Università degli Studi di Foggia Dipartimento di Scienze Agrarie, degli Alimenti e dell’Ambiente AiQ-CdS SAFE Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Agrarie Anno Accademico 2015/2016 Corso Integrato in TECNOLOGIE ALIMENTARI, GESIONE DELLA QUALITA' E MICROBIOLOGIA AMBIENTALE Scheda dell’insegnamentodel modulo di: MICROBIOLOGIA AMBIENTALE Docente: prof.ssa Altieri Clelia * Codifica di Ateneo dell’insegnamento 122225 S.S.D. dell’insegnamento AGR/16 Microbiologia Agraria Anno di Corso III Crediti (CFU) 5 Periodo II Semestre (01/03/2015 - 17/06/2016) Prerequisiti conoscenze di chimica generale ed inorganica; di chimica organica e biochimica, Propedeuticità Chimica generale e analitica ORGANIZZAZIONE DIDATTICA Lezioni ex-cathedra e/o seminari CFU: 4,6 Esercitazioni in aula e/o di laboratorio CFU: 0,4 Ore: 6 Altre attività formative (specificare): CFU: 0 Ore: 0 Obiettivi formativi Con riferimento alle competenze scientifiche e tecniche che il laureato deve possedere per la gestione della produzione agraria e dei modelli colturali, questo insegnamento trasferisce allo studente la conoscenza di base necessaria alla comprensione dei caratteri degli organismi che costituiscono il mondo microbico e del ruolo degli stessi microrganismi nel nostro ambiente. Risultati d’apprendimento Lo studente dovrà avere cognizione dei seguenti aspetti della disciplina: Nozioni sulla scoperta e la natura del mondo microbico; sulla morfologia e struttura della cellula procariotica e sui meccanismi fisiologici e i fattori ambientali che interagiscono e influenzano la crescita microbica. Lo studente apprenderà aspetti relativi all'uso di strumenti matematici per lo studio dello sviluppo delle popolazioni microbiche e competenze relative agli aspetti metabolici principali e di interesse ambientale: metabolismo batterico, Il ruolo dell’ATP, Il ruolo del potere riducente, Il ruolo dei precursori metabolici. Infine, le conoscenze dello studente saranno completate con lo studio dei principali gruppi batterici di interesse specifico, nrll'ambito dei cicli biogeochimici e nell'ambito delle matrici ambientali. Modalità di erogazione dell’insegnamento tradizionale Testi consigliati, materiale didattico di consultazione * Ore: 37 Baggi, G., N. Pacini e C. Sorlini. Microbiologia Generale ed Agraria. Milano: Città Studi Edizioni. (1994). La codifica d’Ateneo dell’insegnamento può essere richiesta telefonicamente o via e-mail alla dott.ssa Valeria Gentile (c/o Segreteria Didattica di Facoltà, tel. 0881/589301, e-mail: [email protected]). Madigan, M.T., Martinko, J.M. & Parker, J. (2003) Biologia dei Microrganismi. Casa Editrice Ambrosiana, Milano. Perry et al. Microbiologia, Zanichelli, Bologna. Appunti presi autonomamente a lezione. Materiale didattico fornito a lezione dal docente, su specifici argomenti. Strumenti e attività a supporto della didattica Le lezioni vengono svolte con il supporto della videoproiezione. Le esercitazioni vengono svolte utilizzando materiali e strumentazioni di laboratorio. Modalità e criteri di verifica dell’apprendimento Prova orale (* vedi esempi) Altre informazioni reperibili sul sito web Orari delle lezioni ed eventuali spostamenti;orari di ricevimento del docente; calendario degli esami; indirizzo di posta elettronica del docente, curriculum del docente. Programma dettagliato dell’insegnamento, materiali e metodi didattici: - Gli inizi della microbiologia - La scoperta del mondo microbico – La controversia sulla generazione spontanea – La scoperta del ruolo dei microrganismi nella trasformazione della sostanza organica - La natura del mondo microbico - Procarioti e cenni sugli Eucarioti - Morfologia della cellula batterica: - Strutture di superficie: la capsula, la parete cellulare, la membrana citoplasmatica. - Strutture intracitoplasmatiche: il nucleo, i plasmidi, i ribosomi, i