Classe 1° ITTClasse 1° ITT

Materia: BiologiaMateria: Biologia

Modulo: La cellulaModulo: La cellula

Unità didattica: Membrana cellulareUnità didattica: Membrana cellulare

MOMENTO DEL PERCORSO MOMENTO DEL PERCORSO FORMATIVOFORMATIVO

Dopo: Teoria cellulareDopo: Teoria cellulare

Cellule procariote ed eucarioteCellule procariote ed eucariote

PREQUISITI:PREQUISITI: Conoscere la struttura e le funzioni delle Conoscere la struttura e le funzioni delle

biomolecolebiomolecole Conoscenza dei principi della microscopiaConoscenza dei principi della microscopia

OBIETTIVI OBIETTIVI Conoscere la struttura della membranaConoscere la struttura della membrana Conoscere la funzione dei fosfolipidi, del Conoscere la funzione dei fosfolipidi, del

colesterolo e delle proteine di membranacolesterolo e delle proteine di membrana Comprendere il modello a mosaico fluidoComprendere il modello a mosaico fluido Conoscere le funzioni fondamentali della Conoscere le funzioni fondamentali della

menbrana plasmaticamenbrana plasmatica Descrivere il fenomeno della diffusione e Descrivere il fenomeno della diffusione e

dell’osmosidell’osmosi

Natura chimica della membranaNatura 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 membranaMolecola di fosfolipide di membrana

E’ il principale componente delle membrane cellulari

E’ il principale componente delle membrane cellulari

Ne determina le proprietà fondamentali

Ne determina le proprietà fondamentali

Ogni tipo di molecola lipidica di membrana ha un’estremità idrofilica (polare) ed una idrofobica (apolare).

E’ una molecola anfipaticaE’ una molecola anfipatica

La membrana plasmaticaLa membrana plasmatica

Le molecole di fosfolipidi formano Le molecole di fosfolipidi formano spontaneamente, in acqua, un doppio stratospontaneamente, in acqua, un doppio strato Le estremità idrofiliche (polari) sono rivolte Le estremità idrofiliche (polari) sono rivolte

verso l’esternoverso l’esterno Le estremità idrofobiche (apolari) formano Le estremità idrofobiche (apolari) formano

uno strato interno compreso tra le estremità uno strato interno compreso tra le estremità idrofilicheidrofiliche

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 membranaimpermeabile alle piccole molecole solubiliin acqua e mantiene la membrana flessibilein un ampio intervallo di temperature

Funzioni della membranaFunzioni della membrana::

Delimita e separa la cellula dal mondo Delimita e separa la cellula dal mondo esternoesterno

Consente lo scambio di sostanze con Consente lo scambio di sostanze con l’ambiente esternol’ambiente esterno ingresso sostanze nutritizieingresso sostanze nutritizie uscita scorieuscita scorie

RegolareRegolare volume cellularevolume cellulare composizione internacomposizione interna

Permeabilità della membranaPermeabilità della membrana Consente il passaggio per diffusione diConsente il passaggio per diffusione di::- acqua- acqua

- molecole non polari- molecole non polari E’ una barriera per la maggior parte delle E’ una barriera per la maggior parte delle

molecole polarimolecole polari

PassivoPassivo Diffusione sempliceDiffusione semplice membrana permeabilemembrana permeabile proteina canaleproteina canale

FacilitatoFacilitato proteina trasportatriceproteina trasportatrice

AttivoAttivo

TrasportoTrasporto

per gradiente elettrochimico

contro gradiente elettrochimico

MEZZI E STRUMENTIMEZZI E STRUMENTI Libro di testoLibro di testo Strumenti di laboratorioStrumenti di laboratorio LavagnaLavagna Pc e/o lavagna luminosaPc e/o lavagna luminosa Questionari predefinitiQuestionari predefiniti

METODOMETODO

Lezione frontaleLezione frontale Lezione interattivaLezione interattiva Momenti operativi con semplici esperienze Momenti operativi con semplici esperienze

di laboratoriodi laboratorio

SCANSIONE TEMPORALESCANSIONE TEMPORALE

2 ore2 ore Morfologia e Morfologia e composizione membrana composizione membrana cellulare, diffusione ed cellulare, diffusione ed osmosiosmosi

