Programma del corso

Corso di Microbiologia per Scienze Biologiche

Organizzazìone generale

a. a. 1999-2000

Lezione

I. ‑ Introduzione al corso: campi di interesse della Microbiologia Generale; informazioni sul programma.

2. ‑ Storia della Microbiologìa : la scoperta deì microrganìsmi; il mìcroscopio di Antonìe Wan Leeuwenhoek; cenni alla controversia sulla generazione spontanea; i microrganismi come agentì di malattìa; ì postulatì di Kock; il ruolo dei mìcrorganismi nella trasformazìone della sostanza organìca.

3. ‑ La coltura pura: sua importanza per lo studio dei mìcrorganìsmì; metodi di ottenìmento della coltura pura: colture monocitogenetiche; colture di arrìcchìmento diretto ed ìndiretto; ìsolamento per diluizioni successìve, strisciamento e spandimento con spatola.

4. ‑ Microscopia: rìchìamì di fisica ottica; ingrandimentì e potere di risoluzione; apertura numerìca; lunghezza d'onda della luce impiegata e possìbilità della mìcroscopia; cennì alla mìcroscopia in ultravioletto ed alla mìcroscopia elettronica a trasmissione ed a scansione.

5. ‑ Nutrizione microbica: cennì alla composizione chìmica della cellula; classificazione nutrizionale dei mìcrorganismi, fonti dì carbonio ed energia; fonti di azoto; altrì macronutrientì (fosforo, zolfo, potassio, ecc.); ì micronutrienti (elementì ìn tracce), fattori di sviluppo; preparazione deì terreni colturali; esempi di terreni solidi, liquidi e solidìficabìlì‑,

6. ‑ Sterìlìzzazìone: teorìa e pratica della sterilizzazione sterilizzazione per mezzi chimici sterilizzazione per mezzi fisici; il calore secco ed umido, sterilizzazione per radiazioni

7. ‑ Citologia: generalità sulla biologia della cellula procarioti principali differenze tra procarioti ed eucarioti; struttura e funzione della membrana; la membrana degli archebatterì; sistemi dì trasporto attraverso la membrana; trasporto facilitato attivo e traslocazione di gruppo; la parete cellulare, composizione chimica e caratterìstiche; la parete dei batteri Gram+ e Gram‑; spiegazione della grampositività e gramnegatìvità; la parete degli archebatteri; lo pseudopeptidoglucano; la parete degli eucarioti; la capsula; virulenza legata alla capsula; il movimento e gli organì di movìmento; anatomia dei flagello procariote ed eucariote; la chemiotassi; l'endospora batterica, struttura, funzione ed importanaza; cennì alle spore degli eucarìoti ed alla alternanza di generazione; il mitocondrìo e la funzione respiratoria; relazione tra mitocondrìo e cellula procarìote; cenni all'arrangiamento dei DNA ed alla divìsione cellulare;

8. ‑ Chimica cellulare: energia libera ed entalpìa; il DG0’; energìa di attivazione; catalìsi ed enzimi; le reazionì di ossìdoriduzìone bìologiche; i trasportatori di ìdrogeno; i trasportatori di elettroni; i compostì fosfato con legami ricchi dì energia, loro funzionì; (questa parte non sarà fatta)

9. ‑ Fìsioloqia cellulare: produzione di energia nei sistemi biologici; energia per le bìosintesi; la glicolisi e le vie simili la fermentazione, rìossìdazione dei NAD rìdotto nei microrganismi anaerobi; la fermentazione alcolica e lattica; la respirazione aerobia; il ciclo degli acidi tricarbossilici; il sistema di trasporto degli elettroni; bilancio energetico della respirazione; cenni alla respìrazione anaerobìa, esempi; biosìntesì e ricambio dei materiale cellulare; cenni alle principali vìe biosìntetìche; biosìntesi degli zuccheri, degli aminoacidi e delle basi puriniche e pirìmidìniche;

10. ‑ Sviluppo microbico: sviluppo di una singola cellula e dì una popolazione microbica; l'espressione matematica dello sviluppo microbico; la curva di sviluppo mìsura della sviluppo; conte diretta e colturale, peso secco, nefelometrìa; il tasso di svìluppo; effetto della concentrazione dei nutriente; la coltura continua, espressìone matematica repressione catabolìca e curva dìauxica; effetto delle condizìonì colturali sullo sviluppo mìcrobico; concentrazione di solutì, temperatura, pH; gli ambienti estremi

11. ‑ Genetica molecolare: princìpi dì genetica molecolare; richìami alla struttura dei DNA; azione degli enzimi di restrizione; replicazione dei DNA; elementi genetici; riarrangiamento dei geni; trasposoni; il processo di trascrizione; struttura e funzione di mRNA e tRNA; il processo dì traduzione e la sintesi proteìca; la regolazione della sintesi proteìca; controllo positivo e negativo;

12. ‑ Genetica microbica: il codice genetico agenti mutageni e mutazioni la rìcombìnazìone nei batteri; trasformazìone, trasduzìone e conìugazìone; ì plasmidi, loro significato biologìco;

13. ‑ Virologìa: natura della particella virale; l'ospite; conte viralì, PFU; caratterìstiche generali della riproduzione virale; principi dì genetica dei virus i virus batterici; batteriofagì RNA; Batteriofagì DNA icosaedricì a singolo filamento, il virus FX174; il virus M13; virus DNA a doppìo filamento T7 e MU; i virus batterici temperati e la lisogenia; ì virus temperati come plasmìdì; il fago T4 ed il processo dì autoassemblaggìo;

14. ‑ Bìotecnologìe: definizìone e campi di applicazione;

Bìotecnologie basate sulla tecnologìa dei DNA ricombinante, tecnìche ed applìcazìoni; problemi relativi alla sicurezza.

Bìotecnologie microbiche (tradizionali): i microrganismi dì ìnteresse industriale; screening da ambienti naturali e da collezioni; il fermentatore, geometria ed impieghi; il processo di scale‑up; metabolìti prìmari e secondarì; produzione di antibìotìcì ed enzimi; produzione di SCP;

15. ‑ Bìotecnologie ambientali inquìnamento da composti organici naturali e biodegradabilità; trattamenti delle acque reflue e dei gas; aerobìosi ed anaerobìosi; quando e come. Microrganìsmì implicati basi fisiologìche e prìncipi generalì di impiantistica. La biofiltrazìone.

16. ‑ Cenni di ecologia microbica: microrganismi nei diversi comparti ambientalì: arìa, acqua e suolo; richìamì aì principali metodi per il campionamento deì materiali, l'isolamento e l'identificazione deì mìcrorganismì; interazioni tra popolazioni microbiche e con altri organismi ; comunità microbiche ed ecosistemi;

17. ‑ I cicli biogeochimici Cenni al ciclo dei carbonio; il ciclo dell'azoto e le sue implicazioni ambìentali.