Biologia dei microrganismi

Obiettivo: far acquisire allo studente una corretta visone del mondo dei microrganismi, con particolare attenzione alle applicazioni e alle problematiche legate al settore alimentare e ambientale. Programma:Definizione di microorganismo. La cellula procarioti ed eucariota. Anatomia della cellula batterica: struttura, composizione chimica e funzioni della capsula, della parete cellulare, della membrana cellulare. Struttura di acidi teicoici e lipoteicoici. I sistemi di trasporto di membrana. La composizione chimica della cellula e i fattori nutrizionali. La composizione dei terreni di coltura microbica: i terreni solidi e i terreni liquidi. La sterilizzazione. La crescita microbica: la crescita nei batteri e nel lievito Saccharomyces cerevisiae. Descrizione della curva di crescita. Descrizione dei metodi diretti e indiretti per la conta dei microorganismi. Il metabolismo energetico. La respirazione e la catena di trasporto degli elettroni. La glicolisi, la fermentazione omo- e eterolattica e i batteri lattici, il ciclo degli acidi tricarbossilici, la fermentazione alcolica, la fermentazione acetica, il metabolismo acetico e i batteri acetici. L'anabolismo e la definizione di auxotrofia e protoprofia. Le reazioni anaplerotiche. Principi di genetica microbica: struttura e composizione di DNA e RNA. La replicazione del DNA. Il codice genetico. L'organizzazione trascrizionale dei geni. La sintesi dell'RNA, la sintesi delle proteine. La regolazione genica: esempi di regolazione positiva e negativa. Le mutazioni e i meccanismi di riparazione genica. I plasmid e i virus. I meccanismi di resistenza ai fagi. I meccanismi di scambio genico: la trasduzione, la coniugazione e la trasformazione. Principi di tassonomia batterica: la definizione di specie, l'approccio polifasico nell'identificazione delle specie. Il gene 16S rRNA nella tassonomia dei viventi. La reazione a catena della polimerasi: principi e applicazioni. Descrizione dei batteri sporigeni e degli enterobatteri. Tassonomia dei funghi. Esercitazione pratiche di laboratorio Isolamento in coltura pura e mantenimento di ceppi batterici a partire da campioni di suolo, yogurt e insaccati. Applicazione del metodo della conta vitale per la determinazione della carica batterica. Utilizzo del microscopio a contrasto di fase per l'osservazione di preparati a fresco di batteri e lieviti. Valutazione del Gram nei ceppi isolati e mantenuti in coltura pura. Utilizzo di differenti terreni colturali per la valutazione di attività amilolitiche e proteolitiche in colture batteriche.