Obiettivi Formativi

Affrontare lo studio comparativo sulle analogie e le diversità funzionali delle varie specie animali, compreso l'uomo, e fornire conoscenze sul funzionamento degli organi e sulle funzioni vitali degli organismi animali. Fornire le conoscenze di base sulla fisiologia degli organismi vegetali acquatici e sugli effetti dei fattori ambientali sulla loro crescita e produttività. Fornire conoscenze sugli elementi di base della farmacologia e tossicologia moderne ed in particolare sulle numerose potenzialità, sui meccanismi d'azione ed i target molecolari delle sostanze naturali isolate dall’ambiente marino. Consentire specifici approfondimenti sull'impatto di queste molecole e delle tossine marine in un organismo vivente, con utilizzi nell’ambito della farmacologia clinica e preclinica, sulla ecofarmacologia marina, sull’inquinamento ambientale da farmaci e sulle strategie di intervento come la “green pharmacy”

Metodi didattici

Lezioni frontali svolte con l’ausilio di presentazioni in PowerPoint e proiezione di filmati, esercitazioni in laboratorio

Prerequisiti

Nozioni di base di chimica, biologia, fisica, citologia, istologia vegetale, fisiologia ed ecologia

Verifiche dell'apprendimento

Modulo: A000219 - FISIOLOGIA DEGLI ORGANISMI ACQUATICI ANIMALI -- Modulo: A000220 - FISIOLOGIA DEGLI ORGANISMI ACQUATICI VEGETALI -- Modulo: A000221 - FARMACOLOGIA E TOSSICOLOGIA DELLE SOSTANZE MARINE --

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: A000219 - FISIOLOGIA DEGLI ORGANISMI ACQUATICI ANIMALI ------------------------------------------------------------ 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. Osmo-conformità. Branchie come organo osmo-regolatore. Ghiandole del sale. Specie anadrome e catadrome. 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. Endotermia nei pesci. Adattamenti fisiologici alle basse temperature nei pesci. Tolleranza al congelamento. Generalità dei recettori sensoriali: chemorecettori, meccanocettori. Percezione ed emissione di suoni. Le Biotossine marine. Funzione e natura chimica delle Biotossine. ------------------------------------------------------------ Modulo: A000220 - FISIOLOGIA DEGLI ORGANISMI ACQUATICI VEGETALI ------------------------------------------------------------ Movimento di acqua e soluti- Nutrizione minerale - Assimilazione dei nutrienti inorganici- Parete cellulare- Fotosintesi: reazioni alla luce e assimilazione del carbonio – respirazione e fotorespirazione - Fitormoni- Fotorecettori- Risposte ecofisiologiche delle piante acquatiche a diversi fattori ambientali Programma: • Trasporto dell’acqua negli organismi acquatici: Potenziale chimico dell’acqua e metodi di misura. Curve pressione-volume. Trasporto dell’acqua a lunga e breve distanza nelle piante acquatiche. • Il trasporto dei soluti: Trasporto attivo e trasporto passivo; pompe; carriers; canali ionici; aquaporine. • Nutrizione minerale e assimilazione dei nutrienti minerali: Nutrienti essenziali. Assorbimento e assimilazione dei nutrienti inorganici. • Parete cellulare: funzioni, composizione chimica e biosintesi • Fotosintesi: reazioni alla luce e assimilazione del carbonio: La luce: caratteristiche fisiche e sua conversione in energia luminosa. Pigmenti luminosi e complessi proteici tilacoidali coinvolti nel processo fotosintetico. Trasporto elettronico fotosintetico. Sintesi ATP nei cloroplasti. Il ciclo di Calvin-Benson. Metabolismo C4. Considerazioni fisiologiche ed ecologiche sulla fotosintesi. • Biosintesi di amido e saccarosio e loro trasporto • Respirazione e fotorespirazione • Fotorecettori. Fitocromi. Recettori della luce blu e UV • Fitormoni. Ruoli biologici di: auxine, giberelline, citochinine, acido abscissico, etilene, brassinosteroidi, strigolattoni • Risposte ecofisiologiche delle piante acquatiche a differenti fattori ambientali ------------------------------------------------------------ Modulo: A000221 - FARMACOLOGIA E TOSSICOLOGIA DELLE SOSTANZE MARINE ------------------------------------------------------------ Dal punto di vista dei contenuti il percorso ruota intorno alle seguenti aree tematiche: Nozioni generali di Farmacologia di base e Tossicologia; Attività Farmacologica, terapeutica e tossicologica dei farmaci; Inquinamento ambientale da Farmaci; Monitoraggio e controllo dei Farmaci; Nozioni generali di Tossicologia Tossicità dei farmaci ambientali ed ecotossicologia Programma Esteso: Definizione di farmacologia e tossicologia, farmaco e xenobiotico, agente tossico; scopi degli studi farmacologici e tossicologici Elementi di base per la Farmacologia e la Tossicologia: ED50, LD50, indice terapeutico e margine di sicurezza, NOEL, LOEL Farmaci di origine marina: target, attività farmacologica, farmacocinetica, attività anto-tumorale, tossicità e uso clinico Biotossine di origine marina Ecofarmacologia ed ecofarmacovigilanza: farmaci nel mare