Premessa essenziale al corso è che le lezioni contenute costituiscono solo un ausilio didattico a quelle svolte in aula; non esauriscono sia gli argomenti illustrati in aula dal docente sia quelli contenuti nei libri di testo consigliati.
Le lezioni contenute nel presente corso di Citologia ed Istologia sono rivolte agli studenti dei corsi laurea biologici che nell’Ateneo federiciano si svolgono al primo anno e al primo semestre. Il corso mira ad introdurre gli studenti alla conoscenza dei principi fondamentali riguardanti l’organizzazione e la funzione delle cellule, evidenziando l’unità e la diversità ai livelli macromolecolari e cellulari; le relazioni tra struttura e funzione delle molecole e delle cellule; le interazioni cellulari per costituire i diversi tessuti.
Nel corso vengono descritti le principali tecniche e strumenti per lo studio degli organelli, delle cellule e dei tessuti, privilegiando i metodi di studio morfologici e rinviando ai corsi degli anni successivi al primo, quelli in uso per l’isolamento, la purificazione e il sequenziamento delle macromolecole.
Concludo suggerendo di leggere con senso critico i contenuti delle lezioni. Possono essere presenti errori dovuti alla non approfondita conoscenza dell’autore allo specifico argomento trattato o alla non corretta interpretazione della letteratura scientifica. La biologia è una scienza empirica. Per le diverse strutture cellulari e tissutali vengono presentati modelli basati sulla interpretazione di prove sperimentali, che ulteriori ricerche possono sia validare o confutare.
Obiettivi
Il corso mira ad introdurre gli studenti alla conoscenza dei principi riguardanti:
La citologia (da kytos = contenitore e lògos = studio) o biologia cellulare studia la morfologia, la funzione e la dinamicità della cellula e dei sui organelli; la sintesi ed l’utilizzo dell’energia chimica nei processi metabolici, la costanza e l’universalità della biosintesi delle macromolecole; la comunicazione tra le cellule e con l’ambiente circostante; la riproduzione cellulare.
Il presente corso è mirato soprattutto allo studio della cellula animale, mentre della cellula vegetale e di quella batterica saranno dati solo brevi cenni, rinviando il loro studio a specifici corsi, quali ad esempio quelli Biologia vegetale o di Microbiologia.
L’istologia (da istos = tela e lògos = studio) è lo studio dei tessuti animali e vegetali. Nel corso si illustreranno le modalità di associazione e di differenziamento delle cellule animali a formare i diversi tessuti, ciascuno specializzato nel compiere specifiche funzioni, quali rivestimento, assorbimento, secrezione, difesa immunitaria, sostegno e nutrizione, contrazione, eccitabilità ed irritabilità.
Nella figura sono riporati i tessuti presenti nello stomaco che, dall’alto e in senso antiorario, sono:
Il tessuto muscolare liscio, (il tessuto connettivo propriamente detto del tipo lasso), il tessuto nervoso, il tessuto epiteliale di rivestimento monostratificato cilindrico.
Il corso è dedicato ai tessuti animali; quelli vegetali saranno trattati in specifici corsi, quale ad esempio quello di biologia vegetale.
Origine dei viventi e loro classificazione in sei regni Schemattizzazione dei livelli di organizzazione in Biologia (immagine da Solomon, Berg e Martin – Biologia, Zanichelli ed.)
Nell’immagine, il microscopio usato da Hook e sezione di sughero da lui osservata, riportato sotto ad ingrandimento maggiore. A destra il microscopio ottico semplice di van Leewenhoek.
Teodor Schwann e Matthias Schleiden (1838), dapprima e Rudolf Virchof successivamente (1855) formulano la teoria cellulare che afferma:
1. Livelli di organizzazione in Biologia - Storia della citologia
2. Principi e tecniche in microscopia
3. Allestimento di preparati biologici in microscopia ottica ed elettronica
4. Composizione chimica della cellula
5. Principali metodi istochimicici, immuno-istochimici, colture in vitro, autoradiografia
6. Sguardo d'insieme ai virus, alla cellula procariotica ed eucariotica
8. Fisiologia della membrana plasmatica
9. Citoscheletro: generalità e i microfilamenti
10. Citoscheletro: microtubuli e filamenti intermedi
11. Giunzioni cellulari e adesione cellulare
12. Ribosomi, smistamento proteine, reticolo endoplasmatico
13. Apparato di Golgi, Lisosomi