AA Insegnamento di Istologia ed Embriologia umana 8 CFU (crediti formativi)

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1 AA Insegnamento di Istologia ed Embriologia umana 8 CFU (crediti formativi)

2 Istologia ed Embriologia umana Docenti dell Insegnamento: Prof. Tiziano Baroni, per i moduli: Istologia umana-moduli 1 e 2 (5 CFU) Embriologia Umana (3 CFU) Dott. Mario Calvitti, per le 9 esercitazioni pratiche al microscopio ottico (vetrini)

3 offerta formativa unipg: Istologia ed Embriologia umana Nel sito Home>Didattica>Corsi di laurea e laurea magistrale

4 Prerequisiti Al fine di comprendere gli argomenti trattati nell'insegnamento di Istologia ed Embriologia umana, è importante ed utile che lo studente possegga le conoscenze scientifiche di base normalmente acquisite nei corsi di scuola secondaria di secondo grado relativamente ad argomenti di Biologia cellulare (struttura della cellula eucariotica, nucleo cellulare, organuli citoplasmatici, trascrizione e traduzione, divisione cellulare) e di Chimica (concetti di acido e di base, di ione, di molecola e di macromolecola).

5 Modalità di valutazione: La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova in itinere ed un esame finale. La prova in itinere è non idoneativa ed è una prova scritta avente lo scopo di verificare il livello di comprensione che lo studente ha acquisito relativamente ai contenuti teorici dell'insegnamento, consentendo altresì di ottenere una valutazione della efficacia dell'impegno didattico compiuto dai docenti durante il corso. Tale prova verrà svolta alla fine del corso di studio e consiste in almeno 30 domande a stimolo chiuso ciascuna con 5 possibili risposte di cui una sola corretta e della durata complessiva di circa 30 minuti. L'esame finale consiste in una prova pratica ed in una successiva prova orale. La prova pratica prevede il riconoscimento di tre preparati istologici per la microscopia ottica da svolgersi in circa 10 minuti ed è volta a verificare la capacità di applicare le conoscenze teoriche e le abilità acquisite dallo studente durante le esercitazioni di laboratorio nel riconoscimento dei preparati attraverso l uso dello strumento microscopio ottico. La prova pratica sarà valutata con un giudizio di idoneo/non idoneo per poter proseguire contestualmente con la successiva prova orale. Questa consta di almeno tre domande aperte a risposta aperta riguardanti l'intero programma di studio di Istologia ed Embriologia umana. La prova orale prevede una durata di circa 20 minuti ed è volta ad accertare il livello di conoscenza e le capacità di comprensione acquisite dallo studente relativamente ai contenuti teorici del programma di Istologia ed Embriologia umana. Tale prova orale consente di verificare altresì le capacità di espressione e di organizzazione di un discorso coerente da parte dello studente riguardo agli argomenti del programma di studio. Nel suo insieme, l esame permette di verificare le capacità di applicare le competenze e le conoscenze acquisite, di verificare il livello di comprensione dei contenuti, le capacità espositive e di utilizzo di un linguaggio tecnico appropriato nonché le capacità di saper effettuare i vari collegamenti tra gli argomenti trattati.

6 Istologia ed Embriologia umana Modalità esame: -Prova pratica di riconoscimento preparati istologici (vetrini) -Prova orale di Istologia e di Embriologia

7 Corso di Istologia ed Embriologia umana Il corso si articolerà in 8 CFU (in orario ci sono 58 ore di lezione frontale ) + attività didattiche integrative (9 esercitazioni in cui si effettuerà il riconoscimento di preparati istologici al M.O.) Docente: Prof. Tiziano Baroni (tiziano.baroni@unipg.it) Tel.: Orario ricevimento: su appuntamento nei giorni di lezione

8 CORSO DI ISTOLOGIA ED EMBRIOLOGIA UMANA (A.A ) OBIETTIVI GENERALI al termine del corso di Istologia ed Embriologia lo studente deve dimostrare di aver : A) compreso le caratteristiche morfologiche ed ultrastrutturali essenziali dei tessuti umani normali rapportandole alle funzioni che i tessuti svolgono nell organismo. B) compreso i meccanismi attraverso i quali, nel corso dello sviluppo, si attua l organizzazione strutturale del corpo umano, anche per comprendere i meccanismi di insorgenza delle malformazioni e delle malattie degli annessi embrionali e fetali. C) acquisito le conoscenze essenziali per riconoscere al microscopio ottico i diversi tessuti in preparati istologici.

