Corso di laurea in Scienze Biologiche (L-13)

L'obiettivo primario di questo insegnamento è quello di fare acquisire le conoscenze di base sulle strutture della cellula eucariote animale e sull'organizzazione delle cellule in tessuti; sui fondamenti delle tecniche morfologiche e di rendere lo studente autonomo nell'osservazione di preparati istologici in microscopia ottica.

Per raggiungere questi obiettivi, si fornisce agli studenti un quadro di riferimento generale del significato funzionale e delle relazioni tra i differenti organuli cellulari, del differenziamento cellulare e dell'organizzazione dei tessuti animali. La capacità di risolvere esercizi e di identificare le diverse tipologie di tessuti studiati viene raggiunta attraverso attività esercitative online, in aula e in laboratorio e verificata nelle prove di esame.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Conoscenze morfo-funzionali delle strutture cellulari e dei tessuti animali. Conoscenze di base dei meccanismi di regolazione della comunicazione intracellulare fra le cellule, della proliferazione, della sopravvivenza e del metabolismo cellulare. Conoscenze di base delle tecniche istologiche, immunoistochimiche e di espressione di costrutti di fusione con GFP. 

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Capacità di leggere ed interpretare preparati istologici, di microscopia elettronica e di immunofluorescenza di cellule e tessuti animali. Capacità di risoluzione di esercizi relativi agli approcci sperimentali morfologici. Capacità di interpretazione di modifiche morfunzionali e di risposte cellulari dovute a mutazioni o indotte da costrutti molecolari. Capacità di risolvere esercizi in merito all'indirizzamento delle proteine verso i diversi compartimenti intracellulari.  Capacità di lettura e interpretazione delle informazioni pubblicate nella banca dati del NCBI relativa a sequenze di mRNA e di DNA genomico.

BLENDED

• Lezioni frontali in aula:  
• presentazioni (ppt o prezi) con illustrazioni grafiche, mappe mentali, fotografie di preparati istologici,  registrazioni timelapse, animazioni.
• alcune attività in aula* con partecipazione attiva degli studenti (rappresentazione di processi cellulari, clickers o equivalente, risoluzione di esercizi).
• N.10 esercitazioni di laboratorio morfologico, in presenza di docente e tutor durante le quali ciascuno studente:
• ricerca e osserva strutture cellulari in microscopia elettronica al computer mediante vetrini scannerizzati e strumenti di navigazione (virtual slide).
• osserva in autonomia preparati istologici con l'uso di microscopi ottici. 
• A distanza
• Moodle**:
• Risorse: materiale didattico presentato a lezione, podcasts,  mappe concettuali, materiale integrativo con link a siti web, filmati e animazioni, molecole 3D.
• Attività:  forum, mappe concettuali, quiz di apprendimento e di autovalutazione, lezioni, workshop, strutture molecolari in 3D, virtual slides di microscopia elettronica e ottica.

(*) possesso di smartphone, notebook o tablet raccomandato per interrattività in aula via WIFI di Ateneo. 

(**) le attività su Moodle sono tracciate e l'avanzamento nelle attività soggetto al superamento di specifiche condizioni, quindi personalizzato per ciascuno studente .

L'apprendimento viene verificato di norma attraverso delle attività online, una prova in itinere e una prova finale. 

• ATTIVITA' ONLINE: le attività tracciate si svolgono sulla piattaforma Moodle e consistono nella visione di video, animazioni e altro materiale didattico, quiz di autoapprendimento e di verifica, forum, mappe concettuali e altre attività. Lo stato di avanzamento delle attività di ciascuno studente viene monitorato automaticamente. Le attività online sono propedeutiche alla prova in itinere.
• PROVA IN ITINERE: La prova in itinere verte sulla prima parte del programma, ossia la biologia della cellula, ed è consigliata ma non obbligatoria. La prova in itinere è riservata agli studenti iscritti per la prima volta al corso di laurea e che abbiano svolto con sufficienza tutte le attività tracciate su Moodle relative alla biologia della cellula. La prova in itinere permette di acquisire punti da aggiungere al voto del primo appello al quale si presenta lo studente nella prima sessione disponibile (gennaio-febbraio). Il punteggio aggiuntivo al voto della prova finale,  dipende dal voto ottenuto alla prova in itinere secondo la seguente scala:
• 22-23: 0,5 punti 
• 24-25: 1 punto
• 26-27: 1.5 punto 
• 28-30: 2 punti
• PROVA FINALE: La prova finale verte, per tutti gli studenti, sull'ultima edizione dell'intero programma di Biologia della Cellula e dei Tessuti, compreso il programma delle esercitazioni. Le domande sono equamente distribuite tra biologia della cellula e biologia dei tessuti.  Lo svolgimento delle attività online non è obbligatorio per l'accesso alla prova finale.

