Course Syllabus
Obiettivi
L’insegnamento è suddiviso in due moduli: Citologia e Istologia (primo modulo) e Anatomia Comparata (secondo modulo).
Il modulo di Citologia e Istologia fornirà e allo studente le conoscenze di base della cellula eucariotica animale, focalizzando l’attenzione sulle sue caratteristiche morfo-funzionali per arrivare, con i contenuti di Istologia, alle conoscenze relative all’organizzazione dei tessuti.
Il modulo di Anatomia Comparata è suddiviso in due parti. La prima parte fornirà allo studente i concetti base relativi alle principali tappe che regolano lo sviluppo dei Vertebrati (dalla fecondazione all’organogenesi), che gli permetteranno di capire la derivazione embrionale di organi, apparati e sistemi, conoscenze propedeutiche per l’Anatomia comparata. I contenuti di Anatomia comparata forniranno allo studente nozioni relative all’anatomia dei Vertebrati in chiave funzionale ed evolutiva.1. Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine dell'insegnamento lo studente acquisirà conoscenze riguardo la cellula eucariote animale e gli organelli che la caratterizzano in termini morfo-funzionali e l’organizzazione dei tessuti. Inoltre lo studente conoscerà l’organizzazione di organi, apparati o sistemi in termini morfo-funzionali, comparativi e saprà riconoscere preparati isto-anatomici.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite al punto 1 alle materie che studierà negli anni successivi.
3. Autonomia di giudizio
Lo studente dovrà essere in grado di elaborare in modo critico quanto appreso e scegliere l’approccio più adeguato per collegare le caratteristiche morfo-funzionali della cellula eucariote animale a livelli di organizzazione più complessi quali tessuti, organi e apparati/sistemi
4. Abilità comunicative
Alla fine dell'insegnamento lo studente saprà descrivere in modo chiaro e con proprietà di linguaggio l’organizzazione
della cellula per arrivare, passando attraverso la descrizione dei tessuti e degli organi, agli apparati/sistemi.
5. Capacità di apprendimento
Alla fine dell'insegnamento lo studente avrà le competenze necessarie per affrontare in autonomia gli studi successivi che richiedano conoscenze di base di Citologia, Istologia e Anatomia comparata.
Inoltre lo studente sarà in grado di associare le conoscenze apprese con i concetti che assimilerà negli insegnamenti futuri che richiedano come prerequisiti conoscenze cito-isto-anatomiche.
Contenuti sintetici
Modulo di Citologia e Istologia: studio della cellula eucariote animale e degli organelli che la caratterizzano in termini morfo-funzionali. Le lezioni frontali saranno affiancate dall’attività di laboratorio obbligatoria in cui verranno fornite le informazioni teorico-tecniche per l’allestimento di preparati istologici. Inoltre, l’utilizzo del microscopio ottico permetterà di osservare preparati istologici al fine di riconoscere la struttura dei tessuti e le loro associazioni. Queste conoscenze saranno propedeutiche ai contenuti del modulo di Anatomia Comparata.
Modulo di Anatomia comparata: dopo una breve introduzione all’embriologia si affronterà lo studio, mediante metodo comparativo, dell’organizzazione anatomica dei Vertebrati considerando gli aspetti funzionali ed evolutivi. Le lezioni frontali saranno affiancate dall’attività di laboratorio obbligatoria per osservare al microscopio campioni isto-anatomici.
Programma esteso
Modulo di Citologia e Istologia
Elementi di citologia
- Il mondo della cellula. Morfologia della cellula procariote ed eucariote. Gerarchia e complessità dell’organizzazione biologica.
- Struttura e funzione delle macromolecole. Carboidrati, proteine, lipidi e acidi nucleici
- Struttura e funzione delle membrane biologiche. Trasporto passivo. Trasporto attivo.
- Sistemi di membrane intracellulari. Struttura e funzione del reticolo e dell’apparato del Golgi. Controllo del destino delle proteine sintetizzate. Lisosomi, perossisomi. I mitocondri. Morfologia e loro funzione.
