programma_ 5A _Scienze Naturali_Iannazzo
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PROGRAMMA SVOLTO DISCIPLINA Scienze Naturali DOCENTE Michele Iannazzo CLASSE 5A A.S. 2015/2016 ____________________________________________________________________ Impegno didattico Ore settimanali: Ore didattiche previste: Ore didattiche effettivamente svolte: 2 66 41 Libro di testo Autore/i: Mario Rippa, Giuliano Ricciotti Titolo: La chimica della vita – Biochimica, biotecnologie, biomateriale con chimica organica Codice ISBN: 9788808253125 Casa Editrice: Zanichelli Luogo: Ferrara Edizione 5a ____________________________________________________________________________ Richiami di chimica organica I principali gruppi funzionali. Processo di polimerizzazione e idrolisi. INTRODUZIONE ALLA BIOCHIMICA: La biochimica. La gerarchia dei livelli di organizzazione molecolare. Il progetto molecolare dei sistemi viventi. Biomolecole e trasferimento delle informazioni. Biomolecole e riconoscimento molecolare. Biomolecole e trasferimento di energia. Le biotecnologie. L'acqua. Le proprietà dell'acqua. L'acqua e l'ambiente. Principi nutritivi e nutrizione. Funzioni della nutrizione: funzione costruttiva o plastica, energetica, bioregolatrice o protettiva. Alimenti plastici, alimenti energetici, alimenti protettivi . LE PROTEINE Generalità sulle proteine. Gli amminoacidi e loro gruppi funzionali - Gli amminoacidi e la catena laterale. Il legame peptidico (polimerizzazione degli amminoacidi). Amminoacidi essenziali. Proteine ad alto, medio e basso valore biologico. Classificazione degli amminoacidi in base alle caratteristiche del gruppo "R"- Amminoacidi non polari (alifatici, aromatici, imminoacidi) - amminoacidi polari (acidi, neutri e basici). La struttura primaria delle proteine. La struttura secondaria delle proteine. La struttura terziaria delle proteine. Le proteine fibrose. Le proteine globulari. Le proteine di membrana. La struttura quaternaria delle proteine. Le proteine coniugate. Classificazione delle proteine in base alla composizione, conformazione e alla funzione. Denaturazione delle proteine e loro punto isoelettrico. Fabbisogno proteico in una dieta alimentare equilibrata. Effetti da carenza ed eccesso proteico. Malattie determinate da alterazioni metaboliche dei protidi (fenilchetonuria, iperuricemia o gotta). GLI ENZIMI I catalizzatori degli organismi. Gli enzimi struttura e funzioni. La catalisi enzimatica. La specificità degli enzimi. Enzimi ed energia di attivazione. Fattori che influenzano l'attività catalitica degli enzimi. Effetto della concentrazione del substrato. Effetto della concentrazione dell'enzima, Effetto del pH. Effetto della temperatura. L'enzima, il substrato e l'inibitore. Gli effettori e il suo sito attivo. Cofattori. I CARBOIDRATI Generalità sui carboidrati. Contenuto glucidico degli alimenti. I carboidrati e l'energia per i sistemi viventi. Monosaccaridi - Classificazione dei monosaccaridi (esosi, pentosi triosi). Classificazione in base al gruppo funzionale (Aldosi e chetosi). Formule e rappresentazioni dei monosaccaridi. Proprietà chimico-fisiche dei monosaccaridi. Le reazioni dei monosaccaridi. Principali monosaccadi e loro funzioni - Esosi: glucosio, fruttosio, galattosio, mannosio, sorbitolo e il mannitolo) - Pentosi: ribosio, desossiribosio, xilosio e l'arabinosio -Triosi: aldeide glicerica e diidrossiacetone I Disaccaridi - Processo di polimerizzazione dei disaccaridi. Legame glucosidico. I principali disaccaridi e le loro funzioni: saccarosio, lattosio, maltosio. Polisaccaridi - I principali polisaccaridi e le loro funzioni: I polisaccaridi di riserva: l'amido (amilosio e amilopectina), il glicogeno. Polisaccaridi strutturali: cellulosa, chitina. Classificazione dei carboidrati in base alla forma, al tipo e al livello di complessità. Funzioni nutrizionali dei glucidi. Il fabbisogno glucidico nell'uomo. Effetti da carenza e da eccesso di zuccheri. Importanza della fibra alimentare nella prevenzione dei tumori al colon. Malattie determinate da alterazioni metaboliche dei carboidrati: la glicemia, diabete mellito (di tipo 1, di tipo 2), malassorbimento ereditario del lattosio (intolleranza al lattosio), deficienza di glucosio 6-P-deidrogenasi (favismo). I LIPIDI Generalità sui lipidi o grassi. Funzioni nutrizionali dei lipidi. Il fabbisogno lipidico nella dieta alimentare umana. Effetti da carenza e da eccesso di lipidi nell'uomo. Contenuto lipidico degli alimenti. Funzioni biologiche dei lipidi. Gli acidi grassi e il glicerolo. Classificazione degli acidi grassi (saturi e insaturi). Acidi grassi essenziali e loro importanza nella dieta alimentare (omega 3 e omega 6). Processo di polimerizzazione della glicerina con 3 molecole di acidi grassi. Legame di tipo estere. Lipidi di maggiore interesse nutrizionale. I trigliceridi: classificazione dei trigliceridi (semplici, composti o misti e complessi). Le reazioni dei trigliceridi (idrogenazione, idrolisi). Le cere. I glicerofosfolipidi e le membrane cellulari. La struttura delle membrane cellulari Il trasporto delle molecole attraverso la membrana cellulare: trasporto passivo, trasporto facilitato, trasporto attivo. Le molecole di isoprenoidi. Le vitamine liposolubili (A, D3, E, K2) Gli steroidi: il colesterolo, le lipoproteine di trasporto VLDL, LDL e HDL, ciclo del colesterolo, parametri ematici da considerare nella prevenzione delle malattie cardiovascolari; gli ormoni steroidei sintetizzati dall'industria farmaceutica (anticoncezionali, anabolizzanti, antinfiammatori); gli ormoni steroidei sessuali e loro funzione: estrogeni, progesterone, testosterone, aldosterone, cortisolo. Classificazione dei lipidi in base alla funzione svolta nell'organismo. Malattie determinate da alterazioni metaboliche: ipercolesterolemia, prevenzione alle malattie cardiovascolari. IL METABOLISMO Il ciclo dell'ATP, crocevia tra catabolismo e anabolismo - La produzione di ATP. L'ATP è la principale fonte di energia per le reazioni metaboliche. Processo di sintesi dell'ATP dall'ADP + P e scissione dell'ATP in ADP + P. La catena respiratoria e la fosforilazione ossidativa. La digestione. Il metabolismo dei carboidrati: Catabolismo dei carboidrati: Glicogenolisi. La glicolisi o via di Embden-Meyerhof. Il ciclo dell'acido citrico o ciclo di krebs. Anabolismo dei carboidrati: Gluconeogenesi. Data di compilazione: Palermo lì _____________ Firma degli alunni _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ _________________________________ Firma del docente _________________________________