ISTITUTO D ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE GIAN TOMMASO GIORDANI MONTE SANT ANGELO PROGRAMMA SVOLTO DURANTE L ANNO SCOLASTICO 2015/2016

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1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE GIAN TOMMASO GIORDANI MONTE SANT ANGELO PROGRAMMA SVOLTO DURANTE L ANNO SCOLASTICO 2015/2016 DISCIPLINA D INSEGNAMENTO SCIENZE: BIOLOGIA CHIMICA CLASSE III LICEO SCIENTIFICO SEZIONE B PROFESSORE TOMMASO PIEMONTESE Data di invio sul sito dell Istituto 07 giugno

2 MODULO 1: LA BIOLOGIA È LA SCIENZA DELLA VITA 1 a Unità didattica Obiettivo didattico generale (O.D.G.): La Biologia studia gli esseri viventi 1 La biologia studia gli esseri viventi Le caratteristiche degli esseri viventi Le interazioni tra esseri viventi L evoluzione dei viventi 2 a Unità didattica Obiettivo didattico generale (O.D.G.): Osserviamo la cellula 4 Il nucleo e i ribosomi elaborano l informazione genetica Il nucleo e il nucleolo I ribosomi 5 Il sistema delle membrane interne Il reticolo endoplasmatico ruvido (RER) Il reticolo endoplasmatico liscio (REL) L apparato di Golgi I lisosomi Perossisomi e vacuoli 6 Gli organuli che trasformano l energia 7 Le cellule si muovono: il citoscheletro, le ciglia e i flagelli 8 Le strutture extracellulari e l adesione tra le cellule I mitocondri I cloroplasti I componenti essenziali del citoscheletro Le ciglia e i flagelli La parete delle cellule vegetali La matrice extracellulare Le giunzioni occludenti I desmosomi 3 a Unità didattica Obiettivo didattico generale (O.D.G.): La cellula al lavoro 1 I viventi scambiano energia e materia con l ambiente I principi della termodinamica Reazioni esoergoniche e reazioni endoergoniche Reazioni anaboliche e reazioni cataboliche 2 L ATP svolge un ruolo fondamentale Struttura e funzione dell ATP 2

3 nell energetica biochimica 3 Gli enzimi accelerano le reazioni metaboliche 4 La struttura delle membrane biologiche 5 Le membrane regolano le sostanze in entrata e in uscita dalla cellula 6 Le molecole di grandi dimensioni entrano ed escono dalla cellula per endocitosi ed esocitosi L energia di attivazione Gli enzimi Coenzimi, cofattori e gruppi prostetici La specificità degli enzimi I fattori che influenzano gli enzimi Struttura generale delle membrane cellulari Diffusione semplice e facilitata L osmosi Il trasporto attivo Fagocitosi, pinocitosi ed endocitosi mediata da recettori Esocitosi 4 a Unità didattica Obiettivo didattico generale (O.D.G.): Il metabolismo energetico 1 La cellula e l energia Le vie metaboliche Il metabolismo del glucosio Reazioni redox e trasporto di energia 2 La glicolisi: dal glucosio al piruvato Le due fasi della glicolisi Il bilancio energetico della glicolisi 3 La fermentazione rigenera il NAD + consumato dalla glicolisi 4 La respirazione cellulare: il ciclo di Krebs 5 La respirazione cellulare: il trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa La fermentazione lattica La fermentazione alcolica La resa energetica della glicolisi e della fermentazione La formazione dell acetil-coa Le tappe del ciclo di Krebs La catena di trasporto degli elettroni La teoria della chemiosmosi La resa energetica della respirazione cellulare 6 I collegamenti tra le vie metaboliche La demolizione di molecole complesse La sintesi delle molecole complesse Le relazioni tra catabolismo e anabolismo 7 La fotosintesi: energia dal Sole Le due fasi della fotosintesi L energia luminosa I pigmenti e il loro spettro d assorbimento 3

4 8 La fase luminosa della fotosintesi trasforma l energia della luce in energia chimica 9 La fase indipendente dalla luce utilizza l energia chimica per la sintesi di carboidrati I fotosistemi Il flusso di elettroni dall acqua al NADPH La produzione di ATP per chemiosmosi Il ciclo di Calvin Il destino della gliceraldeide 3-fosfato 10 Gli adattamenti che permettono alle piante di far fronte a un calo di rendimento fotosintetico Piante C 3 e piante C 4 La fotorespirazione Metabolismo acido delle crassulacee (CAM) MODULO 2: L'EREDITARIETÀ E L'EVOLUZIONE 5 a Unità didattica Obiettivo didattico generale (O.D.G.): La divisione cellulare e la riproduzione degli organismi 1 La divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti La riproduzione sessuata e quella asessuata I quattro eventi della divisione cellulare La scissione binaria nei procarioti 2 Il ciclo cellulare Il ciclo cellulare comprende l interfase e la fase mitotica L interfase è divisa in sottofasi 3 La mitosi produce due nuclei dentici La preparazione del nucleo alla mitosi Strutture coinvolte nella mitosi Le fasi della mitosi: profase, prometafase, metafase, anafase, telofase La citodieresi nelle cellule animali e vegetali Mitosi e riproduzione asessuata 4 La riproduzione sessuata richiede la meiosi e la fecondazione 5 La meiosi produce quattro cellule aploidi diverse tra loro I cicli biologici degli eucarioti Riproduzione sessuata e variabilità genetica Il cariotipo La prima divisione meiotica La seconda divisione meiotica Mitosi e meiosi a confronto Meiosi e variabilità genetica 4

