ECOSISTEMA bioma materia energia DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT bioma ECOSISTEMA materia energia

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Ecoetichette: Luce Rettile Organico Pesce Acqua Uccello Pianta erbacea DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Ecoetichette: Luce Rettile Organico Pesce Acqua Uccello Pianta erbacea Lombrico Sali Rocce Albero Calore CO2 Insetto Mammifero carnivoro Umidità O2 Gasteropode Mammifero ruminante Vento Pioggia

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Il pianeta ACQUA

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Tutta uguale? Campionare e misurare DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Dov’è l’acqua? Tutta uguale? Campionare e misurare

La quantità di ENERGIA proveniente dal SOLE DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT I passaggi di stato sono continui e in equilibrio dinamico: stati coesistenti Solido Liquido Vapore La quantità di ENERGIA proveniente dal SOLE Genera i passaggi di stato dell’acqua e le sue note manifestazioni naturali: ►provoca l’evaporazione (da liquido a vapore); ►induce la solidificazione con la formazione del ghiaccio e della neve; ►la fusione da solido a liquido o la sublimazione da solido a gassoso; ►determina il passaggio di condensazione da vapore a liquido (rugiada) e quello da vapore a ghiaccio (brina) Produce nei vegetali il fenomeno della evapotraspirazione e dell’assorbimento radicale di acqua.

Scoprire il proprio… anche quando è lontano DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Il territorio Scoprire il proprio… anche quando è lontano

Scoprire il proprio… anche quando è lontano DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Il territorio Scoprire il proprio… anche quando è lontano

Acqua potabile Usarla e conservarla DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Acqua potabile Usarla e conservarla

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Le proprietà cruciali dell’Acqua: proprietà fisiche - aspetti termici DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Le proprietà cruciali dell’Acqua: proprietà fisiche - aspetti termici Anche il suo calore di evaporazione è alto: L’evaporazione di una piccola quantità di acqua asporta una notevole quantità di energia Effetto “Rinfrescante” dell’evaporazione Il calore specifico dell’acqua è alto: “la pentola è rovente, ma l’acqua è ancora fredda…” Effetto “Tampone termico” Alcune precisazioni: - Il calore (es. la sensazione di caldo) è un trasferimento di energia termica in atto. - L’energia termica è l’energia cinetica media delle particelle (vibr. trasl. rotaz.) - La temperatura è una grandezza scalare che esprime una differenza di energia termica tra due corpi. - Il calore specifico è la quantità di calore necessaria ad innalzare di 1°C la temperatura di 1 g di acqua. - Il calore di evaporazione è la quantità di calore necessaria per evaporare 1 g di acqua.

L’acqua è presente in tutti i suoi stati fisici DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT L’acqua è presente in tutti i suoi stati fisici Insieme all’acqua liquida, sul nostro pianeta possono convivere anche gli altri stati fisici, quello solido e quello di vapore, grazie a proprietà chimico-fisiche uniche e specifiche della molecola d’acqua. H H O Interazioni ponte-H Ghiaccio (stato solido) Vapore acqueo (stato gassoso) Acqua liquida

bioma

Una cellula PROCARIOTE DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Una cellula EUCARIOTE Un virus non è una cellula Una cellula PROCARIOTE

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT VIRUS ingrandito da 20 a 100 volte rispettto al batterio a fianco BATTERIO

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Membrana: il mosaico fluido DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Membrana: il mosaico fluido

Due aminoacidi (in natura sono 20) DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Due aminoacidi (in natura sono 20) FENILALANINA ISOLEUCINA Porzione conservata H2N – CH – COOH │ Porzione variabile

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Centinaia o migliaia di A.A. DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Una PROTEINA La PIRUVATO DEIDROGENASI Realizza una reazione di trasformazione dell’Acido piruvico Dimensioni della FENILALANINA e della ISOLEUCINA rispetto alla proteina Centinaia o migliaia di A.A.

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Il DNA Fabbricato in classe DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Il DNA Fabbricato in classe

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Un cromosoma è un filamento a doppia elica di DNA superavvolto. Un cromosoma a forma di X è una coppia di filamenti di DNA uguali (replicati): i cromatidi fratelli.

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Replicazione: la cellula sa clonare il suo DNA DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Replicazione: la cellula sa clonare il suo DNA 1 1 2

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT TFA – DIDATTICA DELLE SCIENZE UNICATT

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT DNA o cromosomi?

