OBIETTIVI FORMATIVI

Il modulo ha lo scopo di fornire allo studente conoscenze approfondite sulla cellula eucariotica e sui suoi costituenti a livello microscopico e ultramicroscopico, fino al livello macromolecolare. Alla fine del modulo lo studente dovrà essere in grado di descrivere l’organizzazione della cellula, la morfologia e la funzione degli organuli citoplasmatici con particolare riferimento alla relazione fra implicazioni funzionali e aspetti morfologici.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà:

- conoscere la morfologia della cellula eucariotica e dei suoi organuli a livello strutturale, ultrastrutturale e molecolare

- saper descrivere le funzioni dei singoli costituenti della cellula eucariotica

- aver acquisito padronanza della corretta terminologia

Durante il corso, agli studenti vengono somministrati alcuni test di valutazione delle conoscenze acquisite, a cui gli studenti rispondono individualmente e in maniera anonima. Subito dopo ogni test, viene fornito un feedback dal docente, che mostra immediatamente le risposte corrette. Segue un momento di discussione dei temi emersi nel test, con possibilità da parte del docente, di chiarire eventuali dubbi. 

MODALITA' DIDATTICHE

Il modulo di citologia prevede 2 CFU di didattica erogata tramite lezioni frontali.

La frequenza alle lezioni è obbligatoria, come da Regolamento didattico.

E’ possibile che la modalità di svolgimento delle lezioni venga modificata a causa di situazioni emergenziali che impediscano lo svolgimento delle lezioni in presenza. In tal caso, le lezioni saranno svolte online utilizzando la piattaforma informatica Teams.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Membrana plasmatica. Struttura ed organizzazione molecolare della membrana plasmatica: il modello a mosaico fluido; i lipidi di membrana e loro proprietà;  proteine estrinseche ed  intrinseche; composizione e funzioni del glicocalice. Trasporto di piccole molecole ed acqua attraverso la membrana plasmatica.

Trasporto di membrana. .Trasporto di grandi molecole attraverso la membrana plasmatica. Esocitosi costitutiva e regolata. Endocitosi: pinocitosi, endocitosi mediata da recettore, fagocitosi, fagocitosi di cellule “self”. Transcitosi.

Vescicole di trasporto. Processi di formazione e distacco delle vescicole: proteine Clatrina, Adattine, Cotomeri, Dinamina. Specificità dei processi di trasporto, aggancio e fusione vescicolare: proteine Rab, v-SNARE e t-SNARE

Microvescicole extracellulari. Exosomi, Microvescicole, Corpi apoptotici.

Reticolo endoplasmatico liscio: struttura, ruolo nel metabolismo dei lipidi, nei processi di detossicazione, nella glicogenolisi e nell’accumulo di calcio.

Reticolo endoplasmatico granulare: Organizzazione ultrastrutturale e funzione. Ribosomi liberi e ribosomi associati alle membrane. Principali tappe nel processo di traduzione. Modificazioni post-traduzionali delle proteine: glicosilazione e ruolo degli chaperon molecolari.

Complesso di Golgi: ultrastruttura, processi biosintetici, modificazioni post-traduzionali delle proteine (principalmente glicosilazione) e smistamento delle molecole sintetizzate nel reticolo endoplasmatico.

Endosomi precoci e tardivi.

Lisosomi: biogenesi, morfologia, enzimi idrolitici. Autofagia. Lisosomi secretori. Lisosomi secretori e malattie genetiche. Lisosomi secretori e cellule del sistema immunitario.

Meccanismi per la degradazione di proteine citoplasmatiche: il sistema ubiquitina-proteasoma.

Perossisomi: struttura e funzioni. Cenni su patologie associate a disfunzione dei perossisomi.

Mitocondri: caratteristiche morfo-funzionali della membrana interna ed esterna; MAM= mitochondria-associated membranes. Contenuto della matrice mitocondriale: il DNA  mitocondriale con cenni su associazione fra mutazioni del genoma mitocondriale e patologie. Cenni sul meccanismo di importo delle proteine mitocondriali. Funzioni principali: ciclo di Krebs, catena di trasporto degli elettroni, fosforilazione ossidativa, ruolo termogenico nel tessuto adiposo bruno. Cenni sulle altre numerose funzioni mitocondriali: loro ruolo nell’apoptosi, nella sintesi degli ormoni steroidei e del gruppo eme. Teoria Endosimbiontica.

Citoscheletro. Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi: organizzazione molecolare e distribuzione nella cellula. Proteine associate ai microtubuli (chinesine e dineine) e ai microfilamenti (proteine che legano l’actina). Il centrosoma. Le ciglia vibratili: struttura e funzione.

Nucleo: involucro nucleare e complesso del poro nucleare. Scambi tra nucleo e citoplasma. Cromatina e matrice nucleare. Eucromatina ed eterocromatina. Il nucleolo: struttura ed organizzazione molecolare; la sintesi degli rRNA e l’assemblaggio delle subunità ribosomali.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Alberts et al.; "L'essenziale di biologia molecolare della cellula"; Zanichelli Editori.

Zaccheo e Pestarino; "Citologia, istologia e anatomia microscopica"; Pearson

Maraldi e Tacchetti; "Biologia-Citologia medica"; Edi Ermes