Corso di Laurea in: Tutela e benessere animale
Anatomia comparata degli
animali
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Corso di Laurea in Tutela e Benessere Animale
Corso integrato di Anatomia Comparata degli
Animali
Unità 1.1
Citologia
http://www.anatomy.univr.it/giuseppe/didattica/istoppt.htm
Argomenti
• Introduzione cellula
• Citoscheletro
• Membrana plasmatica
• Reticolo
• Golgi
• Mitocondri
• Nucleo
Le cellule…
… sono le unità costitutive delle piante
e degli animali
… sono prodotte dalla suddivisione di preesistenti
cellule
… sono le più piccole unità che svolgono tutte le
funzioni fisiologiche vitali
… mantengono la propria omeostasi
La tendenza dei sistemi
fisiologici a stabilizzare
le condizioni interne
Una cellula
“tipica”
tutte le cellule
possiedono una
membrana e un
corredo di organelli
sostanzialmente
comune a tutti i tipi
cellulari
Come fa la cellula ad assumere e conservare un particolare
assetto strutturale?
MEDIANTE IL CITOSCHELETRO
Componenti del citoscheletro
•
•
•
•
Microfilamenti
Filamenti intermedi
Filamenti spessi
Microtubuli
Citoscheletro
Filamenti intermedi
Membrana cellulare
Reticolo endoplasmico
Microfilamenti
Microtubuli
Mitocondrio
Microfilamenti: actina.
Filamenti intermedi:
di cheratina (detti anche tonofilamenti);
di desmina; di vimentina;
neurofilamenti; filamenti gliali .
Microtubulo (esempio: il ciglio contiene
un citoscheletro a base di microtubuli)
Membrana plasmatica: struttura
• Composta principalmente di
– Fosfolipidi
– Proteine
– Glicolipidi
– Colesterolo
• Precisa organizzazione strutturale
– Doppio strato fosfolipidico
– Proteine intrinseche ed estrinseche
intra-extra
• la membrana plasmatica separa l’interno
della cellula dallo spazio extracellulare
• il fluido che riempie la cellula (citosol) ha
una composizione diversa dal fluido
extracellulare
compartimenti
rappresentazione
schematica della
sezione di una
cellula; sono
evidenziate alcune
componenti
cellulari
fondamentali.
il disegno mette in
evidenza la presenza
di membrane (simili
al plasmalemma)
anche all’interno
della cellula
Funzioni del reticolo endoplasmatico liscio (formato da sistemi “chiusi”
di tubuli e sacculi, chiamati cisterne).
• Tutte le cellule
– Sintesi di lipidi di membrana (colesterolo e
fosfolipidi)
• Nelle gonadi: sintesi di
– Testosterone
– Estrogeni
– Progesterone
• Nel surrene: sintesi di ormoni corticosurrenali
• Nel muscolo (reticolo sarcoplasmatico) : accumulo di Ca++.
• Nel fegato:
Detossificazione di composti organici
Barbiturici
Etanolo
….
Ribosomi liberi e ribosomi legati
Le proteine sintetizzate nel RER sono trasferite al
complesso di Golgi dove sono modificate
(glicosilate) e impacchettate.
Interazione fra
ribosomi e RER
Mitocondrio
il nucleo, qui
rappresentato dall’area
blu (contiene
cromatina), occupa la
parte centrale della
cellula
il nucleo
cromatina
ETEROCROMATINA
- DNA “compattato”
- funzionalmente
INATTIVO
itosol
il nucleolo…
Membrana nucleare
EUCROMATINA
- DNA “disperso”
- funzionalmente
ATTIVO
IL NUCLEOLO: corpo basofilo contenente anse di DNA appartenenti a diversi cromosomi. Ogni
ansa contiene geni che codificano l’RNAr e che rappresentano l’organizzatore nucleolare.
