FISIOLOGIA DELLE MEMBRANE BIOLOGICHE
cod. 16863

Anno accademico 2010/11
3° anno di corso - Secondo 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 meccanismidi membrana cellularerelativi allaeccitabilità 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

1. Proprietà elettriche passive della membrana cellulare2. Equilibri di Nernst e di Gibbs-Donnan3. Equazione di Goldmann-Hodgkin-Katz4. Canali ionici di membrana5. Relazioni corrente-voltaggio per membrane ohmiche e voltaggio-dipendenti6. Introduzione alle tecniche sperimentali per lo studio delle proprietà elettriche delle membrane biologiche (current clamp e voltage clamp)7. Membrane ohmiche, membrane non-ohmiche, membrane voltaggio e tempo dipendenti 8. Misura delle proprietà elettriche passive di membrana9. La tecnica del patch clamp nelle sue diverse configurazioni10.Dalla corrente di singolo canale alla corrente di whole cell11.Teoria di Hodgkin e Huxley del gating voltaggio-dipendente dei canali ionici12.Ricostruzione cinetica della corrente rapida di sodio a partire da dati sperimentali di voltage clamp13.Eccitabilità di membrana e potenziale d¿azione14.Il potenziale d¿azione locale e quello propagato15.Teoria del cavo ed elettrotono16.Interazione elettrotonica e gap junctions: struttura e gating17.Un esempio `from cell to bedside¿: il cuore18.Il potenziale d¿azione cardiaco e le correnti ioniche che lo generano19.Meccanismo eccitabile delle cellule automatiche e di quelle di lavoro20.Meccanismo molecolare della refrattarietà cardiaca21.Meccanismi molecolari della regolazione simpatica e parasimpatica del cuore22.Accoppiamento eccitazione-contrazione nel cuore23.Meccanismo del calcium-induced-calcium-release24.Dinamica del calcio intracellulare25.Rest decay e rest potentiation

Programma esteso

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Bibliografia

V. Taglietti, C. CasellaElementi di fisiologia e biofisica della cellulaSocietà Editrice La Goliardica Pavese, Pavia, 1991B. HilleIonic channels of excitable membranes (2nd edition)Sinauer Associates, Inc., 1992D.J. AidleyThe physiology of excitable cells (4th edition)Cambridge Univ Pr, 1998

Metodi didattici

Lezioni orali tramite presentazione PowerPoint

Modalità verifica apprendimento

esame finale orale

Altre informazioni

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