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BIOLOGIA DELLA CELLULA E DEI TESSUTI (corso B)

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Cell and Tissue Biology

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Anno accademico 2016/2017

Codice dell'attività didattica
MFN0366
Docenti
Prof. Silvia De Marchis (Titolare, Responsabile del corso)
Dott. Claudio Dati (Titolare)
Corso di studi
Scienze Biologiche D.M. 270
Anno
1° anno
Periodo didattico
I semestre
Tipologia
Di base
Crediti/Valenza
12
SSD dell'attività didattica
BIO/06 - anatomia comparata e citologia
Modalità di erogazione
Mista (tradizionale e online)
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia d'esame
Quiz
Prerequisiti
Nessuno
Propedeutico a
Tutti gli insegnamenti del 2° anno.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

  • Acquisizione delle conoscenze di base sulla organizzazione strutturale delle cellule eucariote e dei tessuti animali;
  • Acquisizione dei fondamenti delle tecniche morfologiche per lo studio delle cellule e tessuti animali;
  • Sviluppare capacità di osservazione ed interpretazione di preparati istologici in microscopia ottica in autonomia 
  • Nel complesso, l'insegnamento intende fornire un quadro di riferimento per la comprensione del significato funzionale delle relazioni tra i differenti organuli cellulari, del differenziamento cellulare e dell'organizzazione dei tessuti animali.

  • Basic knowledge on the structural organisation of eukaryotic animal cells and tissues;
  • Basic knowledge about morphological techniques and microscopy applied to animal cell/tissues;
  • Skills in analysis and interpretation of histological sections at the microscope
  • In general this teaching unit will provide students with a general framework to understand the functional significance and the
    relationships between different cellular organelles, cell differentiation and  tissue organization in animals.
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Risultati dell'apprendimento attesi

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

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Capacità di leggere ed interpretare preparati istologici, di immunofluorescenza e di microscopia elettronica di cellule e tessuti animali.

 

LEARNING OUTCOMES, KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING

Morpho-functional knowledge of the cellular and tissue animal structures. Basic knowledge of cell interaction and communication, cell proliferation, survival and metabolism. Basic knowledge of the histological techniques and immunohistochemistry.

APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING

Skills in the observation and interpretation of histological sections, immunofluorescence labelling  and electron micrographs  of animal cells and  tissues.

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Modalità di insegnamento

Lezioni frontali in aula:

  •  Presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche, fotografie di preparati istologici,  registrazioni time-lapse, animazioni, video.
  • Alcune attività in aula con partecipazione attiva degli studenti (possesso di smartphone, notebook o tablet raccomandato per interrattività in aula via WIFI di Ateneo).

Esercitazioni in laboratorio:

  • N.10 esercitazioni in laboratorio morfologico in presenza di docente e tutor durante le quali ciascuno studente:
    • ricerca e osserva strutture cellulari in microscopia elettronica al computer mediante virtual slide.
    • osserva in autonomia preparati istologici con l'uso di microscopi ottici. 

A distanza (moodle):

  • Risorse: materiale didattico presentato a lezione,  materiale integrativo con link a siti web, filmati e animazioni, molecole 3D.
  • Attività:  forum,  quiz di apprendimento e di autovalutazione,  virtual slides di microscopia elettronica e ottica.
  • Molecular Workbench: nozioni propedeutiche ed esercizi sulle macromolecole biologiche

On-site lectures: 

  • ppt presentations,  electron microscopy and histological micrographs, illustration of cell function with animations.
  • Active participation of the students (needs for smartphone, notebook or tablet to interact through UNITO WIFI)

Laboratory practice:

In the presence of teacher and tutor (10 sessions;  90 min each)

  • identification of cellular structures in electron microscopy virtual slides
  • use of ligt microscope, identification of cells and tissues with the light microscope


E-learning (moodle)

  • Basic notions and exercises on biological macromolecules on the platform Molecular Workbench
  • Resources : learning materials , additional material with links to relevant websites and virtual slides , movies and animations,
  • Online atlas of cytology and histology
  • Activities : forum , quizzes
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Modalità di verifica dell'apprendimento