Lezioni frontali con Lezioni frontali con l’ausilio di l’ausilio di Powerpoint Powerpoint

2 ore2 ore OsmosiOsmosi Esperimenti in Esperimenti in laboratoriolaboratorio

1 ora1 ora Verifica in classeVerifica in classe Prova scritta costituita da Prova scritta costituita da domande a risposta domande a risposta multipla, domande aperte multipla, domande aperte e chiuse;e chiuse;

Osmosi nella patataOsmosi nella patata L'osmosi è un fenomeno fisico per cui due liquidi che hanno L'osmosi è un fenomeno fisico per cui due liquidi che hanno

concentrazioni diverse e sono separati da una membrana semimpermeabile concentrazioni diverse e sono separati da una membrana semimpermeabile tendono ad equilibrare le loro concentrazioni; l'acqua attraversa la tendono ad equilibrare le loro concentrazioni; l'acqua attraversa la membrana semimpermeabile passando dalla soluzione più diluita alla membrana semimpermeabile passando dalla soluzione più diluita alla soluzione più concentrata.soluzione più concentrata.

materiali: materiali: due vaschette, una patata, zucchero, inchiostro, acqua.due vaschette, una patata, zucchero, inchiostro, acqua. procedimento: procedimento: Dividere una patata in due metà; scavare le mezze patate e 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 in una mettervi dello zucchero sciolto in un po' d'acqua mentre nell'altra mettervi solo l'acqua. mettervi solo l'acqua. Mettere la mezza patata contenente la soluzione zuccherata in una Mettere la mezza patata contenente la soluzione zuccherata in una vaschetta contenente inchiostro diluito in acqua e l'altra mezza patata con vaschetta contenente inchiostro diluito in acqua e l'altra mezza patata con solo l'acqua in una vaschetta contenente zucchero e inchiostro e acqua. 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 laboratorioProva di laboratorio

1°

2°

3°

4°

OSMOSI NELL'ELODEAOSMOSI NELL'ELODEA

Materiale occorrente:Materiale occorrente:- Elodea Canadensis- Elodea Canadensis- Microscopio- Microscopio- Cloruro di sodio (sale da cucina)- Cloruro di sodio (sale da cucina)- Vetrini- Vetrini

Procedimento:Procedimento:- Preparare un vetrino con una fogliolina di Elodea - Preparare un vetrino con una fogliolina di Elodea (Preparare un secondo vetrino con una fogliolina di (Preparare un secondo vetrino con una fogliolina di Elodea. Aggiungere una goccia di acqua e sale.)Elodea. Aggiungere una goccia di acqua e sale.)- Osservare al microscopio. - Osservare al microscopio.

Vetrino con una fogliolina di ElodeaLe cellule appaiono verdi in modo uniforme e si vedono bene anche i cloroplasti.

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.

Nome: Cognome: Classe: Data:

OSMOSI NELLA PATATA

Materiale utilizzato durante l’esercitazione: due vaschette, una patata, zucchero, inchiostro, acqua Descrivi quello che hai osservato durante l’ esperienza di laboratorio

Prova a dare una spiegazione sintetica di quanto successo:

Nome: Cognome: Classe: Data:

OSMOSI NELL'ELODEA Materiale utilizzato durante l’esercitazione: Elodea Canadensis, un microscopio, Cloruro di sodio (sale da cucina),vetrini Descrivi quello che hai osservato al microscopio: Prima dell’aggiunta di acqua e sale: Dopo:

Prova a dare una spiegazione sintetica di quanto successo:

VERIFICA

1) La membrana plasmatici è costituita da fosfolipidi

fosfolipidi e carboidrati fosfolipidi e glicogeno fosfolipidi e proteine fosfolipidi, carboidrati e proteine

2) Qual è la diversa collocazione delle proteine intrinseche e di quelle

estrinseche?

Quale tipo di bevanda dovrebbe assumere un atleta che sta sudando notevolmente per lo sforzo: ipertonica ipotonica iso tonica Spiega perché: