PROGRAMMA DI LAVORO ANNUALE DISCIPLINA: BIOLOGIA, MICROBIOLOGIA E BIOTECNOLOGIE

Transcript

1 1 CONCETTI FONDAMENTALI DI CHIMICA BIOLOGICA -individuare e comprendere i processi biochimici fondamentali degli esseri viventi -proprietà dei viventi -le molecole della vita -i carboidrati -le proteine -i lipidi -ATP e energia -Enzimi -acidi nucleici -descrivere le proprietà dei viventi e le molecole di cui sono composti -descrivere struttura e funzioni dei carboidrati - descrivere struttura e funzioni delle proteine - descrivere struttura e funzioni dei lipidi - descrivere struttura e ruolo dell ATP - descrivere struttura e funzioni degli enzimi - descrivere struttura e funzioni del DNA e dell RNA 2 STRUTTURA E FUNZIONI DELLE CELLULE -comprendere il concetto di cellula -individuare e comprendere le differenze fra cellule procariote ed eucariote -composizione e particolarità della cellula procariote -struttura della parete e della membrana cellulare procariote -la colorazione di Gram -la produzione di spore -descrivere la struttura della cellula batterica -descrivere la struttura e le funzione della parete cellulare dei batteri -spiegare il principio della colorazione di Gram -essere in grado di eseguire la colorazione di Gram e interpretarne i risultati (laboratorio) -descrivere la struttura delle spore batteriche e spiegarne il significato -descrivere i processi di sporogenesi, di germinazione della spora e di ritorno alla forma vegetativa 1/9

2 3 DIVISIONE CELLULARE -comprendere perché le cellule si dividono -individuare e comprendere le fasi del ciclo cellulare -interpretare il significato di mitosi e meiosi Il ciclo cellulare Concetto di cellule somatiche e gameti Conoscere il meccanismo della mitosi Conoscere il meccanismo della meiosi Descrivere le fasi del ciclo cellulare e indicarne i fattori di regolazione Spiegare il significato e le conseguenze della mitosi Spiegare il significato e le conseguenze della meiosi, in relazione alla riproduzione sessuata dei viventi e alla variabilità dei caratteri 4 GENETICA -comprendere l importanza dell applicazione del metodo scientifico sperimentale nell interpretazione dei fenomeni -individuare il processo logico seguito da Mendel nei suoi esperimenti -comprendere e interpretare le leggi di Mendel -comprendere come gli sviluppi della genetica abbiano messo in luce eccezioni alle leggi di Mendel -Mendel e il metodo scientifico sperimentale -le leggi di Mendel -sviluppi della genetica -eredità legata al sesso -spiegare come si applica il metodo scientifico sperimentale -spiegare le leggi di Mendel fornendo esempi -illustrare le successive e più importanti acquisizioni della genetica 2/9

3 5 MUTAZIONI BATTERICHE -identificare le caratteristiche peculiari del genoma batterico -individuare il meccanismo di replicazione del DNA batterico -comprendere i concetti di omogeneità e variabilità genetica legati alla riproduzione asessuata e sessuata - struttura del genoma batterico (cromosomico ed extracromosomico) e relativo meccanismo di replicazione -concetti di omogeneità e variabilità genetica legati alla riproduzione batterica -virus batteriofagi e replicazione virale -Indicare e descrivere le sedi del materiale genetico nella cellula batterica -indicare come si può instaurare una variabilità genetica all interno di popolazioni batteriche - spiegare i meccanismi dei fenomeni di coniugazione, trasformazione e trasduzione 6 METABOLISMO MICROBICO -individuare come viene prodotta, conservata e trasferita l energia negli organismi viventi -comprendere le differenze fra organismi autotrofi ed eterotrofi -interpretare il significato di via metabolica -identificare le differenze fra metabolismo respiratorio e fermentativo -molecole ad alto contenuto energetico -catabolismo, anabolismo, vie metaboliche -Metabolismo respiratorio e fermentativo -descrivere struttura e funzione dell ATP -Spiegare come i viventi producono energia -spiegare le differenze fra metabolismo fermentativo e respiratorio, indicando le rispettive 3/9

4 -respirazione anaerobia rese energetiche -indicare e descrivere le varie alternative metaboliche nei microrganismi 7 SINTESI DELLE PROTEINE -identificare struttura e caratteristiche delle proteine -comprendere il concetto di codice genetico e il suo funzionamento - comprendere il legame fra codice genetico e sintesi proteica Struttura delle molecole proteiche Struttura degli acidi nucleici Le fasi della sintesi proteica Meccanismi di regolazione del processo Spiegare i livelli di struttura delle proteine Spiegare in cosa consiste il codice genetico e indicare la relazione con la sintesi delle proteine Spiegare le fasi della sintesi proteica Descrivere la struttura dell operone Descrivere i meccanismi di regolazione (induzione/repressione e inibizione a feed-back) 8 RIPRODUZIONE E CRESCITA BATTERICA -comprendere il meccanismo della scissione binaria -individuare le esigenze nutritive e ambientali dei microrganismi -comprendere come si sviluppa una popolazione microbica in condizioni standard -interpretare l influenza dei fattori condizionanti la crescita microbica 4/9

