I.I.S. PRIMO LEVI ISTITUTO TECNICO SETTORE TECNOLOGICO Elettronica ed Elettrotecnica - Informatica e Telecomunicazioni LICEO SCIENTIFICO LICEO SCIENTIFICO opzione Scienze Applicate MATERIA: BIOLOGIA E LABORATORIO INSEGNANTE: Silvia PONZIO (teorico) Paolo RIZZI ( ITP) LIBRO di TESTO: Helena Curtis – N. Sue Barnes – Invito alla biologia A-B. Sesta Edizione Zanichelli. CONTENUTI DISCIPLINARIRI SVOLTI A STRUTTURA E FUNZIONI DELLE CELLULE Capitolo 2 LE BIOMOLECOLE 2.1 Il ruolo centrale del carbonio Lo scheletro carbonioso; Idrolisi e condensazione; Formule chimiche e gruppi funzionali 2.2 I carboidrati Monosaccaridi; Disaccaridi; Polisaccaridi 2.3 I lipidi Grassi e oli; Fosfolipidi e glicolipidi; Cere; Colesterolo e altri steroidi 2.4 Le proteine Gli amminoacidi; Livelli di organizzazione proteica; 2.5 Nucleotidi e acidi nucleici ATP: la valuta energetica della cellula Capitolo 4 STRUTTURE E FUNZIONI DELLA CELLULA 4.1 Le cellule procariotiche 4.2 Forma e dimensioni delle cellule 4.3 Gli involucri cellulari esterni La membrana cellulare; La parete cellulare; 4.4 Il nucleo 4.5 Il citoplasma Il citoscheletro: sostegno strutturale e motilità; Vacuoli e vescicole: sostegno e trasporto; Ribosomi e reticolo endoplasmatico: sintesi di proteine e lipidi; L’Apparato di Golgi: elaborazione, imballaggio e distribuzione; Lisosomi, proteasomi e perossisomi: demolizione e riciclaggio. I cloroplasti: fabbriche cellulari di glucosio. I mitocondri: fabbriche cellulari di energia. Ciglia e flagelli. Capitolo 9 MITOSI: LE CELLULE SI DUPLICANO 9.1 La divisione cellulare negli organismi procarioti 9.2 La divisione cellulare negli organismi eucarioti. 9.3 Il ciclo cellulare. Regolazione del ciclo cellulare. Fattori che influenzano la divisione cellulare. 9.4 La mitosi Fasi della mitosi 9.5 La citodieresi 9.6 Mitosi e cancro C.so Unione Sovietica 490 - 10135 TORINO. Tel. 011/3913030/1 Fax 011/3472032 – C.F. 97507440018 e-mail: [email protected] - www.iisprimolevi.it - pec: [email protected] 9.7 Mitosi e riproduzione asessuata Capitolo 10 MEIOSI E RIPRODUZIONE SESSUATA 10.1 Aploide e diploide 10.2 Fasi della meiosi Meiosi I. Meiosi II. 10.4 La meiosi nella specie umana Meiosi e variabilità genetica 10.5 Errori nel processo meiotico Delezione e duplicazione di parte dei cromosomi. Scheda 10.2 Preparazione del cariotipo 10.6 Malattie genetiche dovute a errori durante la meiosi La sindrome di Down. Altre anomalie numeriche. Scheda 10.3 Gemelli uguali e gemelli diversi. B GENETICA: ACIDI NUCLEICI E CROMOSOMI Capitolo11 MENDEL E LA GENETICA CLASSICA 11.1 Nascita della genetica Il metodo sperimentale di Mendel. 11.2 La legge della segregazione Conseguenze della segregazione. Trasmissione dei caratteri umani. Come si determina il genotipo dei discendenti. Il testcross. 11.3 La legge dell’assortimento indipendente 11.4 Malattie genetiche umane. Malattie autosomiche causate da un allele recessivo. Fenilchetonuria. Morbo di Tay-Sach. Anemia falciforme e anemia mediterranea. Fibrosi cistica. Albinismo. Malattie autosomiche causate da un allele dominante. Corea di Huntington. Nanismo acondroplastico. 11.5 La genetica classica Mutazioni. Interazioni tra alleli dello stesso gene: dominanza incompleta e codominanza. Alleli multipli. Interazioni tra alleli di geni diversi. Interazioni tra alleli di più geni: eredità poligenica. Effetti multipli di un singolo gene. Capitolo12 GENI E CROMOSOMI 12.1 Una conferma delle teorie di Mendel 12.2 Esistenza concreta del gene Determinazione del sesso. Geni portati dai cromosomi sessuali. 