scienze naturali - Liceo Carlo Rinaldini

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Percorso formativo disciplinare
Disciplina: SCIENZE NATURALI
CLASSE 2°Cm LICEO CLASSICO
Anno scolastico 2015/2016
MODULO 1°
LA BIOLOGIA E’ LA SCIENZA DELLA VITA:
U.D. n° 1: la Biologia studia gli esseri viventi:
 Le caratteristiche dei viventi: ciò che tutti abbiamo in comune;
 Gli organismi sono fatti di cellule: scoperta della cellula e sua definizione, affermazioni
della teoria cellulare;
 Le cellule contengono informazioni ereditarie scritte in un linguaggio genetico
universale;
 Le cellule ricavano dall’ambiente energia e nutrienti;
 I viventi rispondono ai cambiamenti dell’ambiente esterno regolando il proprio
ambiente interno: metabolismo e omeostasi;
 Il mondo dei viventi è organizzato in livelli gerarchici: cellule, tessuti, organi e apparati;
 Gli esseri viventi interagiscono gli uni con gli altri: popolazione, comunità ed
ecosistema;
 Tutti i viventi sono frutto dell’evoluzione a partire da un antenato comune: definizione di
specie e teoria dell’evoluzione;
 La varietà degli esseri viventi è frutto dell’evoluzione: differenze tra la cellula
eucariotica e la cellula procariotica, classificazione dei viventi in domini e regni.
MODULO 2°
LE MOLECOLE DELLA VITA :
U.D. n° 1: la vita dipende dalle proprietà dell’acqua:
 La struttura chimica dell’acqua le conferisce proprietà speciali: polarità e legami ad
idrogeno;
 Il ghiaccio galleggia sull’acqua liquida;
 Le temperature di fusione e di ebollizione dell’acqua sono insolitamente alte;
 Anche la coesione e la tensione superficiale dell’acqua dipendono dai legami ad
idrogeno;
 Il calore specifico dell’acqua è importante per la vita;
 L’acqua è il solvente della vita;
 Proprietà delle soluzioni acquose;
 Il pH è la misura della concentrazione degli ioni idrogeno;
 APPROFONDIMENTO: gli esseri viventi sono costituiti principalmente da sei elementi.
U.D. n° 2: le proprietà delle biomolecole:
 Caratteristiche generali delle biomolecole;
 I composti del carbonio;
 La struttura delle biomolecole si riflette nella loro funzione;
 Quantificazione percentuale delle sostanze non minerali che si trovano nei tessuti;
 Caratteristiche salienti dei gruppi funzionali;
 Gli isomeri sono molecole composte dagli stessi atomi legati in modo diverso;
 Le macromolecole biologiche si formano per condensazione e si scindono per idrolisi;
U.D. n° 3: i carboidrati: struttura e funzioni:
 Caratteristiche generali dei carboidrati;
 I monosaccaridi sono zuccheri semplici e si legano mediante legami glicosidici;
 I polisaccaridi servono come riserve energetiche e materiali da costruzione;
U.D. n° 4: le proteine: struttura e funzioni:
 Caratteristiche generali delle proteine;
 Gli amminoacidi sono i costituenti delle proteine e le proprietà dei gruppi R;
 La struttura primaria di una proteina è data dalla sequenza dei suoi amminoacidi;
 La struttura secondaria di una proteina è affidata ai legami ad idrogeno;
 La struttura terziaria di una proteina è determinata dalle interazioni tra i gruppi R e
l’ambiente;
 La struttura quaternaria di una proteina consiste nell’unione di più subunità;


La specificità di una proteina dipende dalla sua forma e dalle proprietà chimiche di
superficie;
Le condizioni ambientali influenzano la struttura di una proteina.
U.D. n° 5: i lipidi: struttura e funzioni:
 Caratteristiche generali dei lipidi;
 I grassi e gli oli immagazzinano l’energia;
 Le membrane biologiche sono fatte di fosfolipidi;
 Altri lipidi diversi dai trigliceridi.
U.D. n° 6: gli acidi nucleici: struttura e funzioni:
 I nucleotidi costituiscono gli acidi nucleici;
 La specificità di un acido nucleico risiede nella sequenza dei suoi nucleotidi.
MODULO 3°
OSSERVIAMO LA CELLULA:
U.D. n°1: la cellula è l’unità elementare della vita:
 Le dimensioni delle cellule sono limitate dal rapporto fra superficie e volume: significato
biologico;
 Per osservare le cellule occorrono due tipi di microscopio.
U.D. n° 2: le cellule procariotiche hanno una struttura più semplice di quelle
eucariotiche:
 Caratteristiche generali di tutte le cellule procariotiche: membrana plasmatica,
citoplasma, D.N.A. e ribosomi;
 Alcune cellule procariotiche presentano caratteri specializzati: parete cellulare e
capsula, membrane interne, flagelli e pili.
U.D. n° 3: le caratteristiche delle cellule eucariotiche:
 Tutte le cellule eucariotiche hanno compartimenti interni comuni;
 Alcune cellule eucariotiche hanno compartimenti interni esclusivi;
 Funzioni delle membrane che avvolgono gli organuli.
U.D. n° 4: il nucleo e i ribosomi elaborano l’informazione genetica:
 Il nucleo e l’informazione genetica: caratteristiche strutturali e funzionali;
 I ribosomi e la sintesi delle proteine: caratteristiche strutturali e funzionali;
 Legame funzionale tra il nucleo e i ribosomi.
