Ateneo - UPO

Lo scopo dell’insegnamento è fornire alle studentesse e agli studenti le conoscenze di base della microbiologia generale, con particolare riferimento alla struttura, alla fisiologia, alla genetica e al funzionamento della cellula batterica. Il corso è rivolto al Corso di Laurea in Gestione Ambientale e Sviluppo Sostenibile e intende evidenziare il ruolo fondamentale dei microrganismi negli ecosistemi naturali e antropizzati, con particolare attenzione agli ambienti terrestri, acquatici e agroalimentari.
L’insegnamento si propone di far comprendere l’organizzazione della cellula procariotica, le principali differenze tra cellule procariotiche ed eucariotiche, la struttura della parete cellulare, della membrana citoplasmatica e delle principali componenti cellulari coinvolte nella sopravvivenza, crescita e adattamento dei batteri. Saranno inoltre affrontati i principi fondamentali della fisiologia microbica, con riferimento al metabolismo, alla crescita batterica, ai fattori ambientali che influenzano lo sviluppo microbico e alle strategie di adattamento dei microrganismi a differenti condizioni ecologiche.
Una parte dell’insegnamento sarà dedicata alla genetica batterica, con l’obiettivo di fornire le basi per comprendere l’organizzazione del genoma procariotico, i principali meccanismi di variabilità genetica, il trasferimento genico orizzontale, le mutazioni e il ruolo della plasticità genetica nell’adattamento dei microrganismi all’ambiente. Tali conoscenze saranno collegate alla capacità dei batteri di rispondere a pressioni ambientali, contaminanti, antibiotici e cambiamenti delle condizioni ecosistemiche.
Il corso intende inoltre fornire conoscenze sui principali gruppi di microrganismi ambientali e sul loro ruolo nei cicli biogeochimici, nella fertilità del suolo, nella degradazione della sostanza organica, nella depurazione naturale e tecnologica, nella trasformazione degli inquinanti e nel mantenimento degli equilibri ecologici. Particolare attenzione sarà dedicata all’importanza dei microrganismi nei processi di sostenibilità ambientale, nel biorisanamento, nella gestione delle risorse naturali, nella qualità degli ecosistemi e nelle applicazioni biotecnologiche utili alla transizione ecologica.
Al termine dell’insegnamento, le studentesse e gli studenti dovranno essere in grado di descrivere la struttura e il funzionamento della cellula batterica, comprendere i principali processi fisiologici e genetici dei microrganismi, riconoscere il ruolo dei batteri e degli altri microrganismi negli ambienti naturali e valutare la loro importanza nei processi ambientali, agrari, alimentari e biotecnologici connessi alla gestione sostenibile degli ecosistemi.

Baviati e Sorlini. - Microbiologia generale e agraria- Casa editrice Ambrosiana
Madigan MT, Martinki JM, Stahl DA, Clark DP. Brock-Biologia dei microrganismi. 2022 Pearson Ed.
Baviati et al. – Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica – Casa Editrice Ambrosiana

L’insegnamento si propone di fornire alle studentesse e agli studenti le conoscenze di base della microbiologia generale, con particolare riferimento alla biologia, alla struttura, al funzionamento e alla tassonomia della cellula batterica. Il corso intende far comprendere l’organizzazione della cellula procariotica, le principali differenze rispetto alla cellula eucariotica, la struttura della parete batterica, della membrana citoplasmatica e delle componenti cellulari coinvolte nella crescita, nella sopravvivenza e nell’adattamento dei microrganismi.L’insegnamento mira inoltre a fornire le basi della fisiologia microbica, del metabolismo batterico, della crescita microbica e della genetica batterica, con attenzione ai meccanismi che consentono ai microrganismi di adattarsi a differenti condizioni ambientali e di rispondere a pressioni selettive, contaminanti e cambiamenti dell’ecosistema.In coerenza con gli obiettivi del Corso di Laurea in Gestione Ambientale e Sviluppo Sostenibile, il corso intende evidenziare il ruolo dei principali microrganismi negli ambienti naturali e antropizzati, con particolare riferimento al suolo, alle acque, agli ecosistemi agrari e ai sistemi influenzati dalle attività umane. Saranno approfondite le interazioni tra microrganismi, ambiente, piante, animali e attività antropiche, mettendo in evidenza il contributo delle comunità microbiche ai cicli biogeochimici, alla degradazione della sostanza organica, alla fertilità del suolo, alla qualità delle acque, alla depurazione, al biorisanamento e alla trasformazione degli inquinanti.L’insegnamento si propone infine di fornire alle studentesse e agli studenti gli strumenti concettuali per comprendere il ruolo dei microrganismi come indicatori della qualità ambientale e come risorse applicative nei processi di monitoraggio, gestione e recupero degli ecosistemi. Particolare attenzione sarà dedicata al contributo della microbiologia alla sostenibilità ambientale, alla gestione responsabile delle risorse naturali e alla transizione ecologica.