- Il citoscheletro. Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi. Rapporto tra citoscheletro e altre strutture cellulari. Le giunzioni
- Il nucleo: Morfologia. Involucro nucleare e traffico nucleo-citoplasma. Dal DNA al cromosoma: organizzazione. Cenni sulla duplicazione del DNA. Struttura del nucleolo e sua funzione.
- Trascrizione e traduzione dell’informazione genica. Cenni sulla struttura degli RNA. Codice genetico: definizione. Cenni sui meccanismi che regolano la traduzione
- La riproduzione cellulare. Le fasi del ciclo cellulare: cenni. La fase M: tappe della mitosi e citocinesi. La meiosi: le tappe che la regolano e suo significato biologico.
Laboratorio: Elementi di Istologia
- Il microscopio. Allestimento di preparati istologici.
- Tessuti epiteliali: epiteli di rivestimento, epiteli ghiandolari.
- I Tessuti a funzione trofo-meccanica: tessuto connettivo propriamente detto (lasso, denso…), cartilagine, tessuto osseo, tessuto adiposo. Sangue.
- I Tessuti muscolari: tessuto muscolare liscio, scheletrico e cardiaco.
- Tessuto nervoso. Gli argomenti saranno approfonditi con l’osservazione al microscopio ottico di preparati istologici.
Modulo di Anatomia Comparata
- Principi generali di embriologia. Dallo zigote all’embrione: segmentazione; gastrulazione; organogenesi.
- Classificazione e principali caratteristiche delle varie classi di Vertebrati e loro progressiva evoluzione.
- Organizzazione gerarchica: cellula-tessuti-organi- apparati/sistemi-organismo.
- Apparato tegumentario: aspetti funzionali e strutturali generali. il tegumento e i suoi derivati nei Vertebrati (scaglie, squame, penne, peli e ghiandole). Pigmentazione cutanea.
- Apparato digerente: caratteristiche generali del tubo digerente nei Vertebrati, aspetti microscopici e funzione dei diversi tratti del tubo digerente (esofago, stomaco, intestino). Fegato e pancreas: morfologia, funzione e relazione con l’apparato digerente.
- Apparato respiratorio: caratteristiche generali nei Vertebrati (branchie e polmoni) e sua evoluzione nei tetrapodi.
- Apparato uro-genitale: anatomia ed evoluzione dell’apparato escretore nei Vertebrati. L’unità funzionale del rene: aspetti microscopici. Aspetti strutturali del testicolo (cistico e tubulare) e dell’ovaio (sacciforme e parenchimatoso)
Laboratorio: Anatomia comparata
Osservazione microscopica di preparati isto-anatomici relativi agli argomenti affrontati a lezione
Prerequisiti
Conoscenze base di biologia
Modalità didattica
Primo Semestre - modulo di Citologia e Istologia: lezioni frontali (40 h) affiancate dal laboratorio di Istologia (10 h) obbligatorio.
Secondo semestre - modulo di Anatomia comparata: lezioni frontali (40 h) affiancate dal laboratorio di anatomia microscopica (10 h) obbligatorio.
L’insegnamento è affiancato da attività di tutoraggio (30 h per ogni modulo) distribuite sull’intero anno accademico).
Materiale didattico
A scelta lo studente può scegliere uno dei seguenti testi:
Citologia:
- Citologia e Istologia. Dalle Donne et al., edito EdiSes (versione cartacea-versione elettronica).
- Biologia cellulare e molecolare. Concetti ed esperimenti. G. Karp edito EdiSes
- L’essenziale di biologia molecolare della cellula. Alberts B., et al. edito da Zanichelli (versione cartacea-versione elettronica).
- Cellule. G. Lewin, edito Zanichelli
Articoli scientifici e materiale didattico segnalati dal docente.
Istologia:
- Istologia ed elementi di anatomia microscopica - Dalle Donne et al., edito EdiSES. II edizione
Anatomia Comparata
Manuale di Anatomia comparata. E. Giavini, E. Menegola. edito da EdiSes
Testo di Istologia utilizzato nel precedente semestre.
Le slides sono disponibili sulla piattaforma Moodle.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Modulo Citologia e Istologia: primo semestre
Modulo Anatomia Comparata: secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Prova scritta e orale. Poiché il Corso è suddiviso in due moduli, sono previste due prove scritte a cui farà seguito un’unica prova orale.
