enzima reazione -proteine

PROGRAMMAZIONE DIDATTICA DISCIPLINARE
MICROBIOLOGIA E LABORATORIO
- PROGRAMMAZIONE CLASSE 4 A BIS
DEFINIZIONE DEI LIVELLI DI PARTENZA
Le prime ore di lezione saranno dedicate ad un ripasso degli argomenti trattati a Biologia in 3°, propedeutici allo studio della Microbiologia
di 4°. Tale ripasso sarà effettuato attraverso brevi colloqui con gli allievi, cui si prevede di far seguire una verifica scritta.
TRAGUARDI FORMATIVI ATTESI (obiettivi trasversali):
1 - Saper partecipare attivamente alle lezioni ed alle esperienze di laboratorio, apportando anche, quando possibile, il proprio contributo
personale.
2 - Saper comprendere ed applicare principi, regole, relazioni.
3 - Saper collegare contenuti delle diverse aree tematiche e disciplinari.
4 – Saper organizzare il proprio studio in modo efficace e personale.
5 – Saper comprendere ed utilizzare il linguaggio specifico della disciplina.
6 -Saper condurre le esperienze di laboratorio secondo le indicazioni ricevute dall’insegnante e collaborando positivamente con i compagni.
7 - Saper riconoscere eventuali elementi di rischio biologico o chimico e saper applicare le principali misure di prevenzione.
8 – Saper relazionare in modo esauriente le esperienze di laboratorio.
OBIETTIVI MINIMI
*Saper analizzare le caratteristiche strutturali e funzionali delle cellule microbiche, con particolare riguardo ai batteri
*Saper riconoscere le diverse esigenze energetiche, nutrizionali, ambientali dei principali gruppi microbici
*Saper coltivare i batteri in laboratorio,in modo adeguato e operando in sicurezza
*Saper riconoscere i vari tipi di metabolismo microbico
* Saper conoscere la tassonomia microbica, con particolare riguardo alla classificazione dei batteri
*Saper utilizzare le caratteristiche morfologiche,colturali,biochimiche di alcuni tra i principali gruppi batterici ai fini della loro
identificazione
*Saper effettuare alcune tecniche di determinazione quantitativa dei batteri (conta in piastra, conta in terreno liquido con metodo MPN)
TIPOLOGIA E NUMERO DELLE PROVE DI VERIFICA
Saranno effettuate verifiche di varie tipologie, dai colloqui orali ai test strutturati agli
esercizi o domande scritte ;si prevede di poter effettuare almeno 2 verifiche sommative nel corso del Primo Periodo di Attività Didattica
(trimestre) e almeno 3 nel Secondo (pentamestre), oltre a frequenti verifiche in itinere. Per quanto riguarda i laboratori, oltre alle relazioni
relative alle prove effettuate, viene prevista almeno 1 verifica scritta nel Primo Periodo e almeno 2 nel Secondo; laddove se ne ravvisi l’
opportunità, si potranno eventualmente effettuare le verifiche sotto forma di prove pratiche.
MODALITA’ DI VALUTAZIONE
Si farà riferimento alla griglia inserita nel POF e suoi aggiornamenti deliberati in sede di Collegio dei Docenti .
Conoscenze e competenze pregresse necessarie ad affrontare i moduli programmati per l’anno scolastico 2010/11:
CONOSCENZE
*Saper descrivere i diversi livelli di organizzazione della materia vivente(biomolecole, virus, cellula procariota ed eucariota, alcuni
organismi pluricellulari)
*Saper capire in quale forma le cellule codificano le informazioni e come queste vengono espresse(struttura del DNA, codice genetico,
sintesi proteica)
*Saper individuare la cellula come sistema aperto che scambia energia e materia con l’ambiente esterno (fotosintesi, fermentazione,
respirazione).
