Scienze Biologiche L-13

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.

L'acquisizione dei risultati di apprendimento previsti viene accertata attraverso: le attività di autovalutazione associate ad ogni video-lezione, i test associati alla didattica sincrona, la prova intermedia online e la prova finale in presenza.

-       Test di autovalutazione: i test di autovalutazione permettono allo studente di monitorare la comprensione degli argomenti somministrati ed eventualmente di attivarsi per colmare le lacune.

-       Test post-didattica sincrona: I test successivi alla didattica sincrona verificano l’applicazione delle conoscenze in situazione guidata e la capacità di apprendimento autonomo. Consentono di osservare l’uso operativo dei saperi e la capacità di trasferimento.

-       La prova intermedia online e la prova finale in presenza: consente una verifica sistematica e standardizzata delle conoscenze disciplinari e della comprensione concettuale e permette di valutare l’autonomia di giudizio, ovvero la capacità di formulare valutazioni motivate e sostenere argomentazioni critiche.

La valutazione finale avverrà nelle date d’appello previste dall’Ateneo e pubblicate in piattaforma, in modalità scritta online (prova in itinere), scritta strutturata in presenza.

Propedeuticità

Non sono previste propedeuticità.

Prerequisiti

Non sono previste propedeuticità.

 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.

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.

Le attività di didattica, suddivise tra didattica erogativa (DE) e didattica sincrona (DS per cui è prevista premialità), saranno costituite da 7 ore per CFU e ripartite secondo una struttura di almeno 2,5 ore di DE (5 ore, tenuta in considerazione la necessità di riascolto) e di 2 ore di DS per ciascun CFU.

Le lezioni di Didattica sincrona sono facoltative verranno ripetute nei due semestri (I semestre da Set a Gen, II semestre da Feb a Lug).

Attività didattica erogativa (27 ore e 30 minuti):

·       55 lezioni frontali videoregistrate, della durata di circa 30 minuti ciascuna, sempre disponibili in piattaforma (ogni videolezione corrisponde a 1 ora di didattica erogativa considerando la necessità di riascolto).

Attività didattica sincrona (24 ore per ciascun semestre):

Si organizzano 24 incontri da 1 ora ciascuno interattivi periodici in videoconferenza nella sezione dedicata Didattica Sincrona su tematiche specifiche del programma o di approfondimento.

Attività didattica interattiva di laboratorio (12 ore):

·       6 ore di attività di didattica esercitativa in presenza.

·       6 ore di attività di didattica trasmissiva ON LINE.

Attività di autoapprendimento:

•    test di autovalutazione con domande a scelta multipla, alla fine di ogni modulo

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.

- Manuale Di Anatomia Comparata -Elena Menegola II edizione. 

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.

Email : anthea.miller@uniroma5.it

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. Principi di Sistematica filogenetica.

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. 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, penne, peli. 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 Condrostei 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). 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 natatoria. 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. 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.