9 CORSO DI ISTOLOGIA ED EMBRIOLOGIA UMANA (A.A ) Programma in sintesi (per il programma completo vedere sito unipg oppure sito citistembrio (vedi avanti) Istologia: Metodi istologici per lo studio di cellule e tessuti. Ultrastruttura delle principali popolazioni cellulari differenziate. Concetto di cellula staminale. Differenziamento cellulare. Popolazioni cellulari totipotenti, pluripotenti, unipotenti. Tessuti epiteliali di rivestimento. Tessuti ghiandolari esocrini. Tessuti ghiandolari endocrini. Tessuto connettivo propriamente detto. Matrice extracellulare. Tessuti di sostegno: t. cartilagineo, t. osseo e processi di ossificazione. Sangue. Tessuti muscolari: striato scheletrico, striato cardiaco, liscio. Tessuto nervoso, glia, sinapsi interneuronica, fibra nervosa e nervo. Embriologia: Spermatogenesi. Ovogenesi. Ciclo ovarico, ciclo uterino. Fecondazione. Zigote. Impianto della blastocisti. Prime 4 settimane di sviluppo. Annessi embrionali. Organogenesi: sviluppo dell'apparato branchiale, del sistema respiratorio e dell'apparato digerente. Sviluppo dell'apparato scheletrico e muscolare, dell'apparato urogenitale, delle cavità del corpo e dell'apparato cardiovascolare. Cenni sullo sviluppo del sistema nervoso centrale e periferico. ESERCITAZIONI A corredo del corso, vengono svolte esercitazioni pratiche per n 8 ore/studente Esercitatore: Dott. Mario Calvitti. Obiettivi specifici pratici: Autonomia nell uso del microscopio ottico (M.O.). Capacità di riconoscere criticamente i vari tessuti in preparati istologici osservati al M.O.

10 Testi consigliati:

11 Sito WEB del ns. corso: Verifiche: -prova in itinere a dicembre 2017; -esame da gennaio 2018: riconoscimento di un preparato istologico; prova orale

12 Ambiti di competenza di citologia-istologia-anatomia Organismo Apparato Organo Anatomia Tessuto Istologia Cellula Molecola Atomo Citologia Chimica-Biochimica

13 Istologia: studio della morfologia dei tessuti Glossario: morfologia=studio della forma e, quindi, della struttura (legate alla funzione) tessuto=?

14 I tessuti UN TESSUTO: è formato da cellule e matrice extracellulare (ECM) che è l ambiente (fatto di molecole) in cui la cellula si trova immersa.

15 I tessuti: struttura Cellule: sono i mattoni del tessuto; Matrice extracellulare (ECM): è un po la colla che unisce i mattoni. Di volta in volta studieremo sia le diverse cellule sia le componenti della ECM che formano i vari tessuti del corpo umano in rapporto alla FUNZIONE che ogni tessuto deve svolgere.

16 CENNI DI CITOLOGIA

17 La cellula E l unità fondamentale degli organismi viventi. E essenzialmente costituita da macromolecole

18 Le macromolecole biologiche Una macromolecola è una molecola di dimensioni molto grandi e di peso molecolare molto elevato Le macromolecole biologiche più importanti sono: -le proteine (polimeri di amminoacidi) -i polisaccaridi (sono glucìdi complessi, come il glicogeno, i glicosamminoglicani, ecc.); - gli acidi nucleici=polimeri di nucleotidi (vale a dire il DNA e gli RNA ); -i lipidi semplici (es.: trigliceridi) e complessi (es.: fosfolipidi).

19 LA CELLULA EUCARIOTICA

20 LA CELLULA EUCARIOTICA Ogni cellula è formata: Da un nucleo, che contiene i cromosomi; Da un citoplasma, che contiene i cosiddetti organelli della cellula (mitocondri, reticolo endoplasmatico, lisosomi, ecc.)