MODALITA' DI SVOLGIMENTO DELLE PROVE IN ITINERE E FINALI:

• La prova in itinere e l'esame finale sono prove scritte, della durata rispettiva di 30 e 60 min per un totale di 20 e 40 domande, svolte in aula informatica sulla piattaforma moodle (i-learn) e vertono su argomenti del programma sia delle lezioni che delle esercitazioni.
• Le domande sono delle seguenti tipologie: a risposta multipla o corrispondenze, completamento di leggende o testi, riconoscimento di strutture cellulari e tessutali in microscopia ottica ed elettronica, risoluzione di esercizi, interpretazione di informazioni provenienti da banche dati.

CALENDARIO E ISCRIZIONE: Il calendario degli appelli di esame finale e della prova in itinere sono pubblicati sul portale di Ateneo. Si attira l'attenzione degli studenti sul fatto che l'iscrizione alla prova in itinere e agli appelli chiude entro la data prestabilità indicata sul portale e per quanto riguarda l'iscrizione agli appelli di esame, è subordinata alla compilato del questionario opinione studenti. 

Note: Per evitare problemi il giorno dell'appello si invitano tutti gli studenti a:

• Iscriversi a questo insegnamento sulla piattaforma moodle con sufficiente anticipo. In caso di problema con le proprie credenziali unito per l'accesso, rivolgersi al manager didattico del corso di laurea.
• Presentarsi alle prove di esame, in itinere o finali, munito di un documento di riconoscimento

Alle attività in laboratorio partecipa, oltre al docente, uno studente part-time iscritto al 3° anno del corso di laurea in Biologia o a una delle laurea magistrale in biologia che svolge la funzione di tutor.

Esempi di prove di esame sono forniti nelle attività online su moodle.

Ulteriori risorse a supporto dello studio:

• Molecular Workbench: Nozioni propedeutiche ed esercizi sulle macromolecole biologiche
• Atlante online di citologia e istologia

METODOLOGIE MORFOLOGICHE: microscopio ottico (in campo chiaro e in campo scuro, a contrasto di fase, a fluorescenza) ed elettronico (TEM e SEM), microscopia confocale. Piani di sezione e ricostruzione tridimensionale da sezioni sottili.  Preparati stabili; istochimica; istoenzimologia; immunocitochimica; ibridazione in situ.  Colture cellulari e tecnologie ricombinanti (GFP).

BIOLOGIA DELLA CELLULA: Principali caratteristiche delle macromolecole biologiche utili alla comprensione dell'organizzazione e del funzionamento cellulare. Teoria cellulare. Procarioti ed eucarioti. Dimensioni delle cellule animali. Legge di Driesch. Diploidia, poliploidia, plasmodi, sincizi.  Citosol e organuli cellulari. Le membrane: composizione chimica, ultrastruttura, organizzazione molecolare. Nucleo interfasico: involucro nucleare, pori, cromatina, nucleolo, cenni sulla trascrizione, trasporto nucleo citoplasma.  Ribosomi e traduzione delle proteine. Indirizzamento molecolare. Trasporto citoplasma-nucleo. Reticolo endoplasmatico granulare.  Reticolo endoplasmatico liscio e sintesi dei lipidi di membrana. Complesso del Golgi. Trasporto, smistamento e fusione delle vescicole. Esocitosi. Mantello cellulare (glicocalice).  Recettori di membrana: trasporti, adesione e comunicazione cellulare. Cenni di trasduzione del segnale:tipologie recettoriali e principali vie di trasduzione.  Endocitosi e turnover della membrana plasmatica. Endosomi. Lisosomi. Autofagosomi. Perossisomi. Citoscheletro. Specializzazioni della superficie cellulare: microvilli, ciglia e flagelli. Sistemi di giunzione fra cellule e fra cellule e matrice.   I mitocondri. Metabolismo chemiotrofo. Morte cellulare programmata e regolazione della sopravvivenza cellulare. La proliferazione delle cellule somatiche: la duplicazione del DNA, le fasi del ciclo cellulare e della mitosi,  cenni di regolazione del ciclo cellulare. Differenziamento cellulare.  Il differenziamento della linea germinale. Meiosi. Cenni alle prime fasi dello sviluppo embrionale.    

