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Citologia, Istologia e Anatomia comparata dei vertebrati
| Settore scientifico disciplinare |
Numero crediti formativi (CFU)
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| BIO/06 |
12 |
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INFORMAZIONI GENERALI
Obiettivi Formativi
L’insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni di base della citologia con particolare riferimento a tutte le componenti cellulari ed ultracellulari e la loro organizzazione morfo-funzionale di base. Inoltre, l’insegnamento si propone anche di approfondire i meccanismi di interazione e aggregazione tra cellule per la formazione di tessuti biologici. L’obiettivo è quello di fornire agli studenti le basi per riconoscere le tipologie cellulari e i diversi tessuti biologici; di essere in grado di utilizzare il microscopio ottico e di allestire le colorazioni istologiche di base. Inoltre, il modulo di anatomia comparata intende fornire una visione approfondita del subphylum dei vertebrati. Saranno analizzati caratteri derivati macro e microscopici di questo gruppo secondo un’ottica funzionale ed evolutiva. Gli studenti dovranno quindi acquisire i concetti di base delle indagini comparative come metodologia scientifica, e dettagliate conoscenze morfo-funzionali relative al sub-phylum dei Vertebrati.
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione
Comprensione e conoscenza del metodo comparativo come strumento interpretativo nella ricerca scientifica.
Lo studente deve dimostrare di conoscere la struttura e la funzione delle diverse componenti delle cellule animali, e di comprendere le differenze tra le diverse tipologie cellulari eucariotiche e procariotiche. Inoltre, lo studente deve dimostrare di conoscere la struttura e la funzione dei diversi tessuti biologici, i meccanismi che consentono la loro formazione e le relazioni tra essi.
Conoscenza approfondita dell’organizzazione strutturale e funzionale del sub-phylum dei Vertebrati.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente deve dimostrare di essere in grado di utilizzare le nozioni di base apprese durante il corso per poter analizzare e riconoscere i diversi tessuti biologici attraverso l’osservazione al microscopio ottico. Lo studente dovrà inoltre applicare le nozioni acquisite durante il corso per comprendere i meccanismi cellulari più complessi. Lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito un linguaggio scientifico appropriato e di avere acquisito capacità di collegamento tra i diversi argomenti del corso.
Capacità di riconoscere in chiave comparativa i diversi gruppi di Vertebrati nei loro diversi aspetti (Tassonomia, caratteristiche).
Capacità di mettere in relazione gli adattamenti che contraddistinguono i diversi gruppi con i diversi ambienti che essi frequentano.
Capacità di interpretare dati biologici secondo la duplice visione evolutiva (origine da un comune progenitore) e funzionale (adattamento all’ambiente).
Abilità di giudizio
Lo studente dovrà usare correttamente la terminologia specifica della citologia e dell’istologia e dell'anatomia comparata.
Abilità di comunicare
Lo studente acquisirà padronanza del linguaggio scientifico attraverso cui descrivere in modo appropriato quanto acquisito durante il corso.
Capacità di apprendimento
Al termine dell’attività formativa, gli studenti dovranno essere in grado di:
-Applicare le conoscenze sulle varie strutture subcellulari a specifici processi funzionali in una visione integrata e complessiva;
-Applicare le competenze teoriche e operative con riferimento agli aspetti morfologici/funzionali della singola cellula e dei vari tessuti;
-Applicare le conoscenze sui diversi gruppi di Vertebrati nei loro diversi aspetti (Tassonomia, caratteristiche);
-Applicare le competenze teoriche e operative con riferimento agli aspetti adattativi che contraddistinguono i diversi gruppi con i diversi ambienti che essi frequentano;
-Acquisire la capacità di effettuare analisi macroscopiche e microscopiche degli organi dei Vertebrati e di comparare le strutture anatomiche in un contesto evolutivo.
PROGRAMMA DEL CORSO
MODULO CITOLOGIA E ISTOLOGIA
Livelli di organizzazione biologica e importanza dello studio della cellula.
Composizione chimica delle cellule: acqua, carboidrati, lipidi, proteine ed acidi nucleici.
Descrizione della cellula animale, compartimentazione e sistema endomembranoso.
Struttura e funzione di:
- nucleo e ribosomi: il flusso dell'informazione dai geni alle proteine
- reticolo endoplasmatico liscio e rugoso, apparato di Golgi, endosomi e lisosomi: traffico vescicolare
perossisomi
mitocondri: origine (teoria dell'endosimbiosi), forma e localizzazione, cenni sulla respirazione cellulare
citoscheletro, centrosoma, fuso mitotico
membrana plasmatica: composizione, asimmetria, trasporti
Diversità morfologica tra cellule. Polarità cellulare. Specializzazioni cellulari: microvilli, glicocalice, stereociglia, ciglia, flagelli, sistemi giunzionali. Inclusioni e granuli.
Caratteristiche generali e classificazione dei tessuti animali.
Morfologia, composizione e funzioni dei seguenti tessuti:
Tessuti epiteliali: epiteli di rivestimento (semplici e composti) ed epiteli ghiandolari. Ghiandole endocrine ed esocrine
Tessuti connettivi (cellule residenti e non, sostanza amorfa, componente fibrillare): connettivi propriamente detti (lasso, denso, reticolare, elastico), tessuto adiposo (bianco e bruno), cartilagine (ialina, elastica, fibro-cartilagine), tessuto osseo (compatto e spugnoso) e tipi di ossa, sangue e cenni su emopoiesi, emostasi e risposta immunitaria
Tessuti muscolari: striato scheletrico, striato cardiaco, liscio; miofibrille e meccanismo della contrazione; struttura generale del muscolo scheletrico
Tessuto nervoso: neuroni, sinapsi, cellule gliali del sistema nervoso centrale e di quello periferico; struttura del nervo
L’interazione dei tessuti a dare gli organi. Struttura degli organi cavi (vascolari e viscerali) e degli organi pieni.
MODULO ANATOMIA COMPARATA DEI VERTEBRATI
Definizione della disciplina, metodo e oggetto di studio. Forma, funzione, evoluzione. Piano strutturale dei Vertebrati. Piani e assi del corpo. La similarità biologica: omologia e analogia. Adattamento. Convergenza. Principi di Sistematica filogenetica. Gruppi monofiletici e parafiletici.
Sistematica, diversità dei Vertebrati e loro storia evolutiva
I Cordati, caratteristiche e filogenesi. I Cranioti e i Vertebrati. “Agnati” e Gnatostomi. Condritti. Osteitti: Attinopterigi e Sarcopterigi. I primi Tetrapodi. Gli anfibi attuali. I rettilomorfi. Gli Amnioti. I cheloni. I Diapsidi: Lepidosauri e Arcosauri e l’origine degli Uccelli. I Sinapsidi e l’origine dei Mammiferi.
I SISTEMI ORGANICI NEI VERTEBRATI
Sistema Tegumentario
Caratteristiche generali e funzioni. La colorazione del tegumento. Il tegumento dei “Pesci”. Ghiandole e organi luminosi cutanei (fotofori). Le scaglie ossee dermiche (placoidi, cosmoidi, ganoidi, cicloidi e ctenoidi) e loro evoluzione. Il tegumento dei Tetrapodi. Ghiandole dei tetrapodi non mammiferi. Ghiandole dei Mammiferi: sebacee, sudoripare, merocrine e apocrine, mammarie. Strutture cornee di origine ectodermica: squame e piastre, penne, peli. L’evoluzione delle penne. Altre specializzazioni del tegumento: unghie, artigli e zoccoli; corna e palchi; fanoni.
