Comunicazione cellulare. Lo ione Ca2+ come messaggero intracellulare. Plasticità sinaptica. Fotorecezione e chemorecezione. Il potenziale pacemaker cardiaco. Accoppiamento eccitazione-contrazione e regolazione della contrazione. Motori molecolari nel muscolo e nella motilità cellulare.
Taglietti – Casella. Fisiologia e Biofisica delle cellule. EdiSeS D’Angelo – Peres Fisiologia: molecole, cellule e sistemi. Edi Ermes
Nicholls et al. From neuron to brain. Sinauer Associates, Inc. Publ.
Aidley The Physiology of excitable cells, (IV ed) Cambridge University Press
Obiettivi Formativi
Conoscenze: Meccanismi cellulari e molecolari dei processi fisiologici che si realizzano nella membrana cellulare o nel citoplasma. Competenze: Valutazione della relazione struttura-funzione a livello cellulare e molecolare. Capacità acquisite alla fine del corso: Lettura e comprensione di articoli scientifici originali. Analisi e interpretazione di risultati sperimentali.
Prerequisiti
Fisiologia generale, biochimica, fisica
Metodi Didattici
Lezioni frontali
Altre Informazioni
La frequenza alle lezioni è fortemente raccomandata.
Lavori originali relativi ad alcuni argomenti saranno distribuiti agli studenti durante il corso
Modalità di verifica apprendimento
L’esame finale ha lo scopo di accertare l’acquisizione delle conoscenze e delle abilità (ossia l‘acquisizione dei risultati di apprendimento) tramite una prova orale che si svolge in due fasi: a) descrizione ed interpretazione di esperimenti con l’ausilio di rappresentazioni grafiche dei risultati; b) domande sulle parti del programma svolto a lezione. In questo modo si ritiene di poter valutare in modo affidabile il livello di raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi sopra esposti.
Programma del corso
Comunicazione cellulare: recettori ionotropici e metabotropici, trasduzione transmembrana del segnale, meccanismi molecolari di liberazione del neurotrasmettitore. Sinapsi lente. Azione diretta delle proteine G: attivazione dei canali del potassio nel cuore, inibizione dei canali N del calcio. Azione indiretta delle proteine G. Via del cAMP: modulazione dei canali L del calcio nel ventricolo di mammifero, modulazione dei canali S del potassio in Aplysia. Via dei fosfoinositidi: azione diretta del fosfatidil inositol-bifosfato sui canali M del potassio. Via dell’acido arachidonico: inibizione presinaptica mediata da secondo messaggero. Lo ione calcio come messaggero intracellulare. La plasticità sinaptica a breve e lungo termine. Facilitazione e depressione sinaptica, potenziamento posttetanico. Potenziamento e depressione a lungo termine nell’ippocampo. Sinapsi silenti. Depressione a lungo termine nel cervelletto. Plasticità dipendente dalla distribuzione temporale degli stimoli. La fotorecezione: meccanismo molecolare della fototrasduzione. Adattamento nei fotorecettori. Risposte delle cellule bipolari e funzione delle cellule orizzontali. La chemorecezione: meccanismi della trasduzione gustativa e olfattiva. Codificazione nervosa nei sistemi gustativo e olfattivo. Cellule pacemaker e genesi del potenziale pacemaker cardiaco; “orologio di membrana” e “orologio del calcio”. Meccanismo molecolare del controllo nervoso dell’attività pacemaker. Meccanismi cellulari e molecolari dell’accoppiamento eccitazione-contrazione nel muscolo striato; triadi, piedi e tetradi; liberazione del calcio dipendente dal voltaggio e liberazione del calcio dipendente dal calcio. Modulazione dell’accoppiamento eccitazione-contrazione nelle cellule miocardiche. Meccanismo molecolare della regolazione della contrazione nel muscolo striato e nel muscolo liscio. Regolazione del filamento sottile e del filamento spesso. Modulazione della regolazione. Motori molecolari nel muscolo e nella motilità cellulare. Accoppiamento meccano-chimico nella miosina II del muscolo e nella chinesina del trasporto assonico. Modelli di generazione di forza del motore miosinico. Motori processivi e non processivi.