Ateneo - UPO

Il corso si compone fondamentalmente di due parti. Nella prima parte sono descritte in maniera approfondita la struttura e le funzioni della cellula procariotica, quali le componenti di superficie, le inclusioni cellulari, i meccanismi di locomozione. Sono inoltre trattati la struttura del DNA batterico, la sua duplicazione ed espressione ed i meccanismi di trasferimento genico orizzontale. Successivamente, il corso approfondisce gli spetti cinetici della crescita dei batteri in coltura chiusa, gli effetti ambientali sullo sviluppo microbico, e le esigenze nutrizionali dei batteri. Vengono, inoltre, descritte le principali tecniche di coltivazione dei microrganismi in laboratorio, le principali metodiche di conta microbica e di controllo della crescita microbica
Nella seconda parte del corso vengono affrontate e descritte le principali tecniche di controllo della crescita microbica e le caratteristiche di base del metabolismo microbico, con particolare attenzione alla respirazione aerobia ed anaerobia ed alle principali fermentazioni microbiche. Successivamente, una parte del corso è dedicata alla descrizione di base della struttura e dei cicli replicativi dei principali virus batterici e animali. Infine, l’ultima parte è incentrata sulle interazioni uomo-microrganismo, i fattori di virulenza e la colonizzazione dell’ospite, vengono inoltre fornite nozioni di base sui farmaci antimicrobici (meccanismi di azione e resistenza).

- Brock. Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale. 14/Ed. Madigan - Martinko - Stahl - Bender – Buckley. PEARSON ISBN 9788891900944
-Brock- Biologia dei Microrganismi (Volume 3 Microbiologia Biomedica), 2012 Casa Editrice Ambrosiana
-Dehò- Galli - Biologia dei Microrganismi – Seconda Edizione 2014 Casa Editrice Ambrosiana – Distribuzione esclusiva Zanichelli

L’insegnamento si prefigge di fornire alle studentesse e agli studenti gli elementi sufficienti e le conoscenze di base per comprendere la biologia del mondo dei microrganismi sotto l’aspetto dell’organizzazione cellulare, metabolico e genetico, le peculiarità di tali aspetti e le analogie rispetto agli altri esseri viventi.
In particolare, gli obiettivi formativi del corso saranno:
- fornire allo studente conoscenze teoriche e capacità di comprensione riguardanti la biologia dei microrganismi quali la struttura e funzioni dei componenti delle cellule procariotiche, la genetica dei microrganismi, la conoscenza di base delle più rilevanti classi di reazioni del metabolismo microbico e l'interazione dei microrganismi con l’ambiente naturale.;
- far acquisire allo studente la comprensione dei principali meccanismi di interazione microrganismo/ospite e dei fenomeni alla base della patogenicità microbica; verranno inoltre acquisite conoscenze di base relative ai principali meccanismi d’azione delle più importanti classi di farmaci antimicrobici ed ai meccanismi di resistenza messi in atto dai microrganismi patogeni.
- fornire sia le conoscenze teoriche sia gli strumenti relativi all'applicazione di alcune delle principali metodologie per il controllo della crescita microbica, la coltivazione, l’enumerazione e la identificazione dei microrganismi, per la risoluzione di problemi relativi al conteggio microbico e alla preparazione di terreni di coltura e soluzioni di uso microbiologico.
Un ulteriore obiettivo formativo sarà quello di far conseguire agli studenti autonomia di giudizio relativa ai diversi argomenti trattati, cognizione delle possibili applicazioni e ricadute di quanto appreso in ambito microbiologico in altri settori scientifici e competenze riguardanti la comunicazione verbale e scritta mediante l’utilizzo di un linguaggio tecnico-scientifico appropriato.

Conoscenze di base della biologia della cellula acquisibili nei precedenti percorsi scolastici.

Il corso prevede lezioni frontali. Alcune tematiche saranno inoltre approfondite con la visione di filmati in inglese e in italiano. Argomenti di particolare interesse e attualità verranno approfonditi e discussi in aula con la lettura in aula di pubblicazioni scientifiche o articoli divulgativi in lingua inglese.
Al termine parte del corso relativa alle metodologie per la coltivazione e l’enumerazione dei microrganismi verranno effettuate esercitazioni in aula per verificare l'apprendimento delle modalità di calcolo utilizzate per il conteggio microbico e per la preparazione soluzioni di uso microbiologico.

E’ possibile consultare le diapositive delle lezioni e materiale supplementare sul sito della Didattica in Rete dell’Ateneo: https://www.dir.uniupo.it/
Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa
Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

Vedere scheda generale del corso

- Struttura e funzioni della cellula batterica
Morfologia strutturale e dimensioni della cellula batterica
La membrana cellulare: struttura, funzione,
Sistemi di trasporto
Struttura della parete cellulare dei batteri Gram-positivi e Gram-negativi
La colorazione di Gram
- La locomozione microbica
Flagelli, Motilità per scivolamento, Chemiotassi, fototassi e altre tassie
-Le strutture di superficie e le inclusioni cellulari
Fimbrie, pili, capsule, materiali di riserva, inclusioni citoplasmatiche, vescicole gassose, le endospore
- Il metabolismo microbico:
La glicolisi
La respirazione e la catena di trasporto degli elettroni
La forza proton-motrice
La respirazione aerobia e anaerobia
Le fermentazioni
Il ciclo dell’acido citrico
L’anabolismo: biosintesi dei monomeri chiave
Biosintesi del peptidoglicano
- La struttura del DNA e la sua replicazione
- La nutrizione microbica: tipi di nutrizione tra i batteri
- Effetti ambientali sulla crescita microbica
Temperatura, pH, ossigeno
- La coltura di microrganismi in laboratorio
Concetti di sterilizzazione e disinfezione
I terreni di coltura complessi, selettivi e/o differenziali e sterilizzazione in autoclave
La tecnica asettica (isolamento in coltura pura)
Identificazione di un ceppo batterico tramite metodi biochimici
- La crescita microbica
La scissione binaria
Il ciclo di crescita di una popolazione batterica (la curva di crescita)
Le colture in continuo: il chemostato
La misurazione diretta della crescita microbica: la conta vitale
I metodi indiretti (valutazione della torbidità)
Valutazione della massa microbica, analisi chimica di un costituente cellulare.
- I biofilm microbici
Formazione e funzioni biologiche
- Principi di biologia molecolare dei microrganismi
La sintesi e il processamento dell’RNA, la sintesi delle proteine
- Genetica dei microrganismi
La trasformazione
La trasduzione generalizzata e specializzata
I plasmidi
La coniugazione
I ceppi Hfr e la mobilitazione del cromosoma
-Controllo della crescita microbica
Sterilizzazione e disinfezione: metodi chimici e fisici per il controllo della crescita microbica
- Elementi di virologia
Virus e virioni
Proprietà generali dei virus (struttura e classificazione virale)
I batteriofagi: i batteriofagi virulenti (il fago T4), i batteriofagi temperati (il fago lambda)
I virus animali: i retrovirus, i virus a DNA, i virus a RNA(+), i virus a RNA(-)
Crescita e quantificazione dei virus batterici ed animali
- Interazioni uomo-microrganismo
Interazioni positive e dannose tra microrganismi e uomo
Fattori di virulenza e tossine (esotossine ed endotossine)
- I farmaci antimicrobici:
Lo spettro di attività antimicrobica
I meccanismi di azione dei farmaci antimicrobici
I meccanismi di resistenza ai farmaci antimicrobici

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Al termine del corso le studentesse e gli studenti acquisiranno conoscenze teoriche e capacità di comprensione relative alla biologia dei microrganismi, in particolare alla struttura e funzioni dei componenti delle cellule procariotiche, alla genetica dei microrganismi, alla conoscenza di base delle più rilevanti classi di reazioni del metabolismo microbico. Verranno inoltre acquisite conoscenze in merito all'interazione dei microrganismi con l’ambiente naturale; in particolare verranno compresi gli effetti di fattori fisici, chimici e nutrizionali sulla crescita microbica e la risposta ad eventuali stress abiotici. Le studentesse e gli studenti, inoltre, acquisiranno conoscenze relative ai principali meccanismi di interazione microrganismo/ospite e comprenderanno i fenomeni alla base della patogenicità microbica; verranno inoltre apprese nozioni relative alla struttura ed ai meccanismi di replicazione dei virus batterici (batteriofagi) e animali. Le studentesse e gli studenti conseguiranno, infine, conoscenze di base relative ai principali meccanismi d’azione delle più importanti classi di farmaci antimicrobici ed ai meccanismi di resistenza messi in atto dai microrganismi patogeni.
Il corso prevede, inoltre, approfondimenti teorici relativi alla manipolazione dei microrganismi (isolamento, propagazione in coltura, terreni selettivi e differenziali, conservazione e concetto di sterilità), al controllo della loro crescita (metodi di sterilizzazione, trattamento con agenti disinfettanti), alla diagnostica, alla loro quantificazione ed identificazione, anche tramite la risoluzione di brevi esercizi e problemi in aula.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: al termine del corso le studentesse e gli studenti acquisiranno gli strumenti per l'applicazione di alcune delle principali metodologie per la coltivazione, enumerazione ed identificazione dei microrganismi, e saranno in grado risolvere problemi relativi al conteggio microbico, all’identificazione batterica e alla preparazione di terreni di coltura e soluzioni di uso microbiologico.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO E ABILITA’ COMUNICATIVE: per ultimo, le studentesse e gli studenti conseguiranno autonomia di giudizio relativa ai diversi argomenti trattati, cognizione delle possibili applicazioni e ricadute di quanto appreso in ambito microbiologico anche in altri ambiti scientifici e competenze riguardanti la comunicazione verbale e scritta mediante l’utilizzo di un linguaggio tecnico-scientifico appropriato ed una terminologia microbiologica corretta.