5 CHIMICA MODULO 1: Le trasformazioni fisiche della materia 1 a Unità Didattica Obiettivo Didattico Generale (O.D.G.): Reazioni ed equazioni chimiche Obiettivi Didattici Specifici (OO.DD.SS.): i composti chimici Obiettivi 6 Reazioni ed Equazioni chimiche - Massa e energia nelle trasformazioni chimiche - Reazioni: dagli indizi alle reazioni - Alcuni tipi di reazioni chimiche - La conservazione della massa nelle reazioni chimiche: la legge di Lavoisier e le sue applicazioni. gli obiettivi minimi sono sottolineati Riconoscere e descrivere le reazioni chimiche, distinguendole dalle trasformazioni fisiche. Spiegare perché le reazioni chimiche si interrompono quando finisce anche uno solo dei reagenti. Applicare la legge di conservazione della massa per calcolare la massa di reagenti e prodotti. Descrivere gli scambi di energia tra sistema e ambiente che accompagnano le reazioni chimiche. Spiegare che cosa esprime, come si misura e da che cosa dipende la velocità di una reazione chimica. Interpretare a livello qualitativo, con riferimento agli urti tra le particelle, l influenza di alcune variabili chimico-fisiche sulla velocità di reazione. 2 a Unità Didattica Obiettivo Didattico Generale (O.D.G.): Nomenclatura e formule Obiettivi Didattici Specifici (OO.DD.SS.): classificare i composti chimici Obiettivi gli obiettivi minimi sono sottolineati 7 Nomenclatura e formule chimiche Nomi e formule di elementi e ioni I composti binari di ossigeno e idrogeno Idrossidi, ossiacidi e loro anioni I sali La nomenclatura IUPAC e quella tradizionale dei composti Spiegare che cosa si intende per valenza. Differenziare gli ossidi dei metalli da quelli dei non-metalli Definire le principali classi di composti inorganici e, data la formula di un composto, riconoscere la classe di appartenenza. Utilizzare la valenza degli elementi per scrivere le formule dei composti. Rappresentare le reazioni che, a partire da un dato elemento, portano alla formazione delle varie classi di composti. Applicare le regole di nomenclatura IUPAC e tradizionale per assegnare il nome ai composti e viceversa. Spiegare come la relazione tra struttura elettronica e periodicità delle proprietà chimiche consente di individuare il concetto di elettroni di valenza. 5

6 MODULO 2: Atomi, legami e stechiometria 1 a Unità Didattica Obiettivo Didattico Generale (O.D.G.): La struttura dell atomo e la tavola periodica Le particelle dell atomo Il modello nucleare dell atomo La struttura dell atomo La luce e gli atomi La disposizione degli elettroni nell atomo La configurazione elettronica Spiegare l origine delle forze elettriche e applicare la legge di Coulomb. Illustrare le caratteristiche delle principali particelle subatomiche e la loro disposizione reciproca. Illustrare come la composizione del nucleo consente di individuare l identità chimica dell atomo e di spiegare l esistenza di isotopi. Il sistema periodico Le proprietà periodiche degli elementi Descrivere come Mendeleev ordinò gli elementi a partire dalla periodicità delle proprietà chimiche degli elementi. Spiegare la relazione tra la struttura elettronica e la disposizione degli elementi nella tavola periodica in gruppi e periodi. Classificare un elemento in base alla posizione che occupa nella tavola periodica Illustrare la classificazione degli elementi sulla base delle principali proprietà fisiche. Elencare le famiglie chimiche e illustrare alcune proprietà chimiche che le identificano. 2 a Unità Didattica Obiettivo Didattico Generale (O.D.G.): I legami chimici I legami chimici I legami chimici Struttura e geometria delle molecole Il legame ionico Il legame covalente Legami covalenti polari e apolari, singoli e multipli Il legame dativo e metallico. Le strutture di Lewis Spiegare che cosa si intende in generale per legame chimico e utilizzare la regola dell ottetto per prevedere la formazione dei legami tra gli atomi. Illustrare i modelli fondamentali di legame: legame ionico, legame metallico, legame covalente puro, polarizzato e dativo. Associare le proprietà macroscopiche dei composti ionici, delle sostanze molecolari e dei metalli ai diversi modi di legarsi degli atomi. Prevedere, in base alla posizione nella tavola periodica, il tipo di legame che si può formare tra due atomi. Scrivere la formula e il nome di un composto ionico utilizzando le tabelle degli ioni più comuni. 6

7

8 3 a Unità Didattica Obiettivo Didattico Generale (O.D.G.): I legami chimici, Le nuove teorie del legame Legami e orbitali Le nuove teorie del legame La teoria del legame di valenza Gli orbitali ibridi La teoria degli orbitali molecolari Comprendere e spiegare gli orbitali ibridi, la teoria molecolare Libri di testo Autore: Davis Sadava Titolo: Biologia blu Editore: Zanichelli Libri di testo: CHIMICA Autore: Cracolice Titolo: Chimica tutto si trasforma Editore: Linx Monte Sant Angelo giugno 2016 GLI ALUNNI: IL DOCENTE prof. Tommaso Piemontese 7

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