Università degli studi dell'Insubria

MICROBIOLOGIA GENERALE

A.A. di erogazione 2018/2019
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in SCIENZE BIOLOGICHE
 (A.A. 2016/2017)
Anno di corso: 
3
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
MICROBIOLOGIA GENERALE (BIO/19)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
9
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
90
Dettaglio ore: 
Lezione (90 ore)

Il corso si propone di fornire le basi essenziali della biologia dei microrganismi. Allo studente saranno fornite le informazioni necessarie non solo per distinguere tra microorganismi procariotici ed eucariotici, ma anche per comprendere il loro ruolo in natura e nelle scienze applicate. Alla fine del corso lo studente avrà quelle competenze teoriche e pratiche utili allo studio dei microrganismi.

Sebbene non vengano richieste propedeuticità, per affrontare proficuamente il corso sono indispensabili nozioni di Biochimica (metabolismo energetico), Genetica (processi di ricombinazione nei procarioti) e Biologia Molecolare (replicazione del DNA, trascrizione, traduzione).

Struttura e funzioni della cellula procariote. Morfologia, dimensioni, organizzazione. Differenze Batteri, Archea, Eucarioti. La parete: Gram-positivi, Gram-negativi, Archea. Membrana citoplasmatica; sistemi di trasporto. Capsula, strati S. Appendici esterne: flagelli e movimento casuale e orientato (tassia); fimbrie e pili. Il protoplasto: citoplasma, ribosomi, nucleoide, corpi di inclusione e inclusioni citoplasmatiche.
Crescita microbica. Composizione elementare della cellula. Categorie nutrizionali. Terreni di coltura: minimi e complessi, selettivi e differenziali. Arricchimento e isolamento in coltura pura. Crescita di popolazioni microbiche: metodi per la determinazione della biomassa e del numero di cellule. Descrizione matematica della crescita. Curva di crescita. Fattori ambientali che influenzano la crescita microbica: temperatura, pH, disponibilità di acqua, disponibilità di ossigeno. Microrganismi estremofili. Metodi fisici e chimici per il controllo della crescita microbica.
Panoramica del metabolismo: biodiversità nel mondo procariotico nell’ottenimento dell’energia. Chemioorganotrofia. Fermentazione. Respirazione aerobica. Respirazione anaerobica (denitrificazione, desulfuricazione,omoacetogenesi, metanogenesi). Chemiolitotrofia e batteri chemiolitotrofi. Batteri fototrofi:fotsintesi ossigenica e anossigenica. Biosintesi. Assimilazione del carbonio e dell’azoto, fissazione dell'azoto.
Classificazione e tassonomia microbica. Sistemi di classificazione. Metodi convenzionali e molecolari per l’identificazione e la diagnostica.
Cicli geochimici. Il ruolo dei microrganismi nei cicli biogeochimici.Cicli del carbonio,azoto e zolfo.
Genetica batterica. Genoma batterico (cromosoma, plasmidi ed elementi mobili). Degradazione di composti organici naturali e di sintesi.Simbiosi e fissazione dell'azoto. Applicazioni biotecnologiche ambientali.
Virus. Proprietà generali dei virus. Struttura e organizzazione dei virioni. Moltiplicazione dei virus. Modalità di studio dei virus: coltivare, identificare e quantificare i virus. Esempi di cicli vitali di batteriofagi e virus animali.

Genetica batterica. Genomi batterici. Cromosomi, plasmidi e altri elementi genetici. Mutazioni e mutanti. Tipologie di mutanti e metodi di selezione.Trasferimento genico orizzontale: coniugazione, trasformazione, trasduzione. Plasticità ed evoluzione genomica.

Regolazione dell’espressione genica. Come i microrganismi percepiscono gli stimoli ambientali. Principali modalità di regolazione. Regolazione trascrizionale positiva e negativa di operoni catabolici e anabolici. network di regolazione globale.
Differenziamento. Adattamento e differenziamento. Endospore. Differenziamento morfologico e fisiologico in Streptomyces. Quorum sensing. Formazione del biofilm.

Interazioni microrganismi-uomo. Il ruolo del microbiota dell’uomo. I batteri patogeni: serbatoi e trasmissione. Concetti di patogenicità e virulenza. Batteri opportunisti. I fattori di virulenza. Endotossine. Classificazione ed esempi di meccanismi di azione di esotossine. Difese dell'ospite: panoramica.
Antibiotici. Microrganismi produttori, classificazione e meccanismo d’azione. Metodi per la determinazione della sensibilità batterica agli antibiotici. Basi biochimiche e genetiche della resistenza batterica.
Batteriologia. Per ogni argomento sarà descritto un gruppo selezionato di microrganismi.

L’attività didattica prevede lezioni frontali (8 CFU) ed esercitazioni (0.5 CFU) in aula ed esperienze di laboratorio (0.5 CFU).
Le lezioni in aula saranno svolte con l'ausilio di slides e filmati. Le esercitazioni in aula saranno svolte singolarmente o in gruppi usando anche tutorial su PC. Per le esperienze in laboratorio agli studenti saranno fornite delle dispensine cartacee. Durante l'attività pratica in laboratorio saranno sempre sotto la supervisione di personale. La frequenza al corso di laboratorio prevede una iscrizione obbligatoria ed una frequenza obbligatoria con un limite massimo delle assenze pari al 25% del programma.
Lo studente dovrà fornirsi di camice, gli altri materiali verranno forniti in laboratorio.
È opportuno specificare che gli studenti che presentino allergie o intolleranze a farmaci o altre molecole che possano essere presenti in un laboratorio di ricerca devono tassativamente informarne il docente prima dell’inizio del modulo didattico di laboratorio.

La verifica dell’apprendimento verrà effettuata mediante esame orale. Sarà valutato: la conoscenza e il livello di approfondimento di tematiche microbiologiche sia legate ai concetti che alle attività pratiche svolte.Si valuterà la capacità di collegare i vari argomenti, di vederne le potenziali applicazioni e le conseguenze sulla vita.

Dehò & Galli. Biologia dei microrganismi. CEA.
Madigan et al. Brock Biology of microorganisms. 14th Edition. Pearson.

La docente è disponibile ad incontri con gli studenti per l’approfondimento o il chiarimento di argomenti trattati, previo appuntamento via e-mail (viviana.orlandi@uninsubria.it).

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A.A. 2019/2020

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE