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.
Obiettivi formativi misurabili (OF).
OF1. Comprensione e concetti base (nozioni) degli argomenti sopra descritti.
OF2.Capacità di pensiero critico, applicazione e analisi di processi relazionate agli argomenti sopra descritti.
Tali obiettivi sono sviluppati per dare allo studente una terminologia microbiologica appropriata, basi molecolari di citologia procariotica; coltura pura, sviluppo microbico e fattori chimico-fisici che influenzano la crescita; basi di genetica e di regolazione del metabolismo microbico. Coltivazione, isolamento, arricchimento e caratterizzazione di microrganismi; conteggio di sospensioni microbiche; sterilizzazione, saggi di sensibilità agli antibiotici; utilizzo della strumentazione di base del laboratorio di microbiologia. Comprensione del ruolo dei microrganismi in natura e loro possibile utilizzo.
Prerequisiti
I prerequisiti sono:
Chimica generale ed inorganica [B005221].
Stechiometria [B012339]
Biologia animale e vegetale [B007006]
Metodi Didattici
Lezioni frontali con diapositive e audiovisivi
Altre Informazioni
Il metodo didattico pone particolare attenzione a contestualizzare la rapida evoluzione della materia, posizionando le scoperte più recenti nel contesto della storia del pensiero microbiologico. Il corso porterà gli studenti dalla conoscenza della cellula procariotica: forma, struttura e funzione, alla nutrizione microbica, dalle tecniche di coltura microbica al metabolismo dei microrganismi. Metodi di sterilizzazione e controllo della crescita microbica. Si porrà particolare attenzione a fornire conoscenze di Genetica, genomica e metagenomica, sistematica molecolare ed evoluzione microbica. Si forniranno conoscenze fondamentali sulla biologia dei microrganismi eucarioti, fondamenti di Virologia, basi di immunologia, interazioni microrganismi- uomo. Inoltre, visto il curriculum formativo si darà particolare attenzione alle biotecnologie microbiche, farmaci biotecnologici, sviluppo di antimicrobici e resistenza agli antimicrobici.
Modalità di verifica apprendimento
Sono previsti 6 appelli ufficiali, 2 nella sessione invernale gennaio-febbraio, e 3 nella sessione estiva, giugno-settembre. 1 appello durante il silenzio didattico in primavera.
- Esame scritto per il totale dei 9 CFU del corso (corso Microbiologia 6 CFU + corso Igiene 3 CFU)
- L’esame si svolge sui contenuti dell’ultimo anno di corso.
-L’esame scritto si compone di 15 domande aperte. Di queste, 10 domande sono in riferimento alla sezione di Microbiologia. 5 domande in riferimento alla sezione di Igiene.
- Per passare l’esame si richiede il superamento della sezione di Microbiologia e di quella di Igiene contestualmente nello stesso giorno di appello. Le due sezioni non sono scorporabili.
Il voto finale è la media pesata delle due sezioni di esame (Microbiologia + Igiene).
Programma del corso
Storia della microbiologia. Hooke, Leewenhoek. Esperimento di Pasteur. Postulati di Koch.
Il mondo microbico. La cellula. La cellula procariote e eucariote. Volumi e grandezze microorganismi. Morfologie. Biomassa microbica sulla terra. Il microscopio.
Struttura e funzioni delle cellule microbiche, Involucro cellulare (batteri, archea, eucarioti). Trasporto sostanze interno nella cellula. Parete cellulare (Gram positivi, Gram negativi, archea). Strutture di superficie: capsula, fimbrie, pili, hami. Inclusioni cellulari. Endospore. Motilità.
La cellula microbica e il suo controllo. Terreni di coltura massimi, minimi, differenziali e selettivi. LB, NA, MacConkey,. Divisione cellulare. Strumenti per la conta microbica. Biofilm. Controllo crescita: pH, Temperatura, pressione osmotica, ossigeno. Ossidi pericolosi, specie chimiche tossiche. Controllo crescita microbica: “Decimal reduction time”, autoclave, UV. Antibiotici (da Prescott): caratteristiche principali degli antibiotici. MIC, Kirby-Bauer Test. E-Test. Antibiotici che inibiscono la sintesi della parete cellulare (penicilline, cefalosporine, vancomicina). Antibiotici che inibiscono la sintesi proteica (amminoglucosidi, tetracicline). Antagonisti metabolici (sulfonamidi). Antibiotici che inibiscono la sintesi degli acidi nucleici (quinoloni). Resistenze agli antibiotici.
Metabolismi microbico. Classi microbiche. Torre redox. Metabolismi: respirazione aerobia chemoorganotrofi (Paracoccus denitrificans, Escherichia coli). Respirazione anaerobia chemoorganotrofo (E. coli). Genetica dei Batteri. Esperimento di Griffith. Mutazioni, esempi di mutanti. Trasformazione. Trasduzione. Coniugazione.
Accenni sistemi di regolazione microbici. Sistema a 2 componenti. Chemiotassi. Quorum sensing.
Diversità metaboliche nei microorganismi. Fermentazioni lattiche omofermentative e eterofermentative (batteri lattici). Fermentazioni etanolo. Virus. Natura dei virus. Strutture e dimensioni. Virus rivestiti e non rivestiti. Classificazione Baltimore. Placche di lisi. Curva di crescita virale “a gradino singolo”. Endocitosi virus rivestiti. Virus T4 (batteriofago). Sars-CoV-2 (malattia Covid-19), Herpes Virus.
Patogeni umani batterici. Infezione vs intossicazione. Isole di patogenicità, botulino, colera, Escherichia coli patogeno, Salmonella, Shigella.
Patogeni umani fungini e parassiti. Malaria, Giardia, Schistostomatidae. Candida.
Normativa sicurezza alimentare - microbiologia 2073/2005.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
2 - Fame zero
3- Salute e Benessere
4- Acqua pulita e Igiene