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LA FIBRA MUSCOLARE e il meccanismo della contrazione MODULO: Studio del corpo umano SILSIS - VIII cicloPaola Morandi.

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Presentazione sul tema: "LA FIBRA MUSCOLARE e il meccanismo della contrazione MODULO: Studio del corpo umano SILSIS - VIII cicloPaola Morandi."— Transcript della presentazione:

1 LA FIBRA MUSCOLARE e il meccanismo della contrazione MODULO: Studio del corpo umano SILSIS - VIII cicloPaola Morandi

2 MOMENTO DEL PERCORSO FORMATIVO introduzione al corpo umano - definizione di tessuto - organizzazione gerarchica: cellula, tessuto, organo, apparato - principali tipi di tessuto studio del corpo umano (integrazione e controllo delle attività corporee) - sistema endocrino - sistema nervoso e trasmissione dellimpulso - organi di senso - organi effettori ossa e… struttura del muscolo scheletrico meccanismo della contrazione regolazione della contrazione giunzione neuromuscolare … muscoli CLASSE 2° I.T.C.S. con indirizzo biologico 1° anno2° anno Chimica/SN Laboratorio

3 DURATA E SCANSIONE TEMPORALE (1 ora) § - recupero prerequisiti - tre tipi di tessuto muscolare (ricapitolazione) 1 ora- caratteristiche della fibra muscolare - le proteine contrattili - organizzazione dei miofilamenti: il sarcomero (1) 1 ora- organizzazione dei miofilamenti: il sarcomero (2) - meccanismo della contrazione e (in breve) sua regolazione 1 oraesperienza di laboratorio (compresa spiegazione iniziale) 2(3) ore di lezione frontale e 1 ora di laboratorio, così ripartite: NB Non si è prevista una verifica specifica su questo argomento § Se necessario, in base al livello della classe

4 PREREQUISITI Proteine (monomero/polimero, globulare/filamentosa) Interazione fra proteine (sito di legame, modificazione conformazionale) Nucleo, membrana plasmatica, reticolo endoplasmatico, mitocondrio Cellula specializzata/differenziata e tessuto Molecola di ATP Potenziale dazione Microscopio ottico ed elettronico

5 OBIETTIVI DIDATTICI Principali caratteristiche della fibra muscolare Componenti strutturali del sarcomero: actina e miosina Modello di scorrimento dei miofilamenti Ruolo dellATP e del calcio nella contrazione Definizione di unità motoria OBIETTIVI FORMATIVI Dal macroscopico al microscopico: gli esseri viventi hanno unorganizzazione strutturale di tipo gerarchico Concetto di unità funzionale Flusso dellenergia (energia chimica energia meccanica) Il metodo sperimentale: dallosservazione alla comprensione dei fenomeni

6 STRUMENTI DIDATTICI MULTIDISCIPLINARIETÀ libro di testo: Invito alla biologia di Curtis e Barnes, ed. Zanichelli lavagna: disegni della fibra muscolare e del sarcomero powerpoint: fotografie e disegni laboratorio Educazione fisica - coppie di muscoli antagonisti per produrre i movimenti ed assicurare la stazione eretta - fonti energetiche del muscolo e debito di ossigeno

7 IL TESSUTO MUSCOLARE SCHELETRICO livelli di organizzazione Tessuto muscolare scheletrico: insieme di fibre muscolari Fibra muscolare: cellula allungata che contiene le miofibrille Miofibrilla: insieme di filamenti proteici (miofilamenti) organizzati in unità ripetute, i sarcomeri Sarcomero: unità contrattile Per ricordare: muscolo - fibra muscolare - miofibrilla - sarcomero

8 Cellula normale nucleo membrana plasmatica reticolo endoplasmatico FIBRA MUSCOLARE cilindrica, molto allungata polinucleata (sincizio) sarcolemma (potenziale dazione) sarcoplasma (Ca 2+, glicogeno mioglobina ) LA FIBRA MUSCOLARE cellula specializzata Sistema T: tubuli trasversali in continuità con il sarcolemma (potenziale dazione) Nel sarcoplasma sono strettamente impacchettate le miofibrille μm

9 I MIOFILAMENTI ACTINA MIOSINA assemblaggio MIOFILAMENTO SOTTILE MIOFILAMENTO SPESSO possiede siti di legame per la miosina siti di legame per actina e ATP Troponina e tropomiosina: regolazione della contrazione assemblaggio

10 ORGANIZZAZIONE DEI MIOFILAMENTI: IL SARCOMERO Filamento sottile (actina) Filamento spesso (miosina) sarcomero Linea Z immagine al microscopio elettronico Le miofibrille sono disposte parallelamente allasse maggiore della fibra muscolare ! …e con le bande A e I allineate a registro Banda A scura Banda I chiara Banda H Linea M 0.5 μm dettagli, sezione trasversale

11 LA CONTRAZIONE Filamento sottile (actina) Filamento spesso (miosina) sarcomero Linea Z Banda A scura Banda I chiara immagine al microscopio elettronico Osservazione : durante la contrazione le linee Z si avvicinano (il sarcomero si accorcia) la banda I diventa più piccola la banda A rimane costante IL MODELLO DI SCORRIMENTO DEI FILAMENTI ?!

12 LA CONTRAZIONE: MECCANISMO MOLECOLARE …oppure figura del libro di testo

13 REGOLAZIONE DELLA CONTRAZIONE 1.Un impulso nervoso provoca il rilascio del calcio dal reticolo sarcoplasmatico 2.Il calcio diffonde nel sarcoplasma e si lega alla troponina 3.Il complesso troponina-tropomiosina libera i siti di legame per la miosina sullactina (inizia la contrazione) § 4.Quando cessa la stimolazione, il calcio viene risequestrato nel reticolo sarcoplasmatico (la fibra si rilassa) § figura del libro di testo UNITÀ MOTORIA Ogni fibra muscolare è innervata da un neurone motorio. Si definisce unità motoria linsieme del neurone motorio e delle fibre da esso innervate.

14 LABORATORIO osservare la struttura del tessuto muscolare scheletrico Figura: immagine al microscopio ottico di un campione di tessuto muscolare scheletrico NO ! NB : 1) ripasso reattivo del biureto 2) quantitativo vs qualitativo 3) lettura critica !!

15 SCHEDA DI LABORATORIO Studente: Data: Titolo dellesperimento: Colorazione con blu di metilene 1)Che cosa colora il blu di metilene e perché? 2)Perché il campione presenta delle striature? Colorazione con reattivo del biureto 1)Che cosa colora il reattivo del biureto? 2)Come si colora il campione dopo trattamento con il reattivo del biureto? Perché?

16 I muscoli artificiali Sveglia !! Perché studiare la scienza ? La scienza in evoluzione Possibile intervento di un esperto di robotica/biomimetica Biomimetica: copiare quanto di più efficiente cè nel mondo naturale per creare oggetti artificiali che siano più forti, più veloci e più agili di quelli oggi esistenti…ciò implica la comprensione dei principi fondamentali che stanno alla base del loro funzionamento e la loro successiva implementazione nei dispositivi robotici.


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