il nucleolo è il
centro di sintesi
e aggregazione
delle subunità
ribosomali
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Corso integrato di Anatomia Comparata degli
Animali
Unità 1.2
Istologia
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Tessuto epiteliale : di rivestimento e ghiandolare
Tessuto epiteliale di rivestimento:
alcune localizzazioni
•
•
•
•
pelle
vie aeree
canale digerente
cavità del cuore e dei vasi
sanguigni e linfatici
• vie uro-genitali
• cavità sierose
• ecc…
caratteristiche generali degli epiteli di
rivestimento
• sono costituiti da uno o più strati di cellule che formano una
barriera con proprietà specifiche
• hanno sempre una superficie libera esposta verso
l’ambiente esterno o verso una cavità o un condotto
• sono costituiti da cellule fittamente stipate e da scarso
materiale extracellulare
• sono privi di vascolarizzazione
• poggiano sempre su una membrana basale che li separa
dal tessuto connettivo
specializzazioni di membrana
• le diverse superfici delle cellule epiteliali
(apicale, basale, laterali) possono
presentare una varietà di specializzazioni
di membrana.
• superficie apicale: ciglia,microvilli
classificazione degli epiteli di rivestimento
in base alla stratificazione
in base alla morfologia
delle cellule
– Monostratificati o semplici
(incluso il caso speciale degli
e. pseudostratificati)
– pavimentosi
– pluristratificati
(incluso il caso speciale degli
e. di transizione)
– cilindrici o
batiprismatici
– cubici o isoprismatici
Tessuto epiteliale ghiandolare
gli elementi secernenti nelle ghiandole
(parenchima) sono cellule epiteliali
le ghiandole, tuttavia, sono costituite anche
da altri tessuti, di supporto (stroma)
Ghiandole
esocrine
endocrine
• secrezioni riversate
all’interno di un
organo cavo o
all’esterno
dell’organismo
• secrezioni riversate
nel flusso
sanguigno
• agiscono localmente
• agiscono su organi
“bersaglio” a
distanza
meccanismi di secrezione ghiandolare
meccanismi di secrezione esocrina
merocrina
apocrina
secrezione
endocrina
olocrina
sangue
Tipi di ghiandole
• Ghiandole unicellulari
– Singole cellule secernenti nell’ambito di un
tessuto epiteliale
(cellule caliciformi mucipare)
• Ghiandole pluricellulari
– Veri e propri organi
contenenti epiteli
ghiandolari
Classificazione strutturale delle ghiandole esocrine
• Semplici
– Una o più unità secernenti connesse alla
superficie dell’epitelio o direttamente o
per mezzo di un dotto non ramificato
• Composte
– Il dotto escretore principale si ramifica in
condotti di calibro progressivamente
decrescente che terminano con
l’adenomero
(unità secernente)
TESSUTO CONNETTIVO
varietà di tessuto connettivo
• si distinguono diversi tipi in base alla
abbondanza relativa e alla disposizione
delle fibre extracellulari
• alle differenze istologiche corrispondono
specifiche proprietà funzionali e quindi
ruoli fisiologici
in che senso i tessuti connettivi
“connettono”?
• connessione meccanica
– ancorare tessuti fra loro
– sostenere e proteggere organi
• connessione funzionale
– consentire e facilitare il transito di:
• sostanze (nutrizione, metabolismo)
• cellule (difesa immunitaria)
Tessuti connettivi in senso lato
PROPRIAMENTE DETTI
LASSO
Rete fibrosa lassa,
abbondante matrice amorfa
DENSO (regolare e irregolare)
Fibre densamente impacchettate,
relativamente poca matrice amorfa
SANGUE
Contenuto nell’apparato circolatorio
LIQUIDI
LINFA
Contenuta nel sistema linfatico
CARTILAGINE
Matrice gelatinosa solida
DI SOSTEGNO (solidi)
OSSO
Matrice cristallina
Componenti del tessuto connettivo
1. cellule
2. matrice extracellulare
1.
