Ateneo - UPO

L’insegnamento si propone di fornire alle studentesse e agli studenti le competenze tecniche di base inerenti la microbiologia: conoscenze di base della biologia e del funzionamento della cellula batterica, della genetica e tassonomia microbica. In particolare, verranno fornite nozioni basilari dell’organizzazione del lavoro in un laboratorio di Microbiologia, dei metodi di sterilizzazione, preparazione dei terreni di coltura, delle tecniche di isolamento, identificazione e per la valutazione dello sviluppo microbico, di conservazione dei microrganismi, di osservazione dei caratteri fisiologici e metabolici nelle colture microbiche e per la determinazione della sensibilità ad agenti antimicrobici. Verranno fornite nozioni riguardo al funzionamento delle principali molecole ad attività antimicrobica. Verranno fornite informazioni riguardo alla comunicazione e all’organizzazione delle popolazioni microbiche. Verranno fornite informazioni riguardo allo sfruttamento biotecnologico dell’attività batterica con applicazioni in campo alimentare, agricolo, farmaceutico e ambientale. Verranno fornite informazioni sui processi e la gestione degli impianti per la depurazione delle acque e per il biorisanamento dei suoli. Verranno infine fornite informazioni riguardo alle tecniche microbiologiche applicate alla conservazione e al restauro dei beni culturali.

Dehò G., Galli E. “Biologia dei microrganismi” CEA, 2012.
Willey M., Sherwood M., Woolverton J. “Prescott” Vol. I and II McGraw Hill, 2009.
Madigan M.D., Martinko J.M. “Brock Biologia dei microrganismi” Vol. I and II CEA, 2007.

Il corso si propone di fornire le competenze teoriche di base inerenti la microbiologia e le sue applicazioni in campo ambientale, agrario, alimentare, farmaceutico e clinico. Lo studente acquisisce i principi fondamentali per isolare, caratterizzare, conservare e manipolare i batteri. Il corso si propone di fornire le metodiche di analisi delle principali matrici cliniche, alimentari e ambientali nonché le competenze per l’interpretazione dei risultati. Il corso si propone di fornire le nozioni inerenti la tassonomia batterica e le caratteristiche dei principali stipiti batterici. Vengono fornite le nozioni riguardanti la biologia dei microrganismi che colonizzano ambienti estremi (ad esempio, ambienti con temperature estremamente elevate o ridotte, ambienti ipersalini). Il corso si propone di fornire le conoscenze di base della biologia delle comunità microbiche e del loro possibile sfruttamento. Il corso si propone di fornire le conoscenze di base per la gestione di impianti di depurazione delle acque e per il biorisanamento di suoli contaminati sfruttando particolari caratteristiche metaboliche dei batteri. Il corso si propone di fornire le conoscenze di base delle metodiche che possono essere applicate per la gestione della conservazione e del restauro di opere d’arte.

La studentessa e lo studente deve possedere conoscenze di base di biologia e, in particolare, della morfologia e fisiologia della cellula eucariote. Conoscenze di base sulle macromolecole biologiche, nozioni di chimica organica, chimica generale e fisica. Deve inoltre possedere un’adeguata proprietà di linguaggio e padronanza scientifica.

Lezioni frontali in aula con presentazioni di slide e materiale multimediale. Eventuali seminari di esperti su tematiche specifiche. Lettura, discussione e presentazione di articoli scientifici in aula.
Esercitazioni pratiche in laboratorio.

Il controllo dell’apprendimento, in itinere, verrà effettuato con discussione collegiale delle tematiche trattate. In particolare, verranno valutate le diverse tipologie di problematiche possibili e le potenziali variabili in modo da stimolare l’acquisizione di capacità critica nell’affrontare il lavoro scientifico e nell’interpretazione dei risultati.
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 econsultando 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.

L'esame consiste in una prova orale che si compone di domande riguardanti i principali argomenti trattati durante il corso. La prova orale ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento e l'abilità comunicativa. Per il superamento della verifica, la studentessa e lo studente deve dimostrare di conoscere e di aver compreso almeno i concetti fondamentali e i risultati più importanti a loro relativi; inoltre, adeguatamente stimolato, deve dimostrare di saper riconoscere gli errori commessi e quindi individuare i modi corretti; infine, deve essere in grado di esporre gli argomenti in modo comprensibile. Per raggiungere la sufficienza è necessario conoscere la biologia di base della cellula batterica (morfologia, fisiologia, genetica) e saper dimostrare di aver acquisito le nozioni inerenti la tassonomia batterica, la biologia delle comunità microbiche e le principali applicazioni della microbiologia in campo alimentare, agrario, farmaceutico, industriale e clinico. Per conseguire una votazione elevata, lo studente deve dimostrare un’autonomia di giudizio ed un senso critico relativo agli argomenti trattati, esponendo le proprie conclusioni in modo chiaro e logico. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18).