Sistema Scheletrico
La suddivisione dello scheletro dei cranioti. Scheletro del cranio: componenti endoscheletriche e dermiche e loro derivazione embrionale. Condrocranio, splancnocranio, dermatocranio. Il cranio nel corso della filogenesi dei Vertebrati. Il cranio degli Agnati. Gnatostomi e la comparsa dell’arco mandibolare. Tipi di sospensione dell’arco mandibolare. Il cranio dei Condritti. Il cranio degli Attinopterigi, dai Paleoniscoidei ai Teleostei. Il cranio dei Coanati e dei Tetrapodi primitivi. Il cranio degli Anfibi attuali. Evoluzione delle finestre temporali negli Amnioti. Il cranio dei “Rettili” attuali (Cheloni, Lepidosauri). Il cranio degli Arcosauri e degli Uccelli attuali. I crani cinetici. Il cranio dei Sinapsidi ed evoluzione del cranio dei Mammiferi; evoluzione dell’articolazione della mandibola. Derivati dell’arco ioideo e degli archi branchiali.
Sistema Nervoso
Generalità e funzioni. Neuroni e cellule di nevroglia. Cenni sullo sviluppo e l’organizzazione del sistema nervoso dei Vertebrati: Sistema Nervoso Cerebro-Spinale e Sistema Nervoso Autonomo. I quattro gruppi funzionali di neuroni. Midollo spinale e nervi spinali. Nervi cranici degli Gnatostomi (Condritti). I branchiomeri e innervazione della muscolatura della testa (Condritti). L’encefalo dei Condritti e sue suddivisioni. Principali tendenze nell’evoluzione dell’encefalo. Meningi e liquido cerebro-spinale.
Sistema Respiratorio
Funzioni del sistema respiratorio. Respirazione e ventilazione. Le branchie degli “Agnati”, dei Condritti, degli Actinopterigi. I meccanismi ventilatori nei “Pesci”. Organi respiratori accessori. Evoluzione della vescica gassosa. Forma e funzione della vescica natatoria. Le branchie esterne. Evoluzione dei polmoni e i meccanismi di ventilazione nei Tetrapodi. Respirazione cutanea. I polmoni e la ventilazione negli Uccelli.
Sistema Circolatorio
Funzioni del sistema circolatorio. Componenti del sistema cardiovascolare: sangue, cuore, vasi sanguigni. Circolazione semplice e circolazione doppia. Sistema arterioso: gli archi aortici. Evoluzione degli archi aortici nei “Pesci”, nei Dipnoi, negli Anfibi e negli Amnioti. L’evoluzione del cuore nelle varie classi di vertebrati: il cuore nei “Pesci”, Anfibi, coccodrilli, Mammiferi, Uccelli.
Sistema Digerente
Funzione e organizzazione. Le diverse regioni del canale alimentare. Meccanismi per l’assunzione del cibo nei Vertebrati. La bocca e la cavità orale; il palato; la lingua; le ghiandole salivari. Il faringe. I denti: origine e struttura, i denti nei “Pesci” e nei Tetrapodi non Mammiferi. L’eterodontia e la masticazione nei Mammiferi.
Testi consigliati
Il docente consiglia l’integrazione del materiale fornito (videolezioni, slides, esercitazioni) con i seguenti testi, a cui il docente può fare riferimento durante le lezioni:
Testi consigliati: - Biologia della cellula e Biologia dei tessuti –a cura di Roberto Colombo ed Ettore Olmo edi-ermes; Istologia -Monesi –Piccin (V edizione o successiva); Citologia e istologia a cura di Isabella Dalle Donne EdiSES; Fondamenti di Citologia - Cooper e Hausman-Piccin.
Anatomia Comparata dei Vertebrati, Liem et al. EdiSES.
Atlante di Anatomia Macroscopica dei Vertebrati, Giavini et al. Sprinter.
Atlante di Anatomia Microscopica Comparata dei Vertebrati, Maci et al. ed. Unicopli.
MODALITÀ DI ESAME, PREREQUISITI, ESAMI PROPEDEUTICI
Modalità di accertamento dei risultati di apprendimento acquisiti dallo studente
L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma del corso e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente.
L’esame accerterà le conoscenze minime richieste:
- accertare il raggiungimento degli obiettivi in termini di conoscenza e capacità di comprensione;
- accertare la conoscenza e capacità di comprensione applicata.
