II Liceo Classico Tradizionale Materia: Biologia Ore/settimana SN: 3 Ore/settimana Biologia: 1-2 Il sangue Gloria Schiavon MOMENTO FORMATIVO MODULO: I TESSUTI ANIMALI UNITA’ DIDATTICA: IL SANGUE - Generalità sui vari tipi di tessuti animali e loro caratteristiche differenziative - Tessuto Epiteliale - Tessuti Connettivi: - propriamente detto - cartilagineo - osseo - sangue -Tessuto Muscolare -Tessuto Nervoso PREREQUISITI Conoscere: - i principi di funzionamento e gli ambiti di utilizzo del microscopio ottico e del microscopio elettronico - i concetti basilari di chimica: atomo, molecola, reazione, soluzione, acidi e basi - la struttura e la funzione delle macromolecole biologiche (carboidrati, lipidi, proteine ed acidi nucleici) - le dimensioni e le strutture interne delle cellule, correlandole alle rispettive funzioni biologiche - le diverse modalità realizzate dalle cellule per scambiare sostanze con l’esterno - i principi del metabolismo cellulare - i principali concetti legati all’eredità biologica (Leggi di Mendel, cromosomi, genotipo, fenotipo, geni ed alleli) - i concetti di organismo pluricellulare, di specializzazione morfologica e funzionale delle cellule e di livello superiore di organizzazione (tessuti, organi e apparati) OBIETTIVI DIDATTICI • Conoscere la composizione del sangue e le sue funzioni principali • Descrivere le caratteristiche delle sue componenti plasmatica e corpuscolata • Collegare i diversi elementi cellulari del sangue (globuli rossi, globuli bianchi, piastrine) con le loro funzioni • Capire l’importanza di forma e dimensioni nella funzionalità dei globuli rossi • Conoscere la struttura dell’emoglobina e le reazioni connesse alla sua funzione • Riconoscere i diversi tipi di globuli bianchi e distinguerne le strutture interne • Conoscere i gruppi sanguigni del sistema ABO e il significato del Fattore Rh • Conoscere le principali alterazioni di alcuni costituenti del sangue alla base di alcune malattie OBIETTIVI FORMATIVI • Acquisizione di lessico e terminologie appropriati • Sviluppo di un pensiero logico e critico a fronte dell’apprendimento • Capacità di operare integrazioni/associazioni tra la teoria e la pratica • Capacità di richiamare, rielaborare, trattare e comunicare i contenuti appresi e/o i fenomeni osservati nella forma più opportuna (orale, scritta o grafica) TEMPISTICHE ORE 1 CONTENUTO - Composizione e funzioni del sangue - Caratteristiche e funzioni delle sue componenti - L’emoglobina METODOLOGIA -Lezione frontale - Filmati a supporto http://www.getbodysmart.com/ap/circ/circ.htm -Lezione frontale 1 - Introduzione al laboratorio - Spiegazione del protocollo - Visione di immagini http://biodidac.bio.uottawa.ca/Thumbnails/histocatquery .htm?Histo_CategoryF=Sang&Histo_CategoryE=Blood - Visione di un filmato esplicativo http://www.torinoscienza.it/img/giochi/analisi_sangue/fl ash.html 1 - Laboratorio - Osservazione di uno striscio di sangue di maiale - Osservazione di vetrini già predisposti - Lezione frontale e lavoro di gruppo 1 - Lezione conclusiva 1 - Verifica (+ 1 ora eventuale di recupero) - Gruppi sanguigni e Fattore Rh - La donazione del sangue - Malattie del sangue - Verifica scritta + Relazione di laboratorio COMPOSIZIONE DEL SANGUE Albumina, fibrinogeno e immunoglobuline Plasma (55 %) Acqua (90-92 %) Proteine (7-9 %) Altri soluti (1-2 %) Piastrine Globuli bianchi e piastrine (1 %) Globuli bianchi Globuli rossi (45 %) - Ioni: Sodio, Potassio, Calcio, Magnesio, Cloruro, Bicarbonato - Nutrienti (glucosio, ac. grassi, vitamine) - Prodotti di del catabolismo (es. urea) - Ormoni, enzimi e anticorpi FUNZIONI DEL SANGUE • • • • • • • • Trasporta ossigeno ai tessuti e ne preleva anidride carbonica Distribuisce sostanze nutritive Trasporta i prodotti del catabolismo Consegna enzimi e ormoni a specifici organi-bersaglio Riduce la perdita di liquidi attraverso lesioni di vasi e di altri tessuti Difende il corpo dalle tossine e dai patogeni (risposta immunitaria) Contribuisce a regolare la temperatura corporea Regola il pH (sistema tampone) CELLULE DEL SANGUE: CARATTERISTICHE e FUNZIONI Eritrociti - 4-6 milioni/mm3 - Forma (disco biconcavo) e dimensioni (7-8 m) - Anucleati e privi di mitocondri - Funzione: trasporto O2 e CO2 - Contengono emoglobina - Eritropoiesi: nel midollo osseo da emocitoblasti - Vita: 120 giorni (demolizione nella milza) 8 µm 3 µm Piastrine - 200-300 mila/mm3 - Dimensione: 2-3 m - Frammenti citoplasmatici di grandi cellule del midollo osseo (megacariociti) - Prive di nucleo - Contengono sostanze per la coagulazione CELLULE DEL SANGUE: CARATTERISTICHE e FUNZIONI Leucociti: Granulociti, Linfociti, Monociti - 5-7 mila/mm3 - Diverse morfologie e dimensioni - Funzione: legati ai meccanismi di difesa dell'organismo dalle infezioni, parassiti, batteri e virus - Formazione: nel midollo osseo, da emocitoblasti - Agiscono prevalentemente al di fuori del sangue (linfonodi e liquido interstiziale) GRANULOCITI Neutrofili (50-70 %) Eosinofili (2-4 %) Basofili (0,5-1%) CELLULE DEL SANGUE: CARATTERISTICHE e FUNZIONI Linfociti (20-40 %) Monociti (3-8 %) LABORATORIO: OSSERVAZIONE AL MICROSCOPIO DEL SANGUE DI MAIALE Procedura: (da svolgere in gruppi di 2 o 3 persone) 1 - Preparazione dello striscio di sangue 2 - Fissazione e colorazione con Metodo May-Grunwald-Giemsa 3 - Osservazione della parte corpuscolata del sangue 1. n. 1 provetta da 10 ml di sangue di maiale con anticoagulante (EDTA, reperibile in lab. di analisi). 1- Preparazione dello striscio di sangue 2. Con una pipetta disporre una goccia di sangue sul vetrino portaoggetti. NOTA: è importante che la quantità di sangue non sia eccessiva, altrimenti i globuli rossi possono nascondere i leucociti. E’ sufficiente lasciare sul vetrino una macchia di sangue di circa 3 mm di diametro. 3. Come indicato in figura (A), prendere un altro vetrino portaoggetti e disporlo con il suo lato corto inclinato di circa 45° rispetto al vetrino su cui vi è la goccia di sangue NOTA: il vetrino inclinato deve essere posto davanti alla goccia di sangue e fatto scivolare delicatamente all’indietro fino a raggiungere la goccia. A B 4. Il sangue si distende per tutta la lunghezza del lato corto del vetrino inclinato (B) 5. Avanzare con il vetrino inclinato, uniformemente e rapidamente, per tutta la lunghezza del vetrino su cui vi è il sangue (C) 6. Fare asciugare all’aria il sottile strato di sangue ottenuto C LABORATORIO: OSSERVAZIONE AL MICROSCOPIO DEL SANGUE DI MAIALE 2- Fissazione e Colorazione con Metodo May-Grunwald-Giemsa 1. Versare sullo striscio di sangue precedentemente essiccato 1 ml di liquido di May-Grunwald (MG) e attendere 3 minuti. NOTA: Composizione MG: polvere di eosina e blu di metilene disciolti in alcool metilico. In questa fase, essendo il colorante in soluzione di alcool metilico, si ha la fissazione del tessuto. 