Università degli studi dell'Insubria

MICROBIOLOGIA GENERALE

A.A. di erogazione 2019/2020
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in SCIENZE BIOLOGICHE
 (A.A. 2018/2019)
L'insegnamento è condiviso, tecnicamente "mutuato" con altri corsi di laurea, consultare il dettaglio nella sezione Mutuazioni
Anno di corso: 
2
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
MICROBIOLOGIA GENERALE (BIO/19)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
9
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
77
Dettaglio ore: 
Lezione (64 ore), Esercitazione (9 ore), Laboratorio (4 ore)

Coerentemente con gli obiettivi formativi del corso di studio, l’insegnamento si propone di fornire le basi essenziali della biologia dei microrganismi. Allo studente saranno fornite le informazioni necessarie per apprendere gli aspetti morfologici/funzionali e gli aspetti biochimici di una cellula procariotica, 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. Grazie alle esperienze di laboratorio lo studente sarà in grado di lavorare in gruppo e partecipare a progetti multidisciplinari, valutando e interpretando i dati sperimentali di laboratorio. Saranno informati sulle corrette prassi di laboratorio da intraprendere nel laboratorio microbiologico. A completare, alcuni aspetti economici, sociali, etici legati alla moderna microbiologia saranno trattati. Alla fine del corso lo studente avrà sviluppato capacità di integrare conoscenze a livello multidisciplinare con oggetto argomenti microbiologici.

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 (8 ore).
• 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 (8 ore).
• 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 (12 ore).
• Classificazione e tassonomia microbica. Sistemi di classificazione. Metodi convenzionali e molecolari per l’identificazione e la diagnostica (4 ore).
• Cicli geochimici. Il ruolo dei microrganismi nei cicli biogeochimici. Cicli del carbonio,azoto e zolfo. (2 ore)
• Genetica batterica. Genoma batterico (cromosoma, plasmidi ed elementi mobili). Mutazioni e mutanti. Tipologie di mutanti e metodi di selezione. Trasferimento genico orizzontale: coniugazione, trasformazione, trasduzione. Plasticità ed evoluzione genomica (6 ore).
• 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 (4 ore).
• Simbiosi e fissazione dell'azoto. (2 ore)
• 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. (2 ore)
• Differenziamento. Adattamento e differenziamento. Endospore. Differenziamento morfologico e fisiologico in Streptomyces. Quorum sensing. Formazione del biofilm. (4 ore)
• 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. (4 ore)
• Antibiotici. Microrganismi produttori, classificazione e meccanismo d’azione. Metodi per la determinazione della sensibilità batterica agli antibiotici. Basi biochimiche e genetiche della resistenza batterica. (4 ore)
• Batteriologia. Per ogni argomento sarà descritto un gruppo selezionato di microrganismi.

L’attività didattica prevede lezioni frontali (8 CFU), esperienze di laboratorio (0.25 CFU) ed esercitazioni in aula (0.75 CFU).
Le lezioni in aula saranno svolte con l'ausilio di slides e filmati. Per le esperienze in laboratorio agli studenti sarà fornita una dispensina cartacea. Durante l'attività pratica in laboratorio saranno sempre sotto la supervisione di personale. Sarà necessario aver firmato il documento di presa visione delle norme di sicurezza da attuarsi in un laboratorio biologico. 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.

Sono previsti appelli nel numero previsto dal Corso di Laurea. La verifica dell’apprendimento verrà effettuata mediante esame orale. Vengono poste tre domande che riguardano diversi aspetti delle tematiche trattate durante lo svolgimento del corso. Sarà valutata la conoscenza basilare della struttura e della fisiologia della cellula procariotica. Saranno valutati i temi oggetto delle esercitazioni in aula dell’esperienza pratica svolta in laboratorio. In seguito sarà valutato il livello di approfondimento delle tematiche microbiologiche e la capacità di collegare i vari argomenti, di vederne le potenziali applicazioni e le conseguenze sulla vita.

Il materiale mostrato a lezione sarà reso disponibile sulla piattaforma e-learning.
I seguenti libri di testo possono essere considerati di riferimento:
- 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. 2017/2018

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2016/2017

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE