Scheda Insegnamento: MICROBIOLOGIA A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: SCIENZE BIOLOGICHE (L-13)
  • Codice: 15294
  • Crediti: 9
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 3
  • Erogazione: I semestre
  • Docente: MASSIMILIANO FENICE

Programma

Programma del corso di Microbiologia
a) OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso consentirà agli studenti di comprendere le caratteristiche morfologiche, fisiologiche e metaboliche dei microrganismi (con particolare riferimento ai procarioti), il loro ruolo in natura e le interazioni con altri organismi incluso l’uomo. Inoltre consentirà di apprendere le tecniche di base per la manipolazione dei microrganismi in laboratorio, per la loro identificazione e per lo studio delle comunità microbiche. Il corso fornirà un quadro di riferimento per la comprensione di tematiche attuali connesse con i microrganismi e le loro potenziali applicazioni (ad es. l'importanza dei microrganismi per l'uomo e gli altri animali, le loro potenzialità in biotecnologia, la pericolosità di alcuni microrganismi e le contromisure necessarie ad annullare potenziali danni di questi).
Il corso fornirà la base per ulteriori studi specialistici nell’ambito dell'ecologia microbica, della microbiologia ambientale, e medica.

b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Aver sviluppato la conoscenza dei principi base della biologia dei microrganismi, del loro metabolismo, del loro ruolo in natura, delle interazioni con altri organismi e delle loro potenzialità in biotecnologia.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Avere una comprensione delle problematiche inerenti i rapporti tra microrganismi, uomo e ambiente e acquisire una conoscenza di base degli approcci sperimentali per lo studio del mondo microbico.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO Essere in grado di interpretare i risultati degli studi inerenti la microbiologia. Essere in grado di comprendere il ruolo dei microrganismi nell’ambiente e la loro influenza sulla biologia di altri organismi.
ABILITA COMUNICATIVE Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la biologia dei microrganismi in forma sia scritta che orale attraverso uno specifico linguaggio scientifico/tecnico.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO Essere in grado di utilizzare le metodiche apprese per il riconoscimento e la coltivazione di microrganismi. Tale abilità verrà sviluppata anche mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula e durante le esperienze di laboratorio.

c) PROGRAMMA
Il corso si svolgerà secondo la seguente articolazione:
1. Storia della Microbiologia (cenni): la scoperta del mondo dei microrganismi; la controversia sulla generazione spontanea; i microrganismi come agenti di malattia e loro ruolo nella trasformazione della sostanza organica.
2. Basi tecniche del laboratorio di microbiologia: il microscopio, richiami di fisica ottica; preparati a fresco e colorati; microscopia elettronica (a trasmissione ed a scansione), cenni; la coltura pura ed il suo ottenimento; principi generali di nutrizione microbica; preparazione dei terreni colturali; teoria e pratica della sterilizzazione; controlli di sterilità.
3. Citologia: cellula procariote ed eucariote: generalità; struttura ed ultrastruttura della cellula batterica; struttura e funzione della membrana; sistemi di trasporto attraverso la membrana; la parete cellulare, composizione chimica e caratteristiche; differenze tra le membrane plasmatiche di batteri ed archea; la parete dei batteri Gram+ e Gram-; la parete degli archea e degli eucarioti (cenni); la capsula e la virulenza ad essa legata; il movimento e gli organi di movimento; la chemiotassi; l'endospora batterica, struttura, funzione ed importanza; cenni alle spore degli eucarioti ed alla alternanza di generazione; il mitocondrio e la funzione respiratoria; cenni all'arrangiamento del DNA ed alla divisione cellulare.
4. Fisiologia cellulare: richiami di chimica e biochimica cellulare (energia di attivazione; catalisi ed enzimi; le reazioni biologiche di ossidoriduzione; trasportatori di idrogeno e di elettroni; i composti fosfato con legami ricchi di energia); produzione di energia nei sistemi biologici; la glicolisi e le vie alternative alla glicolisi (cenni); riossidazione del NAD ridotto: fermentazione e respirazione; la fermentazione alcolica e lattica; la respirazione aerobica; il ciclo degli acidi tricarbossilici; il sistema di trasporto degli elettroni; bilancio energetico della respirazione; cenni alla respirazione anaerobica; biosintesi e ricambio del materiale cellulare; la fotofosforilazione e i procarioti fototrofi;la fotosintesi in arche, batteri purpurei, verdi e cianobatteri.
5. Sviluppo microbico: di una singola cellula e di una popolazione microbica; misura dello sviluppo e curva di crescita; repressione catabolica e diauxia; effetto delle condizioni colturali sullo sviluppo microbico.
6. Principi di genetica molecolare e genetica batterica: richiami alla struttura del DNA; azione degli enzimi di restrizione; replicazione del DNA; elementi genetici; riarrangiamento dei geni; trasposoni; il processo di trascrizione; struttura e funzione di mRNA e tRNA; il processo di traduzione e la sintesi proteica; il codice genetico; agenti mutageni e mutazioni; la ricombinazione nei batteri; trasformazione, trasduzione e coniugazione; plasmidi e loro significato biologico.
7. Virologia: natura della particella virale; conte virali; caratteristiche generali della riproduzione virale; principi di genetica dei virus; batteriofagi RNA; batteriofagi DNA icosaedrici a singolo filamento; virus DNA a doppio filamento; i virus batterici temperati e la lisogenia; le principali famiglie di virus animali (cenni); virus vegetali, vironi e prioni (cenni).
8. Ecologia microbica: richiami alle tecniche di isolamento ed identificazione dei microrganismi; interazioni tra popolazioni microbiche e con altri organismi; comunità microbiche ed ecosistemi; i principali cicli biogeochimici (carbonio, azoto, ferro, ecc.); ruolo dei microrganismi nella decontaminazione ambientale; catabolismo aerobio o anaerobio di inquinanti organici e trattamento delle acque reflue;
9. Biotecnologie microbiche: i microrganismi di interesse industriale; screening da ambienti naturali e da collezioni; i bioreattori, geometria ed impieghi; il processo di scale-up; metaboliti primari e secondari; cenni su produzione di antibiotici, di enzimi, aminoacidi e sull'immobilizzazione.

Le esercitazioni riguarderanno i seguenti argomenti:
1. La coltura pura e suo isolamento: lo spandimento e lo strisciamento, il re-isolamento; le colture di arricchimento;
2. La microscopia e l'osservazione microscopica; osservazioni a fresco; colorazioni semplici e differenziali e osservazioni di preparati colorati;
3. Coltivazione di microrganismi e misurazione dello sviluppo microbico (conta diretta e conta colturale; peso secco; turbidimetria).

Testi consigliati

Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, D.A. Stahl, D.P. Clark, Pearson, 2012. Volumi 1 e 2
Brock, Biologia dei Microrganismi di M.T. Madigan e J.M. Martinko, Casa Editrice Ambrosiana. Volumi 1 e 2A
Biologia dei microrgamismi di G. Dehò e E. Galli, Casa Editrice Ambrosiana, 2014.
I file PDF delle lezioni tenute durante il corso sono disponibili dal portale studente e/o sulla piattaforma “moodle”, durante le lezioni verranno distribuite e discusse alcune pubblicazioni scientifiche per l’approfondimento di alcune tematiche.
(LINK: https://moodle.unitus.it/moodle/course/view.php?id=148)

Propedeuticità

Non sono previste propedeuticità, ma per un più facile studio della materia si consiglia di aver sostenuto (o quantomeno studiato) gli esami di chimica, chimica organica e biochimica.

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 64

Valutazione del profitto

Prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

L'esame si svolge nelle forme stabilite dal Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Luogo lezioni

Largo dell'Università snc - Blocco B

Orario lezioni

L'orario verrà pubblicato sil sito del corso di studi

Comunicazioni

Il Prof. Fenice riceve tutti i giorni previo appuntamento telefonico (0761 357318) o tramite mail (fenice@unitus.it) compatibilmente con gli impegni didattici ed Accademici