Modulo di Citologia ed Istologia

1. Citologia ed Istologia per Biotecnologie Tor Vergata Esame Integrato Biologia Cellulare e dello Sviluppo Modulo diCitologia ed Istologia Prof. Carlo Rodolfo Dente I Stanza 240 http://www.uniroma2.it/didattica

2. Orario Lezioni Martedì e Venerdì 11.00-13.00 Esercitazioni Inizio da definire Giovedì 14.00-18.00 Ottobre e Novembre Giovedì 15.00-17.00

3. Testi consigliati Citologia e Generale Lewin Zanichelli Generale Becker Pearson

4. Testi consigliati Istologia Kerr Ambrosiana/Zanichelli Esercitazioni Ross Ambrosiana/Zanichelli Istologia Junqueira Piccin Esercitazioni Weather Elsevier

5. Il corso di Citologia ed Istologia(6 cfu)è un modulo all’interno dell’insegnamento di Biologia Cellulare e dello Sviluppo (12 cfu) • L’esame finale assegnerà una valutazione che non potrà essere verbalizzata e che confluirà nella valutazione del corso di Biologia dello Sviluppo • La verbalizzazione, e l’assegnazione dei 12 cfu, avverrà solo previo superamento di entrambi i moduli

6. Il superamento della prova di Citologia ed Istologia è quindi propedeutico al sostenimento dell’esame di Biologia dello Sviluppo • Ci saranno appelli delle due materie in sequenza all’inizio e verso la fine di ogni sessione d’esame, in modo da permetterVi di “superare” l’esame ad ogni sessione • La possibilità di sostenere entrambi gli appelli di Citologia ed Istologia, all’interno della medesima sessione, è a totale discrezione del docente

7. L’esame consiste in • Parte pratica, riconoscimento di un preparato al microscopio ottico • Parte orale, riguardante la citologia e l’istologia Esonero di CITOLOGIA Alla fine delle lezioni di Citologia si terrà un test scritto (30 domande), il cui voto farà media nell’esame finale Esame finale Votazione ≥25 al test l’orale verterà solo sull’istologia. Votazione ≤24, oppure volete migliorare il voto del test, comprenderà anche la citologia.

8. Citologia=Studio della cellula

9. 1665 Hooke Descrive le “cellule” in lamine di sughero • 1671 Malpighi Conferma osservazioni di Hooke chiamando le unità osservate “utricoli e sacculi” • Scopre le Cellule adipose • 1678 Leeuwenhoek Descrive le strutture fibrose in muscoli e tendini. Scopre Globuli rossi e spermatozoi • 1734 Havers Descrive i Sistemi lamellari delle ossa • 1768 Spallanzani Descrive i Globuli Bianchi • 1769 Heller Indica nelle fibre le unità costituzionali degli organi

10. 1781 Fontana Scopre Nucleo Cellulare e le Fibre Nervose • 1801 Bichat 21 “tessuti” in base a caratteristiche fisico-chimiche e comportamento nelle malattie • 1808 Oken Piante ed animali costituiti da “Vescicole” • 1838 Scheiden Enuncia la Teoria Cellularenei vegetali • 1839 Schwann Enuncia la Teoria Cellulare negli animali • 1850 Schultze Definizione di Cellula • ˜1850 Virchow Osserva la divisione cellulare

11. Circa metà dell’800 concetto di cellula ormai condiviso SCHULTZE, 1850 Cellula • Particella microscopica elementare della sostanza vivente • Costituita da una massa mucillaginosa contrattile • Ben delimitata • Non miscibile con acqua • Contiene un corpiciattolo detto “nucleo”

12. Teoria Cellulare Tutti gli esseri viventi sono costituiti da cellule. La cellula è l’unità fondamentale di funzione e organizzazione Protozoi (organismi monocellulari) Metazoi (organismi pluricellulari) Procarioti ed Eucarioti

13. Teoria Cellulare Tutte le cellule, benché autonome, derivano da altre cellule Carrel, inizio ‘900, prime colture cellulari

14. Teoria Cellulare Tutte le cellule derivano da un progenitore comune Weismann (1880)

15. Cellule non microscopiche Esistono cellule ben visibili ad occhio nudo, uova degli uccelli (oocita umano al limite della risoluzione) Eccezioni alla teoria Tessuti con elementi extra-cellulari Tessuto connettivo, in gran parte costituito da elementi extra-cellulari, ma sempre sintetizzate ed assemblate dalle cellule connettivali Sincizi Fusione di cellule, estesi citoplasmi plurinucleati (muscolo) Plasmodi Moltiplicazione del nucleo senza divisione cellulare (epatociti)

16. Eccezioni alla teoria Virus Parassiti obbligati, al confine tra vivente e non-vivente Non rientrano nella teoria • Autonomia delle cellule non assoluta • Inibizione da contatto • Una volta riempito lo spazio a loro disposizione le cellule smettono di replicarsi e differenziano oppure muoiono • Interazione cellula-cellula • Scambio di informazioni tra le varie cellule, per cui non completamente indipendenti

17. Evoluzione cellulare Tutte le cellule derivano da un progenitore comune Gli eucarioti si sono evoluti dai procarioti circa 1,5 miliardi di anni fa TEORIA DELL’INVAGINAZIONE TEORIA DELL’ENDOSIMBIONTE

