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LICEO SCIENTIFICO STATALE “GALILEO GALILEI” Programmazione di Biologia Classi 3° IL METABOLISMO ENERGETICO Competenze Saper identificare i processi attraverso cui le cellule trasformano l’energia contenuta negli alimenti in energia utili zzabile per compiere le proprie funzioni vitali Comprendere l’importanza degli organismi autotrofi che si trovano alla base della catena alimentare perché in grado di costru ire molecole organiche a partire da molecole inorganiche PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI La cellula e l’energia Le vie metaboliche Il metabolismo del glucosio Reazioni redox e trasporto di energia Elencare i principi comuni che seguono tutte le vie metaboliche Scrivere la reazione generale di demolizione del glucosio in presenza di ossigeno Distinguere il metabolismo aerobico da quello anaerobico Associare il trasferimento di elettroni in una reazione di ossido-riduzione al trasferimento di energia Spiegare che ruolo svolgono i trasportatori di elettroni nel metabolismo del glucosio Conoscere le principali tappe della respirazione cellulare e della fotosintesi. La glicolisi: dal glucosio al piruvato Le due fasi della glicolisi Il bilancio energetico della glicolisi Riassumere le reazioni della glicolisi Distinguere la fase preparatoria da quella di recupero energetico Spiegare il processo di fosforilazione a livello di substrato che porta alla formazione di ATP durante la glicolisi La fermentazione rigenera il NAD+ consumato dalla glicolisi La fermentazione lattica La fermentazione alcolica La resa energetica della glicolisi e della fermentazione Spiegare la funzione delle diverse fermentazioni Distinguere la fermentazione lattica da quella alcolica Riassumere la resa energetica della glicolisi e della fermentazione La respirazione cellulare: il ciclo di Krebs La formazione dell’acetil-CoA Le tappe del ciclo di Krebs Spiegare come si forma l’acetil-CoA Individuare nei mitocondri la sede del ciclo di Krebs Analizzare le tappe fondamentali del ciclo di Krebs evidenziando quelle esoergoniche Mettere in evidenza che al termine del ciclo di Krebs l’ossidazione del glucosio è completa La respirazione cellulare: il trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa La catena di trasporto degli elettroni La teoria della chemiosmosi La resa energetica della respirazione cellulare Descrivere i componenti della catena di trasporto degli elettroni e il luogo in cui si trovano Spiegare il ruolo fondamentale dell’ossigeno al termine del trasporto di elettroni Correlare il processo chemiosmotico con la produzione di ATP Calcolare il guadagno energetico complessivo che si ottiene al termine dalla demolizione completa di una mole di glucosio

IL METABOLISMO ENERGETICO · 2016-11-23 · La cellula e l’energia • Le vie metaboliche • Il metabolismo del glucosio • Reazioni redox e trasporto di energia • Elencare

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LICEO SCIENTIFICO STATALE “GALILEO GALILEI”

Programmazione di Biologia Classi 3°

IL METABOLISMO ENERGETICO

Competenze

Saper identificare i processi attraverso cui le cellule trasformano l’energia contenuta negli alimenti in energia utilizzabile per compiere le proprie funzioni vitali

Comprendere l’importanza degli organismi autotrofi che si trovano alla base della catena alimentare perché in grado di costruire molecole organiche a partire da molecole inorganiche

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

La cellula e

l’energia

• Le vie metaboliche

• Il metabolismo del glucosio

• Reazioni redox e trasporto di

energia

• Elencare i principi comuni che seguono tutte le vie metaboliche

• Scrivere la reazione generale di demolizione del glucosio in presenza di ossigeno

• Distinguere il metabolismo aerobico da quello anaerobico

• Associare il trasferimento di elettroni in una reazione di ossido-riduzione al

trasferimento di energia

• Spiegare che ruolo svolgono i trasportatori di elettroni nel metabolismo del glucosio

Conoscere le principali tappe della

respirazione cellulare e della

fotosintesi.

