Microbiologia generale

Corso di MICROBIOLOGIA GENERALE

Finalità del corso

Il Corso persegue un duplice obiettivo:

1) Assicurare conoscenze di base relative a struttura, fisiologia e proprietà dei microrganismi;

2) Conferire capacità operative nel rilevamento e nel controllo dei microrganismi.

Esso fornisce anche fondamenti di Sistematica microbiologica e di Immunologia.

La trattazione riguarda soprattutto gli schizomiceti; ma comprende anche le principali caratteristiche di actinomiceti, eumiceti e virus, specialmente virus batterici (batteriofagi). Sono infine richiamati i diversi ruoli che i microrganismi possono svolgere sia negli ecosistemi naturali, sia in quelli tecnologici.

Organizzazione del corso

Lezioni formali: 40 ore

Esercitazioni: 40 ore

Tematiche generali

- Generalità sui microrganismi e sui loro diversi ruoli in natura;

- Morfologia e Citologia comparata dei microrganismi procariotici, eucariotici e degli archebatteri.

- Fisiologia, nutrizione e metabolismo: Le fonti energetiche utilizzabili dai microrganismi; Microrganismi fototrofici e chemiotrofici; Il catabolismo dei glucidi, dei lipidi, dei composti aromatici, degli idrocarburi, dei protidi e dei derivati nucleici; relazioni fra struttura chimica e suscettibilità all'attacco microbico; co-metabolismo; Respirazione e fermentazione; Effetto Pasteur; anabolismo.

- Biologia molecolare e Genetica dei microrganismi: struttura, configurazione e funzioni degli acidi nucleici; il cromosoma batterico; la replicazione del DNA; danni e mutazioni; agenti e trattamenti mutageni; sintesi dell'RNA e regolazione dell'espressione genica; sintesi delle proteine; processi di riassortimento del materiale genetico; la sessualità nei batteri; elementi genetici extracromosomiali.

- Virus e batteriofagi; lisogenia.

- Il miglioramento genetico dei microrganismi.

- Moltiplicazione e riproduzione; Apprezzamento e cinetica dello sviluppo microbico.

- La spora batterica.

- Fondamenti di ecologia microbica.

- Il controllo dei microrganismi e dello sviluppo microbico.

- Fondamenti di diagnostica e di sistematica microbiologica; Posizione sistematica e caratteristiche fondamentali dei più importanti microrganismi di interesse agrario, alimentare ed ambientale.

- Fondamenti di Immunologia.

Libri di testo consigliati

PRESCOTT, L.M., HARLEY, J.P., KLEIN, D.A.: Microbiologia. Ed. Zanichelli, Bologna.

Libri di consultazione

ALBERTS, B. et al.: Biologia molecolare della cellula. Ed. Zanichelli, Bologna.

WATSON, J.D. et al.: Biologia molecolare del gene. Ed. Zanichelli, Bologna.

BROCK, T.D., MADIGAN, M.D., MARTINKO, J.M., PARKER, J.: Microbiologia. Città Studi Edizioni, Milano.

