ITIS e Liceo
S. T. “E. Molinari “ – Milano- a.s. 2010-11
Triennio Chimica
1 Obiettivi
disciplinari generali
Saper descrivere le caratteristiche principali dei più importanti microrganismi d’interesse industriale.
Saper descrivere alcuni tra i principali processi biotecnologici.
Acquisire le tecniche di base del laboratorio biologico.
2 Risorse
– Libro di testo: G. Fornari, M.T. Gando, V. Evangelisti: Microbiologia e chimica delle fermentazioni con laboratorio, Masson-Zanichelli
– Audiovisivi: Videotape sulla struttura della cellula.
– Laboratorio (apparecchiature specifiche per il V corso):
– Microscopi
– Autoclave
– Incubatore
– Stufe
– Bagnomaria termostatato
– Frigorifero
–
3 Tempi del
percorso formativo
Ore previste: 3. ore settimanali 99 ore annuali (33 settimane)
Ripartizione: 87% Attività ordinarie d'insegnamento/apprendimento/recupero 13% Valutazione formativa/sommativa
4 Contenuti e
obiettivi disciplinari dei moduli
4.1 Modulo: Le molecole della vita
Tempi di realizzazione: 9 ore, Settembre
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Amminoacidi e proteine. Zuccheri. Lipidi e fosfolipidi, le micelle. Acidi nucleici.. |
Saper descrivere le caratteristiche funzionali delle principali biomolecole. |
Modalità di verifica e di recupero: Questionario a risposte chiuse ed aperte. Il modulo costituisce in parte il ripasso di alcuni argomenti della IV classe. La verifica è utilizzata anche per il recupero dei debiti formativi.
4.2 Modulo: La cellula ed i microrganismi
Tempi di realizzazione: 16 ore, ottobre, novembre, dicembre, gennaio, febbraio
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Cellula eucariota e procariota. Componenti principali e loro funzione. Struttura della membrana cellulare. Struttura della parete della cellula procariota. Laboratorio Rischio biologico e sicurezza in laboratorio. Uso del microscopio. Preparazione dei vetrini. Esame a fresco e colorazione del preparato, colorazione di spore, con blu di metilene e di Gram |
Saper descrivere le caratteristiche morfologiche e funzionali della cellula e dei principali organuli. Saper descrivere ed utilizzare le procedure per lavorare in sicurezza in un laboratorio che utilizza microrganismi del Gruppo 1 Acquisire le conoscenze relative alle caratteristiche dei materiali utilizzati in un laboratorio di microbiologia Acquisire le capacità operative per operare con semplici attrezzature e allestire preparati per indagini microscopiche Saper descrivere ed utilizzare le colorazioni semplici e differenziali per i vari tipi di microrganismi |
Modalità di verifica e di recupero: Questionario a risposte chiuse ed aperte. Tenuta del quaderno di laboratorio. Osservazione in laboratorio
4.3 Modulo: I cicli metabolici e la sintesi proteica
Tempi di realizzazione: 30 ore., settembre, ottobre, novembre, dicembre, gennaio, febbraio.
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Ciclo glicolitico e metabolismo ossidativo dei glucidi in aerobiosi e anaerobiosi Catabolismo dei trigliceridi (beta-ossidazione degli acidi grassi) Metabolismo degli aminoacidi: deamminazione ossidativa e amminazione riduttiva Bioenergetica e ciclo dell'ATP (reazioni accoppiate nella fosforilazione ossidativa) Trasmissione dell’informazione genica e sintesi proteica. Gli enzimi e la cinetica enzimatica. Principali vie di regolazione del metabolismo microbico e della sintesi proteica |
Saper descrivere le trasformazioni inerenti ai cicli metabolici. Saper individuare nei cicli metabolici le strategie d'utilizzo dell'energia chimica da parte di organismi viventi elementari (batteri) Saper descrivere il meccanismo generale della trasmissione dell’informazione genica e della sintesi proteica Saper descrivere il modello cinetico di Michaelis – Menten Saper descrivere i meccanismi di regolazione del metabolismo studiati |
Modalità
di verifica e di recupero: Questionario a risposte chiuse ed aperte.
Recupero in itinere con revisione degli argomenti
precedentemente svolti con modalità interattiva
4.4 Modulo: Genetica batterica
Tempi di realizzazione: 6 ore. febbraio, marzo.
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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L’organizzazione dell’informazione genica nella cellula eucariota e procariota I virus ed i batteriofagi, ciclo litico e lisogenico Mutazioni, mutageni e selezione dei mutanti, nei batteri Trasferimenti genici e ricombinazione genetica, nei batteri Tecnica del DNA ricombinante. |
Saper descrivere i meccanismi delle trasformazioni genetiche studiate Saper descrivere le principali applicazioni industriali del miglioramento genetico dei batteri. |
Modalità di verifica e di recupero: Questionario a risposte chiuse ed aperte
Recupero: ripasso prima del questionario
4.5 Modulo: Coltivazione e crescita dei microrganismi
Tempi di realizzazione: 15 ore, marzo, aprile, maggio.
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Principali classificazioni dei microrganismi e loro suddivisione in base al tipo di metabolismo ( autotrofi e eterotrofi, aerobi ed anaerobi) Terreni di coltura, fattori di crescita, fattori che influenzano la crescita. Cinetica della sterilizzazione termica, tempo di riduzione decimale. Curva di crescita dei batteri, modello di crescita logaritmica illimitata, equazione di Monod. Crescita e produzione di metaboliti, crescita in discontinuo e continuo. Laboratorio Preparazione di terreni solidi e liquidi, sterilizzazione, semina.. Isolamento di ceppi puri per diluizioni successive Ricerca dell'amilasi e della caseinasi. Determinazione dell’attività catalasica. Determinazione della carica batterica dell’acqua |
Saper descrivere i fattori ambientali e nutrizionali che influenzano lo sviluppo di una popolazione batterica Saper descrivere i principi generali su cui si basa il processo di sterilizzazione Saper descrivere la cinetica di crescita batterica Saper correlare la crescita cellulare con la produzione dei metaboliti Conoscere ed utilizzare le più appropriate tecniche di sterilizzazione e disinfezione legate alla Buona Pratica di Laboratorio (BPL) Distinguere e preparare correttamente terreni di coltura . Acquisire abilità pratiche nelle diverse tipologie di semina, trasferimento di microrganismi Distinguere le colonie in base alla osservazione delle loro caratteristiche morfologiche. Acquisire capacità pratiche nella sequenza di un metodo di analisi qualitativa Conoscere e applicare i vari metodi di analisi quantitativa, con particolare riferimento ai metodi legati alle analisi delle acque destinate al consumo umano. |
Modalità di verifica e di recupero: Questionario a risposte chiuse ed aperte. Tenuta del quaderno di laboratorio. Relazione sulla conta batterica. Osservazione in laboratorio. Recupero in itinere con revisione degli argomenti precedentemente svolti con modalità interattiva.
4.6 Modulo: Fermentazioni industriali e processi biotecnologici
(svolto in forma integrata con Tecnologie Chim. Ind.)
Tempi di realizzazione: 2 ore, maggio, giugno
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Contenuti e attività didattiche svolte
nel modulo |
Obiettivi specifici del modulo |
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Produzione di lievito Fermentazione alcolica Produzione di penicillina Trattamento delle acque reflue Produzione di biogas |
Saper descrivere: i processi produttivi studiati; i principali parametri che caratterizzano l'inquinamento delle acque reflue; i principi di funzionamento del trattamento a fanghi attivi ed i principali parametri che caratterizzano tale processo; le principali tecniche impiegate per lo smaltimento dei fanghi di supero; i principi di funzionamento della digestione anaerobica per la produzione di biogas. |