La glicolisi:

dal glucosio

al piruvato

• Le due fasi della glicolisi

• Il bilancio energetico della

glicolisi

• Riassumere le reazioni della glicolisi

• Distinguere la fase preparatoria da quella di recupero energetico

• Spiegare il processo di fosforilazione a livello di substrato che porta alla formazione di

ATP durante la glicolisi

La fermentazione

rigenera il NAD+

consumato

dalla glicolisi

• La fermentazione lattica

• La fermentazione alcolica

• La resa energetica della

glicolisi e della fermentazione

• Spiegare la funzione delle diverse fermentazioni

• Distinguere la fermentazione lattica da quella alcolica

• Riassumere la resa energetica della glicolisi e della fermentazione

La respirazione

cellulare:

il ciclo di Krebs

• La formazione dell’acetil-CoA

• Le tappe del ciclo di Krebs

• Spiegare come si forma l’acetil-CoA

• Individuare nei mitocondri la sede del ciclo di Krebs

• Analizzare le tappe fondamentali del ciclo di Krebs evidenziando quelle esoergoniche

• Mettere in evidenza che al termine del ciclo di Krebs l’ossidazione del glucosio è

completa

La respirazione

cellulare:

il trasporto

degli elettroni

e la fosforilazione

ossidativa

• La catena di trasporto degli

elettroni

• La teoria della chemiosmosi

• La resa energetica della

respirazione cellulare

• Descrivere i componenti della catena di trasporto degli elettroni e il luogo in cui si

trovano

• Spiegare il ruolo fondamentale dell’ossigeno al termine del trasporto di elettroni

• Correlare il processo chemiosmotico con la produzione di ATP

• Calcolare il guadagno energetico complessivo che si ottiene al termine dalla

demolizione completa di una mole di glucosio

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PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

La fotosintesi:

energia dal Sole

• Le due fasi della fotosintesi

• L’energia luminosa

• I pigmenti e il loro spettro

d’assorbimento

• Scrivere la reazione generale della fotosintesi

• Distinguere le reazioni dipendenti dall’energia luminosa da quelle indipendenti

• Mettere in relazione le diverse tappe della fotosintesi con la struttura dei cloroplasti

• Spiegare le interazioni tra luce e molecole

• Spiegare la funzione dei pigmenti e la relazione tra spettro d’assorbimento e spettro

d’azione

La fase luminosa

della fotosintesi

trasforma

l’energia della

luce in energia

chimica

• I fotosistemi

• Il flusso di elettroni dall’acqua

al NADPH

• La produzione di ATP per

chemiosmosi

• Spiegare la funzione dei due fotosistemi

• Spiegare la provenienza e il percorso che compiono gli elettroni per giungere

all’accettore finale

• Spiegare come viene prodotto l’ATP nei cloroplasti

La fase

indipendente

dalla luce utilizza

l’energia chimica

per la sintesi

di carboidrati

• Il ciclo di Calvin

• Il destino della gliceraldeide 3-

fosfato

• Analizzare le tappe fondamentali del ciclo di Calvin evidenziando quelle

endoergoniche

• Spiegare come viene utilizzata dalla pianta la gliceraldeide 3-fosfato

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DA MENDEL AI MODELLI DI EREDITARIETÀ

Competenze

Cogliere l’origine e lo sviluppo storico della genetica comprendendo come viene applicato il metodo scientifico in questa disciplina

Acquisire i concetti di base per comprendere la trasmissione dei caratteri ereditari

Essere in grado di costruire, leggere e interpretare grafici rappresentativi della trasmissione dei caratteri ereditari

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

Le leggi

di Mendel

• Le conoscenze sull’ereditarietà dei caratteri ai

tempi di Gregor Mendel

• La legge della dominanza

• La legge della segregazione dei caratteri

• Identificare il periodo storico e le conoscenze scientifiche in cui si

inquadrano gli studi di Mendel

• Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel

• Distinguere un carattere dominante da uno recessivo, un gene da un

allele

• Enunciare le leggi della dominanza e della segregazione

Conoscere le tre leggi di Mendel

Come interagiscono

gli alleli?