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT La mitosi

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT La diploidia (2n)

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT La meiosi

Il rimescolamento dei geni DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Il rimescolamento dei geni I cromosomi omologhi si appaiano e scambiano fra loro brevi tratti di cromosoma (sequenze di geni)

Il rimescolamento dei geni DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Immaginiamo che il dorso azzurro della carta corrisponda a un allele “dominante” e il dorso grigio all’allele “recessivo” dello stesso gene. Il rimescolamento dei geni Cromosomi omologhi sequenza genica Cromosomi omologhi coppie alleliche Cromosomi omologhi nella fase S replicazione Appaiamento dei cromosomi omologhi replicati

Cromosomi omologhi replicati appaiati DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT I geni si sono riassortiti a caso: la loro sequenza è cambiata in termini di dominanza e recessività. Il rimescolamento dei geni Cromosomi omologhi sequenza genica Cromosomi omologhi coppie alleliche Cromosomi omologhi replicati appaiati Geni riassortiti

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L’impresa di G. Mendel Dominanza, segregazione, riassortimento DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT L’impresa di G. Mendel Dominanza, segregazione, riassortimento

Ecosistema - BIOMA: DOMINI Albero filogenetico della vita DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Ecosistema - BIOMA: DOMINI Albero filogenetico della vita

BIOMA: Procarioti ARCHEA EUBACTERIA DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT BIOMA: Procarioti ARCHEA EUBACTERIA

BIOMA: Eucarioti - PROTISTI ALGHE unicellul. PROTOZOI

Cellula animale: ETEROTROFA

Cellula vegetale: AUTOTROFA Parete cellulare di cellulosa (polimero del glucosio) Plasmodesma Vacuolo vegetale Cloroplasto

Mitocondrio DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Sede della respirazione: C6H12O6 + 6O2  6H2O + 6CO2 che si svolge a cavallo della membrana interna (creste) OH | C=O C = O CH3 Acido piruvico Nel citoplasma della cellula: Glucosio  2 Ac. piruvico Nel mitocondrio: Ac. piruvico + O2 + ADP + Pi  H2O + CO2 + ATP

Tilacoidi e spazio tilacoide DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Cloroplasto Sede della fotosintesi: 6H2O + 6CO2  C6H12O6 + 6O2 che si svolge a cavallo delle membrane tilacoidi Clorofilla + lux + H2O  O2 + e- e- + CO2  C6H12O6 Stroma (spazio che accoglie i tilicaoidi) Tilacoidi e spazio tilacoide Grani (pile di tilacoidi)

Tessuto vegetale DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Cellula vegetale di colonia di Spyrogira (alga protista) L’abbiamo vista in laboratorio.

NON E’ UN PROTOZOO ameba daphnia vorticella paramecio

Eucarioti FUNGHI e MUFFE DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT BIOMA: Eucarioti FUNGHI e MUFFE n 2n 2n n 2n n

BIOMA: Eucarioti PIANTE DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT BIOMA: Eucarioti PIANTE http://madscientist.altervista.org/microcosmo/microrganismi/microrganismi.htm

Eucarioti PIANTE Briofite Pteridofite

Eucarioti PIANTE Gimnosperme

Eucarioti PIANTE Angiosperme Dicotiledoni

Eucarioti PIANTE Angiosperme Monocotiledoni

Eucarioti PIANTE Angiosperme Dicotiledoni Foglia (sezione)

BIOMA: Eucarioti ANIMALI DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT BIOMA: Eucarioti ANIMALI

PORIFERI

CNIDARI Polipi Meduse

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NEMERTINI PLATELMINTI

ROTIFERI Dimensioni 300-900 m DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT ROTIFERI Dimensioni 300-900 m Ruota di ciglia che serve per convogliare il cibo verso l’apparato masticatore (mastax)

TARDIGRADI Organismi trasparenti Dimensioni 0.5-1 mm DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT TARDIGRADI Organismi trasparenti Dimensioni 0.5-1 mm 4 paia di zampe con unghie terminali Imparentati con gli artropodi

NEMATODI: Sono i più abbondanti rappresentanti della fauna idrobionte DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT NEMATODI: Sono i più abbondanti rappresentanti della fauna idrobionte Vermi filamentosi (nema = filo) Trasparenti

ANELLIDI Oligocheti - Policheti - Irudinei DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Larva trocofora ANELLIDI Oligocheti - Policheti - Irudinei

MOLLUSCHI Cefalopodi Gasteropodi Bivalvi

ARTROPODI insetti

ARTROPODI aracnidi

astice aragosta gambero ARTROPODI crostacei scampo daphnia

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ECHINODERMI Stella marina Riccio di mare