Prova scritta del modulo di Citologia e Istologia (oggetto della valutazione e criteri): vengono valutate le conoscenze dello studente in merito agli argomenti affrontati a lezione e la sua capacità nel riconoscere i preparati istologici.
Prova scritta del modulo di Anatomia comparata (oggetto della valutazione e criteri): vengono valutate le conoscenze dello studente in merito agli argomenti affrontati a lezione.
Il superamento della prova scritta del modulo di Citologia e Istologia permetterà allo studente di acceder alla prova scritta relativa al modulo di Anatomia Comparata. Entrambe le prove si svolgeranno in aula di calcolo (piattaforma Perception) (per ogni modulo 40-50 domande brevi, tramite test al computer).
Alle due prove scritte di sbarramento (i voti non fanno media con quello finale) farà seguito la prova orale.
Prova orale (oggetto della valutazione e criteri): lo scopo è quello di verificare le conoscenze dello studente in merito ai contenuti degli argomenti relativi alla citologia, Istologia e Anatomia Comparata.
Orario di ricevimento
Su appuntamento previa richiesta all’indirizzo e-mail: anita.colombo@unimib.it
Aims
The course is divided into two modules: Cytology and Histology (first module) and Comparative Anatomy (second module).
The cytology and histology module will provide the student with the basic knowledge of the animal eukaryotic cell, focusing on its morpho-functional characteristics to acquire, with the contents of histology, the knowledge concerning tissue organization. The lessons will be supplemented by laboratory work.
The comparative anatomy module is divided into two parts. The first part will provide the student with the basic concepts related to the phases that regulate the development of Vertebrates (from fertilization to organogenesis), concepts that will allow them to understand the embryological derivation of organs, systems, knowledge necessary for anatomy. The content of the anatomy will provide the student with notions related to the anatomy of Vertebrates in a functional and evolutionary key. The theoretical concepts provided in the classroom will be followed by the laboratory experience.
1. Knowledge and understanding
At the end of the course the student will acquire knowledge about the animal eukaryotic cell and the organelles that characterize it in morpho-functional terms and the organization of the tissues. Furthermore the student will know the organization of organs, systems from a morphofunctional and comparative point of view and will be able to recognize the histo-anatomical preparations.
2. Applying knowledge and understanding
At the end of the course the student will be able to apply the knowledge acquired in point 1 to the subsequent subjects he will study in the following years.
3. Making judgements
The student must be able to critically process the acquired knowledge and choose the most appropriate approach to link the morpho-functional characteristics of the animal eukaryotic cell to more complex organization levels such as tissues, organs and systems.
4. Comunication skills
At the end of the course the student will be able to describe, with an appropriate scientific language, the cell organization and arrive, through the description of tissues and organs, to the systems.
5. Learning skills
At the end of the course, the student will have the skills to face the subsequent studies that require basic knowledge of cytology, histology and anatomy.
Furthermore the student will be able to associate the knowledge learned with the concepts that he will assimilate in the subsequent studies that require cyto-isto-anatomical knowledge as prerequisites.
Contents
Cytology and Histology Module: study of the animal eukaryotic cell and of the organelles that characterize it with a morpho-functional approach. The lectures will be accompanied by the mandatory laboratory activity in which the theoretical-technical information for the preparation of histological preparations will be provided. Furthermore, the student will observe the histological preparations to recognize the structure of the tissues with an optical microscope. This knowledge will be preparatory to the contents of the Comparative Anatomy module.
Comparative Anatomy Module: after an introduction to embryology, the study of the anatomical organization of Vertebrates will be addressed, considering the functional and evolutionary aspects. The lectures will be accompanied by the mandatory laboratory activity to observe histo-anatomical samples under the microscope
Detailed program
Cytology
The world of the cell. Morphology of the prokaryotic and eukaryotic cells. Hierarchy and complexity of biological organization.
- Structure and function of macromolecules. Carbohydrates, proteins, lipids and nucleic acids
- Structure and function of biological membranes. Passive transport. Active transport.
- Intracellular membrane systems. Structure and function of the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus. Control of the fate of synthesized proteins. Lysosomes and peroxisomes.
