PIANO DI LAVORO Anno Scolastico 2018 2019 - BORGOMANERO (NO)
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ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE
“Leonardo da Vinci”
con sez. Commerciale annessa
BORGOMANERO (NO)
PIANO DI LAVORO
Anno Scolastico 2018 – 2019
Materia: CHIMICA ORGANICA E BIOCHIMICA
Classe quinta Indirizzo Chimica, materiali e biotecnologie
Data di presentazione: 17/10/2018
Docente Firma
Carlo Zirotti _____________________________
Docente Firma
Fabrizio Leonardi _____________________________
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OBIETTIVI D’APPRENDIMENTO
Standard minimi in termini di conoscenze e di abilità
- Conoscere, comprendere e applicare le leggi, le teorie, le relazioni , i processi e le prove sperimentali.
- Esprimere e descrivere correttamente e con una terminologia disciplinare appropriata quanto appreso e
sperimentato.
- Essere in grado di eseguire le operazioni fondamentali di laboratorio.
Obiettivi trasversali e ruolo specifico della disciplina nel loro raggiungimento
-Saper analizzare un fenomeno, un sistema.
- Saper organizzare e collaborare nella esecuzione di un lavoro.
- Saper sviluppare autonomia di giudizio.
- Sapersi verificare e confrontare con gli altri.
- Conoscere le tecniche utilizzate per la produzione microbiologica nell’industria chimica, indispensabi
li per una visione completa dei processi industriali studiati nel corso di tecnologie chimiche.
UNITA’ DIDATTICA N° 1 Carboidrati
Pre-requisiti: proprietà e comportamento dei gruppi funzionali, reazioni di ossidazione e di riduzione,
formazione di emiacetali ed acetali, conoscenze di stereochimica, rappresentazione delle molecole secon-
do Fischer, rappresentazione della struttura a sedia del cicloesano.
Pre-requisiti di laboratorio validi per tutte le unità didattiche: norme di sicurezza, frasi di rischio, consi-
gli di sicurezza, simboli di pericolosità, lettura delle etichette, schede di sicurezza, uso corretto della ve-
treria.
Obiettivi: conoscere la classificazione dei carboidrati – saper convertire un monosaccaride come gluco-
sio, fruttosio, ribosio e altri dalla forma aperta secondo Fischer nella struttura ciclica piranosica o furano-
sica – saper spiegare il concetto di anomeria α e β e di mutorotazione – conoscere le caratteristiche dei
glicosidi e saper spiegare come si ottengono – conoscere le reazioni di ossidazione e di riduzione dei
monosaccaridi – conoscere le caratteristiche di: saccarosio, maltosio, cellobiosio, amido e cellulosa.
Contenuti: Classificazione dei carboidrati – zuccheri della serie D ed L – struttura aperta secondo Fischer
di monosaccaridi (in particolare glucosio, fruttosio, ribosio) strutture cicliche – le forme anomere del
glucosio e la mutorotazione – i glicosidi – riduzione e ossidazione dei monosaccaridi – caratteristiche dei
disaccaridi: saccarosio, maltosio, cellobiosio – caratteristiche dei polisaccaridi: amido e cellulosa.
Laboratorio: esperienza relativa al fenomeno della mutorotazione, esperienza sul riconoscimento di zuc-
cheri riducenti e non riducenti
Tempo d’attuazione : 8 ore
collegamento interdisciplinare: Chimica analitica
UNITA’ DIDATTICA N° 2 Aminoacidi, proteine, enzimi
Prerequisiti: conoscere e saper applicare il concetto di equilibrio chimico – saper spiegare il comporta-
mento di un sistema tampone – conoscere e saper applicare le informazioni relative alla stereoisomeria.
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Obiettivi: saper definire la struttura degli amminoacidi, delle proteine e degli enzimi – conoscere le
specificità degli enzimi – conoscere i fattori che regolano la velocità di una reazione enzimatica – cono-
scere le modalità di impiego degli enzimi.
Contenuti: struttura degli amminoacidi – punto isoelettrico – elettroforesi – legame covalente nei pepti-
di – classificazione e struttura delle proteine – enzimi: classificazione, struttura, specificità, cinetica
enzimatica (fattori di regolazione della velocità, costante di Michaelis Menten) – inibizione dell’attività
enzimatica – enzimi allosterici – enzimi in soluzione – enzimi immobilizzati – cellule immobilizzate
(cenni) – applicazioni degli enzimi in campo alimentare.
Laboratorio: esperienza relativa all’attività enzimatica della catecolasi, esperienza relativa all’attività en-
zimatica della catalasi
Tempo d’attuazione : 12 ore
Collegamento interdisciplinare: Chimica analitica
UNITA’ DIDATTICA N° 3 Microrganismi
Prerequisiti: conoscere la nomenclatura, le formule molecolari e di struttura dei principali composti or-
ganici, conoscere caratteristiche chimiche e formule di struttura di lipidi, amminoacidi, monosaccaridi e
polisaccaridi.
Obiettivi: conoscere i componenti fondamentali di una cellula e saperne attribuire le funzioni – saper di-
stinguere tra cellule procariotiche ed eucariotiche – conoscere le caratteristiche fondamentali dei funghi
– conoscere le interazioni tra microrganismi e ambiente – saper evidenziare la differenza tra microrgani-
smi e virus – conoscere le caratteristiche dei ncleotidi del DNA e dell’ RNA e il legame che intercorre
tra due nucleotidi, la formula di struttura dell’ATP, dell’ADP, dei fosfolipidi – conoscere le modalità di
trasporto di sostanze attraverso la membrana citoplasmatica.
Contenuti: l’organizzazione cellulare: cellule procariotiche ed eucariotiche – funghi – come si nutrono e
si riproducono i microrganismi – virus: morfologia, origine, scoperta, riproduzione – ADP e ATP, nu-
cleotide del DNA e dell’RNA, legami tra nucleotidi, fosfolipidi – trasporto di membrana.
Laboratorio: uso del microscopio, proiezione audiovisivi
Tempo d’attuazione : 12 ore
Collegamento interdisciplinare: Chimica analitica
UNITA’ DIDATTICA N° 4 Coltivazione e crescita dei Microrganismi
Prerequisiti: saper applicare i concetti chimico fisici delle reazioni eso ed endoergoniche – conoscere il
concetto di soluzione e le modalità con cui si esprime la sua concentrazione – conoscere e saper applica-
re i concetti di pH, pressione osmotica, equilibrio chimico.
Obiettivi: acquisire informazioni utili a comprendere coltura, nutrizione e crescita dei microrganismi.
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Contenuti: terreni di coltura – fonti di azoto, di carbonio e di ioni inorganici – fattori di crescita e con-
trollo della crescita – processi di coltivazione –– metodi della conta microbica – metodi fisici e chimici
della sterilizzazione.
Laboratorio: tecniche di allestimento di vetrini per esame a fresco e mediante colorazione – colorazione
di Gram – cenni sulle tecniche di sterilizzazione e disinfezione – proiezione audiovisivi.
Tempo d’attuazione : 13 ore
Collegamento interdisciplinare: Chimica analitica
UNITA’ DIDATTICA N° 5 Metabolismo microbico
Prerequisiti: saper svolgere semplici calcoli stechiometrici - comprensione dei concetti di base delle
grandezze termodinamiche – conoscenza e comprensione delle reazioni di: polimerizzazione, ossidori-
duzione - conoscenza e comprensione del concetto di potenziale chimico e della sua applicazione nelle
celle elettrochimiche.
Obiettivi: saper applicare i concetti termodinamici ai processi chimici negli organismi viventi – cono-
scere i processi metabolici esaminati e saperli correlare tra loro – saper effettuare il bilancio energetico
dei principali processi metabolici – saper correlare tra loro processi metabolici, conoscere il funziona-
mento della catena respiratoria e della fosforilazione ossidativa – conoscere e comprendere il chimismo
cellulare.
Contenuti: entropia ed energia libera nelle reazioni biochimiche – le vie metaboliche: trasferimento di
energia e di elettroni – glicolisi: reazioni, bilancio energetico, utilizzazione del piruvato – ciclo di
Krebs: coenzima A, da piruvato ad acetilcoenzima A, reazioni del ciclo, bilancio energetico – catena re-
spiratoria terminale: ubichinone, citocromi, stadi della catena, funzione dei mitocondri – fosforilazione
ossidativa – metabolismo dei lipidi (cenni) – metabolismo dei protidi (cenni) – sintesi proteica.
.
Tempo d’attuazione : 18 ore
Collegamento interdisciplinare: Chimica Analitica
UNITA’ DIDATTICA N° 6 Microrganismi e produzioni industriali
Prerequisiti: raggiungimento degli obiettivi relativi alle UD precedenti.
Obiettivi: essere in grado di applicare le conoscenze acquisite nelle UD precedenti al fine di comprende-
re i processi industriali che sono fondati sui metabolismi microbici di lieviti, muffe e batteri.
Contenuti: chimica delle fermentazioni – processi fermentativi industriali: ceppi microbici, impianti di
fermentazione, separazione dei prodotti della fermentazione, tecniche di fermentazione – i lieviti: fer-
mentazione alcolica, produzione lievito per panificazione – i batteri: fermentazione lattica, fermentazio-
ne acetica, produzione di acido glutammico – le muffe: fermentazione citrica, produzione di antibiotici
– le vitamine: classificazione, produzione.
