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Fisiologia generale

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Anno accademico 2008/2009

Codice dell'attività didattica
MFN0693
Docente
Prof. Renzo Levi
Corso di studi
Laurea Triennale in Scienze Naturali D.M. 270
Anno
2° anno
Periodo didattico
Secondo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
BIO/09 - fisiologia
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Sommario insegnamento

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Programma


Presentazione del Corso. Cosa significa fisiologia ambiti disciplinari, specializzazioni, Fisiologia degli adattamenti e evolutiva. La fisiologia come materia quantitativa e modellistica.  La fisiologia presenta molti livelli di osservazione: dalla cellula alla interazione fra organismi. Cenni ai problemi di scala e allometrici. Esempi e limiti di conformità e regolazione. Limiti ambientali per la vita animale.
Introduzione ai principi di fisiologia cellulare. Principi di comunicazione cellulare. Un esempio: dalla comunicazione fra eucarioti unicellulari alla segnalazione in un animale. Segnali ormonali, paracrini, autocrini e sinaptici. I compartimenti cellulari. Struttura e funzioni delle membrane biologiche.
I recettori di membrana e i loro ligandi. I principi della trasduzione del segnale. Recettori a sette passaggi trans membrana e proteine G, altre famiglie recettoriali. Il calcio come segnale. Altre piccole molecole di segnale.
 Acqua, osmoliti ioni e soluzioni. Origini evolutive della composizione dei soluti ionici. Soluti influenzano reazioni chimiche: la coppia urea TMAO. Soluti sono regolati in modo adattativo.
Trasporti di membrana, leggi e meccanismi. Canali ionici e altri trasportatori di membrana: classificazione e principali modalità di funzionamento.
Fenomeni elettrici cellulari: cosa determina l’esistenza del potenziale di membrana,  leggi della elettrodiffusione e esempi. La variazione nel numero di canali aperti e le variazioni di potenziale elettrico. Potenziali graduati e eccitabilità elettrica: il potenziale d’azione come forma di segnale tra cellule a velocità più elevata.
Eccitabilità elettrica neuronale.
Sinapsi chimiche ed elettriche: struttura e funzione. Neurotrasmettitori e meccanismi di rilascio. Il monossido d’azoto.
Molte sinapsi: integrazione spaziale e temporale. Significato delle costanti di tempo e di spazio. L’unica sinapsi “semplice”: la placca neuromuscolare dei vertebrati.
Circuiti neurali: formazione di gangli e di “cervelli”. Sistema nervoso. cenni sull’organizzazione del SN in invertebrati e vertebrati.  Pressioni evolutive a cervelli più complessi: movimento e visione. Esempi: non solo mammiferi e vertebrati. I principi dei più semplici circuiti neurali: riflessi e convergenze/divergenze.
La principale uscita del sistema nervoso: i sistemi muscolari. Muscolo striato e organizzazione sarcomerica in vertebrati e invertebrati. Controllo della forza, unità motorie e fusione tetanica. Il muscolo cardiaco.
I sistemi sensoriali: principi fondamentali e generali. Il sistema somatoviscerale dei vertebrati
Sensi speciali: organi per una o più modalità sensoriali. Quali sono i sensi speciali e quali quantità fisico/chimiche trasducono in segnali elettrici. Ambienti diversi, sensi diversi.  Codifica in frequenza degli stimoli. Il concetto di campo recettivo e di adattamento recettoriale. Filtri neuronali mediano e o per esaltano variazioni.
La luce: sole e altre sorgenti e loro spettri in aria e acqua. Percezione dei ritmi, giorno, mese, stagioni. Percezione visiva. Evoluzione della visione come modello della fisiologia evolutiva attuale. Rodopsine e fotorecettori. Occhi. Occhio del vertebrato e suoi circuiti neuronali principali. Visione del colore.
Meccanocettori nell'apparato muscolare e scheletrico. Meccanocettori per suono e vibrazioni e per accelerazione. Orecchio dei mammiferi.
Sensi chimici. Significati evolutivi delle sensazioni gustative e olfattive. Il sistema gustativo dei vertebrati. I recettori olfattivi.
Il limite diffusionale per il consumo di ossigeno cellulare. I sistemi respiratori e circolatori. Vasi e cuori. Polmoni e branchie. Altri processi associati ai sistemi circolatori e respiratori.
Il problema del controllo del volume plasmatico, della concentrazione dei soluti è spesso legato alla escrezione dei residui azotati. Ammoniaca, urea o acido urico:  vantaggi e svantaggi e vincoli ambientali e volutivi.
Apparato escretore ed osmoregolazione. Sistemi a filtrazione e a secrezione. Struttura del rene nel mammifero. Funzione glomerulare e formazione dell’ultrafiltrato. Funzioni tubulari: riassorbimento e secrezione








Scritto (40 domande multiple choice o fill in e 3 domande aperte), o a scelta orale.


La frequenza alle lezioni non è obbligatoria, la frequenza ai corsi di laboratorio ed alle attività di esercitazione relative ai corsi è fortemente consigliata.

Testi consigliati e bibliografia



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Ultimo aggiornamento: 29/09/2009 15:42
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