PROGRAMMA DI SCIENZE ANNO 2014/2015, CLASSE 3 D LICEO

PROGRAMMA DI SCIENZE ANNO 2014/2015, CLASSE 3 D
LICEO SCIENTIFICO CASTELNUOVO
DOCENTE: CRISTINA SACCHI
Struttura e funzioni del DNA e dell’RNA e dell’ATP.
Differenze nell’assetto genico tra le cellule procariote e le cellule eucariote, concetto di
complementarietà e di antiparallelismo, Sintesi del DNA nel contesto del ciclo cellulare.
Meccanismi di Duplicazione e di trascrizione del Dna con particolare riferimento agli
enzimi che prendono parte ai relativi processi: caratteristiche e funzione dell’enzima DNA
polimerasi, sintesi del filamento veloce e del filamento lento: i frammenti di OKAZAKI.
Mutazioni puntiformi, cromosomiche e genomiche.
Dogma centrale della biologia molecolare. Splicing. Confronto tra i due processi di
trascrizione nei procarioti e negli eucarioti. Struttura quaternaria dell’enzima RNA
polimerasi e relativa funzione.
Sintesi proteica: fasi di inizio, allungamento e termine della Traduzione.
Concetto di Codice Genetico e relative caratteristiche: cosa si intende per codice
universale, non ambiguo e degenerato. Differenziamento genetico.
Struttura dei cromosomi, istoni e nucleosomi. Meccanismi di regolazione dell’espressione
genica nei procarioti. Modello dell’operone lattosio e triptofano. . Elementi di regolazione
genica negli eucarioti prima durante e dopo la trascrizione. I telomeri; funzioni delle
telomerasi; l’ubiquitina; famiglie geniche relative all’emoglobina.
Plasmidi, modalità di trasmissione della resistenza agli antibiotici.
Virus: struttura e strategia di attacco dei batteriofagi e dei virus che infettano le cellule
eucariote: ciclo litico e ciclo lisogeno; modalità di infezione di un virus che infetta le cellule
animali; virus a DNA e retrovirus; virus dell’HIV: meccanismo d’azione del virus nella
cellula ospite; funzione dell’enzima trascrittasi inversa. Meccanismi di scambio del
patrimonio genetico nei procarioti: coniugazione, trasduzione, trasformazione
Struttura particellare della materia. Tappe storiche che hanno portato alla scoperta della
struttura dell’atomo: interpretazione dei raggi catodici; modello atomico di Thomson;
esperimento di Rutherford che ha portato all’ipotesi del modello planetario.
Caratteristiche di un’onda luminosa: lunghezza d’onda, frequenza e loro rapporto di
proporzionalità. Onde elettromagnetiche e parametri che le caratterizzano. Dualismo
onda-corpuscolo della luce. Concetto di fotone. Differenza tra spettro di assorbimento
continuo e a bande. Saggi alla fiamma: analisi delle sostanze identificate in base al colore.
Concetto di energia quantizzata e costante di Planck; interpretazione dell’effetto
fotoelettrico di Einstein.
Modello atomico di Bohr. Corrispondenza tra modello atomico di Bohr e spettro a righe.
Ipotesi di De Broglie che ha permesso di associare al moto elettronico un carattere
ondulatorio. Principio di indeterminazione di Heisemberg. Concetto di orbitale in
contrapposizione al concetto di orbita; modello atomico quantomeccanico: funzione
d’onda orbitale, numeri quantici e loro significato. Influenza del numero quantico relativo
alla forma dell’orbitale nel determinare l’energia degli orbitali; regola della diagonale.
Configurazione elettronica degli elementi e studio della tavola periodica. Principio di
esclusione del Pauli e regola della massima molteplicità. Elettroni di valenza e significato
della tavola periodica. Gruppi e periodi; proprietà periodiche: affinità elettronica, energia
di ionizzazione, raggio atomico, elettronegatività e loro andamento nella tavola periodica.
Relazione tra configurazione elettronica esterna degli atomi e comportamento chimico.
Teoria del legame di valenza: legame covalente omopolare, eteropolare e ionico. Regola
dell’ottetto; Concetto di energia di legame; grafico dell’energia potenziale in funzione
della distanza tra due atomi nell’ambito di un sistema biatomico. Sovrapposizione degli
orbitali atomici e formazione dell’orbitale molecolare. Determinazione della formazione e
della struttura delle molecole determinata a partire dall’analisi della configurazione
atomica e delle proprietà chimiche dell’atomo. Modello teorico VSEPR per prevedere la
struttura delle molecole e gli angoli di legame. Molecole polari asimmetriche. Formule di
struttura e modello della repulsione tra coppie elettroniche. Legame dativo.
Differenza tra legame covalente e legame ionico. Legame metallico e sue caratteristiche,
differenze strutturali tra solidi ionici e solidi metallici. Orbitali molecolari, legami e ╥, e
loro differenza di stabilità. Legami intermolecolari: forze dipolo-dipolo, forze tra dipoli
istantanei e legami a ponte di idrogeno. Polarità del legame e polarità della molecola.
Ibridazione degli orbitali; tipi di ibridazione e strutture molecolari correlate. Geometria
molecolare; isomeria conformazionale e isomeria di struttura, geometria molecolare e
stabilità delle molecole. Influenza della struttura molecolare sul punto di ebollizione;
Importanza della delocalizzazione elettronica nella determinazione della stabilità di una
molecola. Risonanza e ibrido di risonanza tra formule limite.
Isomeri di catena, isomeri Cis e Trans; concetto di chiralità; enantiomeri o antipodi ottici.
Alcani, alcheni e alchini: proprietà fisiche legate al tipo di legame intermolecolare e analisi
della reattività legata alla struttura e ai legami chimici intramolecolari.
Fattori che guidano le reazioni organiche. Rottura omolitica ed eterolitica. Reattività degli
alcani; Reazioni di addizione e idratazione di alcheni: meccanismo di reazione analizzato
mettendo in evidenza l’attacco elettrofilo e l’attacco nucleofilo. Regola di Markovnikov
relativa all’addizione di un idracido ad un alchene non simmetrico. Importanza della
stabilità dell’intermedio di reazione nel determinare i prodotti e relativo grafico
dell’energia in funzione delle coordinate di reazione.. Meccanismo della reazione di
addizione operata sugli alchini.
Risonanza e stabilità, il caso del benzene. Reattività del benzene: reazione di addizione e
relativo grafico della variazione energetica nei vari passaggi. Struttura e cenni alle
caratteristiche fisiche e chimiche dei seguenti composti: alcoli, composti carbonilici e
carbossilici.
Firenze, 04/06/15
Firma del docente:…………………..………….……..
Firme degli studenti:……………………………………
……………………………………