MICROBIOLOGIA A - L
Anno accademico 2015/2016 - 2° anno
Docente: Maria Carmela Santagati
Crediti: 9
SSD: BIO/19 - Microbiologia generale
Modalità di erogazione: Tradizionale
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 169 di studio individuale, 56 di lezione frontale
Semestre: 2°
ENGLISH VERSION
Crediti: 9
SSD: BIO/19 - Microbiologia generale
Modalità di erogazione: Tradizionale
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 169 di studio individuale, 56 di lezione frontale
Semestre: 2°
ENGLISH VERSION
Obiettivi formativi
Acquisizione di conoscenze di base sull’architettura, fisiologia, biochimica e genetica batterica. Cenni di biologia dei virus. Acquisizione delle metodologie di base del laboratorio di Microbiologia.
Contenuti del corso
Modulo 1
1) Microbiologia: origine ed evoluzione
Definizione; scopi ed importanza della microbiologia. Il metodo scientifico: metodo induttivo-deduttivo (Galilei) e metodo ipotetico-deduttivo (Popper). Storia della microbiologia: le origini, la controversia sulla generazione spontanea e microrganismi; l'era della microbiologia generale; gli inizi della microbiologia moderna; l'avvento delle biotecnologie.
2) Tassonomia e filogenesi
L'albero della vita; la teoria dell'endosimbiosi; la vita ad RNA; tassonomia classica; l'orologio molecolare; come si misura l'evoluzione molecolare; il concetto di specie in microbiologia.
3) L'infinitamente piccolo va osservato per mezzo del microscopio: metodi
Il microscopio ottico; la microscopia tridimensionale: a contrasto di fase, a forza atomica, confocale; la microscopia elettronica e a fluorescenza; preparazione e colorazione dei campioni.
4) Natura del mondo microbico: struttura e funzione della cellula procariotica
Il peptidoglicano e la parete cellulare; la membrana cellulare ed i sistemi di trasporto; la membrana esterna dei Gram -
5) Metabolismo microbico: I parte energetica.
La torre biologica; gli enzimi come catalizzatori; le reazioni energetiche; la fosforilazione ossidativa
6) Metabolismo microbico: II parte biosintetica
Biosintesi; Respirazione aerobica, anaerobica e fermentazioni: Glicolisi e ciclo di Krebs, via dei pentoso-fosfati, via di Entner-Doudorof. Chemiolitotrofia; Fissazione dell'azoto.
7) Sviluppo e colture batteriche - La crescita microbica - Influenza dell’ambiente sulla crescita
Moltiplicazione cellulare; valutazione della massa cellulare; matematica dell’accrescimento batterico; curva di crescita di una coltura batterica; conte vitali e totali; colture continue; fattori che influenzano la crescita dei microrganismi; crescita dei microrganismi in ambiente naturale.
8) I metodi della microbiologia
Isolamento e coltura pura; i principi della nutrizione microbica, i terreni di coltura; la sterilizzazione; parametri chimico-fisici che regolano la crescita microbica.
9) Antibiotici.
Meccanismi d’azione e meccanismi di resistenza delle principali classi
Modulo 2
10) Macromolecole biologiche fondamentali
DNA, RNA, proteine
11) Mutazioni
Adattamento fisiologico; adattamento genetico; origine della variazione genetica; test di fluttuazione, replica plating; tasso di mutazione mutazioni puntiformi; origine e natura chimica delle mutazioni spontanee, reversioni; mutagenesi indotta; tipi di mutanti; nomenclatura dei mutanti.
12) Genetica dei microrganismi
Sistemi di trasferimento di materiale genetico nei batteri; plasmidi; elementi genetici trasponibili; trasposoni coniugativi; sequenze d’inserzione; mappe genetiche nei batteri; genetica dei microrganismi eucariotici, Principi di genomica. Principi di biotecnologie.
13) Regolazione del metabolismo nei procarioti
Regolazione della sintesi delle proteine; utilizzazione del lattosio in E.coli; Induzione; Geni di controllo; Teoria dell’operone; mutanti costitutivi (I-, Oc); repressore; promotore; operone triptofano; polarità; crescita diauxica; regolazione globale; operone arabinosio; regolazione del catabolismo degli xileni; attenuazione.
14) La spora batterica, esempio di differenziamento cellulare nei procarioti
Struttura; sporificazione; analisi genetica e molecolare della sporificazione; germinazione.
Modulo 3
15) I virus
Caratteristiche generali e strategie replicative
16) Immunologia: le infezioni microbiche e le difese aspecifiche
Barriere generali, fisiche, chimiche e biologiche; microflora indigena normale; flogosi e fagocitosi, principi di immunologia.