U.D. n° 5: il sistema delle membrane interne:
 Il reticolo endoplasmatico ruvido e la sintesi di membrane e proteine: caratteristiche
strutturali e funzionali;
 Il reticolo endoplasmatico liscio: caratteristiche strutturali e funzionali;
 L’apparato di Golgi e la riorganizzazione delle proteine: caratteristiche strutturali e
legame funzionale con il reticolo endoplasmatico ruvido;
 I lisosomi: caratteristiche strutturali e funzionali;
 I perossisomi e i vacuoli: caratteristiche strutturali e funzionali.
U.D. n° 6: gli organuli che trasformano l’energia: i mitocondri e i cloroplasti:
 I mitocondri: caratteristiche strutturali, significato della respirazione cellulare e formula
chimica sintetica della respirazione cellulare;
 Classificazione dei plastidi; cloroplasti: caratteristiche strutturali, significato della
fotosintesi clorofilliana e formula chimica sintetica della fotosintesi.
U.D. n° 7: le cellule si muovono: il citoscheletro, le ciglia e i flagelli:
 Caratteristiche strutturali e funzionali del citoscheletro: microfilamenti, filamenti
intermedi e microtubuli;
 Le ciglia e i flagelli: caratteristiche strutturali e funzionali.
U.D. n° 8: le strutture extracellulari e l’adesione tra le cellule:
 La parete delle cellule vegetali: caratteristiche strutturali e funzionali;
 La matrice extracellulare sostiene le funzioni dei tessuti animali: caratteristiche
strutturali e funzionali;
 Nei tessuti animali, le cellule adiacenti sono tenute insieme da giunzioni cellulari:
riconoscimento cellulare e adesione fra le cellule, tipi di giunzioni cellulari;
 Le giunzioni occludenti sigillano i tessuti: struttura e funzioni delle giunzioni occludenti;
 I desmosomi tengono unite le cellule, mentre le giunzioni serrate permettono la
comunicazione intercellulare: struttura e funzioni.
MODULO 4°
LA CELLULA AL LAVORO:
U.D. n° 1: gli organismi scambiano energia e materia con l’ambiente :
 Definizione di energia ed energia potenziale chimica;
 Tutti gli organismi ricavano l’energia dall’ambiente esterno, trasformandola per creare
ordine nel proprio ambiente interno;
 L’ordine non è spontaneo e richiede lavoro: reazioni esoergoniche ed endoergoniche;
 Metabolismo cellulare ed energia: reazioni anaboliche e reazioni cataboliche e bilancio
energetico.
U.D. n° 2: l’A.T.P. svolge un ruolo fondamentale nell’energia biochimica:
 Struttura chimica dell’A.T.P;
 Idrolisi e sintesi dell’A.T.P. con liberazione e immagazzinamento di energia;
 L’idrolisi dell’A.T.P. fa da tramite fra le reazioni esoergoniche e le reazioni
endoergoniche.
U.D. n° 3: gli enzimi accelerano le reazioni metaboliche:
 Enzimi ed energia di attivazione: definizioni di enzima e di energia di attivazione, gli
enzimi abbassano l’energia di attivazione;
 Modalità di catalizzazione enzimatica: significato di catalizzazione, specificità
enzimatica, complesso enzima-substrato, coenzimi, cofattori e gruppi prostetici;
 Fattori ambientali influenzanti l’attività enzimatica: pH e temperatura.
U.D. n° 4: la struttura delle membrane biologiche:
 Il modello a mosaico fluido e cenni alle funzioni svolte dai componenti principali di
membrana.
U.D. n° 5: le membrane regolano gli scambi di sostanze in entrata e in uscita dalla
cellula:
 Cenni al significato del trasporto passivo per diffusione semplice, per osmosi e per
diffusione facilitata e al significato del trasporto attivo;
 Cenni al significato di soluzione ipertonica e ipotonica.
U.D. n° 6: le macromolecole entrano ed escono dalla cellula per endocitosi ed
esocitosi:
 Meccanismi di endocitosi: fagocitosi, pinocitosi ed endocitosi mediata da recettori;
 L’esocitosi espelle all’esterno materiali della cellula.
MODULO 5°
INTRODUZIONE AL METABOLISMO ENERGETICO:
U.D. n° 1: il metabolismo energetico:
 Autotrofi ed eterotrofi: due diverse strategie per procurarsi l’energia;
 Molte delle reazioni delle vie metaboliche sono reazioni redox: cenno al loro significato.
U.D. n°2: il metabolismo del glucosio serve per produrre energia sotto forma di ATP:
 Introduzione alle fasi del catabolismo del glucosio nelle cellule eucariote e procariote:
respirazione cellulare e fermentazione.
MODULO 6°
LA DIVISIONE CELLULARE E LA RIPRODUZIONE DEGLI ORGANISMI:
U.D. n° 1: la divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti:
 La divisione cellulare consente la produzione di nuove cellule;
 I procarioti si dividono per scissione binaria.
U.D. n° 2: la mitosi e il ciclo cellulare:
 Il ciclo cellulare: dalla formazione di una cellula alla sua divisione;
 Prima della mitosi, il DNA si duplica e si addensa;
 Le fasi della mitosi: profase, prometafase, metafase, anafase e telofase;
 La citodieresi è la divisione del citoplasma;
 La mitosi e la riproduzione asessuata.
U.D. n° 3: la riproduzione sessuata richiede la meiosi e la fecondazione:
 La maggior parte degli organismi si riproduce per via sessuata;
 La meiosi consiste in due divisioni successive;
 Durante la meiosi 1° avviene il crossing-over e si separano i cromosomi omologhi;
 La seconda divisione meiotica separa i cromatidi fratelli.
U.D. n° 4: la riproduzione sessuata e la varietà dei viventi:
 Gli individui di una stessa specie hanno lo stesso numero e tipo di cromosomi;
 La riproduzione sessuata produce variabilità nell’ambito di una specie.
Il Docente
Prof. Sampaolesi Loris
DATA:
04/06/2016
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