Laurea Triennale: BIOLOGIA (BIO-L)

Laurea Triennale: BIOLOGIA (BIO-L)
Nome del corso: Microbiologia
Responsabile del corso
Altri docenti
Numero di CFU
Lezioni frontali
Laboratori
Esercitazioni
Obiettivi formativi del
corso
Prof.ssa Arianna Tavanti
Prof.ssa Emilia Ghelardi
9 CFU
8 CFU
1 CFU
Contenuti
Il corso fornisce conoscenze sulla struttura della cellula batterica (fungina e
sulla particella virale) e sui principali meccanismi di interazione tra mondo
microbico e ambiente esterno, incluso l’ospite uomo. Vengono fornite
nozioni sulla virulenza e patogenicità microbica nonché sulle principali
classi di farmaci antimicrobici.
Risultati attesi
Apprendimento della diversità del mondo microbico attraverso lo studio
dell’organizzazione cellulare, strutturale e molecolare dei microrganismi
(Eubacteria, Archea, Miceti e Virus). Approfondita conoscenza della
crescita microbica e dei meccanismi di trasferimento genico orizzontale, di
plasmidi e trasposoni naturali, di genomica e proteomica microbica, di
sistematica molecolare ed evoluzione microbica.
Laboratorio. Acquisire esperienza diretta dell’uso di alcune metodologie
microbiologiche di base, che consentono: identificazione fenotipica e
molecolare dei microrganismi, analisi della crescita, propagazione e
conservazione di ceppi microbici.
Scopo del Corso nell’ambito del Corso di Laurea
Lo studio delle strutture e dei meccanismi con cui i microbi si adattano
all’ambiente circostante è fondamentale per la comprensione delle
compresse interazioni che i microrganismi instaurano con l’ospite o
nell’ecosistema in cui vivono
Argomenti trattati nelle
lezioni frontali
Introduzione alla Microbiologia: alla scoperta dei microrganismi. La
diversità del mondo microbico.
Struttura della cellula procariotica: differenze tra cellule eucariotiche e
procariotiche. Morfologia batterica, dimensioni e organizzazione. Parete
cellulare: struttura e composizione chimica nei batteri Gram-positivi e
Gram-negativi. Batteri privi di parete. La mureina: biosintesi della
mureina.
Membrana esterna dei batteri Gram-negativi, proteine porine, periplasma e
proteine periplasmatiche, endotossina (struttura ed effetti biologici) e loro
funzioni. Flagelli batterici: motilità, la risposta chemiotattica, virulenza..
Fimbrie, pili, spine. Sistemi di secrezione nei batteri. Membrana cellulare e
mesosomi; loro funzioni nella compartimentalizzazione.
Capsula, strato mucoso, strato S. Osservazione della capsula. Nucleoide
batterico e citoplasma.
La spora batterica. Caratteristiche morfologico-strutturali delle spore
batteriche, protoplasto sporale e corteccia. Eventi morfologoci della
sporificazione. Termoresistenza delle spore. Geminazione ed esocrescita.
La crescita batterica e delle popolazioni batteriche:
Nutrizione e metabolismo energetico. Flessibilità ed adattabilità
metabolica. Tipi nutrizionali. Macroelementi e microelementi.
Produzione di energia. Glicolisi e vie alternative. Respirazione aerobica,
anaerobica e fermentazione. Fotosintesi batterica.
La crescita batterica in terreno liquido: fase di latenza, di crescita
esponenziale, stazionaria, di morte. Misurazione della crescita.
Chemostato. Sterilizzazione, inattivazione fisica e chimica dei batteri. I
batteri non coltivabili.
Genetica batterica: meccanismi di ricombinazione genica nei batteri.
Trasferimento genico orizzontale nei batteri (plasmidi e altri elementi
mobili, coniugazione, trasformazione, trasduzione). Caratteristiche generali
dei plasmidi. Controllo del numero di copie. Gruppi di incompatibilità e la
partizione delle copie. Principali tipi di plasmidi Caratteristiche generali
dei trasposoni. Funzioni dei trasposoni. Meccanismo della trasposizione.
Virus batterici (batteriofagi) ed animali:
I batteriofagi: struttura, dimensioni e tipo di acido nucleico. Replicazione
dei fagi T pari. Batteriofagi temperati e lisogenia: fago lambda.
Regolazione del ciclo litico e lisogeno di lambda.
Struttura della particella virale. Coltivazione dei virus. Organizzazione dei
virioni: struttura del capside e tipi di acido nucleico. Virioni con
rivestimento. Replicazione dei virus a DNA ed RNA singolo e doppio
filamento.
I Miceti: Cenni sull’organizzazione dei microrganismi eucariotici:
caratteristiche generali di lieviti e muffe. Classificazione generale dei
miceti e delle micosi. Coltivazione dei miceti in laboratorio e loro
identificazione.
Patogenicità e virulenza microbica: interazione ospite parassita
(contagio, infezione, malattia, portatore sano) Fattori di virulenza¸
adesione, invasività, secrezione di esotossine.
Meccanismo d’azione delle principali esotossine (colerica, difterica,
tetanica, botulinica, carbonchiosa)
Microbiologia speciale: caratteristiche generali e diagnosi microbiologica
dei seguenti microrganismi: Streptococcus pneumoniae (esempio di
batterio virulento non tossigeno)
Neisseria meningitidis (patogenesi mediata da LPS)
Genere Salmonella: Enteriti da Salmonelle minori. Febbre tifoide (es.
Salmonella typhi).
Farmaci antibiotici ed antifungini. Caratteristiche e modalità d’azione.
Attività di laboratorio
Le attività di laboratorio sono generalmente svolte in 5 esperienze
Esperienza 1: Terreni di coltura batteriologica, caratteristiche. Campioni
mono e polimicrobici. Semina dei campioni su terreni solidi non selettivi,
selettivi e differenziali
Esperienza 2: osservazione della morfologia delle colonie batteriche.
Allestimento e colorazioni di preparati fissati e non fissati per analisi
microscopica. Osservazione al microscopio ottico di vetrini colorati con la
colorazione di Gram.
Esperienza 3: test primari e secondari. Allestimento dei test della ossidasi
e della catalasi. Analisi dei risultati ottenuti.
Esperienza 4: Antibiogramma: Kirby- Bauer, test di micro diluizione in
brodo, valutazione della MIC e della MBC, E-test. Allestimento di KirbyBauer, e-test e sensititre.
Esperienza 5: Osservazione degli aloni di inibizione ottenuti ed analisi dei
risultati.
Materiale didattico
consigliato
Modalità di
svolgimento delle
prove di esame
Propedeuticità
(indicare solo se
previste
dall’ordinamento)
Conoscenze richieste
Testi di riferimento
Biologia dei microrganismi, a cura di Gianni Dehò e Enrica Galli - Casa
Editrice Ambrosiana
Presentazioni Power Point delle lezioni rese disponibili su Moodle
Esame Scritto
(Possibilità di svolgere compitini in itinere)
Matematica, Chimica generale, Chimica Fisica, Chimica organica,
Citologia ed Istologia, Fisica.
Per una propria comprensione delle tematiche affrontate è richiesta la
conoscenza della Biologia cellulare, Biochimica, Genetica, e della Biologia
molecolare