27618 - MICROBIOLOGIA GENERALE E AMBIENTALE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento lo studente conosce le nozioni di base che riguardano struttura, fisiologia, biochimica e genetica dei microrganismi. È in grado di valutare il ruolo dei microrganismi in campo agro-forestale ed utilizzare gli strumenti di valutazione e analisi dei fenomeni che regolano l'organizzazione e lo sviluppo degli organismi viventi e le loro interazioni nel contesto agro-forestale.

Contenuti

Prerequisiti: allo studente che accede a questo insegnamento si consiglia di essere già in possesso delle nozioni di base di chimica, pedologia e biologia vegetale, impartite dai relativi corsi al I e II anno. Questo insegnamento è propedeutico per altre discipline biologiche che vengono impartite negli anni successivi del corso di laurea e nelle lauree magistrali.

Unità didattica MICROBIOLOGIA GENERALE (20 ore)

[Obiettivi didattici: conoscere i microbi procarioti ed eucarioti: evoluzione, struttura, metabolismo, regolazione; saper comunicare in modo scientifico e tecnico le conoscenze microbiologiche in modo adatto agli operatori del settore]

Evoluzione e struttura delle cellule microbiche. Storia, definizioni e glossario della microbiologia.

Ruolo microbico nell'evoluzione della vita sulla terra. Microbi procarioti: archea e batteri. Microbi eucarioti: microalghe, funghi, protozoi.

Nutrizione e metabolismo delle cellule microbiche. Processi energetici: respirazione, fermentazione, fotosintesi. Processi biosintetici: crescita e adattamento ambientale. Regolazione del metabolismo: interazioni con l'ambiente, regolazione dell'attività e della sintesi enzimatica. Sviluppo microbico: velocità, curva, limiti. Fattori ambientali che influenzano lo sviluppo microbico. Gruppi fisiologico-nutrizionali.

Genetica e tassonomia dei microrganismi. Colture pure e collezioni di microrganismi. Ricombinazione e mutazioni. Plasmidi e fagi. Trasformazione, coniugazione, trasduzione. Genetica dei microbi eucarioti. Microbi sintetici. Criteri tassonomici e tassonomia filogenetica: Archaea, Bacteria, Eucarya.

Unità didattica MICROBIOLOGIA AMBIENTALE (20 ore)

[Obiettivi didattici: orientarsi tra le possibili applicazioni dei microrganismi in campo agrario, forestale e di conservazione e risanamento ambientale]

Ruolo ambientale dei microrganismi. Ecologia dei microrganismi nei vari habitat: atmosfera, acque dolci e marine, suolo, ambienti estremi e antropici. Comunità microbiche e biofilm. Microbi non coltivabili. Ruolo microbico nell'adattamento ambientale degli olobionti animali e vegetali. Trasformazioni microbiche di macroelementi, microelementi e metalli pesanti nei cicli biogeochimici della biosfera. Interazioni con altri organismi.

Microrganismi probiotici per le piante agrarie e forestali. Rizosfera e fillosfera. Piante pioniere e invasive grazie a simbiosi multi-partite. Biotecnologie delle simbiosi micorriziche. Biotecnologie delle simbiosi azotofissatrici.

Processi microbici nel trattamento dei rifiuti solidi e liquidi. Compostaggio: definizioni, microbi implicati, fattori ambientali e tecnologici. Depurazione delle acque di scarico: ossidazione a fanghi attivi, digestione anaerobica, trasformazione con microrganismi fotosintetici.

Processi microbici nel biorisanamento di suoli e acque contaminate. Degradazione di composti xenobiotici. Degradazione di derivati del petrolio. Biorisanamento di metalli pesanti. Ruolo microbico nel fitorisanamento.