La terza legge

di Mendel

• Distinguere gli alleli selvatici da quelli mutati

• Spiegare il fenomeno della poliallelia mettendolo in relazione

all’esistenza di più fenotipi

• Spiegare come un singolo allele può influenzare più di un fenotipo

Come interagiscono

i geni?

• Epistasi

• Geni soppressori

• Il vigore degli ibridi

• Eredità poligenica

• Spiegare come un gene può influenzare l’espressione fenotipica di un

altro gene

• Definire gli alleli soppressori

• Spiegare in che cosa consiste il fenomeno del vigore degli ibridi • Spiegare come mai alcuni caratteri compaiono in una popolazione con

una enorme gradazione di fenotipi differenti

In che rapporto

stanno geni

e cromosomi

• Geni associati

• La ricombinazione genetica dovuta al crossing-

over

• Le mappe genetiche

• Definire un gruppo di associazione genica

• Spiegare perché alcuni alleli non seguono la legge dell’assortimento

indipendente

• Collegare il crossing-over con la frequenza di ricombinazione genica

• Descrivere come si come si costruiscono le mappe genetiche

Conoscere l’importanza del

crossing over

La determinazione

cromosomica

del sesso

• Autosomi e cromosomi sessuali

• L’eredità dei caratteri legati al sesso

• Distinguere gli autosomi dai cromosomi sessuali

• Distinguere il genotipo emizigote dall’eterozigote e dall’omozigote

• Descrivere le modalità di trasmissione dei caratteri legati al sesso

Conoscere l’eredità legata al sesso

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IL LINGUAGGIO DELLA VITA

Competenze

Cogliere l’origine e lo sviluppo storico della genetica molecolare comprendendo come viene applicato il metodo scientifico in questa disciplina

Acquisire la consapevolezza che tutte le informazioni per dare origine a nuove cellule sono contenute nel DNA

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

Come

si dimostra

che i geni sono fatti di

DNA?

• Le basi molecolari dell’ereditarietà

• Il «fattore di trasformazione» di Griffith

• L’esperimento di Avery

• Gli esperimenti di Hershey e Chase

• Ripercorrere le tappe che hanno portato gli scienziati a identificare nel

DNA il materiale genetico

• Illustrare gli esperimenti di Griffith, di Avery, di Hershey e Chase

Illustrare i principali esperimenti di

genetica

Qual è

la struttura

del DNA?

• La composizione chimica del DNA

• Il modello a doppia elica di Watson e Crick

• La struttura del DNA

• Illustrare i dati sperimentali forniti da Rosalind Franklin, Maurice

Wilkins, Erwin Chagraff che hanno contribuito alla decifrazione della

struttura del DNA

• Descrivere il modello a doppia elica di Watson e Crick

• Identificare nel nucleotide l’unità fondamentale del DNA

• Correlare la struttura del DNA con la sua funzione

Conoscere la struttura del DNA

La duplicazione

del DNA

è semiconservativa

• Le due fasi della duplicazione del DNA

• Il complesso di duplicazione

• Le DNA polimerasi

• Il filamento veloce e il filamento lento

• I telomeri

• I meccanismi di riparazione del DNA

• Spiegare perché la duplicazione del DNA si dice semiconservativa

• Descrivere i meccanismi di duplicazione del DNA

• Spiegare come funzionano le DNA polimerasi

• Descrivere le modalità di copiatura del filamento veloce e del filamento

lento

• Spiegare la funzione dei telomeri

• Descrivere i possibili errori di duplicazione e le modalità di riparazione

messe in atto dalla cellula

IL GENOMA IN AZIONE

Competenze

Cogliere l’origine e lo sviluppo storico della genetica molecolare comprendendo come viene applicato il metodo scientifico in questa disciplina

Acquisire la consapevolezza che le informazioni contenute nel DNA sono trasformate in proteine

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

I geni guidano

la costruzione

delle proteine

• Gli esperimenti di Beadle e Tatum

• La relazione tra geni e polipeptidi

• Illustrare gli esperimenti di Beadle e Tatum

• Ripercorrere le tappe che hanno portato gli scienziati a collegare i geni ai

polipeptidi

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PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

In che modo

l’informazione passa

dal DNA

alle proteine?