Storia della microbiologia.
Caratteristiche strutturali e funzionali della cellula procariotica: le membrane cellulari dei procarioti, la matrice citoplasmatica, il nucleoide, i plasmidi, la parete cellulare batterica, pareti cellulari degli Archea, componenti esterni alla parete cellulare, la chemiotassi, l’endospora batterica.
Nutrizione batterica: le esigenze nutrizionali comuni, le richieste di carbonio, idrogeno e ossigeno, tipi nutrizionali dei microrganismi, le richieste di azoto, fosforo e zolfo, i fattori di crescita, l’assunzione dei nutrienti da parte della cellula.
Crescita batterica: la divisione della cellula batterica, la curva di crescita, la misurazione della crescita microbica, l’influenza dei fattori ambientali sulla crescita microbica.
Metabolismo batterico, rilascio e conservazione dell’energia: una visione d’insieme del metabolismo, la degradazione del glucosio ad acido piruvico, le fermentazioni, il ciclo degli acidi tricarbossilici, il trasporto degli elettroni e la fosforilazione ossidativa, la respirazione anaerobica, il catabolismo dei carboidrati ed i polimeri di riserva intracellulari, il catabolismo dei lipidi, il catabolismo delle proteine e degli aminoacidi, l’ossidazione delle molecole inorganiche, la fotosintesi.
Metabolismo batterico, l’utilizzo dell’energia nelle biosintesi: i principi che governano le biosintesi, la fissazione fotosintetica di CO2, la sintesi di zuccheri e polisaccaridi, l’assimilazione di azoto, fosforo e zolfo inorganici, la sintesi degli aminoacidi, le reazioni anaplerotiche, la sintesi di purine, pirimidine e nucleotidi, la sintesi dei lipidi, la sintesi del peptidoglicano.
Principi di genetica microbica: la natura dell’informazione genetica nei batteri, la replicazione del DNA, la trascrizione del DNA, la sintesi proteica.
Meccanismi di trasferimento dell’informazione genetica: trasformazione, trasduzione generalizzata, trasduzione specializzata, coniugazione.
Controllo dei microrganismi mediante agenti chimici, fisici e chemioterapici.
Programma del modulo B a.a. 10-11
Microscopia, colorazione Gram e strutture cellulari. Morfologia colonie batteriche, semina trapianto ed isolamento. Terreni di crescita batterica, flora indigena o parassita. Resistenza agli antibiotici ed antibiogramma. Metodi di conteggio dei microrganismi.
Tassonomia microbica. Sistemi di classificazione ed inquadramento tassonomico del dominio Bacteria. Gli Archea. Cicli delle sostanze nutritive: ciclo del carbonio, ciclo dello zolfo, ciclo dell’azoto e ciclo del ferro. Proteobatteri non fotosintetici: Spirilli, Pseudomonas e pseudomonadali, metanotrofi e metilotrofi, Rhizobiaceae, batteri enterici, Vibrio e Photobacterium, Pasteurellaceae, rickettsie, batteri acetici, proteobatteri guainati, batteri gemmanti e prostecati, mixobatteri. Batteri Gram positivi: Staphylococcus, batteri lattici, batteri formanti spore (Bacillus e Clostridium), Actinobacteria. Batteri fototrofi: Cianobatteri, batteri purpurei, batteri verdi. Altri phyla. I protozoi. I virus. Associazioni simbiotiche. Cenni di microbiologia medica. Microbiota e Microbioma umano. Biotecnologie per le produzioni alimentari e delle bevande, Probiotici. Produzione di metano, idrogeno e biofuel. Produzione di amminoacidi.

Acquisizione della padronanza delle conoscenze teoriche di base inerenti la microbiologia e le sue applicazioni in campo ambientale, agricolo, alimentare, farmaceutico e clinico. Acquisizione dei principi fondamentali per isolare, caratterizzare, conservare e manipolare i batteri. Acquisizione della padronanza delle metodiche di analisi delle principali matrici cliniche, alimentari e ambientali nonché le competenze per l’interpretazione dei risultati. Acquisizione della padronanza delle nozioni inerenti la tassonomia batterica e le caratteristiche dei principali stipiti batterici. Vengono fornite le nozioni riguardanti la biologia dei microrganismi che colonizzano ambienti estremi (ad esempio, ambienti con temperature estremamente elevate o ridotte, ambienti ipersalini). Acquisizione della padronanza delle conoscenze di base della biologia delle comunità microbiche e del loro possibile sfruttamento. Acquisizione della padronanza delle conoscenze di base per la gestione di impianti di depurazione delle acque e per il biorisanamento di suoli contaminati sfruttando particolari caratteristiche metaboliche dei batteri. Acquisizione della padronanza delle conoscenze di base delle metodiche che possono essere applicate per la gestione della conservazione e del restauro di opere d’arte. Acquisizione di appropriato linguaggio scientifico. In particolare:
“Conoscenza e capacità di comprensione”: Acquisizione di conoscenze approfondite su concetti e metodologie inerenti la batteriologia, conoscenza dei concetti e delle applicazioni di microbiologia legate alle problematiche infettive, acquisizione di appropriato linguaggio scientifico.
“Conoscenza e capacità di comprensione applicate”: saper identificare i dati necessari a fornire indicazioni riguardanti la presenza e la tipologia di microrganismi legati a problematiche infettive e avere strumenti per reperirli in sedi affidabili; capacità d’interpretare i risultati colturali ottenuti, capacità di applicare tecniche appropriate volte all’isolamento e all’identificazione di microrganismi.
“Autonomia di giudizio”: capacità di analizzare con senso critico gli elementi legati alla diffusione di agenti infettivi, autonomia di giudizio nella valutazione dei dati sperimentali.
“Abilità comunicative”: perfezionamento del lessico disciplinare nell’ambito della microbiologia e della batteriologia, nonché di descrivere in modo chiaro e conciso fenomeni e problematiche legate alle infezioni anche ai non addetti ai lavoro. Abilità di relazionare sulle caratteristiche patologiche di microrganismi importanti nelle infezioni con un linguaggio scientifico appropriato, in forma sia orale sia scritta.
“Capacità di apprendimento”: acquisizione della capacità di acquisire, approfondire ed aggiornare in maniera autonoma, tramite lettura di testi ed articoli scientifici.
Capacità di utilizzare il materiale didattico per uno studio critico e ragionato.