PROGRAMMAZIONE DI CHIMICA ORGANICA, BIO-ORGANICA, DELLE FERMENTAZIONI E LABORATORIO

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1 PROGRAMMAZIONE DI CHIMICA ORGANICA, BIO-ORGANICA, DELLE FERMENTAZIONI E LABORATORIO VE a.s. 2013/2014 ITIS PASCAL sede Via dei Robilant Docente teorico: Prof.ssa Mirabelli Gaetana FINALITA' Il corso è finalizzato alla comprensione dei fenomeni microbiologici e fermentativi anche sotto l'aspetto del bilancio energetico, oltre che della conduzione e controllo della produzione di materiali utili. SITUAZIONE DI PARTENZA OMISSIS... OBIETTIVI FORMATIVI GENERALI - Il corso mira a fornire una mentalità critica e scientifica necessaria per permettere agli alunni di comprendere e non subire le generiche informazioni inerenti la chimica fornite da fonti non qualificate. - Essere consapevoli che la ricerca scientifica è in forte sviluppo e che le acquisizioni in questo settore avranno in futuro un forte impatto sulla nostra vita quotidiana - Utilizzare la terminologia specifica della disciplina - Capacità di autovalutazione - Acquisizione di esperienze legate al territorio, tramite uscite didattiche e viaggi di istruzione - Essere consapevole delle responsabilità e dell impegno assunto al fine di renderlo appieno partecipe del percorso didattico intrapreso. OBIETTIVI MINIMI DIDATTICI Conoscere la classificazione dei glucidi -Conoscere la struttura aperta e chiusa dei glucidi -Conoscere i principali glucidi di interesse biochimico e industriale. Conoscere la struttura generale di un amminoacido -Conoscre il legame peptidico -Conoscre la struttura primaria, secondaria ternaria e quaternaia di una proteina -Conoscere la composizione dei gliceridi e fosfogliceridi. -Conoscre la nomenclatura degli enzimi -Conoscere la struttura dgli enzimi e il loro meccanismo di azione Conoscre la struttura degli acidi nucleici e saper descrivere la sintesi proteica. -Conoscre la classificazioni dei microrganismi e la loro suddivisione in base al tipo di metabolismo (autotrofi e eterotrofi, aerobi ed anaerobi) -Conoscere la moltiplicazione dei microorganismi e fattori che influenzano lo sviluppo microbico. Descrivere le principali vie metaboliche -Conoscre le fonti e la composizione delle materie prime -Conoscre le fasi di una produzionebiotecnologica: preparazione dell inoculo, sterilizzazione del mezzo di

2 coltura, la fermentazione, estrazione e purificazione dei prodotti. -Conoscre la classificazione dei fermentatori -Conoscere le principali produzioni microbiologiche nell'industria chimica: alcool etilico, glicerolo, amminoacidi, trattamento biologico dei reflui, biopolimeri -Conoscere le principali produzioni microbiologiche dell'industria alimentare: birra, yogurt, vino pane INDIVIDUAZIONE STRUMENTI DI MISURA PER EVENTUALI VERIFICHE SOMMATIVE Il monitoraggio degli apprendimenti sarà continuo attraverso prove in itinere di vario genere. Le tipologie che saranno adottate sono: -Prove orali: interrogazioni -Prove scritto/grafico: test strutturati, test semi-strutturati, relazioni di laboratorio, produzioni personali (ricerche e approfondimenti) CRITERI DI VALUTAZIONE Saranno presi in considerazione: - progresso - conoscenza e comprensione degli argomenti - competenza linguistica - capacità di individuare e sintetizzare concetti chiave - capacità di formulare ipotesi interpretative di fatti - partecipazione al dialogo educativo. Le condizioni necessarie per considerare sufficiente il percorso formativo dell allievo relativamente alla formalizzazione del giudizio di fine anno scolastico saranno individuate nei seguenti punti: - Conoscenza essenziale di termini, principi e teorie - Capacità, intesa come potenzialità ad affrontare l esame di Stato - Capacità espositiva semplice, senza errori sostanziali anche se con alcune incertezze - Capacità di concettualizzazione con esatta interpretazione di nessi logici -Competenza applicativa delle conoscenze acquisite nel trattare contenuti specifici, metodologie e generalizzazioni senza errori sostanziali anche se con alcune incertezze nell esecuzione di elaborazioni semplici - Frequenza scolastica regolare La griglia di valutazione degli obiettivi raggiunti è quella discussa in sede di dipartimento di scienze: GRIGLIA DI VALUTAZIONE Descrittore Totalmente insufficiente -totale assenza di conoscenze, attenzione, elaborazione e partecipazione Gravemente insufficiente -totale assenza delle più elementari nozioni -totale incapacità di cogliere le tematiche affrontate -assolutamente incapace di affrontare una situazione comunicativa voto 1 2