BIOLOGIA DEI TESSUTI: Cellule staminali e cellule differenziate. Tessuti ad elementi labili, stabili, perenni. Derivazione dei diversi tessuti dai tre foglietti embrionali.  Tessuto epiteliale: Organizzazione strutturale e funzionale, epiteli di rivestimento, epiteli secernenti, epiteli sensoriali. Rinnovamento degli epiteli. Tessuti connettivi: tipi cellulari, sostanza fondamentale anista, fibre. Giunzioni cellulari. Classificazione e descrizione dei vari tipi di tessuto connettivo. Tessuto connettivo propriamente detto. Tessuto adiposo. Tessuto cordoide. Tessuto cartilagineo: classificazione e descrizione dei vari tipi.  Tessuto osseo: costituzione, criteri di classificazione, processi di ossificazione.  Il sangue: caratteristiche morfologiche e funzionali dei vari tipi cellulari e cenni al processo di emopoiesi. Tessuto muscolare: classificazione e descrizione dei vari tipi,  tessuto muscolare liscio, scheletrico e cardiaco.  Cenni al processo di contrazione muscolare.  Tessuto nervoso: sistema nervoso centrale e periferico. Il neurone. Le fibre nervose. Processo di mielinizzazione e funzione della mielina. I principi della trasmissione dell'impulso nervoso. Sinapsi. Giunzione mioneurale. Neuroglia.

 

ESERCITAZIONI: nozioni propedeutiche sulle  macromolecole biologiche (N. 3 esercitazioni, in aula, 150 min ca.).  In laboratorio morfologico al computer (N.1 esercitazione, posto singolo):  identificazione di organelli cellulari in microscopia elettronica a partire da preparati scannerizzati, in autonomia da parte di ciascuno studente  . In laboratorio morfologico al microscopio ottico (N.6 esercitazioni, posto singolo, 90 min ca.): ciascun studente impara l'uso del microscopio ottico,  ingrandimento e limite di risoluzione, ingrandimento utile e osserva tessuti epiteliali di rivestimento e secernenti, tessuti connettivi propriamente detti, tessuto elastico, adiposo e coroide,  sangue, cartillagine, osso e processo di ossificazione, tessuto muscolare schelettrico, cardiaco e liscio, tessuto nervoso, gameti e gonadi. 

Il programma è coerente con il syllabus del CBUI , settore BIO/06 - biologia della cellula e biologia dei tessuti.

COLOMBO R., OLMO E. “Biologia - cellula e tessuti”, Edi Ermes; nuova edizione (2014)
Materiale integrativo:
- atlante on-line: http://www.atlanteistologia.unito.it/page.asp
- materiale presentato a lezione e disponibile sulla piattaforma di elearning (Moodle)

Studenti provenienti da altri corsi di studio o altri Atenei che devono integrare i crediti riconosciuti sono invitati a contattare i docenti appena possibile per conoscere il programma integrativo richiesto. Le modalità di verifica dell'integrazione sono identiche a quanto indicato per gli studenti regolari che seguono il corso, proporzionalmente al numero di crediti da integrare. Le date per sostenere l'integrazione sono quelle  degli appelli del corso, compresa la data dell'esonero che in questo caso corrisponde ad un appello vero e proprio. 

Studenti con patologie che possono condizionare l'apprendimento (ad esempio studenti daltonici, ipovedenti, ipoudenti,  dislessici o con disabilità fisica) sono invitati a prendere contatto con i docenti in modo da adeguare il materiale didattico, le attività in presenza e online e le loro modalità di verifica.

Studenti lavoratori o che per altri motivi non possono frequentare sono invitati a contattare i docenti per determinare le modalità di raggiungimento delle competenze attese.