- Mitochondria. Morphology and function.
- The cytoskeleton. Microtubules, microfilaments and intermediate filaments. Relationship between cytoskeleton and other cellular structures. The junctions.
- Nucleus: Morphology. Nuclear envelope and nucleus-cytoplasm traffic. From DNA to the chromosome: organization. Notes on DNA duplication. Nucleolus: structure and function.
- Transcription and translation of gene information. Overview of the RNA structure. Genetic code: definition. Overview of the mechanisms that regulate translation.
- Cellular reproduction. The phases of the cell cycle: overview. Phase M: stages of mitosis and cytokinesis. Meiosis: the process that regulate it and its biological role.
Laboratory: Elements of Histology
- The microscope. Preparation of histological preparations.
- Epithelial tissues: coating epithelia, glandular epithelia.
- Tissues with a trophic-mechanical function: connective tissue proper (lax, dense ...), cartilage, bone tissue, adipose tissue. Blood.
- Muscle tissues: smooth, skeletal and cardiac muscle tissue.
- Nervous tissue.
The following topics will be investigated by observing histological samples with an optical microscope.
Comparative Anatomy
- General principles of embryology. From the zygote to the embryo: segmentation; gastrulation; organogenesis.
- Classification and main characteristics of the various classes of Vertebrates and their progressive evolution.
- Hierarchical organization: cell-tissues-organs-apparatuses / systems-organism.
- Tegumentary apparatus: functional and structural aspects. The tegument and derivatives in Vertebrates. Skin pigmentation.
- Digestive apparatus: general characteristics of the digestive tract in Vertebrates, microscopic aspects and function of the different sections of the digestive tract (esophagus, stomach, intestine). Liver and pancreas: morphology, function and relationship with the digestive apparatus.
- Respiratory apparatus: general characteristics in Vertebrates (gills and lungs) and its evolution in tetrapods.
- Uro-genital apparatus: anatomy and evolution of the excretory apparatus in Vertebrates. The functional unit of the kidney: microscopic aspects. Structural aspects of the testis (cystic and tubular) and of the ovary (sacciform and parenchymatous).
Laboratory: Comparative Anatomy
Microscopic observation of histo-anatomical preparations related to the topics addressed in class. A comparative analysis will be performed.
Prerequisites
Basic knowledges of biology
Teaching form
First semester - module of Cytology and Histology: lectures in the classroom (40 h) and obligatory practical laboratories for Histology (10 h).
Second semester - module of Anatomy: lectures in the classroom (40 h) and obligatory practical laboratories for microscopic anatomy (10 h).
The course is supported by tutoring activities (30 h) for each module, distributed throughout the academic year).
Textbook and teaching resource
Cytology: The student can choose one of the following texts:
- Cellular and molecular biology. Concepts and experiments. G. Karp published EdiSes
- The essential molecular biology of the cell. Alberts B., et al. published by Zanichelli (paper version - electronic text)
- Cells. G. Lewin, published Zanichelli
Scientific articles and teaching material suggested by the teacher.
Histology:
- Histology and elements of microscopic anatomy - Dalle Donne et al., EdiSES.
Comparative Anatomy
Comparative Anatomy Manual. E. Giavini, E. Menegola. published by EdiSes
Histology text used in the previous semester.
All slides can be found at the Moodle webpage related to the teaching module.
Semester
Cytology and Histology: first semester
Comparative Anatomy: second semester
Assessment method
Written and oral exam As the course is divided into two modules, two written tests are scheduled, followed by a single oral exam.
Written test of the Cytology and Histology module (subject to evaluation and criteria): students' knowledge of the topics covered in the lesson and their ability to recognize histological preparations are assessed.
Written test of the anatomy module (subject and evaluation criteria): the student's knowledge of the topics covered in the class is evaluated. Overcoming the written test of the Cytology and Histology module will allow the student to access the written test related to the Anatomy module. Both tests will take place in the computer room (Perception platform) (for each module 40-50 short questions, by computer test). The oral exam will follow the two written tests (the score of the written tests will not be used in the final result).
Office hours
Appointment request by e-mail to: anita.colombo@unimib.it