La studentessa e lo studente devono possedere conoscenze di base di biologia generale e di chimica generale. In particolare, è utile conoscere i principi fondamentali dell’organizzazione degli organismi viventi, la struttura generale della cellula, le principali biomolecole, i concetti di metabolismo, crescita e riproduzione cellulare.
Sono inoltre richieste nozioni di base di chimica, con riferimento alla struttura della materia, ai legami chimici, al pH, alle soluzioni, alle reazioni chimiche e ai principali composti organici e inorganici di interesse biologico.
È richiesta un’adeguata capacità di utilizzare la terminologia scientifica di base, necessaria per comprendere i contenuti dell’insegnamento e seguire con profitto le lezioni.

Il corso si svolgerà mediante lezioni frontali in aula, integrate da attività pratiche e momenti di discussione guidata, con l’obiettivo di favorire l’acquisizione progressiva delle conoscenze teoriche e delle competenze applicative di base nell’ambito della microbiologia generale.
Le lezioni frontali saranno svolte con l’ausilio di slide, immagini, schemi riassuntivi, materiale multimediale ed esempi applicativi, al fine di facilitare la comprensione dei principali argomenti trattati, quali la struttura e il funzionamento della cellula batterica, la fisiologia microbica, la genetica batterica, la tassonomia e il ruolo dei microrganismi negli ecosistemi ambientali. Le slide e gli eventuali materiali di supporto saranno resi disponibili alle studentesse e agli studenti attraverso la piattaforma didattica di Ateneo.
La parte teorica sarà affiancata da attività pratiche finalizzate a consolidare le conoscenze acquisite e a introdurre le principali tecniche di base utilizzate in microbiologia. Le esercitazioni potranno riguardare l’osservazione di microrganismi, l’analisi di immagini e risultati sperimentali, la discussione di procedure microbiologiche, l’interpretazione di dati relativi alla crescita microbica e il collegamento tra caratteristiche dei microrganismi e loro ruolo nei sistemi ambientali, agrari, alimentari e biotecnologici.
Le attività pratiche avranno lo scopo di sviluppare la capacità di applicare i concetti teorici a semplici contesti microbiologici, riconoscere le principali caratteristiche dei microrganismi, comprendere il significato dei risultati ottenuti e individuare eventuali criticità metodologiche. Particolare attenzione sarà dedicata al collegamento tra microbiologia generale e gestione ambientale, evidenziando il ruolo dei microrganismi nei cicli biogeochimici, nella degradazione della sostanza organica, nella qualità del suolo e delle acque, nei processi di depurazione e nel biorisanamento.
Durante il corso potranno essere proposti momenti di discussione collegiale, esercizi applicativi e analisi di casi studio, finalizzati a stimolare il ragionamento critico, l’autonomia di giudizio e l’uso appropriato della terminologia scientifica. L’integrazione tra lezioni frontali, attività pratiche e discussione dei risultati sarà orientata a favorire la comprensione del ruolo dei microrganismi nei processi naturali e nelle applicazioni connesse alla sostenibilità ambientale.

Durante lo svolgimento dell’insegnamento potranno essere previste attività di monitoraggio e verifica formativa in itinere, finalizzate a favorire il consolidamento progressivo delle conoscenze acquisite. Tali attività potranno includere brevi esercizi applicativi, discussione guidata di casi studio, analisi di esempi relativi al ruolo dei microrganismi negli ecosistemi ambientali, agrari e alimentari, e confronto collegiale sui principali argomenti trattati durante le lezioni.
Queste attività non sostituiscono la verifica finale dell’apprendimento, ma rappresentano uno strumento di supporto allo studio e alla preparazione dell’esame. In particolare, saranno finalizzate a stimolare la capacità delle studentesse e degli studenti di collegare le conoscenze teoriche di microbiologia generale alle applicazioni nell’ambito della gestione ambientale e dello sviluppo sostenibile, con attenzione ai cicli biogeochimici, alla qualità del suolo e delle acque, ai processi di depurazione, al biorisanamento e alla sostenibilità degli ecosistemi.
I materiali didattici, quali slide, schemi riassuntivi, eventuali articoli scientifici, materiali di approfondimento e indicazioni bibliografiche, saranno resi disponibili attraverso la piattaforma didattica di Ateneo. Tali materiali sono finalizzati a supportare lo studio individuale, il consolidamento degli argomenti trattati durante le lezioni e la preparazione alla verifica finale.
Le studentesse e gli studenti sono invitati a consultare regolarmente la piattaforma didattica e le comunicazioni istituzionali relative all’insegnamento, attraverso le quali saranno fornite eventuali informazioni su materiali aggiuntivi, variazioni organizzative, attività di approfondimento o indicazioni utili per la preparazione dell’esame.
Le studentesse e gli studenti con disabilità, 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 o BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell’insegnamento per concordare, nel rispetto delle indicazioni ricevute e della normativa vigente, eventuali misure di supporto alla didattica e adattamenti delle modalità di verifica dell’apprendimento, in coerenza con gli obiettivi formativi e con i risultati di apprendimento attesi.