Sequenza cronologica delle lezioni e delle esercitazioni

	Lezioni	Esercitazioni
1	Introduzione allo studio della Microbiologia: generalità sui microrganismi in rapporto agli altri viventi.	Il microscopio
2	Storia delle scoperte microbiologiche più significative.	Uso del microscopio in Microbiologia. L’illuminazione sec. Koheler.
3	Morfologia degli Schizomiceti: forme fondamentali	Allestimento dei preparati a fresco e colorati
4	Forme particolari di batteri. Morfologia di Actinomiceti e di Eumiceti	Morfologia batterica
5	Struttura della cellula procariotica: generalità e appendici di superficie.	Morfologia batterica
6	Ancora sulla cellula procariotica: capsula e parete.	Morfologia batterica
7	Ancora sulla cellula procariotica: struttura e funzioni della membrana citoplasmatica	La Gram-reazione
8	La permeazione dei soluti.	Osservazione di Gram+ e Gram-
9	Il citoplasma e le inclusioni citoplasmatiche. Particolarità strutturali degli Archebatteri	Morfologia di Actinomiceti, Lieviti e Muffe
10	La cellula dei microrganismi eucariotici	Morfologia di Actinomiceti, Lieviti e Muffe
11	Introduzione allo studio del metabolismo microbico. Le fonti energetiche utilizzabili dai microrganismi. Le vie di sintesi di ATP.	Ricapitolazione della morfologia microbica.
12	Il catabolismo dei glucidi	Osservazione dei microrganismi nei loro habitat. Tecniche microscopiche speciali.
13	Respirazione e fermentazione. L’effetto Pasteur	Apparecchi e metodi di sterilizzazione. L’impiego delle alte temperature.
14	Il catabolismo dei lipidi, dei composti aromatici, degli idrocarburi, dei protidi e dei derivati nucleici.	Uso dell’autoclave, della stufa e della pentola di Kock.
15	Relazioni fra struttura chimica e suscettibilità all'attacco microbico. Cenni sull’anabolismo	Altri metodi fisici di sterilizzazione.
16	Gli acidi nucleici: struttura, configurazione e funzioni.	La filtrazione amicrobica.
17	Il cromosoma batterico. La replicazione del DNA.	Metodi chimici di sterilizzazione: gli antisettici.
18	Sintesi dell’RNA e delle proteine.	Determinazione del "coefficiente fenolico" degli antimicrobici. L’antibiogramma.
19	Le modificazioni non programmate del DNA: danni e mutazioni.	Metodi colturali. Aerobiosi ed anaerobiosi. Nutrizione microbica
20	Agenti e trattamenti mutageni.	Preparazione e sterilizzazione dei mezzi di coltura.
21	Regolazione dell'espressione genica: induzione, repressione, attenuazione.	Moltiplicazione e riproduzione. Cinetica della crescita microbica.
22	Elementi genetici extracromosomiali: i plasmidi.	Metodi di apprezzamento della crescita microbica.
23	Elementi genetici extracromosomiali: i batteriofagi. Fondamenti di Virologia.	Conteggio diretto microscopico dei microrganismi.
24	Fagi virulenti e fagi temperati. La lisogenia. Fagi trasduttori.	Altri metodi diretti di valutazione della crescita microbica
25	Processi di riassortimento del materiale genetico: la sessualità nei batteri e la coniugazione.	Conteggio microbico su piastre.
26	Trasduzione; Trasfromazione; Trasfeczione; Elementi genetici mobili: trasposoni e sequenze di inserzione.	Determinazione delle Unità Formanti Colonie.
27	La spora batterica: caratteristiche, sporogenesi, batteri sporigeni.	Conteggio microbico in mezzo liquido.
28	Fondamenti di ecologia microbica.	Determinazione del Numero Più Probabile (MPN) di microrganismi.
29	Modificazione delle caratteristiche dei microrganismi: strategie convenzionali.	Ripetizione del conteggio diretto microscopico dei microrganismi.
30	Modificazione delle caratteristiche dei microrganismi: l’ingegneria genetica.	Ancora su altri metodi diretti di valutazione della crescita microbica
31	Strategie di clonazione dei geni. I vettori di clonazione.	Ripetizione del conteggio microbico su piastre.
32	Strategie per l’evidenziazione del DNA clonato.	Ancora sulla determinazione delle Unità Formanti Colonie.
33	L’identificazione dei microrganismi: tecniche fenotipiche.	Ripetizione del conteggio microbico in mezzo liquido.
34	L’identificazione dei microrganismi: tecniche genotipiche.	Ancora sulla determinazione del Numero Più Probabile (MPN) di microrganismi.
35	La biotipizzazione dei ceppi microbici.	Tecniche di isolamento dei microrganismi.
36	Tassonomia batterica: Tassonomia numerica e sistematica determinativa.	Tecniche di purificazione delle colture microbiche.
37	Classificazione filetica e filogenesi dei microrganismi.	Tecniche di biologia molecolare.
38	Fondamenti di Immunologia: le difese aspecifiche.	Estrazione del DNA microbico.
39	Fondamenti di Immunologia: le difese specifiche.	Il DNA fingerprinting.
40	Tecniche immunologiche fondamentali.	Altre tecniche di biotipizzazione dei microrganismi.