materiali di riserva. - Appendici batteriche: i fagelli, i pili. - La spora batterica: formazione dell’endospora - Attivazione della germinazione ed esocrescita dell’endospora – - L’osservazione microscopica dei microrganismi: - Microscopia ottica: il microscopio in campo luminoso, il microscopio in campo scuro, il - microscopio a contrasto di fase. - Microscopia elettronica: il microscopio elettronico a trasmissione (TEM), il microscopio elettronico - a scansione (SEM). - Esame a fresco. Esame su preparati colorati. Colorazioni semplici. Colorazioni differenziali. - Colorazione di Gram. Colorazione di Ziehl-Neelsen per gli acido-resistenti. Colorazione delle - spore. Colorazione dei flagelli. - La crescita batterica - Natura matematica ed espressione della crescita – Concetto di energia di mantenimento – La curva - di crescita – La misurazione della crescita – Fattori che influenzano la crescita batterica: - concentrazione di nutrienti, concentrazione dei soluti, temperatura, ossigeno, pH. – Coltura in - continuo. - Metabolismo batterico: - Il ruolo dell’ATP – Il ruolo del potere riducente – Il ruolo dei precursori metabolici – Meccanismi di generazione - dell’ATP: fosforilazione a livello del substrato, generazione per trasporto di elettroni, . – I batteri aerobi eterotrofi, la - - formazione dell’acido piruvico, l’utilizzazione dell’acido piruvico nei batteri aerobi – Reazioni energetiche dei chemioeterotrofi anaerobi, respirazione anaerobica, fermentazione – La fotosintesi – L’assimilazione dell’azoto. Principi di tassonomia microbica Principali gruppi batterici di interesse specifico: Gli eubatteri Gram-negativi aerobi, Pseudomonadali, gruppo Rhizobium, gruppo Azotobacter – I batteri acetici. Gli eubatteri Gram negativi aerobi/anaerobi facoltativi: gli enterobatteri – Gli eubatteri Gram-positivi sporigeni – Gli eubatteri Gram-positivi fermentanti: Staphylococcus; I batteri lattici. I cicli biogeochimici Ciclo del carbonio e metanogenesi. Ciclo dell'azoto. Ciclo dello zolfo. Interazioni piante - microrganismi. Genetica batterica Cenni su: Il genoma batterico – Le mutazioni e la dinamica di popolazione – La trasformazione – La coniugazione – La trasduzione – I principali gruppi di plasmidi – Il concetto della ricombinazione. I lieviti (cenni) University of Foggia Department of the Sciences of Agriculture, Food Environment AiQ-CdS SAFE Bachelor Degree Programme Academic Year: 2015/2016 Subject title: Environmental Microbiology Lecturer: prof.ssa Altieri Clelia Academic year 2015-2016 SSD (scientific area) AGR/16 Micronbiologia Agraria CFU (Credits) 5 Programme year III Academic period II Semester (01/03/2015 - 17/06/2016) TEACHING ORGANIZATION: Lectures /seminars Credits 4.7 Hours 45 Practical activities Credits 0.8 Hours 6 Other activities Credits 0 Hours 0 Objectives Within the scientific and technical knowledge that the plant technologist must have to manage crop production, this teaching programme provides useful tools to introduce the fundamental features, useful to understand the characteristics of the organisms composing microbial world and to know the role they play in our environment Expected learning results The student must know features of microbial biology, procariotics and eucariotics carachteristics and their impact on environment also in geo-chemical cycles. Textbooks Baggi, G., N. Pacini e C. Sorlini. Microbiologia Generale ed Agraria. Milano: Città Studi Edizioni. (1994). Madigan, M.T., Martinko, J.M. & Parker, J. (2003) Biologia dei Microrganismi. Casa Editrice Ambrosiana, Milano. Perry et al. Microbiologia, Zanichelli, Bologna. Mode of delivery of teaching (traditional, at a distance, e-learning..) traditional Examination method Oral Teaching programme (summary): General microbial biology. Procariotics. Eucariotics. Geo-chemical cycles. Microbial impact on environment