12.3 Malattie genetiche umane legate al sesso Il daltonismo. L’emofilia. La distrofia muscolare di Duchenne. Il favismo. Capitolo 13 LE BASI CHIMICHE DELL’EREDITARIETA’ 13.1 Sulle tracce del DNA La natura del DNA. Gli esperimenti con i batteriofagi. Ulteriori conferme del ruolo del DNA. 13.2 Il modello di Watson e Crick. Dati già disponibili. Costruzione del modello. DNA portatore di informazioni. 13.3 La duplicazione del DNA Meccanismo di duplicazione del DNA. Proofreading. Duplicazione del DNA in laboratorio. Scheda 13.1 Frammenti di Okazaki e telomeri. Capitolo 14 CODICE GENETICO E SINTESI PROTEICA 14.1 Geni e proteine Un gene – una proteina. Relazione tra gene e struttura proteica. 14.2 Dal DNA alla proteina: ruolo dell’RNA RNA messaggero: il processo di trascrizione. 14.3 Il codice genetico Decifrazione del codice. Universalità del codice genetico. 14.4 La sintesi proteica RNA ribosomiale e RNA di trasporto. La traduzione: inizio, allungamento e terminazione. Un quadro riassuntivo del processo di sintesi proteica. 14.5 Mutazioni puntiformi e loro conseguenze. Capitolo 15 REGOLAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA 15.1 Regolazione genica nei procarioti. L’operone. 15.2 Il DNA del cromosoma eucariote. Introni ed esoni. Scheda 15.1 Famiglie geniche. Scheda 15.2 sequenze ripetitive in cromosomi anomali. 15.3 Regolazione genica negli eucarioti Condensazione del cromosoma ed espressione genica. Regolazione della trascrizione mediante specifiche proteine di legame. Scheda 15.2 sequenze ripetitive in cromosomi anomali. 15.4 Elaborazione dell’mRNA nelle cellule eucariote. Maturazione dell’mRNA mediante splicing. 15.5 Proteomica Analisi dei proteomi. Capitolo 16 GENETICA DI VIRUS E BATTERI 16.1 Elementi genetici mobili. 16.2 La genetica dei batteri. Plasmidi e coniugazione. I plasmidi F. I plasmidi R. Trasformazione e trasduzione nei batteri. 16.3 La genetica dei virus. La struttura dei virus. Virus come vettori. La trasduzione. Virus a DNA e a RNA delle cellule eucariotiche. 16.4 I trasposoni. Capitolo 17 DNA RICOMBINANTE E BIOTECNOLOGIE 17.1 La tecnologia del DNA ricombinante. Come ottenere brevi segmenti di DNA. Come ottenere copie multiple- clonazione del DNA. Librerie genomiche. Reazione a catena della polimerasi. Il Progetto Genoma Umano. 17.2 La rivoluzione biotecnologica. La sintesi di proteine utili mediante batteri. L’utilizzo di microrganismi contro le sostanze inquinanti. Il trasferimento di geni in organismi eucarioti. Scheda 17.1 Biotecnologie agroalimentari. La clonazione nei mammiferi: la pecora Dolly. 17.3 Ingegneria genetica in campo medico. Diagnosi delle malattie genetiche. Anemia falciforme. Terapie geniche. ATTIVITA' DI LABORATORIO DI BIOLOGIA • • • • • • • • Il microscopio ottico (ripasso) : uso e principio di funzionamento Allestimento di un vetrino semplice di preparati di cellule animali e vegetali ed osservazione al M.O. Osservazione al M.O. di un vetrino per lo studio della mitosi di cellule apicali di radici di cipolla Estrazione del DNA dalla frutta. Studio delle principali alterazioni cromosomiche ( aula Internet ) Elettroforesi: principio, strumentazione ed esecuzione di un esperimento virtuale proposto dal sito internet di Torinoscienza. PCR: principio, strumentazione ed esecuzione di un esperimento virtuale proposto dal sito internet di Torinoscienza. Partecipazione ad una lezione presso l’Università di Torino - Facoltà di Medicina: “Gli anticorpi” Torino 15 maggio 2013 I Rappresentanti di classe Firma dei docenti