sostanza fondamentale amorfa
2.
fibre di natura proteica
1. fibre collagene
2. fibre reticolari
3. fibre elastiche
Sostanza fondamentale amorfa
• soluzione molto viscosa caratterizzata dalla
presenza di macromolecole a base di proteine e
polisaccaridi
• molto permeabile alla diffusione di metaboliti,
consente anche la migrazione delle cellule
immunitarie
• la sua permeabilità dipende dal grado di idratazione,
che può aumentare notevolmente in caso di
– edema
– infiammazione
Cellule del connettivo propriamente
detto
• Fisse
– Fibroblasti
– Macrofagi fissi
– Adipociti
– Melanociti
• Migranti
– Macrofagi liberi
– Mastociti
– Linfociti
– Microfagi
(granulociti
neutrofili ed
eosinofili
– Plasmacellule
Sangue
• Tessuto connettivo
a carattere fluido, racchiuso in
un sistema di canali
comunicanti
(vasi arteriosi e venosi)
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come gli
altri
connettivi in
senso lato…
il sangue è
un tessuto
di origine
mesenchimale
Globulo
rosso
Aspetto morfologico:
• a “disco biconcavo”;
• anucleato
8 µm
Ricambio dei globuli rossi
• perdita di mitocondri, ribosomi, reticolo
endoplasmatico e nucleo durante il
differenziamento
• mancando di dispositivi di sintesi, il GR
diventa rapidamente senescente…
• …e viene distrutto da cellule fagocitarie
dopo circa 120 giorni dall’entrata in circolo
nell’uomo….
• Nel maiale…. dopo 60 gg
• Nel bovino adulto……dopo 160 gg
Classificazione dei leucociti
• Granulari (granulociti)
– Presentano voluminose inclusioni
citoplasmatiche
– Si dividono in:
• Neutrofili
• Eosinofili
• Basofili
• Agranulari (agranulociti)
– Si distinguono:
• Monociti
• Linfociti
La maggior parte dei
leucociti si trova al di fuori
del circolo ematico
(principalmente nel
connettivo lasso e nel
tessuto linfatico) ed
escono dal circolo per:
•
chemiotassi (attirati da specifici
stimoli chimici , si dirigono verso
aree di invasione o lesione);
diapedesi (sono in grado di
fuoriuscire dal circolo ematico);;
capacità di movimento ameboide
Tessuto cartilagineo
-proprietà della cartilagine
• tessuto solido (di sostegno), più flessibile
ma meno duro e resistente dell’osso
• resiste alla compressione, assorbe
elasticamente le sollecitazioni meccaniche
e riduce gli attriti nelle articolazioni
• avascolare
• mantiene la pervietà delle vie aeree
• “guida” lo sviluppo dello scheletro osseo
la cartilagine
nell’individuo adulto, la cartilagine si trova nel…
•
•
•
•
•
•
•
Orecchio esterno
Naso
Laringe
Trachea e bronchi
Superfici articolari
Cartilagini costali
……………..