COMPETENZE
*Saper utilizzare il microscopio ottico
*Saper allestire vetrini di cellule batteriche
*Saper effettuare colorazioni batteriologiche
SCANSIONE MODULARE DEGLI ARGOMENTI
1°Periodo
Modulo n°1
Il mondo microbico.
Obiettivi disciplinari
Saper acquisire consapevolezza della presenza e dei diversi ruoli dei microrganismi nell’ambiente.
Saper analizzare le caratteristiche strutturali e funzionali delle cellule batteriche.
Prerequisiti
Concetto di pH, concetto di funzione esponenziale e di logaritmo. Differenze tra cellula procariotica ed eucariotica.
Contenuti
Generalità sull’evoluzione della microbiologia e delle sue principali applicazioni.. Il mondo microbico: distribuzione dei microrganismi
nell’ambiente e loro importanza nell’equilibrio dell’ecosistema (cicli biogeochimici).
Morfologia batterica. Struttura della cellula procariota: membrana, parete, capsula, flagelli e pili, inclusioni citoplasmatiche, la spora
batterica.
Competenze
Saper conoscere e applicare le norme di prevenzione del rischio biologico.
Saper verificare l’ubiquità dei microrganismi attraverso l’utilizzo di piastre RODAC e di “contact slide”. Allestimento di preparati
microscopici e loro colorazione: colorazione di Gram, colorazione per evidenziare flagelli e spore.
Tempo: 25 h
Modulo n°2
La coltivazione e la crescita dei microrganismi
Obiettivi disciplinari
Saper riconoscere le diverse esigenze dei principali gruppi microbici per poterli coltivare in modo adeguato in laboratorio, operando in
sicurezza.
Prerequisiti
Duplicazione materiale genetico, processo di divisione cellulare.
Contenuti
Esigenze energetiche, nutrizionali e ambientali dei microrganismi. Tipi di coltivazione e terreni di coltura.
Competenze
Preparazione di terreni di coltura. Tecniche di semina in terreni liquidi e solidi: semina per infissione, per strisciamento e per inclusione.
Osservazione delle caratteristiche morfologiche delle colonie e visualizzazione dei vari tipi di crescita.
Valutazione dell’influenza sulla crescita microbica di vari fattori ambientali.
Tempo: 30 h
2°Periodo
Modulo n°1
Metodi di conta microbica
Obiettivi disciplinari
Saper effettuare la determinazione quantitativa dei principali gruppi microbici
Saper riconoscere alcuni sistemi di controllo della crescita microbica.
Prerequisiti
Nozioni di batteriologia di base. Conoscenza delle principali tecniche di inoculo in terreni liquidi e solidi.
Contenuti
Fasi della crescita batterica. Principali tecniche di conteggio microbico selettivo: conta per inclusione,
uso di “compact dry”,tecnica dei tubi multipli (MPN), tecnica delle membrane filtranti.
Controllo della crescita microbica. Antibiotici
Competenze
Saper effettuare le principali tecniche di conta batterica:
in piastra per inclusione, tecnica dei tubi multipli (MPN), tecnica delle membrane filtranti, utilizzo di “compact dry”
Saper eseguire e leggere un antibiogramma
Tempo: 30 h
Modulo n°2
Metabolismo microbico
Obiettivi disciplinari: conoscere i vari tipi di metabolismo microbico
Prerequisiti
Reazioni redox. Chimica dei glucidi, lipidi e protidi. Enzimi.
Conoscenze
Il metabolismo energetico dei microrganismi: fotosintesi batterica, respirazione, fermentazione. Principali tipi di fermentazioni e cenni al
loro utilizzo industriale. Cenni ad altri tipi di metabolismo. Chemioautotrofia e respirazione anaerobia. Cenni ad altri tipi di metabolismo.
Competenze
Saper effettuare alcune esperienze sulle caratteristiche metaboliche dei batteri: test della catalasi, dell’ossidasi, prove di fermentazione dei
carboidrati e OF test.
Tempo: 20 h
Modulo n°3
La classificazione dei batteri e la loro identificazione
Obiettivi disciplinari
Conoscere la tassonomia microbica e saper utilizzare le caratteristiche morfologiche, colturali e biochimiche dei vari gruppi batterici ai fini
della loro identificazione.
Prerequisiti
Generalità sulla cellula batterica, caratteristiche colturali, metabolismo batterico.
Contenuti
Classificazione dei Batteri. Cenni alla classificazione dei Protozoi e dei Funghi microscopici. Cenni alla struttura e ciclo riproduttivo dei
Virus.
Criteri di identificazione; fasi della identificazione: isolamento in coltura pura, osservazione dei caratteri colturali e della morfologia
cellulare, studio delle caratteristiche biochimiche, conoscenza delle chiavi dicotomiche e delle tavole diagnostiche.
Competenze
Saper riconoscere le fondamentali caratteristiche dei vari gruppi microbici
Tecniche di identificazione batterica sia attraverso le diverse prove biochimiche che sistemi miniaturizzati o multitest.
Tempo: 50 h
METODOLOGIA DIDATTICA
Lo svolgimento del programma si articolerà in lezioni teoriche ed attività pratiche di laboratorio. Si cercherà di ottenere che gli allievi non
imparino solo ad eseguire delle procedure tecniche secondo determinate metodiche, ma che comprendano a fondo e con chiarezza il
significato delle esperienze e delle analisi effettuate e che sappiano valutarne ed interpretarne correttamente i risultati.
Perciò verrà dedicato ampio spazio alle spiegazioni teoriche anche durante le ore di laboratorio: ogni argomento verrà prima esaurientemente
trattato in modo teorico, poi se ne affronterà l’applicazione pratica. Al momento di iniziare l’esperienza, gli insegnanti descriveranno in
modo esauriente la metodica, puntualizzando il significato delle varie operazioni da effettuare. Quindi gli allievi, singolarmente o a piccoli
gruppi, eseguiranno personalmente, con la guida ed il controllo degli insegnanti, le analisi previste.
Le lezioni teoriche saranno svolte di concerto con gli allievi che verranno sollecitati ad intervenire con domande ed osservazioni personali; in
laboratorio si curerà in particolare la precisione dell’esecuzione, nel rispetto delle norme di asepsi e di sicurezza, ed al tempo stesso si
stimoleranno gli allievi a riflettere sul significato e la finalità delle operazioni effettuate, così da acquisire consapevolezza delle conoscenze e
abilità.
Come strumenti didattici si utilizzeranno, oltre al libro di testo, anche appunti o fotocopie preparate dagli insegnanti. Per visualizzare meglio
strutture e fenomeni si farà ricorso ad audiovisivi, diapositive e lucidi presentazioni ppt ed immagini digitali. In laboratorio saranno utilizzati
tutti gli strumenti disponibili necessari alla realizzazione delle esperienze previste.
STATEGIE DIDATTICHE DA UTILIZZARE
*Sollecitare gli alunni a partecipare attivamente alle lezioni con domande ed interventi personali
*Abituare agli alunni a prendere appunti durante le lezioni frontali
*Abituare gli alunni a saper integrare le diverse fonti a loro disposizione
*Aiutare gli alunni a rielaborare i contenuti in modo personale
*Non avallare metodi di studio prettamente mnemonici
*Guidare gli alunni ad una corretta esecuzione delle analisi di laboratorio, nel pieno rispetto delle norme di sicurezza, e ad una chiara e
completa comprensione del significato delle operazioni effettuate.
*Sollecitare gli alunni ad acquisire progressivamente autonomia nell’organizzazione e nella gestione del lavoro in laboratorio
COLLEGAMENTI MULTIDISCIPLINARI
Saranno effettuati diversi collegamenti, in particolare con Analisi Chimica e Biochimica (composti organici, reazioni di ossido-riduzione e
metabolismo).
Altri possibili collegamenti saranno meglio individuati e definiti in itinere.