18. Ribosomi Cellula Procariotica DNA Citoplasma Membrana Cellulare Parete Cellulare

19. Membrana Nucleare Membrana Cellulare Mitocondri Nucleo DNA Citoplasma Cellula Eucariotica

20. TEORIA DELL’INVAGINAZIONE L’invaginazione della membrana plasmatica dei procarioti ha dato origine agli organelli intra-cellulari ed al sistema di endo-membrane

21. Citoplasma Copertura Primitiva Sistema di endomembrane Cromatina Membrana plasmatica

22. TEORIA DELL’ENDOSIMBIONTE • Endosimbiosi • Due organismi che vivono in stretta collaborazione, uno all’interno dell’altro, traendone reciproco vantaggio • Movimento di piccoli procarioti fotosintetici (cloroplasti) o autotrofi (mitocondri) all’interno di cellule procariotiche più grandi

23. Procariota autotrofo aerobico Cellula ospite Mitocondrio DNA Nucleo Cloroplasto Cianobatterio

24. CITOPLASMA Citoplasma è tutta la regione compresa tra l’Involucro Nucleare e la Membrana Plasmatica Comprende gli organelli cellulari

25. CITOSOL Citosol è la sostanza semifluida che si trova nel citoplasma Proteine, enzimi, sali minerali e le sostanze solubili NON comprende gli organelli cellulari

26. Mitocondrio Lisosoma Perossisoma Golgi Nucleo Reticolo Endoplasmatico Citosol Citoplasma

27. NUCLEO • Organello cellulare più grande • Involucro Nucleare • Sistema di membrane a doppio strato • Racchiude il DNA

28. NUCLEOLO • Regione del nucleo, solitamente di forma sferica • Nelle cellule non in divisione • Organizzatori nucleolari e ribosomi • Anche più di uno per nucleo

29. RIBOSOMI • Organelli nucleari e citoplasmatici • Composti da: • Proteine 60% • RNA ribosomiale 40% • Sito della sintesi delle proteine • Poliribosomi o polisomi

30. Le membrane degli organelli cellulari sono in relazione le une con le altre 1. Involucro nucleare 2. Reticolo endoplasmatico 3. Vescicole di trasporto 4. Apparato del Golgi 5. Lisosomi 6. Vacuoli 7. Membrana plasmatica Sistema di Endomembrane

31. Organelli con una doppia membrana ed un proprio DNA • Sia in cellule animali che in cellule vegetali • Organelli deputati alla respirazione cellulare • Processo catabolico, esoergonico aerobico • Energia estratta da macro-molecole organiche, Glucosio, per produrre ATP MITOCONDRI

32. CLOROPLASTI • Organelli con una doppia membrana ed un proprio DNA • Solo in cellule vegetali • Organelli deputati alla fotosintesi • Processo anabolico, endoergonico, anaerobico • Energia luminosa ed acqua convertite in macro-molecole organiche, Glucosio

33. CELLULA ANIMALE

34. CELLULA VEGETALE

35. CITOSCHELETRO • Rete di fibre che si spande in tutto il citoplasma • Supporto cellulare e movimento • 3 componenti principali: • Microfilamenti • Proteine globulari (actina) supporto e contrazione cellulare • Filamenti intermedi • Proteine fibrose, supporto • Microtubuli • proteine globulari (tubulina), supporto e motilità

36. Capacità di differenziarsi Formazione di un organismo multi-cellulare con organi a funzionalità specifica Capacità di ricambio Metabolismo, capacità di rinnovare i loro costituenti, sia proteine che organelli intracellulari Fenomeni anabolici, costruzione della materia vivente, prevalgono nel periodo di crescita. Fino ai 20 anni Fenomeni catabolici, distruzione della materia vivente, prevalgono nel periodo della vecchiaia. Dopo i 50 anni. Tra i 20 e i 50 anni i due fenomeni si equivalgono Proprietà delle cellule

37. Proprietà delle cellule Capacità di movimento Le cellule non sono strutture immobili, possono muoversi anche se formano un tessuto. Spermatozoi sono tra le più mobili Capacità di essere eccitate (TROPISMO) Le cellule sono eccitabili perché in grado di rispondere a stimoli provenienti dall’esterno Tropismo positivo, la cellula è risponde positivamente e si può muovere verso la fonte dello stimolo Tropismo negativo, la cellula risponde negativamente e può allontanarsi dalla fonte dello stimolo

38. Proprietà delle cellule Capacità di accrescimento Le cellule si accrescono fino a circa il doppio del volume e poi si dividono. Se ciò non avviene si hanno fenomeni di Ipertrofia, che può ripercuotersi sull’organo interessato in maniera positiva o negativa Capacità di riprodursi Le riproduzione delle cellule, fondamentale per la formazione di un organismo multi-cellulare, è controllata molto finemente. Quando il controllo fallisce Iperplasia, ingrossamento dell’organo per maggior numero di cellule

39. Proprietà delle cellule • Durata della vita • Le cellule non sono immortali (almeno non tutte), ma hanno un tempo di vita limitato • I tessuti del nostro corpo si rinnovano di continuo, durante tutto il periodo della vita • TESSUTO NERVOSO E MUSCOLARE • Non presentano fenomeni di morte cellulare, il numero di cellule definito durante lo sviluppo rimane costante nel corso della vita dell’individuo • La morte cellulare avviene per NECROSI, APOPTOSI o AUTOFAGIA