54576 - CITOLOGIA E ISTOLOGIA (A-L)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede conoscenze sulle caratteristiche della cellula animale, della correlazione fra struttura e funzione e del differenziamento cellulare. Inoltre, lo studente è in grado di riconoscere, mediante osservazione al microscopio ottico, gli organuli cellulari e i diversi tipi di tessuti animali.

Contenuti

Scopo del Corso di Citologia ed Istologia e finalità formative per biologi.

Prof. Lorenzo Alibardi

Il mio corso mira a fornire informazioni scientifiche che permettano allo studente di comprendere cosa sia la cellula come unità minima di attività vitale, di quali molecole e strutture si componga, di come funzioni e si riproduca, di come si associ con altre cellule diversificandosi in aggregazioni specifiche chiamate tessuti e di come tutto questo si sia evoluto nel tempo.

La trattazione scelta per la parte citologica (cellula) utilizza varie informazioni molecolari sulla composizione e funzionamento dei diversi organelli cellulari, con particolare enfasi ai processi genetici (duplicazione, trascrizione e moltiplicazione cellulare) e del differenziamento cellulare. Queste informazioni sono la base conoscitiva per il successivo studio dei tessuti che saranno esaminati seguendo la loro derivazione embrionale.

La presentazione dei tessuti (istologia) farà ampio utilizzo di sezioni istologiche e microfotografie al microscopio elettronico onde illustrare le principali caratteristiche dei vari tessuti. Nella trattazione dei tessuti verrà in particolare posta enfasi sul sangue e cellule immunitarie onde far comprendere sufficientemente agli studenti che cosa significhi lo stato di immunità e la sua durata nella vita dei vertebrati.

Il mio corso deriva da una scelta degli argomenti e di stile espositivo personali, derivati da considerazioni sulle più importanti ed essenziali informazioni di biologia cellulare e dei tessuti che studenti universitari novelli dovrebbero sapere. Tali informazioni dovrebbero restare scolpite nelle giovani menti e potranno quindi servire per la miglior comprensione possibile dei corsi successivi che richiedono tali conoscenze ma anche per la comprensione critica che le conoscenze derivate dalla ricerca scientifica moderna porranno sempre più frequentemente ai futuri cittadini del mondo.

I testi consigliati rappresentano utili aiuti alla comprensione dei vari argomenti che tratto ma il mio corso segue una linea espositiva originale, come indicato dalle numerose diapositive create e che fanno ampio uso di illustrazioni, disegni e immagini al microscopio ottico ed elettronico che ritengo importanti per la comprensione della materia. Risulta peraltro utile anche la conoscenza base della lingua inglese onde capire alcuni tratti­­ del corso.

Programma del corso di CITOLOGIA E ISTOLOGIA per Scienze Biologiche (A-L). Prof. Lorenzo Alibardi

CITOLOGIA: Teoria Cellulare, tipi, dimensioni e composizione chimica delle cellule. Microscopi ottici ed elettronici, fissazione, istochimica, osservazione ed interpretazione delle sezioni microscopiche. Virus, cellule procariotiche ed eucariotiche (protozoi, alghe, piante, funghi, animali).

-Membrana cellulare di procarioti ed eucarioti: aspetto ultrastrutturale e composizione molecolare (glucidi, lipidi, proteine ed enzimi), proteine di membrana e loro funzione nei processi di trasporto, recettoriale, giunzione e comunicazione.

-Citoplasma: citosol, acqua e ioni, autoradiografia e metabolismo, centrifugazione differenziale, ATP e NAD, glicogeno e glicolisi, fermentazioni. Ribosomi liberi e legati al reticolo endoplasmico, RNAs, ribosomi procariotici ed eucariotici, Codice genetico e fasi della sintesi proteica, mutazioni, modificazioni post-traduzionali delle proteine, chaperoni e targeting cellulare. Reticolo endoplasmico rugoso: aspetti ultrastrutturali, targeting dai ribosomi (sequenza segnale), glicosilazione ed elaborazione delle glicoproteine secretorie. Reticolo endoplasmico liscio e sintesi dei lipidi. Apparato del Golgi: ultrastruttura e modificazione delle glicoproteine, targeting. Lisosomi: formazione, segregazione degli enzimi litici a loro attivazione, lisosomi secondari ed endosomi. Endocitosi: pinocitosi e fagocitosi, targeting cellulare e trasporto tramite vescicole. Proteasona. Citoscheletro (actina, tubulina, filamenti intermedi), immunocitochimica, Microvilli, ciglia e flagelli: assonema, composizione ed attività. Mitocondri: aspetti ultrastrutturali, biogenesi ed attività biochimiche, metabolismo ossidativo, ciclo di Krebs, catabolismo da lipidi (beta-ossidazione) ed amino acidi (deaminazione), catena respiratoria, pompe protoniche e sintesi di ATP. Perossisomi: biogenesi ed attivita metaboliche.

-Nucleo: variazioni morfologiche, membrana, pori nucleari, nucleolo, cromosomi ed organizzazione della cromatina (eu- ed etero-cromatina), Istoni e composizione del DNA, struttura del gene, duplicazione del DNA: meccanismo ed enzimi coinvolti, riparazione, telomeri e telomerasi. Sintesi di RNAs. Nucleolo, formazione di rRNA e ribosomi. Trascrizione di mRNA e sua regolazione nei procarioti ed aucarioti, fattori e complesso di trascrizione; introni ed esoni, splicing, maturazione del mRNA. Ibridazione in situ per studiare l’espressione genica. Sintesi e maturazione di tRNA. Controllo della trascrizione canonico e tramite piccoli-RNA non-codificanti. Morte cellulare (apoptosi e necrosi). Ciclo cellulare e suo controllo (fattori di crescita, oncogeni e cicline). Mitosi e meccanismo di dissoluzione nucleare, separazione e migrazione dei cromosomi, citodieresi. Gonadi e meiosi, differenziamento. Origine della cellula e dei­ tessuti.

ISTOLOGIA: Tessuto epiteliale e giunzioni cellulari (epiteli di diversa derivazione embriologica, epidermide e pelo, melanociti, vasi, dotti escretori e genitali, vie polmonari ed intestinali). Origine e struttura delle ghiandole esocrine (cutanee e associate al sistema digerente, pancreas e fegato). Ghiandole endocrine e loro origine, meccanismi ormonali e cenni funzionali. Tessuto nervoso: istogenesi delle cellule neurali e gliali, caratteristiche morfologiche e citologiche dei neuroni (proiettivi ed associativi) e della glia (ependima, astrociti, oligodendrociti e microglia). Sistema nervoso somatico ed autonomo. Impulso nervoso, mielina, sinapsi e neurotrasmettitori. Cellule gliali e loro ruoli. Origine e struttura delle cellule sensoriali generali e speciali (olfatto, vista, gusto, udito, sensazioni esterocettive). Origine e formazione dei tessuti connettivi e loro cellule, fibroblasti e matrice extracellulare (collageni, proteoglicani e glicoproteine extracellulari), tessuti connettivi lassi e densi; macrofagi e mastociti, tessuto adiposo (bianco e bruno) e suo metabolismo. Origine e formazione del sangue e dei vasi sanguigni (arterie, vene e capillari). Plasma, tipi cellulari e loro funzione (eritrociti e gruppi sanguigni; leucociti ed infiammazione; piastrine e coagulazione). Emopoiesi e stimoli emopoietici. Sistema immunitario: organizzazione degli organi linfoidi (vasi linfatici, linfonodi, milza, timo, borsa di Fabrizio e midollo osseo); immunità innata, linfociti B, anticorpi e origine della variabilità. Risposta immunitaria umorale nei linfonodi. Tipi di anticorpi. Linfociti T, complesso di isto-compatibilità I e II. Timo e istruzione al self. Origine e struttura della cartilagine (ialina, elastica e fibrosa) e del tessuto osseo, ossificazione membranosa ed endocondrale, mineralizzazione, rimodellamento osseo ed osteoclasti. Denti Tessuto muscolare, istogenesi e tipi di cellule muscolari, organizzazione molecolare e meccanismo della contrazione, giunzione neuromuscolare e ruolo del calcio; tipi di muscoli; tessuto liscio e sua contrazione, muscolo cardiaco e tessuto di conduzione.

Esercitazioni: Studio e interpretazione di immagini ottenute al microscopio elettronico relative ai vari organelli cellulari nei diversi tipi cellulari. Descrizione ed osservazione al microscopio ottico di preparati microscopici esemplificativi dei vari tessuti (epiteliale, ghiandolare, connettivo, cartilagineo, osseo, sangue e tessuto nervoso).

Testi/Bibliografia

-Appunti dalle lezioni (fondamentale)

-Sadava et al. et al.: Elementi di Biologia e genetica, Zanichelli (per Citologia)

-Colombo-Olmo. Cellula e Tessuti. Edi-Ermes (per citologia e istologia) 

-Cross e Mercer: Ultrastruttura delle cellule e tessuti, Zanichelli (opzionale x chi è interessato)

 

Metodi didattici

L'insegnamento si compone di 8 cfu, di cui 7 cfu di lezioni frontali erogati in presenza in aula e on line mediante piattaforma Microsoft Teams e 1 cfu, corrispondende a 12 ore, di attività in laboratorio. Le lezioni pratiche in laboratorio permettono allo studente di sviluppare la capacità di riconoscere le principali caratteristiche strutturali delle cellule e dei tessuti descritte durante le lezioni frontali.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova d'esame mira a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi formativi:
- conoscenze delle caratteristiche della cellula animale
- conoscenze della correlazione fra struttura e funzione cellulare
- conoscenze sul morfologia dei vari tessuti animali.

Per sostenere la prova d'esame è necessaria l'iscrizione tramite ALMA-esami, nel rispetto inderogabile delle scadenze previste.

L'esame finale consta di una prova o scritta o prova orale o da entrambe in dipendenza dalla situazione contingente.

 

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC, microscopi

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Lorenzo Alibardi