Microbiologia

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
56
Ore totali
SSD
AGR/16
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire le conoscenze fondamentali riguardanti la citologia e la fisiologia dei microrganismi, con particolare riferimento alla loro funzione in natura e al loro uso nelle biotecnologie agrarie, in relazione alla fertilità del suolo, ai cicli biogeochimici degli elementi, all'interazione dei microrganismi con le piante e gli animali. Un ciclo di esercitazioni in laboratorio consentirà allo studente l'acquisizione delle tecniche microbiologiche di base, utili alla coltivazione e alla caratterizzazione dei microrganismi del suolo.
Risultati apprendimento attesi
Nozioni fondamentali riguardanti la microbiologia generale ed ecologica, con studio del ruolo dei diversi gruppi fisiologici di microrganismi associati ai sistemi agrari. Conoscenza delle tecniche microbiologiche di base.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
Per gli studenti che hanno seguito il modulo "Microbiologia Agraria" gli scorsi anni l'esame si terrà in forma orale usando la piattaforma "Microsoft Teams".
Programma
Introduzione al corso. Presentazione del programma e delle finalità del corso. Modalità di svolgimento delle esercitazioni di laboratorio e delle prove di esame. Morfologia e citologia dei microrganismi. Relazioni filogenetiche tra cellule procariote (Bacteria ed Archea) e cellule eucariote. Morfologia dei batteri. Morfologia, fisiologia, ecologia e tassonomia dei miceti. Struttura della cellula procariota: parete cellulare, strutture esterne alla parete, membrana citoplasmatica, citoplasma, ribosomi, inclusi citoplasmatici, genoma batterico. La spora batterica; struttura e differenziamento. Nutrizione dei microrganismi, crescita e tecniche microbiologiche. Esigenze nutrizionali dei microrganismi e tipi nutrizionali. Tecniche colturali. Batteri aerobi, facoltativi, microaerofili, anaerobi obbligati. Tolleranza ed intolleranza all'ossigeno. Crescita microbica: definizione, misurazione, curva di crescita, coltura in continuo; influenza dei fattori ambientali sulla crescita microbica (nutrienti, pH, temperatura, ossigeno ecc.). Controllo dei microrganismi mediante agenti fisici e chimici. Elementi di tecniche di microscopia. Biofilm. Genetica microbica L'informazione genetica nei batteri: cromosoma batterico, plasmidi e trasposoni. Le mutazioni: selezione e identificazione dei mutanti. Trasferimento orizzontale di informazione genica tra i batteri: trasformazione, coniugazione, trasduzione. I batteriofagi: ciclo litico e lisogenia. Viroidi e prioni. Regolazione del metabolismo. Metabolismo microbico. Metabolismo energetico. Le strategie metaboliche dei microrganismi. Respirazione aerobica di composti organici; le ossigenasi nella degradazione dei composti organici. Le applicazioni: produzione di acido acetico, compostaggio e trattamento aerobico di suoli contaminati. Respirazione aerobica dei composti inorganici. Respirazione anaerobica. Le applicazioni in campo: depurazione biologica delle acque, desolfatazione dei monumenti e produzione di metano. Le principali fermentazioni e relativi gruppi fisiologici fermentanti e le applicazioni di interesse industriale. Fotosintesi ossigenica ed anossigenica e gruppi di batteri fotosintetici. Biologia dell'azotofissazione e sue applicazioni. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR). Principi di ecologia microbica. Cicli biologici degli elementi e principali gruppi microbici coinvolti. Simbiosi tra microrganismi, microrganismi e piante (micorrize, attinorrize e rizobi), tra microrganismi e animali (rumine, intestino). Criteri e metodi per la tassonomia dei batteri. Esercitazioni in laboratorio: tecniche di sterilizzazione impiegate in microbiologia; trapianto, piastramento, conte in piastra, isolamento in coltura pura; esame al microscopio ottico di preparati a fresco. Estrazione del DNA da coltura pura e gel elettroforesi.
Prerequisiti
Conoscenze di base sulla cellula e reazioni chimiche, in particolare ossidoriduzioni.
Metodi didattici
Qualora la situazione sanitaria lo consentisse e nel rispetto delle indicazioni vigenti, sono previste le attività frontali in presenza in aula, delle quali gli studenti saranno opportunamente informati mediante avvisi sul sito Ariel.
Le esercitazioni si terranno in laboratorio.
Materiale di riferimento
Pdf delle lezioni su Ariel. Testi di approfondimento: B. Biavati, C. Sorlini, Microbiologia generale e agraria, editore CEA, 2012; M. Madigan, C. Stahl, Brock Biologia dei microrganismi. Vol. 1 e Vol. 2
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
ESAME SCRITTO: domande a scelta multipla su tutto il programma (62 domande, durata 50 minuti).
Modalità aggiuntiva riservata agli studenti frequentanti le esercitazioni in presenza: è possibile iscriversi ad una prova intermedia scritta a novembre sulla prima parte del'insegnamento (durata 30 minuti, 31 domande a scelta multipla), che sarà seguita da una prova al termine dell'insegnamento sulla seconda parte del corso (durata 30 minuti, 31 domande a scelta multipla), quest'ultima da sostenersi entro febbraio 2022.
AGR/16 - MICROBIOLOGIA AGRARIA - CFU: 6
Laboratori: 16 ore
Lezioni: 40 ore
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
lunedì 14 - 15 (fissare appuntamento via e-mail)
stanza 3019, terzo piano, Via Mangiagalli 25