• Il «dogma centrale della biologia»

• La struttura dell’RNA

• Illustrare le due ipotesi di Crick su come l’informazione genetica fluisce

dal DNA alle proteine

• Descrivere struttura e funzioni dell’RNA messaggero, tranfert e

ribosomiale

La trascrizione:

dal DNA all’RNA

• La trascrizione del DNA

• Il codice genetico

• Descrivere le tre tappe in cui può essere suddivisa la trascrizione

• Spiegare la relazione tra DNA e proteine

• Descrivere le caratteristiche del codice genetico

La traduzione:

dall’RNA

alle proteine

• Il ruolo del tRNA e quello dei ribosomi

• Le tappe della traduzione: inizio, allungamento e

terminazione

• La formazione di una proteina funzionante

• Distinguere il codone dall’anticodone spiegandone i rispettivi ruoli

• Descrivere struttura e funzioni dei ribosomi

• Illustrare le tre tappe della traduzione

• Spiegare come si ottiene dal polipeptide una proteina funzionante

Conoscere struttura dell’RNA e

come avviene la sintesi delle

proteine

Che cosa sono

le mutazioni?

• Mutazioni somatiche e mutazioni ereditarie

• Mutazioni puntiformi, cromosomiche e

genomiche

• Mutazioni silenti, mutazioni di senso, mutazioni

non senso, mutazioni per scorrimento della

finestra di lettura

• I quattro tipi di mutazioni cromosomiche

• Le malattie genetiche umane causate da

mutazioni cromosomiche

• Mutazioni spontanee e indotte

• Mutazioni ed evoluzione

• Distinguere le mutazioni somatiche da quelle ereditarie

• Distinguere le mutazioni puntiformi da quelle cromosomiche e da quelle

genomiche

• Distinguere le mutazioni di senso da quelle non senso

• Spiegare gli esiti di una mutazione per scorrimento della finestra di

lettura

• Distinguere le mutazioni cromosomiche per delezione da quelle dovute a

una duplicazione o a un’inversione oppure a una traslocazione

• Illustrare le caratteristiche delle malattie genetiche umane dovute a

mutazioni cromosomiche

• Spiegare la differenza tra mutazione spontanea e mutazione indotta

• Descrivere i fattori che possono determinare mutazioni spontanee

• Elencare alcuni degli agenti mutageni più comuni

• Spiegare i legami tra mutazioni ed evoluzione

Conoscere l’importanza delle

mutazioni

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LA REGOLAZIONE GENICA IN VIRUS E BATTERI

Competenze

Saper cogliere l’importanza della ricerca scientifica per acquisire sempre nuove informazioni sugli agenti infettivi, sulle malattie e sulla loro evoluzione

Disporre di una base di interpretazione della genetica di virus e batteri in modo da saper cogliere l’importanza delle applicazioni di questa disciplina in campo medico e terapeutico

Acquisire le basi per comprendere l’importanza della regolazione genica nei batteri