3 Scarso -non possiede i contenuti minimi degli argomenti trattati -non riesce ad utilizzare le conoscenze e le competenze delle tematiche affrontate Insufficiente -conosce in modo frammentario o lacunoso gli argomenti trattati -non sempre comprende il senso globale, ed ha difficoltà nel cogliere il significato specifico -utilizza in modo elementare e scorretto, le conoscenze e le competenze Mediocre -conosce in modo incompleto o limitatamente scorretto -coglie il senso globale ma ha difficoltà nel cogliere il significato specifico -utilizza in modo elementare, ma non sempre completo, le conoscenze e le competenze Sufficiente -conosce in modo essenzialmente corretto le nozioni e le funzioni -coglie il senso globale e anche alcuni aspetti particolari -utilizza in modo elementare, ma corretto e completo, le conoscenze e le competenze Discreto -è in possesso delle conoscenze nei vari ambiti e sa orientarsi -coglie il senso globale, gli aspetti particolari dei fenomeni e le principali interconnessioni -sa utilizzare le conoscenze e le competenze in modo corretto e preciso Buono -conosce in modo chiaro e dettagliato i contenuti, dimostrando scioltezza e sicurezza -coglie perfettamente il senso globale, autonomamente sa individuare gli aspetti particolari e le interconnessioni -utilizza le conoscenze in modo preciso e completo, anche per elaborare produzioni autonome Ottimo -conosce e approfondisce in modo personale gli argomenti trattati -comprende in maniera quasi completa e approfondita e si appropria delle conoscenze in modo personale -utilizza le conoscenze in maniera precisa e completa applicandole in altri contesti. Eccellente -conosce e approfondisce in modo personale gli argomenti trattati -comprende in maniera completa e molto approfondita e si appropria delle conoscenze in modo personale -utilizza le conoscenze in maniera precisa e completa rielaborandole in altri contesti ITINERARI METODOLOGICI DIDATTICI FUNZIONALI ALLE ATTIVITA DI RECUPERO Considerate le ore di lezione previste: 3 ore settimanali per un totale di 99 ore annuali; si intende dedicare alle attività di recupero, intese come revisione degli argomenti svolti durante le ore curriculari, il 20% circa del tempo. Altre attività di recupero, nel caso si rendessero necessarie, potranno anche svolgersi attraverso dei corsi di recupero pomeridiani o lo sportello didattico

4 METODI La relazione di insegnamento è una relazione biunivoca: il docente insegna, ma allo stesso tempo apprende, sia il modo di apprendere degli altri, ma anche i propri meccanismi di conoscenza. L'insegnante non sa tutto, impara con i propri studenti. Per questo la lezione non sarà mai sfoggio del proprio sapere bensì momento di crescita collettiva attraverso un dialogo sempre aperto con gli studenti. Per cui l approccio che prediligerò sarà del tipo dialogato nel tentativo di coinvolgere e incuriosire gli studenti. L approccio alla materia sarà graduale, senza porre gli alunni immediatamente di fronte o questioni specifiche concettualmente piuttosto impegnative. Il linguaggio espositivo sarà semplice ed essenziale, i termini appartenenti al linguaggio proprio della disciplina verranno di volta in volta chiariti. Nella trattazione dei vari argomenti si farà riferimento, per quanto possibile, a fatti ad esperienze della vita quotidiana e si darà particolare rilievo agli argomenti che trovano e completano il loro sviluppo sia negli insegnamenti affini sia in quelli professionali. STRUMENTI Gli strumenti dei quali mi avvarrò saranno: -Libro di testo: Chimica organica biochimica e laboratorio di Valitutti-Fornaro-Gando ed Zanichelli, Biotecnologia di Petrone ed.siderea -Appunti esemplificativi preparati dall insegnante -LIM -Attività laboratoriale ORGANIZZAZIONE MODULARE DELL ATTIVITA DIDATTICA MODULO 0 PREREQUISITI Unità didattica Contenuti obiettivi UD1 Stereoisomeria Carbonio asimmetrico Enantiomeri Luce pianopolarizzate Diasteroisomeri Forme meso Miscele racemiche -Saper definire il concetto di luce piano polarizzata -Riconoscere un carbonio asimmetrico in una molecola organica -Riconoscere gli enantiomeri, i diasteroisomeri e le forme meso Risoluzione delle miscele -Conoscere le tecniche per risolvere un racemiche racemo -Saper usare un polarimetro UD2 Glucidi Monosaccaridi -Conoscere i principali monosaccaridi, Disaccaridi Polisaccaridi Proiezioni di Fischer disaccaridi e polisaccaridi -Saper scrivere le formule aperte e chiuse dei monosaccaridi Proiezioni di Hawort MODULO 1 BIOMOLECOLE UD1 Lipidi Trigliceridi -Conoscere la classificazione dei lipidi

5 Fosfolipidi UD2 Protidi Amminoacidi Struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria UD3 Acidi nucleici DNA RNAm, RNAt, RNAr Il DNA e la sua duplicazione Il codice genetico La sintesi proteica MODULO 2 LA CELLULA UD1La cellula La cellula procariota La cellula eucariota UD2 Regolazione del Induzione e regolazione o metabolismo cellulare repressione catabolica Retroregolazione o regolazione "feed back" UD3 La tecnologia Mutazioni genetica Ricombinazione dei geni Fusione dei protoplasti Trasferimenti dei plasmidi DNA ricombinante e ingegneria genetica MODULO 3 MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE UD1 Prodotti ottenibili Cenni storici mediante processi Microrganismi e cellule utilizzati biotecnologici nell'industria biotecnologica UD2 Crescita dei Aspetti cinetici della crescita dei microrganismi e microrganismi e della produzione di produzione dei metaboliti metaboliti Aspetti termodinamici ed energetici della crescita cellulare e della produzione di metaboliti UD3 Enzimi Meccanismo d'azione Inibizione Denaturazione Attività enzimatica e ph -Conoscere la struttura e le caratteristiche dei gliceridi -Conoscere la struttura dei fosfolipidi -Saper scrivere la formula generale di un amminoacido -Conoscere il legame peptidico -Conoscere la struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria delle proteine -Conoscere la struttura del DNA -Conoscere gli elementi costituenti il DNA -Conoscere le tappe della replicazione del DNA -Conoscere la sintesi proteica -Conoscere le differenze tra una cellula eucariota e una procariota -Conoscere i principali meccanismi di regolazione e controllo del metabolismo cellulare -Conoscere il significato delle mutazioni spontanee e indotte -Comprendere le tecniche di ricombinazione dei geni, di fusione dei protoplasti, di traferimento dei plasmidi e del DNA ricombinante -Conoscere i fattori che influenzano la crescita cellulare -Conoscere i microbi d'uso industriale -Conoscere i fattori che inibiscono lo sviluppo cellulare -Riconoscere il ruolo dell'energia libera nel metabolismo -Conoscere le principali sequenze del metabolismo cellulare -Descrivere la struttura chimica degli enzimi -Conoscere la classificazione degli enzimi -Conoscere il meccanismo d'azione degli enzimi

6 -Conoscere le proprietà comuni dei processi catalizzati da enzimi -Descrivere il meccanismo d'azione degli inibitori -Definire la denaturazione -Riconoscere che l'attività enzimatica varia con il ph