Unità didattica LABORATORIO DI MICROBIOLOGIA (20 ore)

[Obiettivi didattici: orientarsi tra le tecniche di base del laboratorio di microbiologia e saper leggere ed interpretare i risultati delle analisi]

Sicurezza chimica e biologica nel moderno laboratorio di microbiologia. Tecniche per osservare i microrganismi. Tecniche per controllare i microrganismi. Tecniche per evidenziare, coltivare e conservare i microrganismi. Tecniche per misurare lo sviluppo microbico. Tecniche per caratterizzare e identificare i microrganismi.

Testi/Bibliografia

Alcuni capitoli, indicati dal docente a lezione, del libro: “Microbiologia Generale e Agraria". (a cura di B.Biavati e C. Sorlini). CEA, Milano, 2012. ISBN9788840813943. [disponibile in Biblioteca].

Alcuni capitoli, indicati dal docente a lezione, del libro: “Microbiologia Agroambientale”. (a cura di Biavati B. e C. Sorlini). CEA, Milano 2008. ISBN9788840813837. [disponibile in biblioteca].

Per alcuni argomenti e per le esercitazioni in laboratorio i materiali didattici potrebbero essere caricati dal docente sul sito AMS Campus. In questo caso, lo studente deve iscriversi alla lista Docente-Studenti "STAAF-18", per essere autorizzato a scaricarli.

Metodi didattici

Il corso viene impartito nella sede di Bologna, mediante lezioni ed esercitazioni di laboratorio svolte dal docente, eventualmente integrate da seminari di specialisti e visite didattiche.

Il corso è composto da tre parti: le prime due, teoriche, sono costituite da lezioni frontali accompagnate da esempi di applicazione delle nozioni presentate e della logica scientifica, per stimolare lo studente ad un apprendimento critico.

La terza, non necessaria per il superamento dell'esame di profitto, prevede una introduzione sulla sicurezza in laboratorio, seguita da 10 esperienze di 2 ore in laboratorio didattico, volte a dimostrare in modo sperimentale le tecniche di base utilizzate nella ricerca sui microrganismi di interesse agrario, forestale e ambientale. Al termine, lo studente potrà produrre una breve relazione scritta.

Gli studenti con disabilità o con DSA, DAA o BES sono invitati a contattare il relativo servizio di Ateneo e/o il docente, con congruo anticipo.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento, che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese attraverso il solo esame finale, verrà effettuata solo al termine delle lezioni per valutare il raggiungimento dei seguenti obbiettivi didattici: (i) conoscere i microbi procarioti ed eucarioti: struttura, metabolismo, regolazione, evoluzione; (ii) conoscere il loro ruolo nei diversi habitat, con particolare riguardo all'ambiente agrario e forestale; (iii) conoscere le loro applicazioni nelle produzioni agro-forestali e nel disinquinamento.

Essa consiste in un esame verbale da parte del docente titolare del corso, generalmente organizzato in tre domande principali e da eventuali altre domande di approfondimento o chiarimento. La durata della prova verbale è mediamente di 25 minuti.

Lo studente dovrà dimostrare di conoscere la teoria e di saper collegare tra loro gli argomenti trattati a lezione e le problematiche relative alle applicazioni.

Gli studenti con disabilità o con DSA, DAA o BES sono invitati a contattare il relativo servizio di Ateneo e/o il docente, con congruo anticipo.

Su richiesta dello studente, la verifica può essere svolta mediante una prova scritta della durata di 1 ora, senza l'aiuto di appunti, libri o apparecchi elettronici, che consiste in 3 domande.

Per entrambe le modalità d'esame, ciascuna domanda viene valutata fino a 30 punti. Il voto finale viene calcolato come media aritmetica delle tre domande principali o scritte.

Su richiesta dello studente la verifica può essere svolta, per entrambe le modalità d'esame, in lingua Inglese o Francese.

Strumenti a supporto della didattica

PC connesso ad Internet, videoproiettore, lavagna luminosa, lavagna.

Strumenti del laboratorio didattico, serra didattica.

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.unibo.it/docenti/marco.bosco

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marco Bosco