Biochimica e microbiologia ambientale
A.A. 2021/2022
Obiettivi formativi
Il corso ha l'obiettivo di formare lo studente sulla struttura, funzione e interazione delle biomolecole, con particolare riferimento: i) ai processi metabolici e ai loro meccanismi di regolazione; ii) ai meccanismi di traduzione delle informazioni, dalle molecole informazionali alle funzioni cellulari; iii) modalità di degradazione delle molecole complesse e generazione di energia.
Risultati apprendimento attesi
Alla fine del corso lo studente conoscerà: i) le basi generali della biochimica batterica che serviranno a comprendere concetti relativi ai meccanismi cellulari di livello superiore, ii) i principi relativi all'ingegnerizzazione di microorganismi a fini industriali o di biorisanamento, ii) i principi relativi alle simbiosi e le interazioni fra organismi.
Il corso permetterà allo studente di acquisire competenze relative a svariate metodologie e strumentazioni di base per l'analisi biochimica relativamente alle tecniche biochimiche per il monitoraggio degli inquinanti ambientali, della produzione di energia e del biorisanamento.
Il corso permetterà allo studente di acquisire competenze relative a svariate metodologie e strumentazioni di base per l'analisi biochimica relativamente alle tecniche biochimiche per il monitoraggio degli inquinanti ambientali, della produzione di energia e del biorisanamento.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
In relazione alle modalità di erogazione delle attività formative per l'a.a. 2021/22, verranno date indicazioni più specifiche nei prossimi mesi, in base all'evoluzione della situazione sanitaria.
Programma
Alla fine del corso di Biochimica, lo studente sarà in grado di descrivere:
- Le quattro classi di biomolecole che compongono la cellula (acidi nucleici, proteine, carboidrati e lipidi) e descrivere le loro caratteristiche strutturali e funzionali.
- le interazioni principali tra le biomolecole, bioenergetica i concetti acido-base e di pH.
- come sono organizzate le proteine a livello strutturale, quali sono i loro ruoli principali all'interno della cellula.
- gli enzimi e le loro proprietà e alcuni meccanismi di catalisi adottati da essi e capire come viene regolato la loro attività (inibizione, attivazione ecc.).
- i glucidi e il metabolismo glucidico (respirazione ossidativa), e i processi di fermentazione.
- il metabolismo dei lipidi e il metabolismo dell'azoto
- La fotosintesi
- Tecniche di biochimica per lo studio del DNA e delle proteine.
Quando possibile, tutti gli argomenti saranno collegati agli aspetti ambientali.
Alla fine del corso di microbiologia ambientale, lo studente sarà in grado di descrivere:
- La struttura e fisiologia delle cellule procariote:
· La membrana e la parete cellulare
· DNA batterico: genoma, plasmidi e trasferimento orizzontale
· la divisione cellulare
· la trascrizione ed esempi di meccanismo del controllo dell'espressione genica (regolazione da sostanze nutritive, quorum sensing)
- I microrganismi nell'ambiente:
· Spore e i biofilm batterici
· Metabolismo energetico e cenni di cicli biogeochimici
· Tassonomia molecolare, cenni di Next Generation Sequencing (NGS) e metagenomica per lo studio di comunità microbiche nell'ambiente.
· Interazioni tra microrganismi, piante e animali: simbiosi e parassitismo
· Esempi di microbiologia applicata all'ambiente: bioremediation
- Le quattro classi di biomolecole che compongono la cellula (acidi nucleici, proteine, carboidrati e lipidi) e descrivere le loro caratteristiche strutturali e funzionali.
- le interazioni principali tra le biomolecole, bioenergetica i concetti acido-base e di pH.
- come sono organizzate le proteine a livello strutturale, quali sono i loro ruoli principali all'interno della cellula.
- gli enzimi e le loro proprietà e alcuni meccanismi di catalisi adottati da essi e capire come viene regolato la loro attività (inibizione, attivazione ecc.).
- i glucidi e il metabolismo glucidico (respirazione ossidativa), e i processi di fermentazione.
- il metabolismo dei lipidi e il metabolismo dell'azoto
- La fotosintesi
- Tecniche di biochimica per lo studio del DNA e delle proteine.
Quando possibile, tutti gli argomenti saranno collegati agli aspetti ambientali.
Alla fine del corso di microbiologia ambientale, lo studente sarà in grado di descrivere:
- La struttura e fisiologia delle cellule procariote:
· La membrana e la parete cellulare
· DNA batterico: genoma, plasmidi e trasferimento orizzontale
· la divisione cellulare
· la trascrizione ed esempi di meccanismo del controllo dell'espressione genica (regolazione da sostanze nutritive, quorum sensing)
- I microrganismi nell'ambiente:
· Spore e i biofilm batterici
· Metabolismo energetico e cenni di cicli biogeochimici
· Tassonomia molecolare, cenni di Next Generation Sequencing (NGS) e metagenomica per lo studio di comunità microbiche nell'ambiente.
· Interazioni tra microrganismi, piante e animali: simbiosi e parassitismo
· Esempi di microbiologia applicata all'ambiente: bioremediation
Prerequisiti
nessuno
Metodi didattici
Le lezioni saranno erogate in presenza e la partecipazione degli studenti è fortemente consigliata per facilitare una partecipazione attiva alle discussioni. Le lezioni di biochimica saranno affiancate da quiz facoltativi a risposta multipla per ogni lezione (eseguibile online sulla piattaforma di Microsoft Teams) e animazioni utili per lo studio. Tutti i materiali saranno resi disponibili sul sito Ariel del corso.
Materiale di riferimento
-Biochimica: Molecole e metabolismo (Editore Pearson). Autori: Dean R. Appling, Spencer J. Anthony-Cahill and Christopher K. Matthews
- Introduzione alla biochimica di Lehninger (Editore Zanichelli). Autori: Davide L. Nelson, Michael M. Cox.
La preparazione dell'esame della parte di microbiologia ambientale non richiede un libro specifico e gli articoli scientifici su cui è basato il corso verranno resi disponibili alla fine di ogni lezione. Tuttavia, come riferimento può essere utilizzato il testo:
- Biologia dei microrganismi (Casa Editrice Ambrosiana). Autori: Gianni Dehò e Enrica Galli
- Introduzione alla biochimica di Lehninger (Editore Zanichelli). Autori: Davide L. Nelson, Michael M. Cox.
La preparazione dell'esame della parte di microbiologia ambientale non richiede un libro specifico e gli articoli scientifici su cui è basato il corso verranno resi disponibili alla fine di ogni lezione. Tuttavia, come riferimento può essere utilizzato il testo:
- Biologia dei microrganismi (Casa Editrice Ambrosiana). Autori: Gianni Dehò e Enrica Galli
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame finale verrà svolto in forma scritta ed ogni parte del corso (biochimica e microbiologia ambientale) contribuisce in modo eguale al voto finale. La parte biochimica prevede 30 domande a risposta multipla per valutare la comprensione globale degli argomenti trattati nel corso, e due domande aperte per valutare una conoscenza più approfondita di argomenti di particolare rilevanza per il corso. La parte di microbiologia ambientale si svolgerà con modalità analoga.
Moduli o unità didattiche
Biochimica ambientale
BIO/10 - BIOCHIMICA
BIO/19 - MICROBIOLOGIA
BIO/19 - MICROBIOLOGIA
Lezioni: 24 ore
Docente:
Gourlay Louise Jane
Microbiologia ambientale
BIO/10 - BIOCHIMICA
BIO/19 - MICROBIOLOGIA
BIO/19 - MICROBIOLOGIA
Lezioni: 24 ore
Docente:
Rossi Elio
Docente/i
Ricevimento:
Su richiesta
Torre 5B, Dip. Bioscienze, Via celoria 26, 20133