2. Diluire il liquido MG sul vetrino con 2 ml di acqua distillata e lasciare agire per 5-6 minuti. NOTA: Questa fase è la colorazione con il May-Grunwald: i nuclei assumono svariate tonalità di viola mentre il colore del citoplasma varia dal blu al rosa pallido. Nei granulociti, il colore dei granuli citoplasmatici varia dal rosso al lilla. 3. Rimuovere il colorante senza sciacquare. 4. Coprire il vetrino con 3 ml di acqua distillata e aggiungere 3 gocce di soluzione di Giemsa (G). Attendere 7 minuti. NOTA: La soluzione di Giemsa è una miscela complessa, costituita da blu di metilene cloruro, blu di metilene eosinato, azurro II eosinato, che aumenta l’intensità della colorazione nucleare e la capacità di evidenziare selettivamente gli elementi cellulari 5. Lavare con abbondante acqua a temperatura ambiente. 6. Sgocciolare e lasciare asciugare, eventualmente assorbendo con carta da filtro l’eccesso di acqua senza toccare le cellule. 7. Montare il vetrino coprioggetti. LABORATORIO: OSSERVAZIONE AL MICROSCOPIO DEL SANGUE DI MAIALE 3- Osservazione della parte corpuscolata del sangue - Un ingrandimento di 200 volte è sufficiente per osservare e identificare i differenti tipi di cellule. - Si osservano numerosissimi eritrociti e qualche leucocita isolato. Eritrociti: dischetti rosa più chiari al centro Granulociti neutrofili: più diffusi, con nucleo suddiviso in 2-5 lobi e citoplasma con granuli di colore rosa pallido Granulociti eosinofili: abbastanza rari, con nucleo bilobato e citoplasma ricco di granuli di colore rosa intenso/arancione Granulociti basofili: molto rari, con citoplasma ricco di granuli di colore porpora scuro che impediscono l’osservazione del nucleo Linfociti: appaiono prive di granuli, con nucleo grosso e compatto, e citoplasma trasparente Monociti: appaiono con un nucleo grosso a forma di ferro di cavallo e con citoplasma trasparente Piastrine: dischetti di piccole dimensioni, di colore porpora LABORATORIO: OSSERVAZIONE AL MICROSCOPIO DEL SANGUE DI MAIALE Osservazione della parte corpuscolata del sangue LABORATORIO: OSSERVAZIONE AL MICROSCOPIO DEL SANGUE DI MAIALE Relazione sull’esperienza di laboratorio GRUPPI SANGUIGNI, FATTORE RH, DONAZIONE E MALATTIE DEL SANGUE I gruppi sanguigni - Si danno per assodati i concetti di alleli multipli, dominanti e recessivi e delle Leggi di Mendel - Cenni sul significato dei gruppi sanguigni - Cenni sulla scoperta del Fattore Rh e sul suo significato Alcune malattie del sangue: - Anemia Falciforme - Talassemia - Emofilia La donazione del sangue: lavoro di gruppo MODALITÀ DI VERIFICA - Verifica scritta al termine dell’unità didattica - Valutazione della relazione di laboratorio EVENTUALI INTERVENTI DI RECUPERO - Riepilogo di alcune parti di programma - Lavori di Gruppo/Approfondimenti a gruppi EMOGLOBINA - 250 milioni di molecole per eritrocita - 4 catene polipeptidiche (subunità) - 4 gruppi eme con un atomo di ferro FUNZIONE: Trasporto di Ossigeno - formazione di un legame reversibile con O2 a livello polmonare - l’affinità per O2 dipende dal pH: rilascio di O2 a livello dei tessuti T=38°C , pH=7,4 EMOGLOBINA FUNZIONE: Sistema Tampone nel trasporto di CO2 A livello dei tessuti A livello dei polmoni