Microbiologia

CFU 8

 Sorlini Claudia

Dipartimento di Scienze e Tecnologie Alimentari e Microbiologiche
e-mail: mailto: claudia.sorlini@unimi.it

SEMESTRE: I

DURATA: ottobre – gennaio
didattica frontale: crediti N° 7
esercitazioni: crediti N° 1

OBIETTIVI DEL CORSO:

Il corso si propone di fornire gli elementi di base riguardanti struttura, fisiologia, biochimica, genetica, strategie metaboliche ed ecologia dei microrganismi, con particolare riferimento agli aspetti correlati con le applicazioni biotecnologiche.

 ARTICOLAZIONE DEL CORSO:

Didattica frontale

La microbiologia nello sviluppo della biotecnologie

Introduzione al corso – Sviluppo storico della microbiologia. – Ruolo della microbiologia nello sviluppo delle biotecnologie

Morfologia e citologia dei microrganismi
Relazioni filogenetiche tra cellule procariotiche (eubatteri ed archeobatteri) e cellule eucariotiche – Morfologia dei batteri. Morfologia, fisiologia, ecologia e tassonomia dei miceti.

Struttura della cellula procariotica: parete cellulare, capsula, flagelli, membrana citoplasmatica, citoplasma, organelli, ribosomi, sostanze di riserva, genoma batterico. – La spora batterica: struttura e differenziamento, germinazione

Nutrizione e crescita dei microrganismi e tecniche microbiologiche

Esigenze nutrizionali dei microrganismi e tipi nutrizionali. Tecniche colturali, tecniche di selezione e isolamento. – Batteri aerobi, anaerobi facoltativi, microaerofili, anaerobi obbligati. Tolleranza ed intolleranza all’ossigeno. – Crescita microbica: definizione, misurazione, curva di crescita, coltura in continuo; influenza dei fattori ambientali sulla crescita microbica (nutrienti, pH, temperatura, ossigeno ecc.). – Controllo dei microrganismi mediante agenti fisici e chimici. – Tecniche di microscopia.

Genetica microbica

L’informazione genetica nei batteri: cromosoma batterico, plasmidi e trasposoni. – Le mutazioni: selezione e identificazione dei mutanti. – I virus. I batteriofagi: ciclo litico e lisogenia – Trasferimento orizzontale di informazione genica tra batteri: trasformazione, coniugazione, trasduzione. – Produzione di ricombinanti batterici – Esempi di biotecnologie microbiche e loro applicazioni.

 Metabolismo microbico e regolazione

Metabolismo energetico. Le strategie metaboliche dei microrganismi e relativi gruppi microbici: respirazione aerobica di composti organici; speciali vie degradative: le ossigenasi; respirazione aerobica dei composti inorganici; respirazione anaerobica; le principali fermentazioni (etanolica, omolattica, eterolattica, propionica, acido-mista, butandiolica, butirrica, acetonbutanolica; fermentazione degli amminoacidi). Fotosintesi ossigenica ed anossigenica. Biologia dell’azotofissazione e sue applicazioni. Regolazione del metabolismo – Regolazione dell’espressione genica nei procarioti – Regolazione dell’attività enzimatica.

Criteri e basi della tassonomia dei microrganismi.

 Principi di ecologia microbica

Cicli biologici degli elementi e principali gruppi microbici coinvolti. – Simbiosi tra microrganismi, microrganismi-piante (micorrize, attinorrize e rizobi). Azotofissazione. Simbiosi  microrganismi-animali (rumine, intestino).

 Esercitazioni

 Tecniche di sterilizzazione impiegate in microbiologia. Trapianto, piastramento, isolamento in coltura pura. Colture di arricchimento (3 ore).

Allevamento colturale in aerobiosi ed anaerobiosi (3 ore)

Valutazione della crescita. Esame al microscopio ottico di preparati a fresco. Colorazioni semplici e differenziali (3 ore).

Tecniche di identificazione dei microrganismi. Ricerca di gruppi microbici specifici in campioni di diversa provenienza (3 ore).

Prove di identificazione degli isolati. Antibiogrammi (3 ore).

 PROGRAMMA D’ESAME E SUA ARTICOLAZIONE:

L’esame verte sul programma sopra illustrato relativo alle lezioni frontali e sui contenuti delle esercitazioni di laboratorio..

 Prova scritta

E’prevista la presentazione di una relazione scritta sulle  esercitazioni di laboratorio, che dovrà contenere una sintetica descrizione delle attività svolte e dei risultati delle prove microbiologiche eseguite. La valutazione della relazione fa parte del voto finale dell’esame.

Prova orale:

La prova orale consiste in un colloquio che verte sul programma svolto  lezione e sulle pubblicazioni indicate.

  Testi di riferimento:

  Biavati B. e C. Sorlini. (2008). Microbiologia generale e agraria, Vol. 1  Casa Editrice Ambrosiana, Milano.

  Biavati B. e C. Sorlini. (2008). Microbiologia agro ambientale. Casa Editrice Ambrosiana, Milano ( per alcuni capitoli).

 Vaughan A., Buzzini P., Clementi F. Laboratorio didattico di Microbiologia

 Casa Editrice Ambrosiana, Milano 2008.

 Competenze acquisite
 Questo corso fornisce agli studenti gli elementi di conoscenza sui microrganismi, sui meccanismi di regolazione genetica e biochimica del metabolismo e sulle loro potenzialità; preparandoli adr  affrontare i corsi di livello più alto dell’area biotecnologica; inoltre aiuta a comprendere l’importanza della microbiologia nelle applicazioni industriali e negli ecosistemi naturali.