Ateneo - UPO

Il corso offre un approfondimento dei meccanismi molecolari alla base delle funzioni fisiologiche, quali la trasmissione nervosa e la segnalazione cellulare, illustrando le moderne tecniche indagine nell’ambito della biofisica di membrana e della fisiologia molecolare e cellulare. Le lezioni saranno integrate da attività di laboratorio.

G. Aicardi, V. Carabelli, E. Carbone, R. Maggi. Fisiologia: dalle molecole ai sistemi integrati (terza edizione). EdiSES, 2025. ISBN 9788836232308.
Ion Channels of Excitable Membranes. Bertil Hille, Sinauer Associates Inc. 2001
I testi consigliati saranno integrati con ulteriore materiale indicato dai docenti nel corso delle lezioni.

Il corso si propone di approfondire la conoscenza della biofisica e della fisiologia molecolare e cellulare, con particolare riferimento al sistema nervoso, fornendo una comprensione avanzata dei meccanismi molecolari e cellulari alla base dei processi fisiologici e delle patologie umane. Le studentesse e gli studenti acquisiranno conoscenze e capacità di comprensione dei meccanismi associati ai processi di trasporto, ai fenomeni bioelettrici di membrana e alla segnalazione cellulare. Il corso promuove inoltre un approccio multidisciplinare, integrando competenze di biofisica, biologia molecolare, fisiologia e applicazioni tecnologiche. Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di esporre i contenuti con appropriato linguaggio scientifico, effettuando collegamenti tra i diversi argomenti e applicando le conoscenze acquisite in ambito tecnologico.

Le studentesse e gli studenti devono possedere le conoscenze di base di matematica e statistica, fisica, biochimica, biologia molecolare e fisiologia.

Lezioni teoriche e esercitazioni di laboratorio. In caso di emergenza COVID-19, le lezioni e le esercitazioni saranno tenute in modalità telematica, nei tempi e nelle modalità concordate con i coordinatori dei corsi di studio.

Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo:https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa. Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

Vedere la scheda dell’insegnamento generale.

Fenomeni biolettrici. Processi di trasporto. Struttura e proprietà biofisiche dei canali ionici. Proprietà dello stato stazionario della membrana. Proprietà di conduzione delle cellule. Eccitabilità della membrana. Canali ionici, potenziale di membrana e ciclo cellulare. Omeostasi del pH intracellulare. Canali ionici come bersagli molecolari dei farmaci. Canalopatie. Tecniche di indagine dei fenomeni bioelettrici e applicazioni nello sviluppo di nuovi farmaci. Omeostasi del calcio intracellulare. Lo ione calcio come secondo messaggero e presentazione del "calcium signaling toolkit" come bersaglio farmacologico. Esempi di tecniche e sonde per misurare le dinamiche e le concentrazioni del calcio nei diversi distretti intracellulari. Ruolo omeostatico delle cellule gliali e importanza del signaling dello ione calcio. Interazione glia-neurone. Alterazioni cellulari dipendenti dall'ione calcio applicate nella ricerca e nello studio delle malattie da prioni, della malattia di Alzheimer, e della sclerosi laterale amiotrofica. L' attività di laboratorio comprenderà la realizzazione e l'analisi di esperimenti di imaging del calcio su singola cellula e un laboratorio virtuale di elettrofisiologia.

Alla fine del corso la studentessa/lo studente avrà approfondito la conoscenza della biofisica dei fenomeni bioelettrici e della fisiologia cellulare e molecolare nonché degli aspetti teorici e pratici delle metodologie disponibili per la ricerca sperimentale in tali ambiti. Sarà quindi in grado di applicare queste competenze in campo farmacologico perlo sviluppo di nuove strategie terapeutiche.
Tali risultati di apprendimento attesi, declinati in accordo con i descrittori di Dublino, sono:
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Dimostrare conoscenze avanzate di biofisica e fisiologia molecolare e cellulare. Comprendere i meccanismi alla base del trasporto di membrana, dei fenomeni bioelettrici e della segnalazione cellulare.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Applicare le conoscenze teoriche per analizzare e interpretare processi fisiologici complessi. Risolvere problemi in ambito biomedico e farmacologico
AUTONOMIA DI GIUDIZIO Valutare in modo critico dati sperimentali e modelli teorici in biofisica e fisiologia. Integrare conoscenze provenienti da diversi ambiti per formulare giudizi autonomi e consapevoli in contesti accademici o applicati.
ABILITÀ COMUNICATIVE Comunicare concetti scientifici in modo chiaro e coerente, utilizzando una terminologia appropriata. Presentare e discutere gli argomenti del corso in modo logico, evidenziando collegamenti tra i diversi temi trattati.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO Sviluppare strategie di apprendimento autonome per l’ampliamento continuo delle conoscenze. Prepararsi a studi avanzati o ad attività di ricerca nei campi delle neuroscienze, della farmacologia o delle scienze biomediche.