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PSICOBIOLOGIA APPLICATA a.a.2010-2011 docente: Marcella Renis.

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Presentazione sul tema: "PSICOBIOLOGIA APPLICATA a.a.2010-2011 docente: Marcella Renis."— Transcript della presentazione:

1 PSICOBIOLOGIA APPLICATA a.a docente: Marcella Renis

2 IL CORSO HA I SEGUENTI OBIETTIVI: ampliare le conoscenze di base in psicobiologia, trattando alcuni degli aspetti biochimico-clinico-molecolari le cui conoscenze possono essere importanti per lo psicologo giuridico. In particolare verranno trattati i meccanismi dellereditarietà e le indagini clinico molecolari ad essa connesse, trattare gli ambiti più complessi del funzionamento delle interazioni tra sistema nervoso e sistema endocrino rendere abili i discenti nellapprezzare come le prospettive della psicobilogia applicata possano aiutare la comprensione del comportamento umano: relazioni disagio-malessere, fornire conoscenze sulla complessità delle analisi e delle ricerche molecolari ed anche dei loro limiti, incoraggiare i discenti a trattare argomenti innovativi e a sviluppare il loro team-player

3 Introduzione alla psicobilogia applicata Note su alcuni pre-requisiti Cenni su macromolecole inner life of the cell

4 La psicobiologia (il termine deriva dal greco psyché (ψυχή) = "anima", bìos (βίος) = "vita" e logos (λόγος) = "scienza"), (il termine deriva dal greco psyché (ψυχή) = "anima", bìos (βίος) = "vita" e logos (λόγος) = "scienza"),derivagrecoderivagreco chiamata anche psicologia biologica, è una branca delle neuroscienze che studia il comportamento, ovvero l'insieme di tutte le attività manifeste dell'organismo così come tutti i processi mentali (percezione, attenzione, memoria, apprendimento, emozioni), neuroscienzepercezioneattenzionememoriaapprendimentoemozionineuroscienzepercezioneattenzionememoriaapprendimentoemozioni in relazione alle sue basi biologiche, strutture e processi corporei appartenenti in particolar modo al sistema nervoso. in relazione alle sue basi biologiche, strutture e processi corporei appartenenti in particolar modo al sistema nervoso. Gli esperimenti degli psicobiologi vengono effettuati sia su animali che su esseri umani sani o con lesioni a carico del sistema nervoso. sistema nervososistema nervoso Soprattutto in quest'ultimo campo di indagine si sovrappone ad un'altra branca delle neuroscienze, la neuropsicologia, che studia solo il sistema nervoso centrale, è molto più influenzata dalla psicologia cognitiva ed opera ad un livello maggiormente macroscopico, focalizzandosi su estese aree del cervello. neuroscienzeneuropsicologiapsicologia cognitivaneuroscienzeneuropsicologiapsicologia cognitiva

5 La Psicobiologia nasce con Henry Laborit negli anni 50 Era un biologo, un ricercatore, ha scoperto molte cose interessanti. 1=° esperimento: una cavia inserita in delle gabbie con 2 compartimenti, una griglia attraverso la quale passa dellelettricità, un piccolo segnale luminoso ed acustico che si attiva 5 secondi prima del passaggio di elettricità. Lelettricità passa per una decina di secondi, ogni 30 min, per 12ore La cavia è un animale che impara velocemente e quindi… La cavia è un animale che impara velocemente e quindi… presto evita lelettricità, passando oltre e così per tutto il giorno. animale sano Alla fine giornata, risultato delle analisi..animale sano! 2=° esperimento:le cavie nella gabbia, non possono evitare lelettricità. Appena ne sono colpite si rizzano e combattono…. in piena salute Alla fine della giornata, risultano in piena salute 3=°esperimento: una cavia dentro la gabbia, la porta è chiusa ed è costretta a subire lelettricità senza poter fare nulla. MALATA Alla fine della giornata, dalle analisi, risulta che la cavia è MALATA

6 Cosha dimostrato Laborit? Se possiamo fuggire non ci ammaliamo. Se possiamo combattere, non ci ammaliamo. Se non possiamo nè fuggire nè combattere, ci ammaliamo. Quindi, quando si è nellinibizione dellazione ci si ammala. Se non diamo una risposta, siamo in condizioni di stress grave, di certo accadranno cose particolari…. Il cervello deve dare una risposta… se non puo… delega la gestione del conflitto ad un gruppo di neuroni….

7 …il gruppo di neuroni gestirà tessuto e comportamento Su entrambe potremo avere modificazioni… La biochimica clinica può rilevarne alcune…

8 Riprenderemo questo argomento quando più specificatamente parleremo di stress….

9 La psicobiologia si propone di comprendere le basi biologiche del comportamento, inteso non solo come manifestazione esteriore ma anche come processi mentali sottostanti Pertanto, la psicobiologia deve confrontarsi con processi complessi, per la comprensione dei quali è necessario un approccio a diversi livelli: osservazione diretta del comportamento osservazione diretta del comportamento misurazione dellattività cerebrale determinazione dellattività di singole cellule nervose misurazione diparametri biochimico-clinico.molecolari

10 Le moderne tecniche che consentono la visualizzazione dellattività cerebrale hanno chiaramente mostrato che ad ogni percezione, azione, pensiero o immaginazione corrisponde lattivazione di specifiche aree cerebrali.

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12 Caracteristiche degli Esseri viventi

13 È stimato che oggi sulla terra sono presenti da 10*10 6 a 100*10 6 specie viventi

14 Caratteristiche degli organismi viventi sono costituiti da cellule la loro vita si fonda su un codice genetico, quasi universale crescono, si sviluppano e si riproducono (ereditarietà)

15 Riproduzione Riproduzione sessuale: cellule di due differenti genitori si uniscono per formare la prima cellula di un nuovo organismo Riproduzione sessuale: cellule di due differenti genitori si uniscono per formare la prima cellula di un nuovo organismo Rirpoduzione asessuale: un nuovo organismo si genera da un singolo genitore Rirpoduzione asessuale: un nuovo organismo si genera da un singolo genitore Clonaggio… Clonaggio…

16 Caratteristiche degli organismi viventi Utilizzano lenergia proveniente dallambiente Scambiano materia con lambiente Costruiscono le proprie strutture

17 Gli organismi viventi: a) rispondono al loro ambiente Stimoli esterni Stimoli esterni Stimoli interni Stimoli interni b) Mantengono stabile il loro ambiente interno? Si…entro certi limiti

18 Considerati come gruppo: sono in continuo divenire (cambiamento)

19 Enorme diversità di forme Costanza di struttura interna

20 La cellula è lunità fondamentale di tutti gli organismi viventi Tutti gli organismi viventi sono formati da cellule Non esiste alcuna forma di vita se non a livello cellulare

21 Ovviamente mancano i VIRUS…

22 L A C E L L U L A La cellula è la più piccola unità strutturale e funzionale della materia vivente capace di esistenza indipendente

23 La cellula è ununità fondamentale di attività biologica, delimitata da una membrana dotata di permeabilità selettiva, e capace di autoriprodursi in un ambiente in cui non vi sono altri sistemi viventi. Definizione secondo Loewy e Siekevitz, 1974

24 Tutte le cellule sono costituite fondamentalmente da 4 classi di macromolecole Le macromolecole derivano dalla condensazione delle biomolecole di base I costituenti della cellula

25 H 2 O – CO 2 - NH 3 – CH 4 Aminoacidi, Nucleotidi, Acidi grassi e Glicerolo, Monosaccaridi Proteine, Acidi nucleici, Lipidi, Polisaccaridi

