeti di altri sistemi solari.
! Vita su Marte?
! La struttura interna dei satelliti di Giove.
! Titano, un satellite bagnato da piogge di metano?
! Le ricerche di forme di vita nelle comete.
• La terra e la luna
! Che forma ha la Terra?
! La sfera terrestre ed il calcolo di Eratostene.
! L’ellissoide terrestre.
! Il geoide.
! I meridiani.
! I paralleli.
! La longitudine e la latitudine.
! L’alternarsi del dì e della notte.
! La forza centrifuga.
! La forza di Coriolis.
! Il moto di rivoluzione.
! La durata del dì e della notte nel corso dell’ anno.
! Le stagioni.
! Le zone astronomiche.
! La processione luni-solare.
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La variazione dell’eccentricità dell’orbita.
La variazione dell’inclinazione dell’asse.
I moti millenari e le glaciazioni.
Caratteristiche della luna.
I moti di rotazione, rivoluzione e traslazione.
Le fasi lunari.
Le eclissi.
Le ipotesi sull’origine della luna.
L’orientamento e la misura del tempo
L’orientamento durante il dì.
L’orientamento durante la notte.
Il percorso del sole nel cielo.
La misura della longitudine.
Gli orologi e la misura della longitudine.
La misura della latitudine.
Come una gigantesca calamita.
Le fasce di Van Allen.
Le aurore polari.
A cosa serve il GPS.
Una ‘costellazione’ di satelliti.
Il sistema di posizionamento Galileo.
Giorno solare e giorno sidereo.
Anno sidereo, anno solare, anno civile.
L’ora civile e i fusi orari.
La linea del cambiamento di data.
I calendari.
Gli alunni
Tangorra Siria
La Rosa Salvatore
Il docente
Prof. Gioacchino Russo