La verifica dell’apprendimento è finalizzata ad accertare il raggiungimento degli obiettivi formativi e dei risultati di apprendimento attesi dell’insegnamento, con particolare riferimento alla conoscenza dei contenuti teorici della microbiologia generale, alla comprensione della struttura e del funzionamento della cellula batterica, alla capacità di collegare i processi microbici ai sistemi ambientali e alla capacità di utilizzare in modo appropriato la terminologia scientifica e microbiologica.L’esame finale prevede due componenti:Elaborato/relazione sulle attività pratiche o applicative, valutato fino a un massimo di 2 punti sulla votazione complessiva.Prova orale, valutata fino a un massimo di 28 punti.La valutazione finale è espressa in trentesimi. Il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30.L’elaborato o relazione riguarda le attività pratiche, applicative o di approfondimento svolte durante il corso. Dovrà descrivere in modo chiaro le attività effettuate, le osservazioni o i dati analizzati, i risultati ottenuti e la loro interpretazione. La valutazione terrà conto della completezza e correttezza della descrizione, dell’uso appropriato della terminologia microbiologica, della capacità di collegare i risultati o gli esempi analizzati ai contenuti teorici del corso e della capacità di riconoscere eventuali criticità metodologiche o interpretative.La prova orale si articola in due parti. La prima parte consiste nella discussione dell’elaborato o delle attività pratiche e applicative svolte durante il corso. In questa fase sarà valutata la capacità della studentessa o dello studente di descrivere le attività effettuate, interpretare i risultati o gli esempi analizzati, collegarli alla biologia dei microrganismi e discuterne il significato in relazione ai sistemi ambientali, agrari, alimentari o biotecnologici.La seconda parte consiste in domande sugli argomenti principali trattati durante il corso, con riferimento alla microbiologia generale, alla struttura e fisiologia della cellula batterica, alla crescita microbica, alla genetica batterica, alla tassonomia, alla biodiversità microbica e al ruolo dei microrganismi negli ecosistemi naturali e antropizzati. Particolare attenzione sarà dedicata ai cicli biogeochimici, alla degradazione della sostanza organica, alla fertilità del suolo, alla qualità delle acque, ai processi di depurazione, al biorisanamento e alle applicazioni della microbiologia nella gestione ambientale e nello sviluppo sostenibile.Per raggiungere la sufficienza, la studentessa o lo studente deve dimostrare di conoscere e comprendere i concetti fondamentali della microbiologia generale, saper descrivere la struttura e il funzionamento della cellula batterica, conoscere le basi della fisiologia e della genetica microbica e comprendere il ruolo dei principali microrganismi nei processi ambientali. Deve inoltre essere in grado di esporre gli argomenti in modo comprensibile, utilizzando una terminologia scientifica adeguata.Una valutazione superiore alla sufficienza sarà attribuita quando la studentessa o lo studente dimostrerà una conoscenza più completa e integrata degli argomenti, capacità di collegare gli aspetti teorici della microbiologia alle applicazioni ambientali e capacità di interpretare criticamente il ruolo dei microrganismi nei sistemi naturali e antropizzati.Per conseguire una votazione elevata, la studentessa o lo studente dovrà dimostrare piena padronanza dei contenuti, autonomia di giudizio, senso critico, capacità di collegare microbiologia, gestione ambientale e sostenibilità, e capacità di esporre le proprie conclusioni in modo chiaro, logico e scientificamente appropriato.

