General physiology and animal physiology
A.A. 2022/2023
Obiettivi formativi
Questo insegnamento si propone di fornire allo studente una insieme delle conoscenze dei principi fisici e dei meccanismi molecolari che sono alla base della regolazione dell'omeostasi delle cellule. Il contenuto del corso ed il metodo scientifico con cui vengono trattati i diversi argomenti fornisce i mezzi per poter comprendere le regolazioni fisiologiche dei tessuti e organi con funzioni diverse, partendo da meccanismi comuni. Questo alla fine consente di comprendere in modi integrato la fisiologia dell'intero organismo animale.
Risultati apprendimento attesi
Alla fine del corso, lo studente:
- avrà acquisito solide competenze relative ai principi fisici che regolano l'omeostasi cellulari, basate su valutazioni quantitative dei fenomeni fisiologici;
- avrà sviluppato una visione critica che gli permetterà di applicare questi principi base a funzioni più complesse che regolano l'omeostasi dei tessuti e degli organi e quindi l'omeostasi dell'organismo animale.
- avrà acquisito solide competenze relative ai principi fisici che regolano l'omeostasi cellulari, basate su valutazioni quantitative dei fenomeni fisiologici;
- avrà sviluppato una visione critica che gli permetterà di applicare questi principi base a funzioni più complesse che regolano l'omeostasi dei tessuti e degli organi e quindi l'omeostasi dell'organismo animale.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Fisologia delle membrane biologiche
Caratteristiche morfo-funzionali delle membrane cellulari
Caratteristiche funzionali degli scambi attraverso le membrane. L'ambiente citoplasmatico
Trasporti attivi e passivi delle membrane cellulari
Il potenziale chimico ed elettrico a cavallo della membrana
Meccanismi del trasporto di sostanze neutre, ioni, acqua e composti organici
Integrazione funzionale dei messaggi elettrici e chimici
Fisiologia cellulare e molecolare dell'eccitabilità cellulare
Il neurone
Il potenziale d'azione
La Teoria di Hodgkin e Huxley
Generazione del segnale elettrico e la sua propagazione
Biofisica dei canali ionici
Recettori metabotropici e ionotropici. Il sistema dei secondi messaggeri
Comunicazione tra cellule: stimolazione chimica e elettrica
Sinapsi elettriche e chimiche
Segnali neuronali e la loro integrazione
Modalità di comunicazione nel sistema nervoso: il "firing" neuronale
Principi funzionali della memoria cellulare: LTP e LTD
La cellula muscolare: scheletrico, liscio e cardiaco
Il muscolo scheletrico
La giunzione neuro-muscolare
L'accoppiamento eccitazione contrazione
Meccanismo di base della contrazione muscolare
L'ipotesi di Huxely: i filamenti slittanti
Biomeccanica del muscolo scheletrico: contrazioni isometriche e isotoniche
Il muscolo liscio
Organizzazione e funzioni cellulari
Distribuzione e funzione delle proteine contrattili
La peristalsi
Il muscolo cardiaco
Il potenziale d'azione cardiaco
Le correnti ioniche della cellula cardiaca
Le basi cellulo-molecolari dell'autoritmicità
Modulazione dell'eccitabilità cardiaca
La trasduzione di segnali estermi in cellule nervose sensoriali
Fisiologia delle cellule sensibili alla luce nell'occhio
Fisiologia delle cellule del sistema auditivo
L'organizzazione del sistema olfattivo
Il sistema gustativo
Recettori del tatto e dolore a livello
Processi di assorbimento/secrezione nel rene
Organizzazione del nefrone
Filtrazione glomerulare
Meccanismi di riassorbimento e secrezione tubulare
Caratteristiche morfo-funzionali delle membrane cellulari
Caratteristiche funzionali degli scambi attraverso le membrane. L'ambiente citoplasmatico
Trasporti attivi e passivi delle membrane cellulari
Il potenziale chimico ed elettrico a cavallo della membrana
Meccanismi del trasporto di sostanze neutre, ioni, acqua e composti organici
Integrazione funzionale dei messaggi elettrici e chimici
Fisiologia cellulare e molecolare dell'eccitabilità cellulare
Il neurone
Il potenziale d'azione
La Teoria di Hodgkin e Huxley
Generazione del segnale elettrico e la sua propagazione
Biofisica dei canali ionici
Recettori metabotropici e ionotropici. Il sistema dei secondi messaggeri
Comunicazione tra cellule: stimolazione chimica e elettrica
Sinapsi elettriche e chimiche
Segnali neuronali e la loro integrazione
Modalità di comunicazione nel sistema nervoso: il "firing" neuronale
Principi funzionali della memoria cellulare: LTP e LTD
La cellula muscolare: scheletrico, liscio e cardiaco
Il muscolo scheletrico
La giunzione neuro-muscolare
L'accoppiamento eccitazione contrazione
Meccanismo di base della contrazione muscolare
L'ipotesi di Huxely: i filamenti slittanti
Biomeccanica del muscolo scheletrico: contrazioni isometriche e isotoniche
Il muscolo liscio
Organizzazione e funzioni cellulari
Distribuzione e funzione delle proteine contrattili
La peristalsi
Il muscolo cardiaco
Il potenziale d'azione cardiaco
Le correnti ioniche della cellula cardiaca
Le basi cellulo-molecolari dell'autoritmicità
Modulazione dell'eccitabilità cardiaca
La trasduzione di segnali estermi in cellule nervose sensoriali
Fisiologia delle cellule sensibili alla luce nell'occhio
Fisiologia delle cellule del sistema auditivo
L'organizzazione del sistema olfattivo
Il sistema gustativo
Recettori del tatto e dolore a livello
Processi di assorbimento/secrezione nel rene
Organizzazione del nefrone
Filtrazione glomerulare
Meccanismi di riassorbimento e secrezione tubulare
Prerequisiti
Si raccomanda caldamente agli studenti di aver passato gli esami di matematica e fisica prima di seguire questo corso.
Metodi didattici
Gli studenti sono avvisati che la presenza alle lezioni è fortemente consigliata. Il ragionamento logico deduttivo e interattivo sarà il filo conduttore che caratterizza tutto il corso. Il tema centrale del corso sarà il "tempo". Una particolare attenzione sarà rivolta alla comprensione della dinamica dei diversi meccanismi fisiologici.
Materiale di riferimento
V. Taglietti, C. Casella, Principi di Fisiologia e Biofisica della cellula. ed. EDISES.
M. Mazzanti, E. Mancinelli. Meccanismi di base nella Fisiologia Cellulare. ed. EDISES
M. Mazzanti, E. Mancinelli. Meccanismi di base nella Fisiologia Cellulare. ed. EDISES
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una discussione sugli argomenti trattati durante le lezioni. Dato che questo è un corso fi Fisiologia e non di lingua inglese, gli studenti che vogliono possono chiedere di fare l'esame in italiano
Docente/i