Laboratorio: fermentazione alcolica
Tempo d’attuazione : 14 ore
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Collegamento interdisciplinare: Chimica analitica e Tecnologie chimiche
METODOLOGIA
Lezione frontale partecipata
Attività laboratoriali
STRUMENTI E ATTREZZATURE
Libro di testo:
Titolo: MICROBIOLOGIA E CHIMICA DELLE FERMENTAZIONI
Autori: Fornari – Gando – Evangelisti
Casa editrice: Zanichelli
Dispense fornite dall’insegnante
Videocassette e/o DVD
Proiezione di diapositive realizzate con powerpoint
Laboratorio specifico per la disciplina
Biblioteca e/o archivi
VERIFICHE
STRUMENTI PER LA VERIFICA FORMATIVA (controllo in itinere del processo di apprendimento)
Si prevedono le seguenti verifiche formative la cui valutazione sarà di tipo orientativo:
- esposizione da parte di alcuni studenti dei contenuti essenziali della lezione precedente,
- stesura di schede tecniche relative alle prove di laboratorio proposte.
STRUMENTI PER LA VERIFICA SOMMATIVA (controllo del profitto scolastico ai fini della valutazione)
Verifiche proposte in forma scritta e/o orale con valutazione (espressa in voto su scala da uno a dieci) del
livello di apprendimento, con riferimento a conoscenza, comprensione, applicazione e proprietà nell’uso
del linguaggio specifico disciplinare.
nel primo periodo almeno 2 verifiche di teoria in forma scritta o orale
nel secondo periodo dell’anno: n° 3 verifiche di teoria in forma scritta o orale
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ALLEGATO
CRITERI SEGUITI PER LA VALUTAZIONE DELLE PROVE
Variabile: CONOSCENZA.
Indicatori: - contenuti;
- argomenti trattati;
- principi;
- linguaggio, terminologia.
Livelli: - nessuna conoscenza o conoscenze gravemente errate voto: 13
- conoscenze frammentarie e lacunose voto: 4
- conoscenze carenti e superficiali voto: 5
- conoscenze complete con qualche imperfezione voto: 6
- conoscenze complete ma non approfondite voto: 7
- conoscenze complete e approfondite voto: 8
- conoscenze complete, approfondite e ampliate voto: 9-10
Variabile: COMPRENSIONE.
Indicatori: - capacità di cogliere il senso e di interpretare;
- ridefinire un concetto;
- cogliere implicazioni;
- determinare correlazioni;
- utilizzare dati o idee contenuti nella informazione.
Livelli: - non ha alcuna capacità di comprensione o commette gravi errori voto: 13
- commette errori diffusi voto: 4
- commette qualche errore anche nella esecuzione di compiti semplici voto: 5
- sa cogliere il senso e interpretare correttamente i contenuti semplici voto: 6
- sa interpretare e ridefinire un concetto voto: 7
- sa cogliere implicazioni e determinare correlazioni ma è impreciso voto: 8
- sa cogliere implicazioni e determinare correlazioni con precisione voto: 9-10
Variabile: APPLICAZIONE E GENERALIZZAZIONE.
Indicatori: - saper applicare le conoscenze in situazioni note;
- collegamenti-classificazioni;
- argomentazioni (saper dimostrare);
- capacità di passare dal particolare all'universale;
- attuare astrazioni.
Livelli: - non riesce ad applicare le conoscenze minime voto: 13
- commette gravi errori nell'applicazione voto: 4
- sa applicare le conoscenze in compiti semplici ma commette errori voto: 5
- sa applicare le conoscenze in compiti semplici senza errori voto: 6
- sa applicare i contenuti e le procedure in compiti complessi ma con
imprecisioni voto: 7
- sa applicare i contenuti e le procedure in compiti complessi in modo
corretto voto: 8
- sa applicare i contenuti e le procedure acquisiti anche in compiti
complessi e in modo ottimizzato (procedure migliori) voto: 9-10
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- ANALISI:
1) non è in grado di effettuare alcuna analisi voto: 13
2) è in grado di effettuare analisi parziali voto: 45
3) sa effettuare analisi complete ma non approfondite voto: 67
4) sa effettuare analisi complete e approfondite ma con incertezze voto: 89
5) è capace di cogliere in modo autonomo gli elementi di un insieme e di sta-
bilire relazioni tra essi voto: 10
- SINTESI:
1) non ha la conoscenza e le capacità operative per effettuare alcuni sintesi voto: 13
2) è in grado di effettuare una sintesi parziale e imprecisa voto: 45
3) sa sintetizzare ma con incertezze voto: 67
4) ha acquisito autonomia nella sintesi che però risulta incompleta voto: 89
5) sa organizzare in modo completo e autonomo le conoscenze e le capaci-
tà operative acquisite voto: 10
- VALUTAZIONE:
1) non è capace di autonomia di giudizio voto: 13
2) orientato è in grado di effettuare valutazioni non argomentate voto: 45
3) orientato è in grado di effettuare valutazioni argomentate voto: 67
4) è in grado di effettuare valutazioni autonome con argomentazioni parziali voto: 89
5) è capace di valutazioni autonome con argomentazioni esaurienti voto: 10
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