•
•
TIPI DI CARTILAGINE
Ialina (la più diffusa)
– “vetrosa”, traslucida, bianco-bluastra, relativamente elastica
Elastica
– giallastra, opaca, flessibile ed elastica
Fibrosa
– forma di transizione fra connettivo denso e cartilagine
•
•
Tessuto osseo
• Forma specializzata di connettivo caratterizzata
dalla mineralizzazione (principalmente fosfato di
calcio e carbonato di calcio sotto forma di cristalli di
idrossiapatite) della matrice extracellulare che
conferisce al tessuto una notevole resistenza e
durezza
• L’osso è al contempo resistente e leggero
• Non è un tessuto statico:
è invece soggetto a rimodellamento e
rinnovamento per l’intera durata della vita
componenti del tessuto osseo
(come gli altri connettivi)
• cellule specializzate
(preosteoblasti, osteoblasti, osteociti,
osteoclasti)
• fibre extracellulari
(collagene)
• sostanza o matrice fondamentale
(caratterizzata dal deposito di sali di calcio e
dalla carenza di acqua)
Un tipico osso lungo
epifisi
OSSO SPUGNOSO
- trabecole o spicole
- cavità midollari (midollo emopoietico)
OSSO COMPATTO
- osteoni
- lamelle interstiziali e circonferenziali
CAVITÀ MIDOLLARE CENTRALE
- tessuto adiposo
diafisi
epifisi
osso lamellare
canale di Volkmann
lamella
circonferenziale
esterna
lamelle
interstiziali
osteone
corticale
canale di
Havers
cavità
midollare
endostio
periostio
periostio
• le ossa sono rivestite da una membrana
connettivale riccamente vascolarizzata: periostio
• durante lo sviluppo dell’osso e nel corso della
riparazione di fratture, la superficie a contatto
con l’osso, è invasa da uno strato di osteoblasti
proliferanti e con proprietà osteogeniche
• nell’adulto, e in assenza di lesioni, gli osteoblasti
diventano quiescenti, indistinguibili dai fibroblasti
della membrana connettivale
4 tipi di cellule
tre stadi
evolutivi
della
periostio
stessa
cellula
osteoblasto
osteoide
matrice ossea
mineralizzata
canalicolo
osseo
fibre collagene
preosteoblasto
osteoclasto:
cellula derivante
osteoclasto
dalla linea
monocitoorletto
increspato
macrofagica
lacuna di Howship
osteocito
aumento di dimensioni dell’osso
• diametro
– apposizione di nuovo osso di origine periostale
– creste di osso neoformato inglobano vasi
sanguigni longitudinali, fondendosi intorno ad
esso e formando gli osteoni
• lunghezza
– sostituzione di cartilagine con osso a livello
della metafisi (fisi)
– il tessuto cartilagineo sul lato epifisario continua
ad accrescersi, mentre quello diafisario viene
invaso da nuovo osso
Tessuto muscolare
Muscolo
• costituito da:
– “cellule” muscolari,
responsabili della contrazione
– involucri connettivali che nutrono il
muscolo e lo ancorano al sistema
scheletrico
• ne esistono 3 tipi:
– scheletrico
– cardiaco
– liscio
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involucri connettivali del muscolo
striato
• dall’esterno all’interno:
– l’epimisio avvolge l’intero muscolo
– il perimisio avvolge un fascio di fibre all’interno del
muscolo
– l’endomisio avvolge una singola fibra muscolare
• le fibre collagene dei diversi involucri si
fondono le une nelle altre e all’estremità del
muscolo formano il tendine
Fibra muscolare scheletrica
• è un sincizio polinucleato
(massa citoplasmatica dotata di numerosi
nuclei che deriva dalla fusione, durante lo
sviluppo, di cellule progenitrici
mononucleate)
• è una cellula di dimensioni notevolissime
– diametro 50-60 µm
– lunghezza anche fino a 10 cm
cos’è la striatura trasversale?
• per comprenderlo, è
necessario studiare
l’ultrastruttura della
fibra muscolare…
F: nucleo di fibroblasto; N: nucleo di fibra muscolare;
I: banda I del sarcomero; A: banda A del sarcomero.