21 Nucleolo INTRODUZIONE LA CELLULA EUCARIOTICA

22 Quali sono gli strumenti a disposizione dell Istologia per lo studio della cellula e dei tessuti?

23 Questione di dimensioni scala logaritmica 1 mm Occhio umano di misure lineari; 100 µm 10 µm cell. epiteliali globuli rossi batteri 1 µm Microscopio ottico 0,25 µm 100 nm virus 10 nm proteine 1 nm amminoacidi 0,1 nm atomi

24 Anatomia del microscopio ottico o luce oculare stativo regolazione fuoco revolver INTRODUZIONE obiettivi tavolo e vetrino lampada e condensatore

25 MICROSCOPIO OTTICO Il MO determina: un aumento del potere di risoluzione il potere risolutivo di uno strumento determina la distanza minima alla quale due punti vicini possono essere distinti Per l occhio umano R = 0,1 mm un ingrandimento dell immagine

26 è sufficiente il microscopio ottico a saziare ogni curiosità sulle strutture viventi? INTRODUZIONE o qui? cosa ci sarà qui? o qui?

27 Questione di dimensioni 1 mm Occhio umano 100 µm cell. epiteliali 10 µm 1 µm Microscopio ottico pot. risol nm Microscopio elettronico a scansione (o SEM) TEM (potere risolutivo 0,10,2 nm) 100 nm globuli rossi batteri mitocondri virus 10 nm proteine 1 nm aminoacidi 0,1 nm atomi

28 MICROSCOPIO ELETTRONICO Gli elettroni sono emessi da un filamento al tungsteno per effetto termoionico (calore) ed accelerati da un campo elettrico Il fascio di elettroni si propaga nel vuoto e viene focalizzato sul campione tramite una lente (bobine magnetiche) filamento (catodo) anodo condensatore preparato La traiettoria degli elettroni subisce delle modifiche quando incontra il campione obiettivo l immagine dipende dalle differenze nella dispersione degli elettroni nelle diverse parti del preparato proiettore schermo fluorescente L immagine è raccolta su uno schermo fluorescente BIANCO E NERO B

29 La membrana cellulare

30 La membrana cellulare* Membrana cellulare come mosaico fluido : esterno INTRODUZIONE Testa idrofilica interno code idrofobiche di acidi grassi le proteine di membrana galleggiano o sono immerse in un doppio strato di lipidi polari (soprattutto fosfolipidi), disposti con le code idrofobiche vicine tra loro e le teste idrofiliche verso le opposte superfici della membrana. Lo strato esterno è l'unico a contenere glicolipidi. *membrana plasmatica o plasmalemma

31 La membrana cellulare al TEM (struttura trilaminare) INTRODUZIONE eritrocito 7,5 nm plasmalemma Eritrocito al MO. Sezione al microscopio elettronico a trasmissione (TEM). Il plasmalemma appare come una lamina a tre strati di 7,5 nm, con due linee elettrondense separate da uno strato elettron-trasparente (come un binario ferroviario. Questa lamina corrisponde alla sola porzione lipoproteica della membrana (per la descrizione del glicocalice, vedi avanti).

32 Come interpretare questa sezione al TEM? INTRODUZIONE uno spazio chiaro tra i due binari due binari paralleli

33 Trattasi di due membrane vicine osservate ad elevato ingrandimento Citoplasma I INTRODUZIONE lo spazio intercellulare è di circa 20 nm. Citoplasma II Si noti in ogni plasmalemma la struttura tristratificata;

34 e a minor ingrandimento?

35 sembra un solo binario; sembra la struttura a tre strati finora descritta: quindi, sembra una sola membrana. Ma, attenzione all ingrandimento... INTRODUZIONE

36 Le due linee scure corrispondono alle due membrane adiacenti, lo spazio chiaro è spazio intercellulare INTRODUZIONE Due parti di cardiomiociti in sez. trasversale

37 Plasmalemmi di due cellule contigue (basso ingrandimento) A maggior ingrandimento, ogni plasmalemma mostra la struttura tristratificata che conosciamo INTRODUZIONE microfilamenti

38 MEMBRANE INTERNE Nella cellula eucariotica, membrane circoscrivono cavità chiuse di varia forma: i compartimenti citoplasmatici. In base alla forma, le strutture delimitate da membrana possono essere definite vescicole (Ø max. 100 nm), tubuli (Ø poche decine di nm), cisterne (Ø poche decine di nm) Questi compartimenti (detti organuli), sono immersi nello ialoplasma (anch esso un compartimento cellulare), concentrano al loro interno molecole diverse e sono sede di diverse reazioni chimiche.

39 Organuli cellulari

40 ORGANELLI o ORGANULI Reticolo endoplasmatico (RE) liscio rugoso Apparato di Golgi Lisosomi Mitocondri Perossisomi REL RER