5 Costruzione di un grafico cartesiano Individuare le esigenze nutritive dei batteri Esigenze microbiche in termini di nutrienti, temperatura, disponibilità di acqua, ecc. Terreni di coltura per microbiologia Conoscere e spiegare come la temperatura può influire sulla velocità di accrescimento di una popolazione microbica. Preparare semplici terreni di coltura per microbiologia Saper impiegare l autoclave Effettuare semine in piastra Essere in grado di valutare lo sviluppo microbico e di effettuare una conta batterica Trasferire i dati raccolti su un grafico cartesiano per la costruzione di una curva di accrescimento 9 I VIRUS -inquadrare i virus all interno del mondo microbico -comprendere il rapporto fra virus e cellule - individuare il ruolo dei virus nell oncogenesi Struttura dei virus Meccanismi di replicazione virale Virus batteriofagi: ciclo litico e lisogeno Retrovirus Prioni e viroidi Descrivere la struttura dei virus ei meccanismi della loro replicazione Individuare e spiegare le particolarità dei retrovirus Individuare le differenze fra ciclo litico e ciclo lisogeno Spiegare la relazione fra virus e tumori 5/9

6 10 ATTIVITA PATOGENA DEI MICRORGANISMI -comprendere la varietà di rapporti fra microrganismi e organismi superiori -comprendere la dinamica di un processo infettivo - identificare i meccanismi dell azione patogena dei microrganismi -individuare il ruolo delle tossine microbiche -La trasmissione delle infezioni -microrganismi commensali, parassiti, patogeni Epidemie, endemie, pandemie -fasi del processo infettivo -patogenicità e virulenza -fattori di virulenza: invasività. Produzione di tossine -tossine microbiche Spiegare come si trasmettono le infezioni Individuare e spiegare le differenze fra microrganismi commensali, parassiti e patogeni Spiegare le differenze fra epidemie, endemie, pandemie Spiegare l evoluzione di un processo infettivo Spiegare la differenza fra patogenicità e virulenza Illustrare i fattori che determinano l invasività dei microrganismi Spiegare natura e caratteristiche di endotossine ed esotossine Individuare e spiegare le caratteristiche delle più importanti tossine prodotte da microrganismi diversi dai batteri 6/9

7 LABORATORIO: Strumentazione di laboratorio Pianificazione di un indagine microbiologica Controllo di qualità Uso del microscopio ottico Allestimento di preparati microscopici a fresco Preparazione dei coloranti Allestimento di preparati fissati e colorati Colorazioni policromatiche Terreni di cultura generici e selettivi Semine in piastra OBIETTIVI COGNITIVI GENERALI : Acquisizione di un corpo organico di contenuti per un adeguata interpretazione dei fenomeni microbiologic e biotecnologici. METODOLOGIA E STRUMENTI: L attività didattica si esplicherà attraverso l uso di lezioni frontali, lezioni interattive con la partecipazione dell intera scolaresca. Parte integrante dello studio della microbiologia saranno le esperienze di laboratorio, seguite da una relazione scritta su ognuna delle esperienze. VERIFICHE E VALUTAZIONE: Le verifiche saranno sia orali, cioè interrogazioni intese come colloqui e discussioni aperte all intera classe, che pratiche in relazione alle esperienze di laboratorio. Si prevedono non meno di due verifiche a quadrimestre per ogni allievo. Per la valutazione globale si considereranno i progressi fatti rispetto alla situazione di partenza, il raggiungimento degli obiettivi prefissati, l impegno, la partecipazione e l interesse mostrati nelle attività proposte, la presenza alle lezioni. Ci si atterrà,inoltre, ai livelli riportati nella griglia comune a tutte le discipline che si allega alla presente programmazione. 7/9

8 LEP (Livelli essenziali di prestazione): Le caratteristiche dei viventi. Cenni sulle teorie evolutive e sulla classificazione dei viventi. La composizione dei viventi: le biomolecole La struttura della cellula procariotica ed eucariotica. Definizione di metabolismo e ruolo dell ATP. Generalità su fotosintesi e respirazione cellulare. Mitosi e Meiosi: cosa sono e a che cosa servono. Generalità sulla genetica e le leggi di Mendel. Metabolismo microbico. Riproduzione e crescita batterica. I virus 8/9

9 GRIGLIA DI VALUTAZIONE 9/9