LICEO SCIENTIFICO STATALE “E. FERMI” SEDE: VIA MAZZINI, 172/2° - 40139 BOLOGNA

Telefono: 051/4298511 - Fax: 051/392318 - Codice fiscale: 80074870371 Sede Associata: Via Nazionale Toscana, 1 - 40068 San Lazzaro di Savena

Telefono: 051/470141 - Fax: 051/478966

E-mail: bops02000d@istruzione.it Web-site: www.liceofermibo.gov.it

PROGRAMMA DI SCIENZE NATURALI DELLA 5^ SEZ.D

A.S. 2019-2020 (se ore online indicare Didattica a Distanza)

1- Nucleo fondante: CHIMICA ORGANICA

Argomenti svolti in relazione al nucleo sopraccitato Caratteristiche generali: ibridazione del carbonio, isomerie di catena, di posizione, di conformazione (eclissata/sfalsata, a sedia/a barca), geometrica (cis/trans) e ottica (chiralità, enantiomeri.

Didattica In Presenza

cicloalcani, alcheni e cicloalcheni, alchini, reazioni di ossidazione del doppio legame Idrocarburi aromatici: la struttura del benzene e dell'anello aromatico; nomenclatura: principali caratteristiche e reazioni del benzene e dei suoi derivati, capacità orientante del benzene monosostituito. Derivati degli idrocarburi: concetto di gruppo funzionale, nomenclatura, principali caratteristiche di alcoli, eteri, aldeidi, chetoni, acidi carbossilici, esteri, ammine e ammidi, amminoacidi, esteri. Reazioni di riduzione e ossidazione degli alcoli. Gruppo ossidrile e molecole biologiche: glicerolo e trigliceridi, zuccheri e acidi nucleici, ddNT e metodo di Sanger. 2- Nucleo fondante: BIOMOLECOLE E BIOCHIMICA Carboidrati e loro metabolismo: aldosi e chetosi, il modello della gliceraldeide per la

definizione degli isomeri D o L; gli aldoesosi e in particolare glucosio e altri zuccheri legati ai processi biochimici; gli aldopentosi; i chetosi: diidrossiacetone e fruttosio; la struttura ad anello del glucosio: anomeri alfa e beta, la struttura ad anello del fruttosio; i disaccaridi, i polisaccaridi. Reattivo di Fehling e Tollens per il riconoscimento degli zuccheri riducenti (attività di laboratorio).

Didattica In Presenza

Lipidi, caratteristiche chimico-fisiche e loro metabolismo: trigliceridi: reazione di sintesi, legame estereo; acidi grassi saturi, insaturi e polinsaturi, i fosfolipidi e le membrane cellulari; lo sterolo e i lipidi non saponificabili. Reazione di saponificazione (attività di laboratorio). Meccanismo d’azione dei saponi per la rimozione dello sporco.

Didattica In Presenza

Proteine e loro metabolismo: gli amminoacidi, forme chirali, legame peptidico, caratteristiche del gruppo; strutture delle proteine, proteine notevoli e loro funzione biologica.

Didattica In Presenza

Acidi nucleici: nucleoside e sua struttura; DNA e RNA come polimeri di nucleosidi; nucleosidi importanti NAD, FAD e ATP: descrizione della struttura e funzioni nelle reazioni biochimiche. Legame fosfodiestereo ned DNA e RNA.

Didattica a Distanza

Metabolismo dei carboidrati: glicolisi e fermentazione, fermentazione lattica e alcolica, il ciclo di Krebs, la catena dei citocromi e la fosforilazione ossidativa. Reazioni dettagliate dei diversi processi metabolici. Ruolo di NAD e FAD nella respirazione cellulare. Compartimentazione della respirazione cellulare.

Didattica a Distanza

Fotosintesi: funzione della fotosintesi; fase luminosa: schema a zeta, struttura e funzione della clorofilla; fase luce indipendente: ciclo di Calvin e caratteristiche dell’enzima Rubisco; attività ossidativa della Rubisco; fotossidazione; metabolismo C3, C4 e CAM, ciclo C2. Anatomia delle foglie di piante C3, C4 e legame con i cicli fotosintetici.

Didattica a Distanza

3- Nucleo fondante: BIOTECNOLOGIE Regolazione genica in procarioti ed eucarioti. Meccanismi di regolazione post trascrizionale e post traduzionale; corpi di Barr; ruolo dell’RNA nei meccanismi di regolazione dell’espressione genica

Didattica In Presenza

in eucarioti. Genetica dei virus: ciclo vitale dei virus; virus a DNA e a RNA; retrovirus e trascrittasi inversa; AIDS

Geni in movimento: plasmidi, caratteristiche e tipologie; trasferimento genico orizzontale e verticale (coniugazione, trasformazione e trasduzione batterica, crossing over batterico)

Trasposoni: descrizione, origine e ipotesi di funzione di trasposoni a DNA e retrotrasposoni.

Clonazione del DNA: DNA ricombinante, enzimi di restrizione EcoRI e EcoRV e sequenza taglio; DNA ligasi; vettroi plasmidici (elementi essenziali, GFP, insulina); clonaggio di geni per trasfezione e trasformazione. Metodo Sanger per il sequenziamento del DNA. Tecnica CRISPR/Cas 9 per l’inserimento di DNA esogeno. Tecnologie: PCR, elettroforesi, Southern blotting: scopo e funzionamento.

Clonazione di animali, silenziamento genico (topo knock-out) Trascrittomica e proteomica. Applicazione delle biotecnologie in campo alimentare, medico, produttivo. 4- Nucleo fondante: SCIENZE DELLA TERRA Struttura interna della terra: litosfera, mantello e nucleo; determinazione in base alla propagazione di onde sismiche P e S.

Didattica a Distanza

Tettonica a Placche: ipotesi di Wegener e prove a suo supporto; definizione di placca, movimenti delle placche (margini convergenti, divergenti e trasformi) e loro conseguenze, cause movimento delle placche; coerenza tra margini di faglia e attività sismica e vulcanica.

Vulcanesimo: caratteristiche chimiche dei magmi e delle lave, tipologie di vulcano e di eruzioni, hot spots e archi insulari vulcanici (Hawaii); vulcanesimo secondario; distribuzione vulcani in Italia. Bologna, li 30-05- 2020