Ateneo - UPO

Il corso si compone fondamentalmente di due parti. Nella prima parte sono descritte in maniera approfondita le strutture e le funzioni della cellula procariotica, quali le componenti di superficie, le inclusioni cellulari, i meccanismi di locomozione. Successivamente, il corso approfondisce gli effetti dei parametri ambientali sullo sviluppo microbico, e le esigenze nutrizionali dei batteri.
Nella seconda parte del corso vengono descritti gli aspetti cinetici della crescita dei batteri in coltura chiusa e le caratteristiche di base del metabolismo microbico, con particolare attenzione alla respirazione aerobia ed anaerobia ed alle principali fermentazioni microbiche. Infine, l’ultima parte è incentrata sulla descrizione di alcuni risvolti applicativi delle interazioni microrganismo/ambiente per lo sviluppo di nuovi prodotti e processi che puntino alla riduzione dell’impatto ambientale, al recupero e valorizzazione di scarti grazie alla versatile attività metabolica dei microrganismi.

- Brock. Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale. 16/Ed. Madigan, Martinko, Stahl, Bender, Buckley. PEARSON Data di Pubblicazione: gennaio 2022
ISBN: 8891906298

- D. R. Wessner C. Dupont T. C. Charles Microbiologia. Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli 2015 ISBN: 9788808181008
- Dehò- Galli - Biologia dei Microrganismi – Terza Edizione 2019 Casa Editrice Ambrosiana – Distribuzione esclusiva Zanichelli ISBN: 9788808186232

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 alle studentesse e agli studenti conoscenze teoriche e capacità di comprensione riguardanti la biologia dei microrganismi quali la struttura e funzioni dei componenti delle cellule procariotiche, la conoscenza di base delle più rilevanti classi di reazioni del metabolismo microbico e l'interazione dei microrganismi con l’ambiente naturale.; - far acquisire alle studentesse e agli studenti le conoscenze su tematiche di tipo applicativo relative alle interazioni microrganismo/ambiente per lo sviluppo di prodotti e processi microbici sostenibili e a basso impatto ambientale, per il recupero e la valorizzazione di scarti sfruttando la versatilità metabolica dei microrganismi. - fornire sia le conoscenze teoriche sia gli strumenti relativi all'applicazione di alcune delle principali metodologie per la coltivazione, l’enumerazione e la identificazione dei microrganismi, per la risoluzione di semplici 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 alle studentesse e 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.

Propedeuticità del Corso:
- Fondamenti di Chimica generale e inorganica
- Fondamenti di chimica organica e laboratorio

- Il corso prevede lezioni frontali svolte in aula.
- 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 della 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 e la capacità di applicare tali metodologie per la risoluzione di quesiti tecnici relativi al conteggio microbico e alla 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.

L'esame del corso “PROCESSI MICROBIOLOGICI, CHIMICI E BIOTECNOLOGI” sarà composto da tre prove scritte relative alle tre unità didattiche (moduli) svolte nello stesso giorno e avrà una durata di 2 ore e 30 minuti. La valutazione finale avverrà in modo collegiale e condiviso tra tutti i docenti dei singoli moduli.
L’esame del modulo “FONDAMENTI DI MICROBIOLOGIA” si compone di una prova scritta costituita da 3 domande a risposta aperta e 4 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 tematiche affrontate nel corso: la prima riguardante struttura, funzioni, genetica ed esigenze nutrizionali dei microrganismi e la seconda riguardante la crescita e il metabolismo dei microrganismi, le interazioni microrganismo/ambiente, la descrizione di prodotti e processi microbici sostenibili. 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 coltivazione, enumerazione ed identificazione dei microrganismi.
Le 4 domande a risposta multipla saranno anch'esse equamente distribuite sulle tematiche 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.
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.

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 - La nutrizione microbica: tipi di nutrizione tra i batteri - Effetti ambientali sulla crescita microbica Temperatura, pH, ossigeno - l ciclo di crescita di una popolazione batterica (la curva di crescita) Le colture in continuo: il chemostato La misurazione diretta della crescita microbica e i metodi indiretti. - 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. - Esempi di prodotti e processi microbici a basso impatto ambientale (biotensioattivi e altri metaboliti secondari, enzimi degradativi). - Substrati rinnovabili per la crescita dei microrganismi e la produzione di metaboliti di interesse industriale. Microbiologia degli ambienti naturali e antropizzati: funzioni ecologiche e applicazioni. - I principali cicli biogeochimici.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. 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 competenze su tematiche di tipo applicativo relative alle interazioni microrganismo/ambiente e apprenderanno quali sono le principali tecnologie per lo sviluppo di prodotti e processi microbici sostenibili, per il recupero e la valorizzazione di scarti di produzioni agroalimentari e industriali sfruttando la versatilità metabolica dei microrganismi.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: al termine del 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.