Introduzione alla microbiologia: concetto e storia della microbiologia. Caratteristiche strutturali e funzionale della cellula procariotica: le membrane cellulari, la matrice citoplasmatica, la parete cellulare. Inclusioni citoplasmatiche. Appendici batteriche: flagelli, fimbrie e pili. L'endospora batterica. Nutrizione batterica. Crescita batterica: la divisione cellulare, la curva di crescita, influenza dei fattori ambientali sulla crescita microbica. Metabolismo microbico. Principi di genetica microbica: replicazione, trascrizione e traduzione. Meccanismi di trasferimento genico orizzontale. trasformazione, traduzione e coniugazione. Controllo dei microrganismi mediante agenti chimici, fisici e chemioterapici. Cenni di tassonomia microbica: i principali microrganismi ambientali. I microrganismi nel loro ambiente naturale. I cicli biogeochimici: concetto di ciclo, ciclo del carbonio, ciclo dell'azoto, ciclo del fosforo e ciclo dell'idrogeno.Comunità microbiche ed ecosistema. Interazione microrganismo-microrganismo: introduzione e concetti base. principali interazioni positive e negative. Il suolo come ambiente. La rizosfera e la fillosfera. interazioni microrganismo-pianta: simbiosi con leguminose, azotofissazione. Il compost e la microbiologia del compostaggio. Le acque reflue.

Conoscenza e capacità di comprensioneAl termine dell’insegnamento, la studentessa e lo studente dovranno aver acquisito conoscenze di base solide e organiche nell’ambito della microbiologia generale. In particolare, dovranno conoscere la struttura, la fisiologia, la crescita, il metabolismo, la genetica e la tassonomia della cellula batterica, nonché i principali gruppi microbici di interesse ambientale. Dovranno inoltre comprendere il ruolo dei microrganismi negli ecosistemi naturali e antropizzati, con riferimento ai cicli biogeochimici, alla degradazione della sostanza organica, alla fertilità del suolo, alla qualità delle acque, ai processi di depurazione, al biorisanamento e alla sostenibilità ambientale. L’insegnamento mira anche all’acquisizione di un linguaggio scientifico appropriato e della terminologia di base della microbiologia.Conoscenza e capacità di comprensione applicateLa studentessa e lo studente dovranno essere in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per interpretare informazioni, esempi e casi studio presentati durante il corso, collegando i concetti teorici della microbiologia generale ai possibili risvolti applicativi in campo ambientale. In particolare, dovranno saper riconoscere il contributo dei microrganismi nei processi naturali e nelle applicazioni connesse alla gestione ambientale, alla tutela degli ecosistemi, al monitoraggio della qualità ambientale e allo sviluppo sostenibile. Dovranno inoltre essere in grado di comprendere il significato di dati, osservazioni o risultati microbiologici di base e di metterli in relazione con il funzionamento degli ecosistemi.Autonomia di giudizioLa studentessa e lo studente dovranno sviluppare la capacità di analizzare con senso critico le informazioni ricevute durante il corso, valutando il ruolo dei microrganismi nei diversi contesti ambientali e applicativi. Dovranno essere in grado di riconoscere l’importanza della microbiologia nella comprensione dei processi ecologici e nella gestione sostenibile delle risorse naturali, individuando potenzialità e limiti delle applicazioni microbiologiche in ambito ambientale. L’autonomia di giudizio sarà stimolata attraverso la discussione di esempi, casi studio e problematiche legate all’interazione tra microrganismi, ambiente e attività antropiche.Abilità comunicativeLa studentessa e lo studente dovranno acquisire e utilizzare correttamente il lessico scientifico e microbiologico di base, dimostrando la capacità di esporre in modo chiaro, ordinato e coerente i principali argomenti trattati durante il corso. Dovranno inoltre essere in grado di descrivere fenomeni, processi e problematiche legate alla microbiologia generale e ambientale anche a interlocutrici e interlocutori non specialisti, evidenziando il ruolo dei microrganismi nei processi naturali, nella qualità degli ecosistemi e nelle strategie di sostenibilità.Capacità di apprendimentoLa studentessa e lo studente dovranno sviluppare la capacità di integrare le conoscenze acquisite durante il corso con informazioni provenienti da materiali didattici, testi di riferimento e risorse scientifiche di base. Al termine dell’insegnamento, dovranno possedere le basi necessarie per affrontare successivi approfondimenti nell’ambito della microbiologia ambientale e applicata, comprendendo come le conoscenze sulla biologia e sul funzionamento dei microrganismi possano essere utilizzate per interpretare processi ambientali e supportare strategie di gestione sostenibile.