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

La genetica

dei virus

• La struttura dei virus

• La riproduzione dei batteriofagi: ciclo litico e

ciclo lisogeno

• I ciclo riproduttivi dei virus animali

• I virus a RNA

• Descrivere la struttura dei virus

• Distinguere il ciclo litico dal ciclo lisogeno

• Distinguere i batteriofagi dai virus animali

• Illustrare i cicli riproduttivi dei virus a RNA

Conoscere la differenza tra virus e

batteri

La ricombinazione

genica

nei procarioti

• La trasformazione

• Trasduzione generalizzata e specializzata

• La coniugazione

• Illustrare le modalità di ricombinazione genica per trasduzione e

trasformazione nei batteri

• Distinguere la trasduzione generalizzata da quella specializzata

• Spiegare il ruolo svolto dalla coniugazione nella ricombinazione batterica

I geni

che si spostano:

plasmidi

e trasposoni

• I plasmidi

• I trasposoni

• Descrivere i plasmidi distinguendone i diversi tipi

• Spiegare il ruolo svolto dai plasmidi nella diffusione della resistenza agli

antibiotici • Descrivere le caratteristiche dei trasposoni e la loro funzione

L’operone:

come i procarioti

regolano

l’espressione genica

• L’operone lac

• L’operone trp

• La formazione di una proteina funzionante

• Descrivere le sequenze di DNA che formano un operone

• Descrivere le funzioni di promotore, operatore e gene regolatore

• Spiegare il funzionamento dell’operone lac e dell’operone trp

• Spiegare le differenze tra un sistema inducibile e uno reprimibile

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LA REGOLAZIONE GENICA NEGLI EUCARIOTI

Competenze

Comprendere le complesse strategie messe in atto dalle cellule eucariotiche per controllare con precisione l’espressione dei suoi geni

Acquisire la consapevolezza dello stretto legame che intercorre tra espressione genica e corretto sviluppo embrionale

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

Il genoma

eucariotico

è più complesso

di quello

procariotico

• Le caratteristiche del genoma eucariotico

• Le sequenze ripetitive

• Confrontare il genoma procariotico con quello eucariotico evidenziando

le differenze

• Distinguere le sequenze altamente ripetitive da quelle moderatamente

ripetitive e dai trasposoni

Conoscere il processo della

regolazione genica

Quali sono

le caratteristiche

dei geni eucariotici?

• Le sequenze non codificanti

• Il processo di splicing

• Le famiglie geniche

• Descrivere un tipico gene eucariotico distinguendo gli esoni dagli introni

• Illustrare il processo di maturazione dell’mRNA

• Identificare nella presenza delle famiglie geniche nel genoma

un’importante fonte di variabilità

La regolazione

prima

della trascrizione

• Il processo di trascrizione negli eucarioti

• La struttura della cromatina

• Confrontare il processo di trascrizione dei procarioti e quello degli

eucarioti

• Descrivere la struttura e la funzione dei nucleosomi

• Distinguere l’eucromatina dall’eterocromatina

La regolazione

durante

la trascrizione

• La trascrizione differenziale

• I fattori di trascrizione

• Le sequenze di regolazione

• L’amplificazione genica

• Lo splicing alternativo

• Spiegare il fenomeno della trascrizione differenziale

• Spiegare come i fattori di trascrizione regolano la trascrizione genica

• Distinguere le sequenze regolatrici da quelle amplificatrici e da quelle

con funzione di silenziatori

• Spiegare come una cellula può sintetizzare un prodotto genico in

quantità molto maggiore rispetto a un’altra

• Spiegare il processo di splicing alternativo

La regolazione

genica interviene

nello sviluppo

embrionale

• Le tappe fondamentali dello sviluppo

• L’espressione differenziale dei geni

• I morfogeni

• I geni omeotici

• La sequenza homeobox

• L’apoptosi

• Descrivere e distinguere la proliferazione cellulare, il differenziamento e

la morfogenesi

• Spiegare la morfogenesi di un organismo modello come la drosofila

• Definire i geni omeotici

• Spiegare l’importanza evolutiva della sequenza homeobox

• Descrivere il fenomeno dell’apoptosi

Spiegare come avviene il

processo di differenziamento

cellulare

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LE BIOTECNOLOGIE

Competenze

Saper cogliere l’importanza della ricerca scientifica per acquisire sempre nuove informazioni nel campo della genetica molecolare

