Nome e cognome del docente: MARIA TERESA CIRANNI Disciplina insegnata: SCIENZE NATURALI Classe e Sez. Indirizzo di studio 2 G Opzione Scienze Applicate Libri di testo in uso: CHIMICA: Tottola, Allegrezza, Righetti CHIMICA PER NOI LINEA BLU - SECONDA EDIZIONE VOLUME AB Ed. A Mondadori Scuola BIOLOGIA: Competenze specifiche sviluppate (verifica del punto 4. del Piano di Lavoro Annuale) N. studenti 22 David Sadava; Craig H. Heller; Gordon H. Orians; William K. Purves; David M. Hillis LA NUOVA BIOLOGIA.BLU L'ambiente, le cellule e i viventi S Zanichelli Editore OSSERVAZIONE: cogliere gli aspetti caratterizzanti dei fenomeni: differenze, similitudini, ecc.; INTERPRETAZIONE E COMUNICAZIONE: comprendere e sapere utilizzare la terminologia e il simbolismo specifici dei vari settori della Chimica e della Biologia, interpretando i dati e le informazioni nei vari modi in cui possono essere presentati (testi, grafici, ecc.); RAPPRESENTAZIONE: rappresentare le complessità dei fenomeni naturali per mezzo di simboli, tabelle, schemi, ecc ; CORRELAZIONE: confrontare i diversi fenomeni naturali e i dati relativi, cogliendo le relazioni tra essi; ARGOMENTAZIONE: discutere dei problemi relativi all ambiente supportando con dati reali le proprie opinioni; INDAGINE : ricercare, raccogliere e selezionare informazioni e dati. CHIMICA Conoscenze e abilità generali e minime (verifica del punto 5. del Piano di Lavoro Annuale) Le trasformazioni chimiche della materia Le trasformazioni chimiche della materia I reagenti e i prodotti di una reazione chimica La legge di conservazione della massa Definire le reazioni chimiche come trasformazioni della materia Distinguere le trasformazioni chimiche della materia dalle trasformazioni fisiche Identificare i reagenti e i prodotti di una reazione chimica Conoscere la legge di Lavoisier Applicare la legge di Lavoisier a semplici reazioni chimiche 2G Attività Didattica Svolta SCIENZE NATURALI Pag 1
La legge delle proporzioni definite e costanti La teoria atomica di Dalton La legge delle proporzioni multiple di Dalton La legge di Gay-Lussac, il Principio di Avogadro, Cannizzaro La massa atomica relativa L unità di massa atomica La massa atomica assoluta Conoscere la legge di Proust e ricavare il rapporto di combinazione dei composti Enunciare i punti della teoria atomica di Dalton Applicare la legge di Dalton ai calcoli sui rapporti di combinazione multipli Enunciare i concetti di atomo e molecola alla luce degli studi sui gas Definire la massa atomica relativa Definire l unità di massa atomica Trasformare la massa atomica relativa in massa assoluta Calcolare la massa molecolare La massa molecolare Il modello particellare della materia: Atomi e molecole Le particelle subatomiche Numero atomico Z, numero di massa A Isotopi Ioni Distinguere tra atomi e molecole Descrivere le caratteristiche principali delle particelle subatomiche Calcolare il numero di neutroni di un atomo da A e da Z Definire gli isotopi Distinguere tra massa atomica e numero di massa Distinguere un atomo neutro da uno ione Il sistema periodico I simboli degli elementi La tavola periodica di Mendeleev Conoscere i simboli dei principali elementi chimici Descrivere la tavola periodica di Mendeleev 2G Attività Didattica Svolta SCIENZE NATURALI Pag 2