26 Negli organismi viventi il 99% degli elementi presenti sono idrogeno (H), ossigeno (O), carbonio (C ) e azoto (N), hanno tutti la caratteristica di formare legami covalenti forti condividendo un doppietto elettronico (energia di legame circa kcal/mole). Le molecole biologiche sono costruite secondo una gerarchia: Molecola semplice (monomero) Macromolecola (polimero) Complessi macromolecolari Organuli

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29 Aggregati Macromolecolari Ribosomi – Sistemi multienzimatici – Membrane cellulari

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31 Esistono in natura migliaia di cellule diverse

32 Modelli di Organizzazione Cellulare Modello Procariote Modello Eucariote

33 Modello Procariote La parete cellulare costituisce una barriera porosa non selettiva; La membrana cellulare è una barriera permeabile altamente selettiva per lingresso della maggior parte delle sostanze; Il modello procariote è sprovvisto di compartimentazioni interne; Vi è una semplice organizzazione dellapparato informazionale che è confinato in una distinta area nucleare; Grandissima capacità di adattamento alla sopravvivenza che consente di superare rapidamente le modificazioni improvvise delle condizioni ambientali; Allinterno dei procarioti non ci sono ampie differenze; I procarioti non sono in grado di costituire organismi multicellulari.

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37 Modello Eucariote Questo modello è caratterizzato da un elevato grado di compartimentazione interna; Il materiale informazionale è confinato al nucleo che a sua volta è separato dal citoplasma da un involucro nucleare; Il citoplasma contiene numerosi organelli delimitati da membrane e diversi per struttura, organizzazione e funzione; La possibilità di privilegiare luna o laltra delle funzioni cellulari specifiche, consente il processo di differenziamento; La specializzazione strutturale e funzionale comune a più cellule consente loro di riunirsi in associazioni funzionalmente integrate quali quelle rappresentate dagli organismi multicellulari; Sono presenti anche organismi unicellulari come il lievito.

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40 Relazione tra Dimensioni del Genoma e Complessità Biologica

41 LE INTERAZIONI DEBOLI DETERMINANO LA STRUTTURA E LE INTERAZIONI TRA LE MOLECOLE BIOLOGICHE LEGAME IONICO: interazione fra molecole di carica opposta. La forza di questo legame dipende dalle cariche, dalla loro distanza e dalla costante dielettrica del mezzo secondo la legge di Coulomb F = q 1 q 2 /r 2 D Nel vuoto D=1, nellacqua D=80 Il legame ionico è detto anche elettrostatico, legame salino, ponte salino, coppia ionica. Lunghezza circa 2.8 Å Energia circa 10 kcal/mole

42 LEGAME A IDROGENO: interazione sia fra molecole cariche che non cariche. Quando lidrogeno è legato covalentemente ad un atomo più elettronegativo la sua nuvola elettronica viene attratta lasciandogli una carica parziale positiva. In questo modo lidrogeno può formare uninterazione debole con un altro atomo elettronegativo che ha una parziale carica negativa. Lunghezza circa 3 Å Energia circa 3-7 kcal/mole Lacqua tende ad eliminarli

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44 FORZE DI VAN DER WAALS: sono dovute al fatto che la distribuzione di carica elettronica intorno ad un atomo varia. Se le nuvole elettroniche degli atomi vicini sono opposte si attirano se sono uguali si respingono Le forze di Van der Waals diventano importanti per molecole lunghe che possono interagire con molti atomi (es ac. grassi dei lipidi) distanza di interazione 3-4 å energia di legame circa 0.6 kcal/mole

45 INTERAZIONI IDROFOBICHE: le molecole idrofobiche tendono a raggrupparsi escludendo lacqua e formando strutture sferiche. Quando una molecola idrofobica si trova nellacqua questa tende a formare strutture ordinate intorno ad essa (clatrati) e ciò diminuisce lentropia del sistema. Se sono presenti più molecole idrofobiche si raggrupperanno tutte insieme in modo da minimizzare lordine delle molecole dacqua nelle condizioni di massima entropia.


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