FISIOLOGIA ANIMALE

Obiettivi formativi

Il corso di Fisiologia Animale e Vegetale – modulo Fisiologia Animale ha l’obiettivo di fornire le basi molecolari e cellulari per la comprensione dei meccanismi fisiologici alla base dei principali sistemi organici degli organismi animali. Particolare enfasi verrà data allo studio del rapporto struttura-funzione ed agli adattamenti funzionali e fisiologici dei principali organi. Specifici obiettivi formativi sono: - conoscenza della struttura ed organizzazione della cellula animale; - comprensione della funzione delle principali classi di molecole biologiche (carboidrati, lipidi e proteine); - studio dei processi di scambio e trasporto dei principali soluti e molecole organiche tra cellula animale e ambiente esterno; - studio dei meccanismi di mantenimento e regolazione dell’omeostasi cellulare e tissutale. - studio dei meccanismi di comunicazione (chimica e elettrica) inter-cellulare; - comprensione della funzione dei principali organi e tessuti animali. A) Conoscenza e capacità di comprensione Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere: - la struttura della cellula animale e la funzione delle principali bio-molecole; - le basi chimico-fisiche dei meccanismi di trasporto dei principali soluti attraverso la membrana plasmatica e le modalità di mantenimento dell’omeostasi cellulare; - le proprietà elettriche delle membrane delle cellule eccitabili e le modalità di trasmissione degli impulsi elettrici; - le proprietà cellulari e molecolari alla base della fisiologia muscolare; - le proprietà fisiche dei processi alla base del funzionamento del sistema circolatorio e cardiaco, - le basi chimico-fisiche della fisiologia della respirazione. - il ruolo della funzione renale e i processi fondamentali per il mantenimento dell’omeostasi - le basi biochimiche del metabolismo e assorbimento delle principali biomolecole B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione Gli studenti che abbiano superato l’esame possederanno competenze adeguate per: - Descrivere le principali caratteristiche della cellula animale e le funzioni delle principali biomolecole - Discutere criticamente i principi chimico-fisici alla base del trasporto dei soluti attraverso la membrana e la loro importanza nel regolare i meccanismi di omeostasi cellulare - Comprendere e discutere criticamente i meccanismi cellulari alla base delle funzioni dei diversi sistemi organici descritti - Descrivere e discutere criticamente i meccanismi di regolazione per il mantenimento dell’omeostasi dell’organismo animale, - Descrivere e individuare i parametri ambientali che influenzano le principali funzioni fisiologiche degli organismi animali C) Autonomia di giudizio (making judgements) - Gli studenti alla fine del corso acquisiranno capacità di giudizio critico su aspetti chiave del campo della fisiologia animale a seguito dell'iter didattico formativo, attraverso lo studio di testi scientifici e di piccole esperienze di laboratorio. D) Abilità comunicative (communication skills) - Gli studenti alla fine del corso saranno in grado di comunicare, anche a non specialisti, le conoscenze acquisite mediante l’uso di un linguaggio scientifico e tecnico, anche mediante l’uso di linguaggi grafici. E) Capacità di apprendimento (learning skills) Gli studenti che avranno completato il corso saranno in grado di interpretare ed approfondire i problemi legati alla fisiologia, anche attraverso l’utilizzo di ricerche bibliografiche e la partecipazione a seminari e gruppi di lavoro.