Saper cogliere l’importanza delle biotecnologie per l’agricoltura e l’allevamento, nella diagnostica e nella cura delle malat tie

Acquisire gli elementi per valutare le implicazioni pratiche ed etiche delle biotecnologie

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

La tecnica

del DNA

ricombinante

è alla base

delle moderne

biotecnologie

• Gli enzimi di restrizione

• I frammenti di restrizione e l’elettroforesi su gel

• Le impronte genetiche

• Il DNA ricombinante

• Descrivere l’azione degli enzimi di restrizione

• Descrivere la tecnica utilizzata per separare i frammenti di restrizione

• Spiegare come si ottiene un’impronta genetica

• Spiegare che cosa s’intende per DNA ricombinante

Sapere che cosa si intende per

DNA ricombinante

Come si fa

a inserire nuovi geni

nelle cellule?

• La clonazione genica

• Le cellule transgeniche

• I vettori

• Definire la clonazione genica

• Spiegare come si ottiene una cellula transgenica

• Illustrare le caratteristiche che deve avere un vettore per essere efficace

Le genoteche

e il DNA sintetico

• Le genoteche

• Il cDNA

• Il DNA sintetico

• Spiegare che cosa s’intende per genoteca e a che cosa serve

• Illustrare come si costruisce una biblioteca di cDNA

• Descrivere le tecniche utilizzate per produrre DNA sintetico

Il sequenziamento del

genoma

• Le informazioni fornite dal sequenziamento dei

genomi

• Il Progetto Genoma Umano

• La genomica

• Descrivere le tappe che hanno portato al sequenziamento dei genomi

• Spiegare gli scopi della genomica

• Illustrare gli importanti risultati ottenuti dal Progetto Genoma Umano

Sapere che cosa si intende per

sequenziamento del genoma

Le nuove frontiere

delle biotecnologie

• Le applicazioni delle biotecnologie

• La bioinformatica

• L’interferenza dell’RNA e i microRNA

• Illustrare le applicazioni delle biotecnologie in campo medico e agricolo

• Illustrare le attuali applicazioni della bioinformatica e le potenzialità di

tale disciplina

• Spiegare che cosa sono i microRNA e quali funzioni possono avere

all’interno delle cellule

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LA GENETICA E LO STUDIO DEI PROCESSI EVOLUTIVI

Competenze

Saper cogliere lo sviluppo storico delle teorie evolutive evidenziando la novità e complessità della teoria darwiniana

Comprendere come lo studio della genetica di popolazioni si integra con la teoria darwiniana della selezione naturale

Individuare i meccanismi responsabili dell’incremento e della conservazione della variabilità genetica all’interno di una popolazione

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

L’evoluzione

dopo Darwin:

la teoria sintetica

• Le questioni lasciate aperte da Darwin: le lacune

nella documentazione fossile e l’ereditarietà del

cambiamento

• Il pool genico e la genetica di popolazioni

• La legge di Hardy-Weinberg

• Spiegare perché la teoria di Darwin fu messa in discussione

• Spiegare perché la genetica di popolazioni risolve i conflitti tra genetisti

e teoria darwiniana

• Descrivere la legge di Hardy-Weinberg e le condizioni necessarie

affinché si realizzi

Conoscere la legge di Hardy-

Weinberg

I fattori

che modificano

la stabilità genetica

di una popolazione

• Le mutazioni

• Il flusso genico

• La deriva genetica

• L’accoppiamento non casuale

• Spiegare in che modo le mutazioni e la ricombinazione intervengono nel

processo evolutivo

• Descrivere la deriva genetica e le modalità attraverso cui si può

realizzare: collo di bottiglia ed effetto del fondatore

• Spiegare come l’accoppiamento non casuale modifica le frequenze

genotipiche

Conoscere i principali fattori che

modificano le popolazioni

La selezione

naturale

• L’adattamento

• Il successo riproduttivo

• La selezione stabilizzante

• La selezione direzionale

• La selezione divergente

• La selezione sessuale

• Spiegare l’adattamento come risultato della selezione naturale

• Illustrare i diversi effetti della selezione naturale

• Spiegare in che modo la selezione sessuale influenza il successo

riproduttivo

Conoscere la teoria della

selezione naturale

I fattori

che influiscono

sulla selezione

naturale

• Le mutazioni neutrali

• La selezione dipendente dalla frequenza

• Clini ed ecotipi

• Instabilità ambientale e variabilità genetica

• I vincoli dell’evoluzione

• Illustrare la teoria neutralista

• Mettere in relazione la selezione dipendente dalla frequenza, l’instabilità

ambientale e la diversa distribuzione geografica delle popolazioni con la

variabilità

• Spiegare in che cosa consistono i vincoli dell’evoluzione

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L’ORIGINE DELLE SPECIE

Competenze

Saper interpretare i complessi processi evolutivi che portano alla comparsa di nuove specie

Comprendere come il successo evolutivo di una specie sia in relazione con il suo grado di adattamento all’ambiente e con la sua capacità di modificarsi insieme a esso

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

La teoria evolutiva

e il concetto

di specie

• Specie morfologica e specie biologica

• Il processo di speciazione

• Definire il concetto di specie

• Indicare il criterio adottato per definire una specie biologica

• Individuare nell’isolamento riproduttivo il criterio più importante per il

riconoscimento di una specie

Conoscere il significato di specie

La speciazione

può avvenire

in diversi modi

• La speciazione allopatrica

• La speciazione simpatrica

• Descrivere le modalità di speciazione allopatica e simpatrica

• Evidenziare le differenze tra la speciazione allopatica e la speciazione

simpatrica

Conoscere le principali modalità

di speciazione

La speciazione

richiede

l’isolamento

riproduttivo

• Le barriere riproduttive prezigotiche

• Le barriere riproduttive postzigotiche

• L’isolamento riproduttivo incompleto

• Illustrare i principali meccanismi di isolamento prezigotico

• Spiegare in che modo le barriere riproduttive postzigotiche possono

impedire lo scambio di geni tra popolazioni diverse

• Spiegare i casi in cui si può formare una zona ibrida

La macroevoluzione e

la storia della vita

• La macroevoluzione

• Il tasso di speciazione

• La coevoluzione

• Il tasso di estinzione

• La radiazione adattativa

• Gli equilibri intermittenti

• Distinguere la microevoluzione dalla macroevoluzione

• Individuare i fattori da cui dipende la velocità di speciazione

• Spiegare il concetto di coevoluzione

• Spiegare l’importanza evolutiva dell’estinzione di specie

• Spiegare come avvengono le radiazioni adattative

• Delineare gli aspetti principali della teoria degli equilibri intermittenti

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L’EVOLUZIONE DELLA SPECIE UMANA

Competenze

Individuare le linee evolutive che negli ultimi quattro milioni di anni hanno portato alla comparsa dei caratteri distintivi degli ominidi

Saper collegare alle principali specie appartenenti al genere Homo le innovazioni culturali che hanno creato le condizioni per l’affermazione di ciascuna di esse

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

L’evoluzione

dei primati:

verso gli ominoidei

• I caratteri comuni dei mammiferi

• La comparsa dei primati

• Le tendenze evolutive dei primati

• L’aumento delle dimensioni cerebrali in rapporto

alle dimensioni corporee

• Le cure parentali

• Gli ominoidei

• Descrivere i caratteri comuni a tutti i mammiferi

• Individuare gli adattamenti tipici dei primati

• Individuare nell’aumento delle dimensioni cerebrali la tendenza

evolutiva più importante dei primati

• Correlare le cure parentali con l’instaurarsi di nuclei sociali complessi

• Descrivere gli ominoidei

La comparsa

degli ominidi:

i nostri antenati

fossili

• Le caratteristiche degli ominidi

• Le australopitecine

• Il genere Homo

• Homo erectus

• Da Homo erectus all’uomo di Neanderthal

• L’origine dell’uomo moderno

• L’origine africana e l’ipotesi multiregionale

• Evidenziare le caratteristiche che distinguono le specie di ominidi dalle

scimmie antropomorfe

• Percorrere le tappe evolutive che, dalla comparsa del genere Homo,

hanno portato all’uomo moderno

• Confrontare l’ipotesi dell’origine africana dell’uomo moderno con quella

multiregionale

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IL CORPO UMANO

L’ORGANIZZAZIONE DEL CORPO UMANO

Competenze

Comprendere che il corpo umano è un’unità integrata formata da sistemi autonomi ma strettamente correlati Saper mettere in relazione il buon funzionamento del proprio corpo con il mantenimento di condizioni fisiologiche costanti

PARAGRAFI CONOSCENZE ABILITÀ OBIETTIVI MINIMI

Il corpo umano

presenta

un’organizzazione

gerarchica

• L’organizzazione dei tessuti

• La funzione degli epiteli

• I principali tipi di tessuti epiteliali

• La funzione del tessuto muscolare

• Il tessuto muscolare liscio e striato

• Le funzioni del tessuto connettivo

• I connettivi propriamente detti

• I connettivi specializzati

• Il tessuto nervoso

• Descrivere l’organizzazione strutturale dei tessuti

• Elencare i tipi e le rispettive funzioni dei tessuti presenti nel corpo

umano

• Distinguere gli epiteli di rivestimento da quelli ghiandolari e sensoriali

• Distinguere le ghiandole esocrine da quelle endocrine

• Descrivere e distinguere i tre tipi di tessuto muscolare

• Classificare i tessuti connettivi in base alla loro funzione e alla

composizione della matrice

• Descrivere il tessuto nervoso distinguendo i neuroni dalle cellule gliali

Conoscere le principali

caratteristiche dei tessuti umani

Organi, sistemi

e apparati:

uno sguardo

d’insieme

• Gli organi e i sistemi che formano il corpo umano

• I sistemi di coordinamento del corpo umano:

nervoso ed endocrino

• Le membrane interne

• La cute

• Descrivere l’organizzazione strutturale del corpo umano

• Elencare i diversi tipi di sistemi che compongono l’organismo umano

indicandone le funzioni

• Indicare le diverse modalità con cui il sistema nervoso e quello

endocrino garantiscono l’equilibrio interno e l’adattamento alle

condizioni ambientali

• Illustrare le funzioni delle membrane interne distinguendo le sierose da

quelle mucose

• Descrivere la struttura e le funzioni svolte dalla cute

La comunicazione

tra le cellule

e la regolazione

dell’attività

cellulare

• Le modalità di comunicazione tra cellule

• Recettori e molecole segnale

• La trasduzione del segnale

• Le giunzioni serrate

Le cellule staminali

• Le cellule tumorali

• Illustrare come si svolge la comunicazione tra cellule

• Spiegare la trasduzione del segnale

• Descrivere le giunzioni serrate

Classificare le cellule staminali in base alle loro caratteristiche

Distinguere le staminali embrionali da quelle adulte

• Illustrare le caratteristiche delle cellule tumorali

• Distinguere i tumori benigni da quelli maligni

• Spiegare che cosa s’intende per metastasi

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Laboratorio Uso del microscopio ottico

Estrazione e cromatografia di pigmenti fogliari

Germinazione di semi

Sezioni di fusto, foglia, radice con la tecnica verde iodio-rosso congo

Mitosi in apici di cipolla.

Estrazione del DNA dalla frutta.

Allevamento di Drosophila melanogaster

Osservazione di un cariotipo

Costruzione di alberi genealogici

Osservazione al M.O. di tessuti animali

Classificazione dei macroinvertebrati della lettiera