Le equazioni chimiche Le reazioni chimiche Le formule degli elementi e dei composti Le regole del bilanciamento delle reazioni chimiche Distinguere i componenti di una reazione chimica Leggere le formule chimiche Applicare le regole del bilanciamento delle reazioni chimiche La mole La mole come misura della quantità di materia La massa molare Il numero di Avogadro La formula e la composizione percentuale delle sostanze La formula minima e la formula molecolare Reagente limitante; Conoscere la definizione di mole Calcolare la massa molare dalla formula Calcolare le moli di sostanza in una data massa Definire il numero di Avogadro; Eseguire semplici calcoli stechiometrici con la mole Determinare la composizione percentuale dei composti; Determinare la formula minima e la formula molecolare Definire ed individuare il reagente limitante di una reazione; L acqua e le soluzioni acquose L acqua è una molecola polare Le proprietà fisiche dell acqua: la coesione, la tensione superficiale, la capillarità Sostanze idrofile e idrofobiche Descrivere la struttura della molecola d acqua Descrivere le proprietà fisiche e chimiche della molecola d acqua e metterle in relazione con il legame a idrogeno 2G Attività Didattica Svolta SCIENZE NATURALI Pag 3
Le soluzioni acquose e la scala e la ph Distinguere una sostanza idrofila da una idrofobica Saper valutare l'acidità e la basicità di soluzioni acquose attraverso la scala del ph Il mondo del carbonio Le caratteristiche dell atomo di carbonio I composti organici saturi e insaturi Monomeri e polimeri Condensazione e idrolisi dei polimeri Descrivere le caratteristiche dell atomo di carbonio Distinguere i composti saturi da quelli insaturi Definire i termini «monomero» e «polimero» Descrivere la reazione di condensazione e quella di idrolisi BIOLOGIA LA BIOLOGIA, LO STUDIO DELLA VITA CLIMI E BIOMI La diversità dei viventi. L organizzazione gerarchica della vita. Le caratteristiche comuni a tutti i viventi. Il clima: I fattori geografici e topografici che determinano i climi. Analizzare l ampia diversità dei viventi in natura. Descrivere l organizzazione strutturale gerarchica tipica dei viventi. Definire le caratteristiche comuni a tutti gli esseri viventi. Definire il termine clima. Descrivere i fattori geografici e topografici che modellano i climi. I principali ecosistemi terrestri sono chiamati biomi I biomi. La distribuzione degli ecosistemi terrestri. La tundra. Le foreste di conifere. Le Definire il termine bioma. Leggere una carta planetaria degli ecosistemi terrestri. Illustrare le principali caratteristiche dei biomi terrestri, facendo riferimento al 2G Attività Didattica Svolta SCIENZE NATURALI Pag 4
foreste delle zone temperate. Le praterie. Le savane. I deserti. Le foreste pluviali. clima, alle associazioni di piante e animali adattati a vivere in esso. Gli ecosistemi acquatici sono le acque dolci e i mari Le acque dolci. Gli ecosistemi marini costieri: estuari e spiagge. Gli ecosistemi di mare aperto: la zona eufotica, la zona pelagica, le pianure abissali. Organismo, specie, popolazione e comunità. Organismi produttori, consumatori e decompositori Il ciclo della materia e il flusso dell energia nell ecosistema. Illustrare le principali caratteristiche degli ecosistemi acquatici, facendo riferimento alle principali forme di vita che vi abitano. Classificare gli ecosistemi di mare aperto in base alla profondità. Individuare e definire all interno di un ecosistema la popolazione e la comunità. Descrivere la rete di interazioni che lega gli organismi produttori, consumatori e decompositori. Illustrare in linea generale il flusso di energia che scorre negli ecosistemi. LA CHIMICA DELLA VITA Elementi chimici e atomi. La struttura dell atomo e gli isotopi. Le caratteristiche dell acqua: la coesione, la tensione superficiale e l elevata capacità termica dell acqua. L acqua come solvente. La densità dell acqua allo stato liquido e solido. Definire un elemento ed elencare gli elementi chimici più frequenti all interno di un organismo vivente. Descrivere la struttura atomica evidenziando ciò che differenzia gli isotopi. Descrivere le proprietà dell acqua attraverso semplici esempi Spiegare perché il ghiaccio galleggia sull acqua. 2G Attività Didattica Svolta SCIENZE NATURALI Pag 5
