Learning objectives
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Fornire agli studenti (i) una preparazione di base per la comprensione dei principali meccanismi cellulari della eccitabilita e del controllo ionico intracellulare, specie in relazione alle origini molecolari di tali fenomeni, (ii) una descrizione approfondita di alcuni esempi particolarmente significativi (cuore, sistema nervoso), (iii) una descrizione di moderne metodiche elettrofisiologiche e ottiche per lo studio della eccitabilita e delle dinamiche ioniche intra- e inter-cellulari (lezioni teoriche e laboratori).
Prerequisites
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conoscenze di base di fisica, matematica e biologia cellulare
Course unit content
<br />1) Introduzione al corso. Il rapporto tra fisiologia e biologia molecolare. Cenni storici sullo studio della eccitabilita cellulare <br />
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2) Canali ionici ed eccitabilita cellulare. Meccanismi ionici della eccitabilita cellulare. Origine ionica del potenziale di membrana. Conformazione molecolare delle principali classi di canali ionici. Teoria di Hodgkin-Huxley della eccitabilita di membrana. Potenziali d?azione locali e propagati. Teoria del cavo. Sinapsi elettriche e sinapsi chimiche. Le tecniche del Voltage-Clamp, Current-Clamp, Patch-Clamp per lo studio dei canali ionici e della conduzione dello stimolo. Patologie molecolari di alcuni canali ionici e loro studio attraverso individui transgenici. Origini molecolari della eccito-contrazione cardiaca. Meccanismo e modulazione del potenziale d?azione cardiaco. Eccitabilita nel muscolo scheletrico e nei neuroni.! </P> <br />
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3) Tasporto ionico e omeostasi cellulare. Trasportatori e scambiatori ionici di membrana: struttura e funzione. La dinamica del calcio intracellulare durante l?accoppiamento eccitazione-contrazione. Il controllo intra- ed extra-cellulare del pH: meccanismi molecolari e loro regolazione! . Uso di tecniche fluorimetriche convenzionali e confocali per l?analisi della dinamica del calcio e del pH intracellulari. <br />
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4) Comunicazione ionica intracellulare. Struttura molecolare, gating e regolazione delle gap junctions. Modulazione ! della eccit abilita cardiaca: la componente intercellulare della interazione elettrotonica. Le diverse classi di connessine cardiache. Espressione di connessine alterate nel cuore. Espressione ci connessine in colture cellulari a geometria controllata. Connessine in altri tessuti.
Full programme
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Bibliography
R. M. Berne, M. N. Levy <br />
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Principi di Fisiologia (terza edizione) <br />
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Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2002 <br />
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Elementi di fisiologia e biofisica della cellula <br />
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Societa Editrice La Gol! iardica Pav ese, Pavia, 1991 <br />
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B. Hille <br />
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Ionic channels of excitable membranes (2nd edition) <br />
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! <br />
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D.J. Aidley <br />
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The physiology of excitable cells (4th edition) <br />
Cambridge Univ Pr, 1998
Teaching methods
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Assessment methods and criteria
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Other information
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