29730 - MICROBIOLOGIA GENERALE AGRARIA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente acquisisce le conoscenze che riguardano la struttura, la fisiologia, la biochimica e genetica dei microrganismi; i metodi di valutazione del ruolo dei microrganismi nell'ambiente agrario sia nel settore vegetale sia nel settore animale.

Contenuti

A)    Prerequisiti

 Il corso è materia di base, propedeutica per affrontare altre discipline biologiche che vengono impartite negli anni successivi.

B)    Unità didattiche

Il corso è diviso in 3 unità didattiche in cui viene sviluppata una parte teorica di microbiologia generale,  una introduzione alle applicazioni dei microrganismi in campo agrario e una serie di attività pratiche.

 1)      Struttura e funzione della cellula procariota (Totale Unità didattica: 30 ore)

1.1 Cenni storici; origine dei microrganismi e loro evoluzione; l'RNA ribosomale 16S.
1.2  La cellula procariota. Gli involucri esterni, parete cellulare, membrana citoplasmatica, capsula e strato mucoso. Batteri Gram negativi e Gram positivi: impiego della colorazione di Gram per la loro distinzione. Il contenuto citoplasmatico: il nucleoide, i ribosomi, altre strutture citoplasmatiche. Le spore. Il movimento della cellula batterica. Genetica batterica: principi generali, ricombinazione, trasferimenti genetici orizzontali biotecnologie microbiche,  i plasmidi.
1.3 Nutrizione e crescita microbica. Il metabolismo microbico: anabolismo e catabolismo, torre degli elettroni e trasportatori di elettroni, la sintesi di ATP, respirazione aerobica di composti organici: glicolisi e ciclo di Krebs, respirazione aerobica di composti inorganici (batteri idrogenoossidanti, nitrificanti, zolfo-ossidanti, ferro-ossidanti), respirazione anaerobica (denitrificazione, solfo riduzione, metanogenesi), fermentazioni (alcolica, lattica, acido mista, butilenglicolica, propionica, butirrica, acetica), fotosintesi ossigenica e anossigenica nei procarioti.
1.4  Tassonomia microbica. Criteri tassonomici, classificazione, nomenclatura, filogenesi ed evoluzione, identificazione dei microrganismi. I principali gruppi: Bacteria, Archaea, Eukarya. Saranno trattati più in dettaglio i seguenti gruppi microbici: Cianobatteri, Nitrificanti, E. coli, Azotofissatori simbionti e non simbionti, Sporigeni ( Bacillus +Clostridium), Batteri lattici, Bifidobacterium. Cenni all'ecologia e fisiologia dei lieviti.

Conoscenze acquisite nell'unità didattica 1:
Conoscenza della struttura, funzioni e genetica della cellula procariota
Conoscenza dei principali processi metabolici microbici.
Conoscenza dei principali gruppi tassonomici microbici.

2)Unità teorico-pratica sulle tecniche microbiologiche di base (Totale Unità didattica: 20 ore)

2.1  Le tecniche microbiologiche di base per lo studio  dei microrganismi in laboratorio. Le tecniche microscopiche per l'osservazione dei microrganismi: microscopia ottica e microscopia elettronica. Le strumentazioni di base presenti in un laboratorio di microbiologia. Tecniche microbiologiche per l'analisi quantitativa dei microrganismi (in particolare conta diretta e conta indiretta) e per il loro isolamento. La conservazione delle colture microbiche: trasferimenti periodici su terreno agarizzato, liofilizzazione, crioconservazione.
2.2  Il controllo dei microrganismi mediante l'impiego di agenti fisici (alte e basse temperature, radiazioni, filtrazione), chimici e farmacologici (chemioterapici e antibiotici).
2.3  Esercitazione di laboratorio mirata all'isolamento e alla conta dei microrganismi presenti in una matrice alimentare: impiego di terreni selettivi per l'isolamento di batteri lattici, streptococchi e bifidobatteri.

  Conoscenze acquisite nell'unità didattica 2:
Conoscenza delle tecniche di microbiologia di base per l'isolamento la coltivazione e l'analisi quali-quantitativa dei microrganismi
Conoscenza delle strumentazioni di base presenti in un laboratorio di microbiologia
 
3)Introduzione allo studio dei microrganismi di interesse agrario (Totale Unità didattica: 10 ore)

3.1  I microrganismi come agenti geochimici e loro interesse nel comparto agrario: ruolo dei microrganismi nel ciclo degli elementi fondamentali, le associazioni positive e negative tra i microrganismi, associazioni microrganismi-piante, impiego dei microrganismi nel biorisanamento di suoli contaminati e nel trattamento biologico delle acque.

Conoscenze acquisite nell'unità didattica 3:
Conoscenza di base delle principali applicazioni dei microrganismi in problematiche di interesse agrario

Testi/Bibliografia

B. Biavati, C. Sorlini, Microbiologia generale e agraria, II Ed. Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2012.

M.T. Madigan, JM Martinko, KS Bender, DH Buckley, DA Stahl BROCK Biologia dei Microrganismi Microbiologia generale. ambientale, industriale.14a Edizione,2016 Casa Editrice Pearson.

Metodi didattici

Il corso è diviso in 3 Unità didattiche, nel complesso l'insegnamento prevede una parte teorica svolta mediante lezioni frontali e una parte pratica .

1) Didattica frontale: attraverso lo sviluppo delle unità didattiche in aula lo studente acquisisce le conoscenze necessarie per il riconoscimento e lo studio dei microoragnismi e sarà introdotto alle applicazioni dei microrganismi in tematiche di interesse agrario.

2) Parte pratica: rivolta alle tecniche microbiologiche con attività di laboratorio in cui le esercitazioni saranno affiancate da illustrazione e discussione dei progetti di ricerca in corso connessi alla materia.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento dell'insegnamento di Microbiologia Generale Agraria avviene attraverso un test finale scritto che consiste di 32 domande a scelta multipla riguardanti gli argomenti svolti nelle lezioni dell'insegnamento, sia teorici che pratici, inseriti nelle tre Unità Didattiche che fanno parte del corso. Ogni risposta esatta equivale ad un punto.

Gli studenti che desiderano sostenere l'esame in lingua inglese devono richiederlo al docente almeno una settimana prima dell'esame.

Strumenti a supporto della didattica

Per la didattica frontale si utilizzeranno i supporti grafici forniti dal testo di "Microbiologia generale e agraria" in aule attrezzate con PC e videoproiettore e altre diapositive.
La parte pratica avverrà nei laboratori didattici e nei laboratorio di microbiologia agroambientale con l'esecuzione di esercitazioni e la discussione dei progetti di ricerca.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Diana Di Gioia