Majorana-giorgi



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BIOLOGIA



Libro di testo: Biologia secondo biennio e quinto anno_ Campbell et al._ linx_

DNA ed espressione genica

Il materiale genetico

_ Ripercorrere i principali esperimenti e studi che hanno portato alle attuali conoscenze sul DNA

_ Descrivere la struttura tipica di un nucleotide e riconoscere i diversi nucleotidi

_ Spiegare a livello molecolare le regole di appaiamento sulla base delle differenze tra i diversi nucleotidi

_ Spiegare in cosa consiste la direzionalità dei polinucleotidi

_ Descrivere il meccanismo di duplicazione del DNA , specificando il nome e l’azione degli enzimi coinvolti

_ Spiegare la relazione esistente tra gene e catena polipeptidica

_ Capire l’importanza della decifrazione del codice genetico

_ Conoscerne le caratteristiche del codice genetico

_ Spiegare le implicazioni legate al concetto di universalità del codice genetico

_ Illustrare la struttura e le funzioni dei diversi RNA

_ Descrivere le fasi della sintesi proteica

_ Spiegare come il trascritto primario viene modificato dal processo di splicing

_ Spiegare il significato genetico delle mutazioni

_ Capire l’importanza delle mutazioni per il verificarsi dei processi evolutivi

_ La scoperta del ruolo e della struttura del DNA (Griffith, Hershey e Chase, R.Franklin, Watson e Crick)

_ La struttura degli acidi nucleici

_ La duplicazione del DNA

_ Il dogma centrale della biologia molecolare

_ Il codice genetico

_ La sintesi proteica: trascrizione e traduzione

_ Le mutazioni




DNA ed espressione genica
La genetica dei virus e dei batteri

_ Definire i virus e spiegare come possono emergere le malattie virali

_ Distinguere tra ciclo litico e ciclo lisogeno

_ Spiegare la differenza tra virus a DNA e retrovirus

_ Illustrare come, nei batteri, è possibile ottenere nuove combinazioni di geni

_ Definire i plasmidi; conoscerne i possibili utilizzi e spiegare quali problemi essi causano in campo medico



_ I virus

_ Ciclo litico e ciclo lisogeno.

_ I retrovirus.

_ Trasformazione, trasduzione e coniugazione nei batteri

_ I plasmidi




DNA ed espressione genica

La regolazione dell’espressione genica nei procarioti e negli eucarioti




_ Spiegare la regolazione genica nei procarioti come risposta alle modificazioni ambientali

_ Descrivere la struttura degli operoni lac e trp e spiegare l’azione dei geni regolatori

_ Collegare espressione genica, differenziamento e specializzazione cellulare

_ Descrivere i principali meccanismi di regolazione genica negli eucarioti

_ Spiegare in cosa consiste il potenziale genetico delle cellule differenziate

_ Descrivere le tecniche di clonazione distinguendo tra clonazione terapeutica e c. riproduttiva

_ Distinguere tra cellule staminali embrionali e c. staminali adulte

_ Comprendere le potenzialità della ricerca sulle cellule staminali

_ Descrivere le diverse modalità di trasformazione da proto-oncogène a oncogène

_ Analizzare le fasi dello sviluppo del cancro del colon



_ Gli studi sulla produzione enzimatica di Escherichia coli

_ Il differenziamento cellulare negli eucarioti pluricellulari

_ I meccanismi di controllo e regolazione dell’espressione genica negli eucarioti (alcuni esempi tra: ripiegamento DNA, disattivazione cromosoma X, fattori trascrizione, sequenze enhancer, splicing, RNAi, modificazioni mRNA e polipeptidi; cenni su controllo dello sv. embrionale e trasduzione del segnale)

_ La clonazione

_ Le cellule staminali

_ Le basi genetiche del cancro



Il corpo umano

(completamento)

Il sistema cardiovascolare


_ Spiegare la differenza tra sistema circolatorio aperto e chiuso.

_ Saper descrivere l’evoluzione del sistema cardiovascolare nei vertebrati

_ Descrivere il percorso del sangue attraverso la doppia circolazione

_ Descrivere gli organi che costituiscono il sistema cardiovascolare umano e spiegarne le funzioni

_ Definire la pressione sanguigna e spiegare le variazioni della pressione e della velocità del sangue

_ Conoscere i meccanismi alla base degli scambi di sostanze tra i capillari e le cellule

_ Conoscere, nelle linee generali, la composizione del sangue

_Sistema circolatorio aperto e chiuso

_Il sistema circolatorio nei vertebrati

_Il sistema circolatorio umano

_Il cuore, il ciclo cardiaco

_ La contrazione autonoma del muscolo cardiaco

_I vasi sanguigni: arterie, vene e capillari

_ Pressione e velocità del sangue nei vasi

_ Trasferimento delle sostanze dal sistema circolatorio ai tessuti

_Il sangue



Il corpo umano

(completamento)


Il sistema endocrino

_ Descrivere le differenze anatomiche tra ghiandole endocrine ed esocrine e spiegare la presenza di reti capillari intorno alle gh.endocrine

_ Distinguere le modalità d’azione degli ormoni idrosolubili da quelle degli ormoni liposolubili e saper spiegare le differenze

_ Individuare l’ipotalamo come centro di controllo del sistema endocrino e spiegare le relazioni che intercorrono tra ipotalamo e ipofisi

_ Spiegare come il metabolismo sia regolato mediante meccanismi di regolazione a feedback

_ Saper mettere in relazione le diverse ghiandole endocrine studiate con gli ormoni prodotti, specificandone le funzioni

_ Descrivere, come esempi di omeostasi, la regolazione della calcemia e della glicemia

_ Ghiandole endocrine ed esocrine

_ I messaggeri chimici

_ Meccanismi di azione degli ormoni

_ L’ipotalamo

_ La regolazione a feedback

_ Studio di alcune ghiandole endocrine umane e delle funzioni degli ormoni da esse prodotti: ipofisi, tiroide, paratiroidi, pancreas endocrino

Il corpo umano

(completamento)

Il sistema nervoso


_ Saper schematizzare un modello di risposta automatica ad uno stimolo

_ Elencare e descrivere i principali tipi di cellule del sistema nervoso, specificandone le funzioni

_ Spiegare come si mantiene il potenziale di riposo

_ Spiegare le variazioni ioniche che inducono la polarizzazione e la depolarizzazione della membrana assonica

_ Descrivere la sinapsi chimica e spiegare la funzione dei neurotrasmettitori

_ Comprendere il significato evolutivo dei processi di centralizzazione e cefalizzazione

_ Distinguere tra sistema nervoso centrale e periferico, tra somatico e autonomo, tra simpatico e parasimpatico

_ Descrivere la struttura dell’encefalo, del midollo spinale, dei sistemi di protezione

_ Descrivere le principali strutture encefaliche, indicarne la derivazione embrionale, la localizzazione e la specifica funzione

_Mettere in relazione le aree della corteccia cerebrale con le relative funzioni

_ Conoscere, nelle linee generali, le fasi del sonno

_ Spiegare a quali regioni encefaliche si attribuiscono funzioni come le emozioni e la memoria

_ Spiegare l’importanza delle nuove tecniche diagnostiche per le recenti acquisizioni di informazioni nel campo delle neuroscienze



_ Struttura e funzioni del sistema nervoso

_ I diversi tipi cellulari del SN, la guaina mielinica

_ Neuroni e loro struttura

_ La trasmissione dell’impulso nervoso

_ Sinapsi chimica e neurotrasmettitori

_ Evoluzione del sistema nervoso

_ Le suddivisioni del sistema nervoso e i rispettivi campi d’azione

_ Il sistema nervoso centrale

_ Prosencefalo, mesencefalo e rombencefalo

_ Midollo allungato, ponte, cervelletto, mesencefalo, talamo,ipotalamo, telencefalo