L'esame ha inoltre lo scopo di comprendere le abilità comunicative scritte in relazione all'utilizzo del linguaggio specifico.
Modalità di esame
La prova d’esame finale consiste in un esame orale (voto in trentesimi) oppure in un esame scritto (voto in trentesimi). In generale, tutti i contenuti trattati nel presente insegnamento saranno oggetto di valutazione. L'esame che si svolge in presenza prevede la presenza del docente che stabilirà di volta in volta la modalità d'esame ORALE oppure SCRITTA: nel caso di una prova ORALE sono previste almeno quattro domande che verteranno su tutto il programma; nel caso di una prova SCRITTA il test è solitamente composto da 18 domande a risposta multipla più una domanda a risposta aperta oppure orale. Il punteggio delle 18 domande prevede: risposta corretta= + 1.5 punti; nessuna risposta =0 punti; risposta errata = - 0,5 punti. La soglia per accedere ad una valutazione alla 19esima domanda (aperta o orale) è di 16 punti. La risposta aperta o orale viene valutata discrezionalmente dal docente che assegna un punteggio tra - 3 (se non si risponde o la risposta è sbagliata) e + 3. Il punteggio di 1 è attribuito se la domanda è sufficiente, di 2 se buono, 3 punti se ottimo. Nel caso di una PROVA SCRITTA svolta on-line (digitale) oppure in presenza (digitale), il test è composto da 30+1 domanda a risposta multipla, ognuna comprendente 4 opzioni. La trentunesima domanda stabilisce l'assegnazione della lode e viene presa in considerazione solo se tutte le precedenti sono corrette. Il punteggio delle domande è pari ad uno per ciascuna risposta corretta. La promozione si ottiene con punteggio maggiore o uguale a 18.
Propedeuticità
Non sono previste propedeuticità.
Prerequisiti
Non sono previste propedeuticità.
ORGANIZZAZIONE DIDATTICA
Modalità di erogazione del corso:
Il corso si articola tre moduli, ognuno dei quali comprende videolezioni e attività di didattica interattiva. È requisito essenziale per preparare al meglio l'esame seguire le lezioni del corso per l'intera durata della registrazione. È inoltre fortemente consigliata la consultazione di almeno un libro di testo tra quelli indicati. Essi costituiscono, infatti, un valido ausilio per la comprensione e l’approfondimento dei vari argomenti.
Attività didattiche previste
Le attività di didattica per gli insegnamenti integrati con attività di Laboratorio prevedono 12 ore di didattica laboratoriale per l'ammontare di 1 CFU.
Attività didattica erogativa (60 ore):
- 60 lezioni frontali, videoregistrate, della durata di circa 30 minuti ciascuna, sempre disponibili in piattaforma didattica (ogni videolezione corrisponde a 1 ora di didattica erogativa considerando la necessità di riascolto e le domande di autovalutazione da svolgere alla fine dell’ascolto). Durante ciascuna videolezione vengono proposti e risolti dei semplici problemi relativi agli argomenti trattati.
Attività didattica interattiva (12 ore):
- Dopo un sondaggio sulle preferenze degli argomenti da approfondire, si organizzano incontri interattivi periodici in videoconferenza su tematiche specifiche del programma.
Attività didattica interattiva di laboratorio (12 ore):
- 6 ore di attività di didattica esercitativa in presenza.
- 6 ore di attività di didattica trasmissiva in presenza.
Attività di autoapprendimento:
• test di autovalutazione con domande a scelta multipla, alla fine di ogni modulo
• test di autovalutazione con domande a scelta multipla, delle competenze in uscita dal corso.
L'articolazione tra DE e DI, per ciascuna unità didattica, sarà organizzata coerentemente con gli obiettivi formativi specifici dell’insegnamento.
Ricevimento studenti
A inizio dell’anno accademico viene proposto un incontro online con tutti gli studenti per presentare il corso, discutere gli obiettivi del programma e rispondere alle domande sull’organizzazione del corso. Inoltre, è sempre possibile contattare il docente via e-mail o tramite gli strumenti messi a disposizione sulla piattaforma.