fibra muscolare e miofibrille
nucleo
ciascuna miofibrilla
presenta il pattern di
striatura trasversale
miofibrille
miofibrille
sarcomero
banda I
linea Z
banda A
banda H
banda I
linea M
linea Z
sarcomero e miofilamenti
esistono due tipi di miofilamenti:
- spessi: miosina (riquadro blu in basso)
- sottili: actina (riquadro blu in alto)
actina e miosina
coda della miosina
testa della miosina
spaccato di fibra muscolare scheletrica
Placca neuromuscolare
Muscolo striato cardiaco
• elementi cellulari più piccoli e
mononucleati (non sincizi)
• Le cellule sono unite le une alle altre
attraverso i dischi intercalari
• Le cellule spesso si biforcano, creando
una rete tridimensionale; abbondanti
mitocondri
• Le proteine contrattili sono allineate in
modo regolare, creando sarcomeri simili
a quelli del muscolo scheletrico
• La contrazione del muscolo cardiaco
NON è sotto il controllo della volontà
Muscolo liscio
• cellule fusiformi, mononucleate
• prive di striatura trasversale
(le proteine contrattili non sono allineate
come nella fibra muscolare scheletrica e
cardiaca)
• il controllo della contrazione è
indipendente dalla volontà
Suddivisione anatomica generale
• Sistema nervoso centrale (SNC)
– Encefalo
(racchiuso nella cavità cranica)
– Midollo spinale
(racchiuso nel canale vertebrale)
• Sistema nervoso periferico (SNP)
– Tutto il tessuto nervoso al di fuori del SNC (nervi e gangli
nervosi)
• TESSUTO NERVOSO: concentrato per il 98% nel SNC
• Contiene due tipi di cellule:
– Neuroni
– Neuroglia
• Multipolari
– i più comuni
• Pseudounipolari
– gangli sensitivi
• Bipolari
– retina
– ganglio
vestibolare
– mucosa
olfattiva
• Unipolari
– molto rari
Classificazione dei neuroni in
base al numero di prolungamenti
Dendriti
• Abbondanti ribosomi,
reticolo endoplasmico
• Superficie punteggiata
da “spine”
• Più corti e ramificati;
estesi di solito nei pressi
del soma
Assone
• Assenza di componenti
associate a sintesi
proteica
• Abbondanti mitocondri
• Speciali strutture
citoscheletriche
• Superficie avvolta da
guaina mielinica
pre- e post-sinaptico
la sinapsi chimica è la
principale struttura di
connessione funzionale fra
neuroni
Numerosissimi contatti sinaptici per neurone
Polarizzazione
funzionale del
neurone
• Dendriti:
– Conduzione
cellulipeta
• Assone:
– Conduzione
cellulifuga
Neurotrasmettitori
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Acetilcolina
Noradrenalina o norepinefrina
Dopanima
Serotonina
Istamina
GABA
Acido glutamico, acido aspartico
Glicina
…?
Astrocita protoplasm.
Astrocita fibroso
Oligodendroglia
Microglia
Tipi di cellule (neuro)gliali
Guaine di rivestimento dell’assone
• Fibra nervosa:
l’insieme dell’assone e dei suoi involucri di
origine ectodermica (guaina mielinica)
• Segmenti “internodali” di 500-1000 µm interrotti
dai nodi di Ranvier
Nodo di
Ranvier
Fibre mieliniche e amieliniche
• Spessore della guaina in relazione a tipo e
calibro della fibra nervosa:
• Motoneuroni:
– Assone spesso guaina spessa
• Fibre della sensibilità dolorifica:
– Assone sottile guaina sottile, oppure assente
assone amielinico
Significato funzionale della
mielina
• Isolamento elettrico
• Aumento della velocità di conduzione
dell’impulso
(teoria della conduzione saltatoria)
• Regolazione degli scambi metabolici
• Ruolo della cellula di Schwann nella
rigenerazione delle fibre
Corso di Laurea in Tutela e Benessere Animale
Corso integrato di Anatomia Comparata degli
Animali
Unità 1.3
Anatomia
Terminologia anatomica
Le cavità corporee; La suddivisione in regioni.
Apparato tegumentario
• La cute
Cute e annessi cutanei
Annessi cutanei: pelo
Annessi cutanei: corna
Annessi cutanei: unghia-unghioni, artiglio, zoccolo,
cuscinetti.
Annessi cutanei: artiglio, cuscinetti.
Annessi cutanei: ghiandola mammaria