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

  • ATTIVITA' ONLINE: le attività online si svolgono su due piattaforme: Molecular Workbench e Moodle e consistono nella visione di video, animazioni e altro materiale didattico, quiz di autoapprendimento e di verifica.
  • 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 il primo anno al corso di laurea . 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  è funzione del voto ottenuto alla prova in itinere:
    • 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 sul programma svolto nell'anno corrente di Biologia della Cellula e dei Tessuti, compreso quello delle esercitazioni. Le domande sono equamente distribuite tra biologia della cellula e biologia dei tessuti. Chi avesse frequentato meno di 7 esercitazioni su 10 avrà una prova supplementare al microscopio. 

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 chiuse, 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, corrispondenze, completamento di legende o testi, riconoscimento di strutture cellulari e tessutali in microscopia ottica ed elettronica. Esempi di prove di esame fanno parte delle attività online.
  • Nel caso il test al computer sia stato superato lo studente, non soddisfatto dell'esito, può richiedere un supplemento di esame orale.

CALENDARIO E ISCRIZIONE: Il calendario degli appelli e della prova in itinere sono pubblicati sul portale di Ateneo. L'iscrizione alla prova in itinere e agli appelli chiude entro la data indicata sul portale e, per quanto riguarda l'iscrizione agli appelli di esame, è subordinata alla compilazione del questionario sulla valutazione della didattica.

Ciascuno studente può sostenenere l'esame non più di 3 volte per anno accademico (1° ott-30 sett).

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

  • iscriversi al corso sulla piattaforma moodle con sufficiente anticipo. In caso di problemi 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, muniti di un documento di riconoscimento


ASSESSMENT:

Ongoing activities and final quiz are held on the e-learning platform moodle and cover topics of both lectures and practice.

The questions are of the following types: multiple choice or matching, completion of legends or texts, recognition of cell and tissue structures in light and electron microscopy. Examples of exam quiz are provided in the learning material on Moodle.

The mid term test lasts for 30 min and contains 20 questions; the final test lasts for 60 min and contains 40 questions.

The mid term test   focuses on the biology of the cell and is recommended but not mandatory. Access to the mid term test is restricted to students who attend this training for the first time. 

Gain points from the mid term test will be added to the result of the first final exam in the first session available (January-February) . The mode of assignment of gain points is as follows :
grades of the mid term test :
< 22 : 0 points
22-23 : 0.5 points
24-25 : 1 point
26-27 : 1.5 point
28-30 : 2 points

Program of the mid term test: Cell Biology

Program of the final exam: Cell and Tissue Biology. The students that pass the test but are not satisfied by their performance can ask for an oral examination. For those students that participated to less than 7/10 practical laboratory sessions a supplemental oral examination at the micrscope will be needed.

 

IMPORTANT:
Early registration to the e-learning platform (moodle) is mandatory ! In the event of a problem contact the manager of the teaching degree program.

Enrolment for the mid term test and final exam through the University website.

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Attività di supporto

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:

 

During laboratory practice, a part-time student enrolled in the 3rd year of the bachelor degree in biology or one of the master degree in biology acts as tutor .

Test examples are available on moodle

Additional online resources to support student learning:

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Programma

STRUMENTI E METODI DI STUDIO MORFOLOGICI DELLE CELLULE E DEI TESSUTI: microscopio ottico (in campo chiaro e in campo scuro, a contrasto di fase,a fluorescenza) ed elettronico (TEM e SEM), microscopia confocale. Ingrandimento e limite di risoluzione, ingrandimento utile. Piani di sezione e ricostruzione tridimensionale da sezioni sottili.  Tecniche di allestimento di preparati istologici; istochimica; istoenzimologia;  immunocitochimica; istoautoradiografia; ibridazione in situ. Colture cellulari e tecnologie ricombinanti (GFP).