LE MOLECOLE BIOLOGICHE Le caratteristiche del carbonio. I gruppi funzionali. I composti organici saturi e insaturi Monomeri e polimeri Descrivere le caratteristiche dell atomo di carbonio. Riconoscere e descrivere i principali gruppi funzionali. Distinguere i composti saturi da quelli insaturi Definire i termini «monomero» e «polimero» I carboidrati semplici: monosaccaridi e disaccaridi. I carboidrati complessi: amido, glicogeno, cellulosa, chitina e peptidoglicano. Identificare nei carboidrati semplici le principali fonti di energia immediata. Distinguere gli zuccheri con funzione di riserva da quelli strutturali, collegando alle due tipologie i relativi polisaccaridi animali vegetali e batterici. I lipidi e la loro insolubilità in acqua. Le caratteristiche strutturali dei trigliceridi. Acidi grassi saturi e insaturi. Fosfolipidi, cere, steroli e steroidi. Spiegare perché i lipidi sono molecole idrofobiche Descrivere la formula di struttura di un trigliceride Distinguere un acido grasso saturo da uno insaturo, collegando queste caratteristiche strutturali ai grassi di consumo alimentare. Spiegare la differenza strutturale tra un trigliceride e un fosfolipide. Spiegare la funzione biologica delle cere, degli steroli e degli steroidi. Le funzioni biologiche delle proteine. La struttura generale degli amminoacidi. Elencare le numerose funzioni biologiche delle proteine. Descrivere la struttura generale degli amminoacidi Spiegare come si forma un legame 2G Attività Didattica Svolta SCIENZE NATURALI Pag 6
Il legame peptidico. I quattro livelli di organizzazione delle proteine. peptidico; Descrivere i quattro livelli di organizzazione delle proteine distinguendo, nella struttura secondaria, l alfa-elica dal foglietto ripiegato. I nucleotidi RNA, DNA e ATP. Descrivere la struttura di base di un nucleotide elencandone i componenti. ORIGINE DELLA VITA Dalla generazione spontanea alla ipotesi di Oparin e all esperimento di Miller Descrivere l iter storico-scientifico che porta alla negazione della generazione spontanea LA CELLULA La teoria cellulare. Le dimensioni delle cellule. Il microscopio ottico e il microscopio elettronico. La cellula procariotica. La cellula eucaristica, animale e vegetale. Enunciare la teoria cellulare. Spiegare perché le cellule hanno dimensioni limitate. Distinguere il microscopio ottico da quello elettronico. Descrivere la cellula procariotica. Distinguere la cellula eucariotica dalla cellula procariotica in base alle dimensioni e alla presenza della membrana nucleare. Descrivere la cellula eucariotica evidenziando la presenza di organuli cellulari. Evidenziare le differenze tra cellula animale e vegetale. 2G Attività Didattica Svolta SCIENZE NATURALI Pag 7
Il nucleo e il nucleolo. I ribosomi. Il reticolo endoplasmatico ruvido. Il reticolo endoplasmatico liscio. L apparato di Golgi. I lisosomi. Perossisomi e vacuoli. Descrivere la struttura e le funzioni del nucleo, e del nucleolo e dei ribosomi. Descrivere la struttura e la funzione dei reticoli endoplasmatici, distinguendo tra ruvido e liscio. Descrivere la struttura e la funzione dell apparato di Golgi. Descrivere le funzioni dei diversi organuli cellulari, con particolare riguardo a cloroplasti e mitocondri. I cloroplasti. I mitocondri. Il citoscheletro: struttura e funzioni. Ciglia, flagelli e centrioli. Le giunzioni cellulari delle cellule vegetali e animali Descrivere struttura e funzioni del citoscheletro Descrivere la struttura delle ciglia, dei flagelli e dei centrioli Descrivere i vari tipi di giunzioni che mettono in comunicazione le cellule di un tessuto L ATTIVITÀ DELLE CELLULE L energia chimica dell ATP. Il modello a mosaico fluido. La funzione