Università degli studi dell'Insubria

MICROBIOLOGIA GENERALE

A.A. di erogazione 2016/2017

Laurea triennale in BIOTECNOLOGIE
 (A.A. 2015/2016)
Anno di corso: 
2
Tipologia di insegnamento: 
Base
Settore disciplinare: 
MICROBIOLOGIA GENERALE (BIO/19)
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
56
Dettaglio ore: 
Lezione (40 ore), Laboratorio (16 ore)

OBIETTIVI DELL’INSEGNAMENTO
Presentazione
Il corso di microbiologia si colloca al II° semestre del II° anno, dopo che lo studente ha acquisito le conoscenze biochimiche e biologiche necessarie per l’approfondimento della comprensione dei sistemi più complessi: dagli organismi unicellulari a quelli pluricellulari.
Obiettivi formativi
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 poterne valutare la potenzialità nelle biotecnologie applicate alla salute umana o ai processi industriali.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI

Conoscenza e capacità di comprensione
Conoscenza, sapere:
acquisire la conoscenza della struttura biologica dei microrganismi e delle differenze tra organizzazione della cellula procariotica ed eucariotica;
saper valutare quali parametri chimico, fisici, biologici e ambientali influenzano la crescita batterica.
Laurea triennale:
Acquisire delle conoscenze di base della microbiologia che possano essere utili per approfondimenti in corsi formativi più avanzati.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Abilità, saper fare:
Capacità di poter applicare le conoscenze acquisite in ambito microbiologico per poter comprendere i processi nei diversi settori applicativi che utilizzano i microrganismi.
Laurea triennale:
Capacità di poter applicare le conoscenze acquisite in modo da poter proporre iniziative per risolvere problemi semplici nell’ambito di un’applicazione biotecnologica.

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).

Contenuti delle lezioni frontali (5 cfu, 40 ore)
Struttura e funzioni della cellula procariote (4 ore). Morfologia, dimensioni, organizzazione. Differenze Batteri, Archea, Eucarioti. La parete: Gram positivi, Gram negativi, Archea. Membrana citoplasmatica; sistemi di secrezione e trasporto. Capsula, strati S. Appendici esterne: flagelli e movimento casuale e orientato; fimbrie e pili. Il protoplasto: citoplasma, ribosomi, nucleoide, corpi di inclusione.
Crescita microbica (4 ore). 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.
Panoramica del metabolismo (6 ore) assimilativo e dei principali metabolismi energetici nei procarioti. Chemioorganotrofia. Fermentazione. Respirazione aerobica. Respirazione anaerobica. Chemiolitotrofia. Assimilazione del carbonio e dell’azoto.
Genetica batterica (4 ore). Genoma batterico (cromosoma, plasmidi ed elementi mobili). Variabilità genetica. Cenni alla regolazione dell’espressione genica.
Classificazione e tassonomia microbica (2 ore). Sistemi di classificazione. Metodi convenzionali e molecolari per l’identificazione e la diagnostica.
Virus (6 ore). Proprietà generali dei virus. Struttura e organizzazione dei virioni. Moltiplicazione dei virus. Modalità di studio dei virus di eucarioti. Esempi di cicli vitali di virus di eucarioti.
Interazioni microrganismi-uomo (6 ore). 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. Le difese aspecifiche e specifiche dell’ospite.
Microrganismi e biotecnologie (3 ore). Esempi di microrganismi usati nelle biotecnologie.
Antibiotici (3 ore). Microrganismi produttori, classificazione e meccanismo d’azione. Metodi per la determinazione della sensibilità batterica agli antibiotici. Basi biochimiche e genetiche della resistenza batterica.
Batteriologia. Descrizione delle principali caratteristiche di alcuni gruppi selezionati di microrganismi e loro interesse biomedico o applicativo. Enterobatteri. Altri Proteobatteri patogeni o opportunisti. Batteri lattici e affini. Bacillus. Micoplasmi. Attinobatteri. Spirochete. Archei.
Lieviti. Esempi di lieviti interesse biotecnologico (2 ore).

Contenuti dei laboratori didattici (1 cfu, 16 ore)
Il laboratorio sarà organizzato in 4 incontri da 4 ore ciascuno. Lo studente con queste esperienze di tipo pratico acquisirà le tecniche di base della microbiologia: lavorare in sterilità, allestire colture batteriche da campioni di diversa origine (ambientale e biologica), effettuare la conta vitale mediante tecnica delle diluizioni, effettuare colorazioni differenziali. Inoltre seguirà la crescita di una coltura batterica, ne farà la rappresentazione grafica e ne calcolerà i parametri descrittivi. Allestirà un biofilm batterico. Valuterà l’attività di sostanze antimicrobiche mediante test di Kirby-Bauer e mediante valutazione della MIC. Svolgerà dei test biochimici utili alla identificazione batterica che sarà ottenuta mediante consultazione di Flow chart e all’uso di un programma su PC.

L’attività didattica prevede lezioni frontali in aula ed esercitazioni che saranno svolte presso il laboratorio di biologia sperimentale ubicato al piano viola (-1) dello stabile in Via Dunant 3 a Varese. Una parte pratica, utile al completamento dell’identificazione batterica, sarà svolta presso il laboratorio di informatica ubicato in via Monte Generoso.
La frequenza al corso di laboratorio prevede una iscrizione obbligatoria ed una frequenza obbligatoria con un limite massimo delle assenza pari al 25% del programma.
Lo studente dovrà fornirsi di camice, gli altri materiali gli verranno tutti forniti in laboratorio.

La verifica dell’apprendimento verrà effettuata mediante esame orale. La prima domanda verterà sulle esperienze di tipo pratico svolte in laboratorio e avrà come scopo quello di valutare l’acquisizione delle principali metodiche utilizzate in ambito microbiologico. Le successive due domande verteranno su almeno due argomenti trattati durante il corso. Tali domande saranno volte a verificare che lo studente abbia acquisito la conoscenza relativa alla struttura e alla fisiologia dei microrganismi utilizzando la terminologia corretta. Sarà inoltre valutata la capacità di descrivere la potenziale applicabilità dei microrganismi in ambito biotecnologico.

Le slide in formato pdf con il materiale mostrato durante le lezioni saranno scaricabili dal sito E-learning
Le dispense cartacee che descrivono le esperienze di laboratorio saranno consegnate durante le attività stesse.
Il libro di testo consigliato con tutti gli argomenti presentati nelle lezioni frontali è il seguente:
D.R. Wessner “Microbiologia”, Casa editrice Ambrosiana, 2015.

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A.A. 2019/2020

Anno di corso: 2
Curriculum: INDIRIZZO GENERALE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 2
Curriculum: INDIRIZZO GENERALE

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 2
Curriculum: INDIRIZZO GENERALE

A.A. 2016/2017

Anno di corso: 2
Curriculum: INDIRIZZO GENERALE