BIOLOGIA DELLA CELLULA: Teoria cellulare. Procarioti ed eucarioti. Dimensioni delle cellule animali. Legge di Driesch. Diploidia, poliploidia, plasmodi, sincizi. Le membrane: composizione chimica, ultrastruttura, organizzazione molecolare. La membrana plasmatica: sistemi di trasporto e comunicazione cellulare. Citosol ed organuli cellulari: ultrastruttura, funzioni e genesi. Ribosomi. Reticolo endoplasmatico granulare e liscio. Cenni sulla traduzione. Indirizzamento molecolare. Trasporto citoplasma-nucleo. Complesso del Golgi. Trasporto, smistamento e fusione delle vescicole. Esocitosi. Mantello cellulare (glicocalice). Endocitosi e turnover della membrana plasmatica. Endosomi. Lisosomi. Perossisomi . Citoscheletro. Specializzazioni della superficie cellulare: microvilli, ciglia e flagelli. Sistemi di giunzione fra cellule e fra cellule e matrice. Metabolismo chemiotrofo: i mitocondri. Nucleo interfasico: involucro nucleare, pori, cromatina, nucleolo, cenni sulla trascrizione,  trasporto nucleo citoplasma. La proliferazione delle cellule somatiche: dalla duplicazione del DNA alla divisione della cellula. Le fasi del ciclo cellulare e della mitosi. Meiosi. Differenziamento delle cellule germinali. Cenni alle prime fasi dello sviluppo embrionale.


BIOLOGIA DEI TESSUTI: Cos’è un tessuto? Cellule staminali e cellule differenziate. Tessuti ad elementi labili, stabili, perenni. Derivazione dei diversi tessuti dai tre foglietti embrionali. Tessuto epiteliale: epiteli di rivestimento, epiteli secernenti, epiteli sensoriali. Rinnovamento degli epiteli. Tessuti connettivi: tipi cellulari, sostanza fondamentale anista, fibre. Classificazione e descrizione dei vari tipi. Tessuto adiposo. Tessuto cordoide. Tessuto cartilagineo: classificazione e descrizione dei vari tipi. Tessuto osseo: costituzione, criteri di classificazione, processi di ossificazione. Il dente. Il sangue: plasma ed elementi figurati. Caratteristiche morfologiche e funzionali dei vari tipi cellulari. Cenni al processo di emopoiesi. Tessuto muscolare: classificazione e descrizione dei vari tipi. Il processo di contrazione. Tessuto nervoso: sistema nervoso centrale e periferico. Il neurone. Le fibre nervose. Mielinizzazione e funzione della mielina. Trasmissione dell'impulso nervoso. Sinapsi. Giunzione mioneurale. Neuroglia.

ESERCITAZIONI: nozioni propedeutiche sulle  macromolecole biologiche.  In laboratorio morfologico: 1) identificazione di organelli cellulari in microscopia elettronica a partire da preparati scannerizzati, in autonomia da parte di ciascuno studente al computer; 2) uso del microscopio ottico,  ingrandimento e limite di risoluzione, ingrandimento utile e osservazione di preparati di  tessuti e cellule 

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

 


Morphological Techniques and use of the microscope
The light microscope: bright-field microscope, dark-field microscope, phase-contrast microscope, fluorescence microscope; confocal microscope; the electron microscope: transmission electron microscope (TEM), scanning electron microscope (SEM). Magnification, limit of resolution. Three-dimensional interpretation from thin serial sections.
Preparation of permanent tissue samples: fixation, embedding, s e c t i o n i n g, s t a i n i n g . H i s t o c h e m i s t r y , h i s t o e n z y m o l o g y , immunocytochemistry, autoradiography. Cell culture; green fluorescent protein (GFP) and recombinant technology.

Cell Biology
Biomembranes: structural organization and basic functions; the plasma membrane; transport across cell membranes; cell signalling.
The cell nucleus: nuclear envelope, pores, chromatin structure; nucleolus structure and function.
Cytoplasmic membrane systems: structure and function of smooth and rough endoplasmic reticulum, translation, protein sorting; structure and function of the Golgi complex, intracellular vesicular traffic, exocytosis, cell coat; endocytosis, endosomes, lysosomes, peroxisomes.
The cytoskeleton. Cell surface specializations: microvilli, cilia and flagella.
Cell junctions, cell adhesion and the extracellular matrix.
Chemotrophic energy metabolism: glycolysis and fermentation; aerobic respiration ; structure and functions of mitochondria.
Somatic cell renewal: from DNA replication to mitosis; the cell cycle.
Sexual reproduction: meiosis, germ cell differentiation.