_ La mappatura della corteccia cerebrale

_ La veglia e il sonno; le emozioni, la memoria



Il corpo umano

(completamento)

Il sistema digerente



_ Stabilire relazioni tra le diverse tipologie di alimentazione e le diverse organizzazioni di vita di alcuni animali rappresentativi

_ Spiegare le quattro fasi del processo di elaborazione del cibo

_ Descrivere la struttura generale del sistema digerente umano

_ Descrivere le parti del sistema digerente e mettere in relazione la morfologia con la funzione fisiologica svolta (digestione, assorbimento)

_ Descrivere la struttura del fegato e del pancreas, spiegarne le funzioni e comprenderne i meccanismi omeostatici

_ Descrivere la digestione delle macromolecole presenti negli alimenti e spiegare l’attività delle principali categorie enzimatiche

_ Individuare analogie e differenze tra i sistemi digerenti di erbivori e carnivori

_ Conoscere i principi di base di un’alimentazione sana ed equilibrata

_ Comprendere come una corretta alimentazione possa variare in funzione della situazione fisiologica e dell’attività fisica dell’individuo



_Principali tipologie di sistemi digerenti degli animali (Es.Celenterati, Anellidi, Insetti, Uccelli)

_ Le fasi di trasformazione del cibo (ingest., digest., assorb., eliminaz.)

_ Organizzazione del tubo digerente nei vertebrati

_ Visione d’insieme del sistema

digerente umano

_ La peristalsi

_ Principali caratteristiche anatomiche e fisiologiche di: bocca, esofago, stomaco, intestino

_ Le ghiandole annesse: gh. salivari, fegato e pancreas

_ Il sistema digerente degli erbivori e dei carnivori a confronto

_ Alimentazione e salute


Il metabolismo energetico

La respirazione cellulare e la fermentazione


_ Confrontare e collegare respirazione polmonare e cellulare

_ Saper bilanciare la reazione della respirazione cellulare e comprendere il trasferimento dell’energia dalle biomolecole all’ATP

_ Mettere in relazione il trasferimento di elettroni nelle reazioni redox, le funzioni dei coenzimi NAD+ e FAD e l’estrazione di energia dal glucosio

_ Descrivere gli aspetti principali del processo di glicolisi e comprenderne la resa energetica

_ Spiegare il significato del ciclo di Krebs

_Mettere in relazione la discesa degli elettroni lungo la catena di trasporto con il processo chemiosmotico

_ Confrontare le fermentazioni alcolica e lattica con la respirazione cellulare in termini energetici

_ Il concetto di respirazione

_ La reazione generale della respirazione cellulare

_ I coenzimi NAD+ e FAD

_ La glicolisi

_ Il ciclo di Krebs

_ La catena di trasporto degli elettroni

_ La chemiosmosi

_ La fermentazione alcolica e la fermentazione lattica

Il metabolismo energetico


La fotosintesi

_ Argomentare in merito all’importanza della fotosintesi nell’equilibrio della biosfera

_ Mettere a confronto la reazione generale della fotosintesi e quella della respirazione cellulare

_ Spiegare la derivazione dell’ossigeno prodotto dalle piante

_ Comprendere le relazioni tra fase luminosa e fase oscura

_ Conoscere la funzione dei fotosistemi e indicare i principali passaggi della fase luminosa

_ Spiegare la produzione di ATP mediante il processo di chemiosmosi

_ Descrivere schematicamente il ciclo di Calvin


_ Gli organismi autotrofi come produttori

_ Reazione generale della fotosintesi

_ La scissione dell’acqua

_ Le due fasi della fotosintesi

_ Fase luminosa, chemiosmosi e sintesi di ATP

_ Fase oscura, ciclo di Calvin(generalità)





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