FISIOLOGIA DELLE MEMBRANE BIOLOGICHE
cod. 16863

Anno accademico 2007/08
3° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Fisiologia (BIO/09)
Field
Discipline fisiologiche
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
24 ore
di attività frontali
3 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Fornire agli studenti (i) una preparazione di base per la comprensione dei principali meccanismi di membrana cellulare relativi alla eccitabilità e al controllo ionico intracellulare, (ii) una descrizione approfondita di alcuni esempi particolarmente significativi (cuore, sistema nervoso), (iii) una descrizione di moderne metodiche elettrofisiologiche e ottiche per lo studio della eccitabilità e delle dinamiche ioniche intra- e inter-cellulari.  

Prerequisiti

conoscenze di base di fisica, matematica e biologia cellulare

Contenuti dell'insegnamento

<br />1.      Proprietà elettriche passive della membrana cellulare<br />2.      Equilibri di Nernst e di Gibbs-Donnan<br />3.      Equazione di Goldmann-Hodgkin-Katz<br />4.      Canali ionici di membrana<br />5.      Relazioni corrente-voltaggio per membrane ohmiche e voltaggio-dipendenti<br />6.      Introduzione alle tecniche sperimentali per lo studio delle proprietà elettriche delle membrane biologiche (current clamp e voltage clamp)<br />7.      Membrane ohmiche, membrane non-ohmiche, membrane voltaggio e tempo dipendenti <br />8.      Misura delle proprietà elettriche passive di membrana<br />9.      La tecnica del patch clamp nelle sue diverse configurazioni<br />10. Dalla corrente di singolo canale alla corrente di whole cell<br />11. Teoria di Hodgkin e Huxley del gating voltaggio-dipendente dei canali ionici<br />12. Ricostruzione cinetica della corrente rapida di sodio a partire da dati sperimentali di voltage clamp<br />13. Eccitabilità di membrana e potenziale d’azione<br />14. Il potenziale d’azione locale e quello propagato<br />15. Teoria del cavo ed elettrotono<br />16. Interazione elettrotonica e gap junctions: struttura e gating<br />17. Un esempio ‘from cell to bedside’: il cuore<br />18. Il potenziale d’azione cardiaco e le correnti ioniche che lo generano<br />19. Meccanismo eccitabile delle cellule automatiche e di quelle di lavoro<br />20. Meccanismo molecolare della refrattarietà cardiaca<br />21. Meccanismi molecolari della regolazione simpatica e parasimpatica del cuore<br />22. Accoppiamento eccitazione-contrazione nel cuore<br />23. Meccanismo del calcium-induced-calcium-release<br />24. Dinamica del calcio intracellulare<br />25. Rest decay e rest potentiation <br /> 

Programma esteso

- - -

Bibliografia

<br />V. Taglietti, C. Casella<br />Elementi di fisiologia e biofisica della cellula<br />Società Editrice La Goliardica Pavese, Pavia, 1991<br /> <br />B. Hille<br />Ionic channels of excitable membranes (2nd edition)<br />Sinauer Associates, Inc., 1992<br /> <br />D.J. Aidley<br />The physiology of excitable cells (4th edition)<br />Cambridge Univ Pr, 1998

Metodi didattici

- - -

Modalità verifica apprendimento

- - -

Altre informazioni

- - -