Histology
What is a tissue? Cell renewal: nonrenewing, continuously renewing, potentially renewable populations.
Epithelial tissue: Epithelial membranes. Glands: exocrine glands, endocrine glands. Sensory epithelia. Cell renewal in epithelia.
Connective tissue: cells; intercellular components: fibers, amorphous component. Classification.
Adipose tissue: white fat and brown fat. Notochord tissue.
Cartilage: hyaline, elastic, fibrocartilage.
Bone: bone cells, bone matrix composition; macroscopic and microscopic structure: cancellous and compact bone. Intramembranous ossification,
perichondral and endochondral ossification. The teeth.
Blood: blood cells, bone marrow, hematopoiesis.
Muscle tissue: skeletal muscle, cardiac muscle, smooth muscle. The ultrastructural basis of contraction.
Nervous tissue: central and peripheral nervous system. The structure of neurons and neuroglial cells. Central and peripheral nerve fibres; myelination; nerve impulses; synapses; the neuromuscular junction.

Laboratory practice
Eletronic micrography, optical microscopic observations, computer assisted esercizes on virtual slides.
Constructive learning activities on Molecular Workbench and Moodle.

 

Testi consigliati e bibliografia

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I testi base consigliati per il corso sono:


COLOMBO R., OLMO E. “Biologia - cellula e tessuti”, II ediz., Edi Ermes;

HARDIN, BERTONI, KLEINSMITH, BECKER: Il mondo della cellula”, VIII ediz., Pearson;

ALBERTS et al: “L’essenziale di biologia molecolare della cellula”, IV ediz., ZANICHELLI;

HARDIN, BERTONI, KLEINSMITH, BECKER: Il mondo della cellula”, VIII ediz., Pearson;

MONESI et al. "Istologia"  Edizione  VI,  Piccin.

ROSS M.H., PAWLINA W., "Istologia, testo e atlante", Ed. Ambrosiana;


- il materiale presentato a lezione è disponibile sulla piattaforma di e-learning (Moodle)
Per la preparazione dell’esame è inoltre utile la consultazione sia degli atlanti disponibili in biblioteca sia di quelli on-line:
http://www.atlanteistologia.unito.it/page.asp
http://www.bu.edu/histology/m/i_main00.htm
http://histologyatlas.wisc.edu/archive/uw/histo.htm

Text books
ALBERTS et al: “Essential Cell Biology,Fourth Edition, Garland 2013 (kindle edition available)
ROSS M.H., PAWLINA W. Histology: A text and atlas, sixth edition, Lippincott Williams & Wilkins, 2014 (kindle edition available)

- All the material of the course is published on the e-learning platform (moodle)
Also available:
http://www.atlanteistologia.unito.it/page.asp
http://www.bu.edu/histology/m/i_main00.htm
http://histologyatlas.wisc.edu/archive/uw/histo.htm



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Orario lezioni

Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.

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Note

Gli studenti, per ricevere informazioni, avvisi, comunicazioni relative al corso devono effettuare la "Registrazione al corso" cliccando in fondo alla pagina. Registrati al corso

Le informazioni generali sul corso, il programma dettagliato delle lezioni ed il materiale didattico (presentazioni, filmati ecc.) si trovano su Moodle

Le date degli appelli d'esame si trovano sul portale d'Ateneo; al medesimo indirizzo ci si iscrive agli appelli d'esame.

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 disturbi 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.

Students from other degree programs or other universities that have to integrate the missing ECTS are encouraged to contact teachers as soon as possible to learn about the integrative required program. Procedures and calendar for verification of the integration are the same as described for the regular students who attend the course. 

Students with disorders that may affect learning (eg students color blind, visually impaired, hearing impaired, dyslexic or with physical disabilities) are encouraged to contact teachers to adapt learning materials, activities and test mode.

Workers and students that for other reasons are unable to attend the course are encouraged to contact teachers to determine how to achieve the expected outcomes.

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Ultimo aggiornamento: 16/10/2016 13:07
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