17) Potere patogeno dei microrganismi
Rapporti ospite-parassita; trasmissibilità del patogeno; adesione e colonizzazione; penetrazione, crescita e moltiplicazione del patogeno; tossigenicità: esotossine ed endotossine.
1) Microbiologia: origine ed evoluzione
Definizione; scopi ed importanza della microbiologia. Il metodo scientifico: metodo induttivo-deduttivo (Galilei) e metodo ipotetico-deduttivo (Popper). Storia della microbiologia: le origini, la controversia sulla generazione spontanea e microrganismi; l'era della microbiologia generale; gli inizi della microbiologia moderna; l'avvento delle biotecnologie.
2) Tassonomia e filogenesi
L'albero della vita; la teoria dell'endosimbiosi; la vita ad RNA; tassonomia classica; l'orologio molecolare; come si misura l'evoluzione molecolare; il concetto di specie in microbiologia.
3) L'infinitamente piccolo va osservato per mezzo del microscopio: metodi
Il microscopio ottico; la microscopia tridimensionale: a contrasto di fase, a forza atomica, confocale; la microscopia elettronica e a fluorescenza; preparazione e colorazione dei campioni.
4) Natura del mondo microbico: struttura e funzione della cellula procariotica
Il peptidoglicano e la parete cellulare; la membrana cellulare ed i sistemi di trasporto; la membrana esterna dei Gram -
5) Metabolismo microbico: I parte energetica.
La torre biologica; gli enzimi come catalizzatori; le reazioni energetiche; la fosforilazione ossidativa
6) Metabolismo microbico: II parte biosintetica
Biosintesi; Respirazione aerobica, anaerobica e fermentazioni: Glicolisi e ciclo di Krebs, via dei pentoso-fosfati, via di Entner-Doudorof. Chemiolitotrofia; Fissazione dell'azoto.
7) Sviluppo e colture batteriche - La crescita microbica - Influenza dell’ambiente sulla crescita
Moltiplicazione cellulare; valutazione della massa cellulare; matematica dell’accrescimento batterico; curva di crescita di una coltura batterica; conte vitali e totali; colture continue; fattori che influenzano la crescita dei microrganismi; crescita dei microrganismi in ambiente naturale.
8) I metodi della microbiologia
Isolamento e coltura pura; i principi della nutrizione microbica, i terreni di coltura; la sterilizzazione; parametri chimico-fisici che regolano la crescita microbica.
9) Antibiotici.
Meccanismi d’azione e meccanismi di resistenza delle principali classi
Modulo 2
10) Macromolecole biologiche fondamentali
DNA, RNA, proteine
11) Mutazioni
Adattamento fisiologico; adattamento genetico; origine della variazione genetica; test di fluttuazione, replica plating; tasso di mutazione mutazioni puntiformi; origine e natura chimica delle mutazioni spontanee, reversioni; mutagenesi indotta; tipi di mutanti; nomenclatura dei mutanti.
12) Genetica dei microrganismi
Sistemi di trasferimento di materiale genetico nei batteri; plasmidi; elementi genetici trasponibili; trasposoni coniugativi; sequenze d’inserzione; mappe genetiche nei batteri; genetica dei microrganismi eucariotici, Principi di genomica. Principi di biotecnologie.
13) Regolazione del metabolismo nei procarioti
Regolazione della sintesi delle proteine; utilizzazione del lattosio in E.coli; Induzione; Geni di controllo; Teoria dell’operone; mutanti costitutivi (I-, Oc); repressore; promotore; operone triptofano; polarità; crescita diauxica; regolazione globale; operone arabinosio; regolazione del catabolismo degli xileni; attenuazione.
14) La spora batterica, esempio di differenziamento cellulare nei procarioti
Struttura; sporificazione; analisi genetica e molecolare della sporificazione; germinazione.
Modulo 3
15) I virus
Caratteristiche generali e strategie replicative
16) Immunologia: le infezioni microbiche e le difese aspecifiche
Barriere generali, fisiche, chimiche e biologiche; microflora indigena normale; flogosi e fagocitosi, principi di immunologia.
17) Potere patogeno dei microrganismi
Rapporti ospite-parassita; trasmissibilità del patogeno; adesione e colonizzazione; penetrazione, crescita e moltiplicazione del patogeno; tossigenicità: esotossine ed endotossine.
Testi di riferimento
• BROCK, MADIGAN, MARTINKO: BIOLOGIA DEI MICRORGANISMI VOL. 1 ED. ABROSIANA (vol.2A e 2B per integrare).
• GIANNI DEHÒ E ENRICA GALLI. BIOLOGIA DEI DEI MICRORGANISMI. CASA EDITRICE AMBROSIANA.
• GIANNI DEHÒ E ENRICA GALLI. BIOLOGIA DEI DEI MICRORGANISMI. CASA EDITRICE AMBROSIANA.