FISIOLOGIA MOLECOLARE
cod. 13550

Anno accademico 2009/10
2° anno di corso - Secondo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Fisiologia (BIO/09)
Field
Discipline biotecnologiche comuni
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
32 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 cellulari della eccitabilità e del controllo ionico intracellulare, specie in relazione alle origini molecolari di tali fenomeni, (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 (lezioni teoriche e laboratori).

Prerequisiti

conoscenze di base di fisica, matematica e biologia cellulare

Contenuti dell'insegnamento

<br /><br />1)      Introduzione al corso. Il rapporto tra fisiologia e biologia molecolare. Cenni storici sullo studio della eccitabilità cellulare<br />2)      Canali ionici ed eccitabilità cellulare. Meccanismi ionici della eccitabilità cellulare. Origine ionica del potenziale di membrana. Conformazione molecolare delle principali classi di canali ionici. Teoria di Hodgkin-Huxley della eccitabilità di membrana. Potenziali d¿azione locali e propagati. Teoria del cavo. Sinapsi elettriche e sinapsi chimiche. Le tecniche del Voltage-Clamp, Current-Clamp, Patch-Clamp per lo studio dei canali ionici e della conduzione dello stimolo. Patologie molecolari di alcuni canali ionici e loro studio attraverso individui transgenici. Origini molecolari della eccito-contrazione cardiaca. Meccanismo e modulazione del potenziale d¿azione cardiaco. Eccitabilità nel muscolo scheletrico e nei neuroni.<br />3)      Tasporto ionico e omeostasi cellulare. Trasportatori e scambiatori ionici di membrana: struttura e funzione. La dinamica del calcio intracellulare durante l¿accoppiamento eccitazione-contrazione. Il controllo intra- ed extra-cellulare del pH: meccanismi molecolari e loro regolazione. Uso di tecniche fluorimetriche convenzionali e confocali per l¿analisi della dinamica del calcio e del pH intracellulari.<br />4)      Comunicazione ionica intracellulare. Struttura molecolare, gating e regolazione delle gap junctions. Modulazione della eccitabilità cardiaca: la componente intercellulare della interazione elettrotonica. Le diverse classi di connessine cardiache. Espressione di connessine alterate nel cuore. Espressione ci connessine in colture cellulari a geometria controllata. Connessine in altri tessuti.

Programma esteso

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Bibliografia

<br /><br />R. M. Berne, M. N. Levy<br />Principi di Fisiologia (terza edizione)<br />Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2002<br /> <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)Cambridge Univ Pr, 1998<br /> 

Metodi didattici

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Modalità verifica apprendimento

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Altre informazioni

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