ID:
510333
Durata (ore):
72
CFU:
9
SSD:
FISIOLOGIA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (30/09/2024 - 17/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Questo corso esamina le origini e le nuove scoperte circa i principi
fondamentali che sottendono al funzionamento delle membrane
biologiche e dei loro componenti, con particolare enfasi circa la struttura e il funzionamento dei canali ionici espressi nelle membrane elettricamente eccitabili. Viene inoltre esaminato il loro ruolo nel contesto di funzioni neurofisiologiche specifiche con particolare riferimento alle proprietà funzionali delle sinapsi.Attraverso il percorso formativo lo studente acquisirà competenze teoriche e applicate relative al funzionamento delle cellule, in particolare di quelle eccitabili (cellule nervose e muscolari). Al termine del corso, lo studente avrà acquisito una conoscenza dettagliata circa la modalità con cui avviene lo scambio di informazioni tra interno ed esterno della cellula, sulla struttura e funzione dei canali ionici e sullla struttura e funzionamento delle sinapsi, con particolare enfasi sui processi di plasticità sinaptica.I risultati d'apprendimento attesi sono i seguenti: - Conoscenza della struttura e funzione delle membrane cellulari, dei canali ionici e delle molecole trasporatrici. -Conoscenza dei modelli cinetici e delle leggi che regolano il funzionalmento dei canali ionici. - Conoscenza delle modalità di generazione del potenziale di membrana di una cellula e dei potenziali d'azione. - Conoscenza di come le informazioni vengono trasmesse, con particolare riferimento alle sinapsi. - Conoscenza dei principali riflessi e delle loro proprietà.
fondamentali che sottendono al funzionamento delle membrane
biologiche e dei loro componenti, con particolare enfasi circa la struttura e il funzionamento dei canali ionici espressi nelle membrane elettricamente eccitabili. Viene inoltre esaminato il loro ruolo nel contesto di funzioni neurofisiologiche specifiche con particolare riferimento alle proprietà funzionali delle sinapsi.Attraverso il percorso formativo lo studente acquisirà competenze teoriche e applicate relative al funzionamento delle cellule, in particolare di quelle eccitabili (cellule nervose e muscolari). Al termine del corso, lo studente avrà acquisito una conoscenza dettagliata circa la modalità con cui avviene lo scambio di informazioni tra interno ed esterno della cellula, sulla struttura e funzione dei canali ionici e sullla struttura e funzionamento delle sinapsi, con particolare enfasi sui processi di plasticità sinaptica.I risultati d'apprendimento attesi sono i seguenti: - Conoscenza della struttura e funzione delle membrane cellulari, dei canali ionici e delle molecole trasporatrici. -Conoscenza dei modelli cinetici e delle leggi che regolano il funzionalmento dei canali ionici. - Conoscenza delle modalità di generazione del potenziale di membrana di una cellula e dei potenziali d'azione. - Conoscenza di come le informazioni vengono trasmesse, con particolare riferimento alle sinapsi. - Conoscenza dei principali riflessi e delle loro proprietà.
Prerequisiti
Conoscenze di base di: matematica (funzioni, logaritmi, esponenziali derivate, integrali); fisica (principi della diamica, lavoro ed energia, meccanica dei fluidi, termodinamica ed elettricità); chimica (leggi fondamentali della chimica, il legame chimico, gli ioni e principi di chimica organica e fisiologia cellulare (conoscenze di base).
Metodi didattici
Il corso è organizzato in lezioni frontali mediante presentazioni (PowerPoint) proiettate su schermo e l’utilizzo della lavagna. In aula verranno poi proposti agli studenti problemi mirati all’applicazione dei concetti teorici presentati, la cui soluzione verrà illustrata nelle lezioni successive. Inoltre, durante il corso verrà effettuata una esercitazione individuale al computer circa alcune proprietà biofisiche del canale del sodio secondo il modello proposto da Hodgkin e Huxley.
Verifica Apprendimento
L'esame finale consiste in una prova scritta con esercizi (durata 2h) relativi agli argomenti teorici trattati in aula.Il peso (punteggio) delle singole domande /problemi viene indicato. E' ammesso l'utilizzo della calcolatrice. Gli esiti del compito scritto vengono comunicati via mail agli studenti. Durante le lezioni vengono presentati numerosi esempi di domande e problemi d'esame. La prova scritta è seguita da seguita da una prova orale su argomenti trattati durante il corso. La scala di valutazione è in trentesimi. Il voto finale dell'esame corrisponde alla media dei voti dell'esame scritto ed orale.
Testi
1) Foundations Cellular Neurophysiology Johnston and Hu - MIT Press 1994
2) diapositive del corso on line su piattaforme kiro/Google Drive
3) Byrne-Roberts; From Molecules to Networks; Ed. Elsevier 2014
2) diapositive del corso on line su piattaforme kiro/Google Drive
3) Byrne-Roberts; From Molecules to Networks; Ed. Elsevier 2014
Contenuti
Segnali biomedici. Segnali elettrici derivabili dal sistema nervoso. Trattamento ed elaborazione dei segnali elettrofisiologici. Le derivazioni
extra- ed intracellulari. La tecnica del patch-clamp. Richiami sulle proprietà elettriche della membrana: equazione di Nernst, proprietà elettriche passive della membrana, la genesi del potenziale di membrana, il potenziale d’azione. La biofisica classica dell’assone gigante secondo il modello di Hodgkin e Huxley. Parametri biofisici delle correnti e delle conduttanze ioniche macroscopiche del Na+, del K+, del Ca2+. Il patch clamp e l’analisi delle correnti ioniche di singolo canale; parametri biofisici degli eventi di singolo canale. Ruoli fisiologici di canali ionici elettrofisiologicamente identificati. Modulazione dei canali ionici. Aspetti generali della trasduzione del segnale. La sinapsi elettrica e chimica. Il ciclo vescicolare. I recettori ionotropici e metabotropici. Le correnti e i potenziali post-sinaptici spontanei ed evocati. La plasticità sinaptica. Proprietà dei riflessi. I riflessi miotatico e miotatico inverso.
extra- ed intracellulari. La tecnica del patch-clamp. Richiami sulle proprietà elettriche della membrana: equazione di Nernst, proprietà elettriche passive della membrana, la genesi del potenziale di membrana, il potenziale d’azione. La biofisica classica dell’assone gigante secondo il modello di Hodgkin e Huxley. Parametri biofisici delle correnti e delle conduttanze ioniche macroscopiche del Na+, del K+, del Ca2+. Il patch clamp e l’analisi delle correnti ioniche di singolo canale; parametri biofisici degli eventi di singolo canale. Ruoli fisiologici di canali ionici elettrofisiologicamente identificati. Modulazione dei canali ionici. Aspetti generali della trasduzione del segnale. La sinapsi elettrica e chimica. Il ciclo vescicolare. I recettori ionotropici e metabotropici. Le correnti e i potenziali post-sinaptici spontanei ed evocati. La plasticità sinaptica. Proprietà dei riflessi. I riflessi miotatico e miotatico inverso.
Lingua Insegnamento
INGLESE
Altre informazioni
Per studenti con disabilità o DSA, studenti lavoratori, studente impegnato nella cura dei propri familiari, studente genitore, studenti a rischio abbandono, studenti atleti il docente sarà disponibile "ON DEMAND" mediante incontri in presenza o attraverso piattaforme telematiche per
comprendere le problematiche dello studente e per trovare le soluzioni più adeguate.
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Laurea Magistrale
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