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Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Il modulo di Fisiologia Animale prevede 40 ore di didattica frontale, suddivise nei seguenti moduli didattici, e 12 ore di attività di laboratorio. FISIOLOGIA ANIMALE 1. La cellula animale. 6 ore Composizione chimica della cellula. Struttura e funzione di carboidrati, lipidi e proteine. Struttura della cellula. Funzione degli organelli subcellulari. La conversione dell’energia. La membrana plasmatica: struttura, asimmetria, regioni specializzate. Trasporto attraverso la membrana: osmosi, diffusione passiva e facilitata, trasporto attivo. Endocitosi ed esocitosi. Trasporto trans-epiteliale. Recettori di superficie e loro regolazione. 2. Fisiologia delle cellule eccitabili. 8 ore Eccitabilità e proprietà elettriche della membrana plasmatica. Potenziale d'azione e sua propagazione. Fibre nervose e loro caratteristiche. Trasmissione dell'impulso: sinapsi elettriche e chimiche. Integrazione sinaptica. Circuiti nervosi semplici: archi riflessi spinali e del sistema nervoso autonomo. Recettori sensoriali: proprietà generali, potenziale del recettore, codificazione del segnale. Esempi di alterazione della funzione neuronale da parte di agenti inquinanti. 3. Cenni di Fisiologia del movimento. 4 ore Muscoli scheletrici: basi ultrastrutturali e molecolari della contrazione e accoppiamento elettromeccanico. Tetano. Fibre ossidative e glicolitiche. Muscolo liscio. 4. Fisiologia della circolazione. 6 ore Anatomia del cuore. Proprietà del miocardio: eccitabilità, contrattilità, conduzione, refrattarietà, ritmicità e automatismo. Regolazione della gittata cardiaca. Apparato circolatorio. Emodinamica. Circolo sistemico: arterie, capillari e vene, flusso e pressione nei vari distretti, scambio a livello dei capillari. Regolazione della pressione arteriosa. 5. Fisiologia della respirazione. 5 ore Meccanica respiratoria: strutture e parametri fisici coinvolti. Scambi gassosi a livello di polmoni e tessuti. Trasporto di O2 e CO2 nel sangue. Consumo di O2. Genesi del ritmo respiratorio. Regolazione nervosa e chimica della respirazione. Esempi di alterazione della funzione respiratoria da parte di agenti inquinanti. 6. Funzione renale. 6 ore Struttura e vascolarizzazione del rene. Il nefrone e le sue funzioni: filtrazione glomerulare, riassorbimento e secrezione tubulare, scambio controcorrente. Meccanismi di concentrazione dell’urina. Regolazione dell'equilibrio idrico-salino. Regolazione osmotica. Esempi di alterazione della funzione renale da parte di agenti inquinanti. 7. Regolazione ormonale. 5 ore Generalità sugli ormoni e sulle ghiandole endocrine. Natura chimica degli ormoni. Regolazione della secrezione ormonale. Asse ipotalamo-ipofisario. Meccanismo d'azione: ormoni che agiscono tramite recettori intracellulari e ormoni che agiscono tramite recettori di membrana. Trasduzione del segnale: secondi messaggeri. Esempi di modulatori endocrini ambientali.
Prerequisiti
Lo studente deve possedere all’inizio delle attività didattiche previste dall’insegnamento conoscenze di base delle seguenti materie, per poter comprendere i contenuti delle stesse e conseguire gli obiettivi di apprendimento: - fisica: fisica dei fluidi (indispensabile); fisica dei gas (indispensabile); Fisica elettricità (campo elettrico, carica, corrente, forza elettromotrice, flusso del campo elettrico) (indispensabile), termodinamica (importante); - chimica generale ed inorganica: descrizione dell’atomo e degli orbitali elettronici (importante); elementi chimici principali (importante); ossidoriduzioni e potenziale redox (importante); pressione osmotica (indispensabile); il concetto di pH e le soluzioni tampone (indispensabile); - chimica organica: principali classi di composti organici e di macromolecole biologiche (indispensabile); - biochimica: enzimi, cinetica enzimatica ed energia di attivazione (indispensabile); reazioni di fosforilazione (importante); cofattori principali delle reazioni biologiche di ossidoriduzione (importante); respirazione mitocondriale (importante); - biologia cellulare e molecolare: principali strutture delle cellule eucariotiche (indispensabile); divisione cellulare (utile); trascrizione (utile); sintesi proteica (utile)
Testi di riferimento
- Silverthorn: Fisiologia una visione integrata – Casa Editrice Pearson - Sherwood: Fisiologia degli animali. Dai geni agli organismi - Casa Editrice Zanichelli - Materiale didattico aggiuntivo online sulla su piattaforma Moodle dell’insegnamento (solo per iscritti al corso)
Frequenza
lezioni frontali 2 volte a settimana
Modalità di esame
La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode). Il voto finale dell'esame è la media pesata dei voti del modulo di fisiologia animale (2/3) e vegetale (1/3).
Modalità di erogazione
Il modulo di Fisiologia Animale prevede 40 ore di didattica frontale, suddivise nei moduli didattici indicati nel programma, e 12 ore di attività di laboratorio.
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoScienze Ambientali
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno3º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDBIO/09
  • CFU6