73424 - BIOCHIMICA E MICROBIOLOGIA APPLICATE T

Conoscenze e abilità da conseguire

L'insegnamento ha lo scopo di fornire i fondamenti di biochimica e di microbiologia necessari per comprendere il ruolo degli agenti biologici nei principali processi di interesse per l'industria biotecnologica, e alimentare e chimica.

Contenuti

Composizione chimica della materia vivente. Struttura, proprietà e funzione delle principali biomolecole:

amminoacidi, oligopeptidi e proteine; funzione e classificazione degli enzimi; il meccanismo delle reazioni enzimatiche, velocità di reazione e i fattori che la controllano; meccanismi di inibizione e regolazione enzimatica; sintesi proteica.

monosaccaridi, disaccaridi e principali polisaccaridi;

lipidi;

nucleotidi e acidi nucleici; funzione e sintesi di DNA e RNA.

Gerarchia strutturale dell’organizzazione cellulare. Struttura e funzione delle membrane cellulari. Organizzazione strutturale e meccanismi di duplicazione della cellula procariotica ed eucariotica. Cenni ai virus.

Classificazione dei microrganismi e principali proprietà dei batteri, lieviti, muffe e funghi impiegati nelle produzioni di interesse industriale e per il biorisanamento.

Esigenze nutrizionali dei microrganismi. Terreni di coltura. Colture miste, co-colture e colture pure e metodi biochimici, microbiologici e molecolari per la loro caratterizzazione. Conservazione delle colture microbiche.

Crescita microbica: definizione, misurazione, curva di crescita; influenza dei fattori ambientali sulla crescita microbica.  Crescita microbica in coltura batch, fed-batch e continua. Agenti fisici e chimici che la controllano. Sterilizzazione di ambienti, mezzi di coltura e dei bioreattori.

Il metabolismo dei microrganismi di interesse industriale, alimentare e ambientale: generalità sul metabolismo, vie anaboliche e cataboliche.

Respirazione aerobica del glucosio e dell'acetato, etanolo, composti metilati e idrocarburi. Gruppi microbici in grado di respirare detti substrati in condizioni aerobiche.

Respirazione anaerobica: microbiologia delle respirazioni anaerobiche di interesse industriale, alimentare e ambientale quali nitrato riduzione, solfato riduzione, metanogenesi, acetogenesi.

Fermentazioni. microbiologia della fermentazione alcolica, malo-lattica, omo-ed etero-lattica, propionica, butirrica e degli aminoacidi. Tassonomia e fisiologia dei microrganismi responsabili di dette fermentazioni.

Principali composti xenobiotici e inquinanti prioritari prodotti dall'industria chimica, tessile, farmaceutica e dell'energia. Evoluzione delle vie cataboliche e generalità sui meccanismi di biodegradazione microbica delle principali classi di inquinanti (idrocarburi alifatici e aromatici, alogenati e non) in ambienti aerobici ed anaerobici. Tipologie e caratteristiche dei principali microrganismi di interesse ambientale.

Testi/Bibliografia

Nelson & Cox (2003) Introduzione alla biochimica di Lehninger. III edizione. Zanichelli; 

Madigan et al. (2012) Brock-Biologia dei Microrganismi. 13° edizione, Vols. 1 e 2. Casa Editrice Pearson.

Metodi didattici

Lezione frontale supportate da slides in power-point.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Fabio Fava