Programma Corso di Fisiologia Animale AA 2013/2014 (6 cfu)
(LT in Scienze della Natura)
(Docente del Corso: prof. Giuseppe Calamita)
Lezioni Frontali (5 cfu)
Introduzione alla Fisiologia. Organizzazione degli organismi viventi. Membrana
cellulare. Struttura e funzioni. Lipidi di membrana: classificazioni e funzioni. Proteine
di membrana: classificazioni e funzioni. Equilibrio di massa e omeostasi.
Liquidi intracellulare ed extracellulare. Diffusione: definizione e proprietà.
Diffusione semplice. Legge di Fick. Diffusione di sostanze lipofile attraverso la
membrana plasmatica. Diffusione di sostanze idrofiliche attraverso la membrana
plasmatica. Coefficiente di permeabilità di membrana. Diffusione degli ioni. Legge
dell’elettrodiffusione (Legge di Nernst-Planck). Canali e carrier: aspetti molecolari,
proprietà e regolazione. Trasporti mediati. Cotrasporti: uniporti, simporti e antiporti.
Proprietà del trasporto mediato da carrier: specificità, competizione e saturazione.
Trasporto attivo primario e secondario. SGLT1. Trasportatori attivi primari. Pompa
Na+,K+: peculiarità e modello di funzionamento. Inibitori della Pompa Na+,K+.
Trasportatori attivi secondari.
Trasporto direzionale. Concetti di assorbimento e secrezione. Trasporto
transmembranale di macromolecole mediante vescicole. Fagocitosi. Endocitosi.
Potocitosi. Esocitosi. Transcitosi.
Osmolarità e osmolalità. Osmosi: legge di van’t Hoff. Coefficiente di riflessione.
Potenziale di membrana a riposo. Potenziale di Equilibrio. Equazione di Nernst.
Equazione di Hodgkin e Katz. Equazione di Goldman.
Depolarizzazione e iperpolarizzazione del potenziale di membrana. Eccitabilità.
Eccitabilità: stimolo soglia. Risposta graduata e risposta sproporzionata. Legge del
tutto e del nulla. Tessuti eccitabili. Potenziale graduato: genesi e significati fisiologici.
Potenziale d’azione: genesi e canali ionici coinvolti. Refrattarietà assoluta e
refrattarietà relativa. Sommazione spaziale e sommazione temporale. Propagazione
dell’impulso sulla fibra nervosa: conduzione point-by-point e conduzione saltatoria.
Assone gigante di calamaro. Inibitori naturali e sintetici dei canali ionici voltaggiodipendenti. Flusso di informazioni nel sistema nervoso. Sinapsi chimiche: struttura,
classificazione e funzionamento. Sinapsi elettriche: struttura, funzionamento e
vantaggi/svantaggi rispetto alle sinapsi chimiche. Sostanze neurocrine:
neurotrasmettitori, neuromodulatori e neuroormoni. Azioni dei neurotrasmettitori sui
recettori-canale e sui recettori associati a proteina G. Neurotrasmettitori:
classificazione, modalità d’azione. Recettori dei neurotrasmettitori: recettori ionotropi
e recettori metabotropi. Risposte rapide e risposte lente nella trasmissione sinaptica di
tipo chimico.
Tessuto muscolare: classificazione e caratteristiche generali. Muscoli striati, lisci,
volontari ed involontari. Unità motoria. Sarcomero: struttura e composizione proteica.
Tubuli T e Reticolo sarcoplasmatico. Forza e tensione muscolare. Accoppiamento
eccitazione-contrazione. Contrazione muscolare: generalità. Meccanica della
contrazione. Rilasciamento muscolare. Unità motoria. Scossa muscolare semplice,
tetano completo e tetano incompleto. Contrazioni isotonica ed isometrica.
Muscolo liscio: struttura e differenze rispetto al muscolo striato scheletrico. Muscolo
liscio unitario e muscolo liscio multi-unitario. Calcio-ione nella contrazione e nel
rilasciamento del muscolo liscio. Muscolo cardiaco: generalità e peculiarità strutturali
e funzionali. Potenziale pacemaker. Tessuto nodale. Canali If. Conduzione
dell’impulso elettrico lungo il tessuto nodale.
Comunicazione intercellulare per via chimica: vie endocrine e vie paracrine ed
autocrine. Ormoni: azioni e classificazione. Ormoni peptidici, steroidei e amminici:
identità, sintesi, recettori e meccanismi d’azione generali. Trasduzione. Recettori di
membrana, proteina G, enzimi amplificatori e secondi messaggeri. Ormoni steroidei.
Ormoni amminici. Asse ipotalamo-ipofisario. Ormoni trofici e ormoni non trofici
della adenoipofisi. Ipotalamo. Neuroipofisi. Feedback negativo e feedback positivo.
Ritmi biologici nella secrezione ormonale. Regolazione stagionale e circadiana buioluce della secrezione ormonale. Ritmi biologici.
Feromoni. Natura e funzioni dei feromoni.
Ghiandole esocrine negli animali.
Alimentazione animale. Generalità sulla nutrizione. Autotrofia ed eterotrofia.
Fermentatori pregastrici e fermentatori post-gastrici.
Sistemi sensoriali. Organizzazione dei sistemi sensoriali. Cellule sensoriali. Organi di
senso. Stimolo adeguato. Potenziale del recettore.
Laboratori (1 cfu)
Preparazione di vescicole di membrana plasmatica. Immunoblotting.
Immunofluorescenza indiretta di proteine di membrana.
Stopped-flow light scattering e calcolo del coefficiente di permeabilità delle
membrane.
Corrente di cortocircuito.
