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. Sono, inoltre, descritti i principali gruppi di microrganismi patogeni e vengono fornite nozioni di base sui principali meccanismi di azione dei farmaci antimicrobici e sulla resistenza agli agenti antimicrobici.

- 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.

DESCRIZIONE
L’esame si compone di una prova scritta costituita da 3 domande a risposta aperta e 8 domande a risposta multipla (con una sola risposta vera), a risposte vero/falso, con parole omesse, ad associazione di parole. In particolare, due domande a risposta aperta saranno mirate alla valutazione delle conoscenze e delle nozioni acquisite dalle studentesse e dagli studenti e saranno equamente distribuite sulle due parti principali del corso, la prima riguardante struttura, funzioni, crescita e coltivazione dei microrganismi, la seconda riguardante controllo della crescita microbica, metabolismo, interazione microrganismo/ospite, virus, farmaci antimicrobici. La terza domanda sarà mirata a valutare la capacità di applicare le conoscenze risolvendo un quesito di tipo tecnico/diagnostico relativo alle principali metodologie di sterilizzazione e disinfezione, coltivazione, enumerazione ed identificazione dei microrganismi.
Le 8 domande a risposta multipla saranno anch'esse equamente distribuite sulle due parti del corso e potranno comprendere brevi problemi relativi alla crescita e al conteggio microbico.
METODO DI VALUTAZIONE
Il punteggio attribuito a ciascuna domanda verrà specificato nel testo dell’esame.
Domande a risposta aperta: 8 punti ciascuna per un totale di 24 punti
Domande a risposta multipla: 1 punto ciascuna per un totale di 8 punti
Il voto finale sarà dato dalla somma dei punteggi relativi a ciascuna domanda. Punteggio totale massimo 32 punti. Il raggiungimento di 31 punti si tradurrà nella votazione 30 e lode.
Alle domande a risposta aperta o multipla non risposte o errate verrà attribuito un punteggio di 0.
Verrà inoltre valutata la capacità di rispondere alle domande a risposta aperta utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato.
TEMPO A DISPOSIZIONE: 70 minuti

- 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 principali gruppi di microrganismi patogeni - I farmaci antimicrobici: Lo spettro di attività antimicrobica I meccanismi di azione dei farmaci antimicrobici I meccanismi di resistenza ai farmaci antimicrobici Integrazione della dimensione di genere: durante le lezioni del corso, saranno proposti momenti di approfondimento dedicati ad alcune scienziate che hanno segnato tappe fondamentali, o il cui contributo allo sviluppo della microbiologia è stato a lungo sottovalutato o poco riconosciuto (tra cui, ad esempio, Esther Lederberg, Rita Colwell, Angelina Fannie Hesse, Rebecca Lancefield, Mary Hunt e Alice Catherine Evans). Inoltre, sarà affrontata la tematica delle differenze biologiche di genere che possono influenzare, ad esempio, la composizione del microbiota. Questi contenuti mirano a sensibilizzare le studentesse e gli studenti sull’importanza dell’inclusione, della parità di genere e dell’equità nella scienza.

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.