delle proteine di membrana. La diffusione semplice. La diffusione facilitata. L osmosi. Il trasporto attivo. Identificare nell ATP la molecola ad alto contenuto energetico maggiormente usata dalla cellula per i trasferimenti di energia. Descrivere la struttura della membrana plasmatica, illustrando le principali funzioni delle proteine di membrana. Distinguere, anche dal punto di vista energetico, tra diffusione semplice, diffusione facilitata Illustrare il fenomeno dell osmosi, mettendo in relazione osmosi e concentrazione dei soluti Descrivere il trasporto attivo 2G Attività Didattica Svolta SCIENZE NATURALI Pag 8
Endocitosi ed esocitosi. Descrivere il fenomeno dell endocitosi distinguendolo dall esocitosi. LA DIVISIONE E LA RIPRODUZIONE DELLA CELLULA La divisione cellulare e la crescita degli organismi pluricellulari. La riproduzione asessuata. La riproduzione sessuata. La scissione binaria dei procarioti. Il ciclo cellulare: fasi G 1, S, G 2, mitosi e citodieresi. Cromatina e cromosomi. Cellule diploidi e cellule aploidi. Le fasi della mitosi. La citodieresi. Definizione di gamete e di zigote Cellule aploidi e diploidi Cromosomi omologhi Principali eventi della prima divisione meiotica Processo di crossing over Seconda divisione e la conclusione del processo meiotico Mitosi e meiosi a confronto Evidenziare l importanza della divisione cellulare nella crescita degli organismi. Riconoscere analogie e differenze tra i processi di riproduzione asessuata e sessuata. Descrivere le tappe della scissione binaria. Descrivere gli eventi che si verificano nelle fasi G 1, S e G 2 del ciclo cellulare. Distinguere la cromatina dai cromosomi. Descrivere il cromosoma eucariotico. Definire il corredo cromosomico diploide distinguendolo da quello aploide. Descrivere il processo mitotico distinguendo gli eventi salienti di ogni fase. Confrontare la citodieresi delle cellule animali con quella delle cellule vegetali. Dare una definizione di gamete, di zigote, di cromosomi omologhi, di corredo diploide e corredo aploide Descrivere le fasi della meiosi, distinguendo tra gli eventi della prima e quelli della seconda divisione meiotica Confrontare mitosi e meiosi e identificarne il diverso scopo 2G Attività Didattica Svolta SCIENZE NATURALI Pag 9
Ciclo vitale (meiosi e fecondazione) della specie umana. Conoscere il ruolo dei cromosomi sessuali nella determinazione del sesso. Il ruolo dei cromosomi sessuali nella determinazione del sesso. Il fenomeno della non-disgiunzione durante la meiosi. Riconoscere le fasi meiotiche in cui possono aver luogo i fenomeni di nondisgiunzione. I PRINCIPI DELL EVOLUZIO NE Il viaggio di Charles Darwin. Le teorie evolutive prima di Darwin: Cuvier e il catastrofismo, Lamarck e l ereditarietà dei caratteri acquisiti. La selezione artificiale. Il principio della selezione naturale. Illustrare nelle linee generali le osservazioni di Darwin sulla fauna, sui fossili e sulla geologia incontrati durante il suo viaggio intorno al mondo. Mettere in relazione i ritrovamento di reperti fossili con le concezioni evoluzioniste. Riassumere la teoria di Cuvier. Illustrare la teoria evolutiva di Lamarck Spiegare come la selezione artificiale produca razze e anche specie diverse. Spiegare in che modo l ambiente seleziona gli individui più adatti all interno di una popolazione. La paleontologia e lo studio dei fossili. Le somiglianze anatomiche tra le specie: omologie e analogie. Le prove embriologiche. Descrivere le prove a favore dell evoluzione fornite dalla paleontologia, dall anatomia comparata e dalla biogeografia. Distinguere tra strutture omologhe e strutture analoghe. Firenze li 09/06/2017 La docente (Prof.ssa Maria Teresa Ciranni). 2G Attività Didattica Svolta SCIENZE NATURALI Pag 10