Obiettivi Formativi

Conoscenze di base sulla fisiologia degli organismi marini secondo i diversi gradi di organizzazione, dal molecolare al cellulare, fino alla formazione dell’organismo. Verranno evidenziati gli aspetti molecolari e funzionali che stanno alla base degli adattamenti all’ambiente marino. Pertanto lo studente acquisirà informazioni sia sulla fisiologia che sul metabolismo degli organismi marini a diversi livelli di organizzazione.

Learning Goals

To provide basic knowledge on the physiology of marine organisms according to the different degrees of organization, from the molecular to the cellular, up to the formation of the organism. The molecular and functional aspects that underlie the adaptations to the marine environment will be highlighted. Therefore the student will acquire information both on the physiology and on the metabolism of marine organisms at different levels of organization.

Metodi didattici

Lezioni frontali e laboratorio

Teaching Methods

Frontal lessons and laboratory

Prerequisiti

Lo studente deve possedere conoscenze di zoologia, citologia, biochimica e fisiologia della cellula

Prerequisites

General knowledge of zoology, cytology, biochemistry and cell physiology.

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale

Assessment

Oral exam

Programma del Corso

Ambiente marino: salinità, gas disciolti, densità, viscosità, temperatura, luce e suono. Scambi osmotici fra organismi e ambiente: bilancio dell’acqua e dei sali, strategie nei diversi animali in relazione a evoluzione e ambiente. Organismi stenoalini ed eurialini. Osmoconformità e osmoregolazione in protozoi, molluschi, crostacei, pesci, anfibi, rettili e uccelli marini. Branchie come organo osmoregolatore. Ghiandole del sale. Specie anadrome e catadrome. Caratteristiche organi escretori:epiteliali e tubulari. Cenni evoluzione dagli inverterbrati ai vertebrati. Escrezione residui azotati. Scambio dei gas: epiteli respiratori. L’ambiente acquatico come mezzo respiratorio e caratteristiche della respirazione acquatica. Branchie. Scambio controcorrente e ricambio del mezzo nelle branchie dei Teleostei. Branchie e polmoni. Trachee: struttura e funzione. Trasporto dei gas nei liquidi corporei: i pigmenti respiratori. Sistemi circolatori. Temperatura: scambi di calore tra organismi e ambiente. Effetto della temperatura sui sistemi biologici. Specie ectoterme ed endoterme. Endotermia nei pesci. Adattamenti fisiologici alle diverse temperature. Alimentazione: Processi fisiologici ed energia chimica per il loro funzionamento. Fotosintesi e altre fonti di energia utilizzabili. Ruolo ATP. Autotrofia ed eterotrofia. Nutrienti. Idrolisi enzimatica. Digestione endocellulare ed extracellulare. Assorbimento. Organizzazione e funzione sistema digerente e strutture connesse. Motilità canale alimentare. Esempi di sistemi digerenti: animali unicellulari e invertebrati: mitilo. Locomozione e galleggiamento: Muscolo e attività motoria. Muscoli nuoto cefalopodi. Muscolatura dei pesci. Galleggiamento e diverse strategie. Vescica natatoria. Teleostei fisiostomi e fisioclisti. La percezione dell’ambiente negli organismi marini. Generalità dei recettori sensoriali: chemocettori, meccanocettori. Percezione ed emissione di suoni, percezione e generazione di campi elettrici. Biotossine marine

Course Syllabus

Marine environment: salinity, dissolved gases, density, viscosity, temperature, light and sound. Osmotic exchanges between organisms and the environment: balance of water and salts, strategies in different animals in relation to evolution and the environment. Stenoaline and euryhaline organisms. Osmoconformity and osmoregulation in protozoa, molluscs, crustaceans, fish, amphibians, reptiles and seabirds. Gills as an osmoregulatory organ. Salt glands. Anadromous and catadromous species. Characteristics of excretory organs: epithelial and tubular. Evolution from inverters to vertebrates. Excretion of nitrogen residues. Gas exchange: respiratory epithelia. The aquatic environment as a respiratory medium and characteristics of aquatic respiration. Gills. Counter-current exchange and exchange of the medium in the gills of the Teleostei. Gills and lungs. Trachee: structure and function. Transport of gases in body fluids: respiratory pigments. Circulatory systems. Temperature: heat exchanges between organisms and the environment. Effect of temperature on biological systems. Ectotherms and endotherms species. Endothermy in fish. Physiological adaptations to different temperatures. Nutrition: Physiological processes and chemical energy for their functioning. Photosynthesis and other usable energy sources. ATP role. Autotrophy and heterotrophy. Nutrients. Enzymatic hydrolysis. Intracellular and extracellular digestion. Absorption. Organization and function of the digestive system and related structures. Alimentary canal motility Examples of digestive systems: unicellular animals and invertebrates: mussel. Locomotion and buoyancy: Muscle and motor activity. Cephalopod swimming muscles. Musculature of fish. Floating and different strategies. Swim bladder. Teleost physiostomes and physioclists. The perception of the environment in marine organisms. Generalities of sensory receptors: chemoreceptors, mechanoreceptors. Perception and emission of sounds, perception and generation of electric fields. Marine biotoxins