CORDATI Cefalocordati Tunicati Vertebrati DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Anfiosso CORDATI Cefalocordati Tunicati Vertebrati Ascidia Lampreda (Vertebrati agnati)

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CORDATI Tunicati Ascidia

CORDATI Vertebrati: PESCI Agnati (Lampreda) Condroitti Osteitti

CORDATI Vertebrati: ANFIBI Anuri Urodeli (Apodi)

CORDATI Vertebrati: RETTILI Arcosauri (loricati) Cheloni Arcosauri Squamati (Rincocefali estinti) squamati Cheloni

FAMIGLIE morbide

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Specie:H. sapiens Dominio:Eukaryota Regno:Animalia Phylum:Chordata DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Dominio:Eukaryota Regno:Animalia Sottoregno:Eumetazoa Ramo:Bilateria Superphylum:Deuterostomia Phylum:Chordata Subphylum:Vertebrata Infraphylum:Gnathostomata Superclasse:Tetrapoda Classe:Mammalia Sottoclasse:TheriaInfra classe:Eutheria Superordine:Euarchontoglires (clade):Euarchonta Ordine:Primates Sottordine:Haplorrhini Infraordine:Simiiformes Parvordine:Catarrhini Superfamiglia:Hominoidea Famiglia:Hominidae Sottofamiglia:Homininae Tribù:Hominini Sottotribù:Hominina Genere:Homo Specie:H. sapiens

Ecosistema - BIOMA: Livelli trofici Gli esseri viventi appartenenti alla comunità dello stesso ecosistema si collocano ad un certo livello della SCALA o PIRAMIDE TROFICA presso il quale possono acquisire energia (es. per predazione) e possono cederla (es. venendo predati da qualcuno)

PIRAMIDE TROFICA America centrale

PIRAMIDE TROFICA Europa centrale

Qui da noi… DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Le alghe assorbono dall'acqua i sali minerali. I crostacei mangiano le alghe. La carpa mangia i crostacei. Il luccio mangia la carpa. I batteri trasformatori trasformano in sali minerali i resti del luccio, degli altri animali e delle alghe morte. I sali minerali servono alle alghe per preparare nuovo cibo. Cosi la catena non si spezza mai. I fiori assorbono dal terreno i sali minerali. La farfalla succhia il polline dei fiori. Le rane mangiano le farfalle. Le bisce d' acqua mangiano le rane Il falco di palude mangia le bisce d' acqua. I batteri trasformatori trasformano in sali minerali i resti del falco, degli altri animali e vegetali. I sali minerali servono ai vegetali per preparare nuovo cibo. COSI' LA CATENA NON SI SPEZZA MAI.

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT H.B.D. Kettlewell

Livelli delle strutture Ecosistema BIOMA Livelli delle strutture EVOLUZIONE: Le strutture si evolvono in equilibrio con i mutamenti ambientali e con quelli strutturali di tutti gli altri esseri viventi appartenenti allo stesso ecosistema

Evoluzione: STRUTTURE OMOLOGHE La stessa struttura può trasformarsi in modi differenti per svolgere funzioni diverse

Evoluzione: STRUTTURE ANALOGHE C’è una curiosa analogia di trasformazioni evolutive in ecosistemi differenti

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Struthiomimus altus, un ornitomimosauro del tardo Cretaceo Struthio camelus

Tempo e trasformazione DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Bioma: EVOLUZIONE Tempo e trasformazione

DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Classe Sottoclasse Infraclasse Superordine Ordine Sottordine Infraordine Parvordine Superfamiglia Famiglia Sottofamiglia Tribù Sottotribù Genere Specie UOMO Mammalia Theria Eutheria E. Euarchonta Primates Haplorrhini Simiiformes Catarrhini Hominoidea Hominidae Homininae Hominini Hominina Homo H. sapiens SCIMPANZE’ (Hominina) Panina (Homo) Pan P. troglodytes ORANGO Ponginae - Pongo P. pygmaeus CERCOPITECO VERDE Cercopithecoidea Cercopithecidae Cercopithecinae Cercopithecini Chlorocebus C. pygerithrus

BIOMA - Evoluzione: IL TEMPO

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Evoluzione – Tempo: LA CLADISTICA DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Evoluzione – Tempo: LA CLADISTICA

Evoluzione – Tempo: EVO-DEVO DIDATTICA DELLE SCIENZE MMFFNN – PAS 2014 UNICATT Evoluzione – Tempo: EVO-DEVO

L’Australopitecus afarensis TFA – DIDATTICA DELLE SCIENZE UNICATT La bella Lucy… L’Australopitecus afarensis

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