Classe 1° ITT Materia: Biologia Modulo: La cellula Unità didattica: Membrana cellulare

MOMENTO DEL PERCORSO FORMATIVO Dopo: Teoria cellulare Cellule procariote ed eucariote PREQUISITI: Conoscere la struttura e le funzioni delle biomolecole Conoscenza dei principi della microscopia

OBIETTIVI Conoscere la struttura della membrana Conoscere la funzione dei fosfolipidi, del colesterolo e delle proteine di membrana Comprendere il modello a mosaico fluido Conoscere le funzioni fondamentali della menbrana plasmatica Descrivere il fenomeno della diffusione e dell’osmosi

Natura chimica della membrana E’ formata da un doppio strato fosfolipidico che contiene proteine specializzate associate con carboidrati di superficie e colesterolo

Molecola di fosfolipide di membrana E’ il principale componente delle membrane cellulari Ne determina le proprietà fondamentali Ogni tipo di molecola lipidica di membrana ha un’estremità idrofilica (polare) ed una idrofobica (apolare). E’ una molecola anfipatica

La membrana plasmatica Le molecole di fosfolipidi formano spontaneamente, in acqua, un doppio strato Le estremità idrofiliche (polari) sono rivolte verso l’esterno Le estremità idrofobiche (apolari) formano uno strato interno compreso tra le estremità idrofiliche

I fosfolipidi della membrana cellulare si dispongono in doppio strato con le terminazioni idrocarburiche rivolte all’interno e quelle polari verso le fasi acquose (foglietto bimolecolare a doppio strato lipidico)

Le membrane biologiche contengono colesterolo Colesterolo nel doppio strato lipidico; il colesterolo aiuta a rendere la membrana impermeabile alle piccole molecole solubili in acqua e mantiene la membrana flessibile in un ampio intervallo di temperature

Funzioni della membrana: Delimita e separa la cellula dal mondo esterno Consente lo scambio di sostanze con l’ambiente esterno ingresso sostanze nutritizie uscita scorie Regolare volume cellulare composizione interna

Permeabilità della membrana Consente il passaggio per diffusione di: - acqua - molecole non polari E’ una barriera per la maggior parte delle molecole polari

Trasporto Passivo Facilitato Attivo Diffusione semplice membrana permeabile proteina canale Facilitato proteina trasportatrice Attivo per gradiente elettrochimico contro gradiente elettrochimico

MEZZI E STRUMENTI Libro di testo Strumenti di laboratorio Lavagna Pc e/o lavagna luminosa Questionari predefiniti

METODO Lezione frontale Lezione interattiva Momenti operativi con semplici esperienze di laboratorio

SCANSIONE TEMPORALE 2 ore Lezioni frontali con l’ausilio di Powerpoint Morfologia e composizione membrana cellulare, diffusione ed osmosi Lezioni frontali con l’ausilio di Powerpoint Osmosi Esperimenti in laboratorio 1 ora Verifica in classe Prova scritta costituita da domande a risposta multipla, domande aperte e chiuse;

Osmosi nella patata L'osmosi è un fenomeno fisico per cui due liquidi che hanno concentrazioni diverse e sono separati da una membrana semimpermeabile tendono ad equilibrare le loro concentrazioni; l'acqua attraversa la membrana semimpermeabile passando dalla soluzione più diluita alla soluzione più concentrata. materiali: due vaschette, una patata, zucchero, inchiostro, acqua. procedimento: Dividere una patata in due metà; scavare le mezze patate e in una mettervi dello zucchero sciolto in un po' d'acqua mentre nell'altra mettervi solo l'acqua. Mettere la mezza patata contenente la soluzione zuccherata in una vaschetta contenente inchiostro diluito in acqua e l'altra mezza patata con solo l'acqua in una vaschetta contenente zucchero e inchiostro e acqua.

Osservazioni: Dopo circa un quarto d'ora si può osservare che nella patata contenente lo zucchero è entrata l'acqua con l'inchiostro e il livello del liquido nella patata è aumentato. Nella patata contenente solo acqua il livello del liquido è diminuito in quanto l'acqua ha attraversato la parete della patata per diluire lo zucchero della vaschetta.

Prova di laboratorio 1° 2° 3° 4°

OSMOSI NELL'ELODEA Materiale occorrente: - Elodea Canadensis - Microscopio - Cloruro di sodio (sale da cucina) - Vetrini Procedimento: - Preparare un vetrino con una fogliolina di Elodea (Preparare un secondo vetrino con una fogliolina di Elodea. Aggiungere una goccia di acqua e sale.) - Osservare al microscopio.

Vetrino con una fogliolina di Elodea con aggiunta di una goccia di acqua e sale. Il citoplasma cellulare appare condensato al centro e staccato dalla parete cellulare. Vetrino con una fogliolina di Elodea Le cellule appaiono verdi in modo uniforme e si vedono bene anche i cloroplasti.