Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze di base sul mondo dei microrganismi e di descrivere le tecniche principali necessarie per il loro studio.
Terminologia microbiologica; basi di citologia procariotica ed eucariotica; coltivazione, crescita microbica e fattori che la influenzano; basi di genetica e di regolazione del metabolismo microbico; criteri di classificazione e metodi di identificazione dei microrganismi; interazioni tra microrganismi e manufatti culturali.
Madigan, M.T., K.S. Bender, D.H. Buckley, W. M. Sattley, D.A. Stahl. 2022 – Brock Biologia dei microrganismi: Microbiologia generale, ambientale e industriale – Pearson Italia, Milano-Torino.
M. Willet, M. Sherwood, J. Woolverton. 2009 – Prescott Microbiologia – McGraw-Hill, Milano
Obiettivi Formativi
Conoscenza e comprensione degli argomenti trattati (vedi Contenuti e Programma esteso).
Competenze da acquisire relativamente ai contenuti (alla fine del corso):
Conoscere i microrganismi dal punto di vista strutturale e la relazione tra strutture cellulari e la loro funzione.
Conoscere le caratteristiche e le potenzialità delle principali tecniche di studio basate sulla coltivazione dei microrganismi e di alcune tecniche indipendenti dalla coltivazione.
Capacità di svolgere esercizi che prevedono calcoli inerenti ad argomenti di microbiologia presenti nel programma del corso.
Comprensione del ruolo dei microrganismi in natura, delle loro potenzialità metaboliche e del loro possibile utilizzo.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione, di ragionamento critico, di elaborazione e di connessione dei contenuti, di esposizione chiara con uso di una terminologia appropriata.
Lezioni frontali (9 CFU).
Studio individuale.
Strumenti a supporto della didattica:
testi consigliati,
lezioni supportate da diapositive in formato elettronico disponibili per gli studenti su Moodle,
indicazioni di siti web per approfondimenti.
Modalità di verifica apprendimento
L’esame sarà svolto come colloquio orale volto ad accertare le conoscenze acquisite relativamente agli argomenti trattati durante l’ultimo anno del corso. Su richiesta dello studente, l’esame potrà essere svolto come prova scritta.
Allo studente sarà chiesto un esercizio di calcolo e l’esposizione di alcuni argomenti inerenti al programma. Durante l’esposizione degli argomenti saranno poste altre domande più specifiche per determinare meglio il livello di comprensione e di acquisizione delle conoscenze da parte dello studente.
La valutazione terrà conto dei livelli di apprendimento e di raggiungimento degli Obiettivi Formativi.
Programma del corso
La vita microbica. I microrganismi cellulari procarioti ed eucarioti. Evoluzione della vita cellulare. Classificazione degli organismi viventi. Importanza dei microrganismi. Le origini della microbiologia.
I procarioti. La cellula batterica: capsula, flagelli e fimbrie, parete, membrana cellulare, citoplasma, genoma. L’informazione ereditaria; trascrizione e traduzione. La spora batterica. Componenti cellulari degli Archaea.
Microrganismi eucarioti. La cellula eucariote. Divisione cellulare: mitosi e meiosi. Caratteristiche principali di funghi, alghe, licheni e protozoi.
Tecniche microbiologiche. Metodi di sterilizzazione. Coltivazione dei microrganismi. Terreni di coltura. Tecniche asettiche. Colture pure. Tecniche microscopiche. Colorazione di Gram. Quantificazione dei microrganismi. Determinazione della massa e della concentrazione cellulare.
Crescita microbica. Moltiplicazione cellulare. Curva di crescita batterica. Fattori che influenzano la crescita dei microrganismi: pH, temperatura, ossigeno, concentrazione salina.
Metabolismo microbico. Fonti di carbonio e di energia. Fermentazioni. Respirazione aerobia ed anaerobia. Fotosintesi batterica. Regolazione del metabolismo microbico. Regolazione dell’espressione genica.
Genetica batterica. Trasmissione dell’informazione genetica. Concetto di mutazione. Tipi di mutanti batterici. Trasformazione. Coniugazione. Plasmidi, fattori F e R. Trasduzione. Restrizione e modificazione.
Classificazione dei microrganismi. Tassonomia classica e molecolare. Metodi di identificazione dei batteri. Il concetto di specie batterica. Caratteristiche di alcuni gruppi di batteri e di archeobatteri.
Sostanze ad azione antimicrobica. Saggi di sensibilità ad antimicrobici. Meccanismo d’azione degli antibiotici. Sulfamidici. Penicilline. Antibiotici che inibiscono la sintesi degli acidi nucleici e delle proteine. Resistenza agli antibiotici.
Virologia. Architettura e classificazione dei virus. L’infezione virale. Batteriofagi litici e temperati. Virus animali.
Rapporti tra microrganismi ed ospite. Meccanismi di patogenicità dei batteri e dei virus. I postulati di Koch. Difese dell’ospite. Saggi immunologici. Vaccini.
Microbiologia ambientale. Elementi di ecologia microbica. Biofilm. Cicli biogeochimici degli elementi: carbonio, azoto, zolfo. Metodi di studio di comunità microbiche. Microbiologia applicata ai beni culturali. Biodeterioramento di materiali inorganici e organici. Biorisanamento del patrimonio culturale.