ISTITUTO TECNICO SUPERIORE STATALE “BOSCARDIN”VICENZA PROGRAMMA DI BIOLOGIA ,MICROBIOLOGIA E TECNOLOGIE DI CONTROLLO AMBIENTALE ANNO SCOLASTICO 2013/2014 AMBIENTALE CLASSE 4D DOCENTI: QUARTANA MARIA ANNA,LAVARDA LAURA PROGRAMMA PARTE TEORICA DAL LIBRO: AUTORE CURTIS” INVITO ALLA BIOLOGIA “ZANICHELLI CAPITOLO13 BASI CHIMICHE DELL’EREDITARIETA’ Il modello di Watson e Crick del DNA Duplicazione del DNA CAPITOLO14 CODICE GENETICO E SINTESI PROTEICA Il processo di trascrizione dell’RNA Il codice genetico La sintesi proteica Mutazioni puntiformi e loro conseguenze CAPITOLO 16 GENETICA DI VIRUS E BATTERI Processi di scambio di materiale genetico nei batteri :trasformazione,coniugazione e trasduzione. PROGRAMMA PARTE TEORICA DAL LIBRO :AUTORE FIORIN “BIOLOGIA E MICROBIOLOGIA AMBIENTALE E SANITARIA”ZANICHELLI CAPITOLO7 : CONTROLLO DELLA CRESCITA MICROBICA Farmaci antimicrobici : gli antibiotici CAPITOLO8: METABOLISMO MICROBICO Vie del metabolismo energetico Catabolismo dei carboidrati Glicolisi Fermentazioni Via dei pentosofosfati Respirazione aerobica:ciclo di Krebs e catena di trasporto degli elettroni Catabolismo aerobico dei lipidi e delle proteine Peculiarità metaboliche dei batteri:chemioautotrofia,respirazione anaerobica Fotosintesi ossigenica:fase luce-dipendente e ciclo di Calvin Fotosintesi anossigenica dei batteri verdi e rossi sulfurei e non sulfurei CAPITOLO10 : CLASSIFICAZIONE E IDENTIFICAZIONE DEI PROCARIOTI Caratteristiche e classificazione dei principali batteri ambientali Dominio Archaea :ipertermofili,metanogeni,alofili estremi Dominio Bacteria : batteri rossi e verdi sulfurei e non sulfurei,Cyanobacteria,Rhizobium e Agrobacterium,Batteri chemioautotrofi aerobi( batteri nitrificanti,solfobatteri ) Methylococcaceae (metanotrofi e metilotrofi ),Pseudomonas,batteri solforiduttori, Actinomyces,Streptomyces. CAPITOLO 12:I VIRUS Architettura dei virus Ciclo riproduttivo Lisogenia Latenza Trasformazione neoplastica Risposta delle cellule all’infezione virale Classificazione dei virus Virus animali Virus a DNA: Papilloma virus,Herpes virus,Virus di Epstein-Barr,Citomegalovirus,Epatite B Virus a RNA a singolo filamento positivo :Poliovirus,Rhinovirus,Virus dell’epatite A,Rubivirus,Virus dell’epatite C Virus a RNA a singolo filamento negativo : Virus dell’influenza Retrovirus:HIV CAPITOLO 13 : MICRORGANISMI E AMBIENTE Ciclo del carbonio e microrganismi coinvolti Ciclo dell’azoto e microrganismi coinvolti Ciclo dello zolfo e microrganismi coinvolti PROGRAMMA SVOLTO DA FOTOCOPIE REDATTE DALL’INSEGNANTE MICRORGANISMI,AMBIENTE ED ECOSISTEMI Concetto di ecosistema Produttori e consumatori Rapporti tra i microrganismi : commensalismo,simbiosi,antagonismo,competizione,parassitismo,predazione. Il biofilm ATTIVITA’ ANTROPICA SUI COMPARTI AMBIENTALI L’impatto antropico Immissione degli inquinanti nell’ambiente Composti organici tossici :i pesticidi Composti organici tossici non pesticidi :diossine,bifenili policlorurati (PCB),Idrocarburi policicliciaromatici (IPA) I metalli pesanti : Mercurio,Piombo,Cadmio,Cromo,Arsenico I detergenti MATRICI AMBIENTALI Il suolo :composizione chimica e struttura fisica,componente organica L’acqua : caratteristiche chimico fisiche dell’acqua,acque dolci e salate,il ciclo dell’acqua,distribuzione della componente biotica nelle acque superficiali,la stratificazione nei mari e nei laghi temperati,le acque per l’impiego umano,acque di balneazione. L’atmosfera: composizione e stratificazione dell’atmosfera,il buco dell’ozono,l’effetto serra ,le piogge acide. FENOMENI DI DISPERSIONE E ACCUMULO Diffusione degli inquinanti nell’ambiente Immissione di inquinanti nel suolo Sostanze inquinanti e qualità dell’aria:inquinanti primari,inquinanti secondari Smog di zolfo e smog fotochimico La dispersione degli inquinanti nell’atmosfera,meccanismi di trasporto,rimozione e accumulo degli inquinanti nell’atmosfera. Bioaccumulazione e biomagnificazione Immissione di inquinanti e qualità dell’acqua Le acque correnti Mari e laghi ELEMENTI DI TOSSICOLOGIA Xenobiotici,veleni e tossine Tossicità acuta e cronica Curve dose-risposta: il DL50 , dose soglia,dose ADI Il principio di precauzione INDICATORI BIOTICI Indicatori biotici delle acque:i macroinvertebrati Indicatori biotici della qualitàdell’aria:i licheni Confronto fra rivalutazione e prove strumentali Le api come bioindicatori Test di tossicità:test di tossicità acuta con Daphnia magna,test di tossicità algale,test di fitotossicità. PROGRAMMA DI LABORATORIO LA SICUREZZA IN LABORATORIO L’ANALISI MICROBIOLOGICA:SIGNIFICATO E FASI PRINCIPALI TECNICHE DI CONTEGGIO MICROBICO : metodi biologici,fisici e chimici METABOLISMO BATTERICO E PROVE BIOCHIMICHE CARATTERISTICHE :amilasi,caseinasi,lipasi,test of,rosso fenolo,riduzione nitrati,indolo,rosso metile,Voges Proskauer,citrato,TSI,SIM,EMBA IDENTIFICAZIONE DI UN MICRORGANISMO INCOGNITO ANALISI DELLE ACQUE POTABILI con metodo MF e MPN ANALISI DELLE ACQUE SUPERFICIALI con metodo MPN SISTEMI DI IDENTIFICAZIONE MINIATURIZZATI:ENTEROTUBE( Aspetti teorici e applicazione pratica ),API( solo aspetti teorici ) N.B. Tutte le esperienze pratiche sono state precedute dalla trattazione teorica dell’argomento stesso. SONO STATI INOLTRE APPROFONDITI TRAMITE INCONTRI CON ESPERTI ESTERNI E UNA VISITA DIDATTICA AL DEPURATORE DI BOLZANO VICENTINO I SEGUENTI ARGOMENTI : Produzione di biogas Riciclaggio dei rifiuti Test tossicologici su matrici ambientali Fitodepurazione ESRCITAZIONI ESTIVE PER I PROMOSSI CON DEBITO FORMATIVO 1. Studiare gli argomenti in programma utilizzando il libro di testo 2. Riassumere i contenuti mettendo in evidenza i concetti fondamentali e i loro collegamenti 3. Fare gli esercizi proposti dal libro di testo alla fine dei vari capitoli Vicenza 04/ 06 / 2014 Prof.ssa Gli alunni