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Facoltà di Scienze Agrarie e Alimentari Università degli Studi di Milano
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Industrie agrarie e microbiologia mod.1: microbiologia agraria
Codice: G280CA
Docente:  Francesca Cappitelli
Anno di corso: 
Quadrimestre/semestre: 
CFU: 
Articolazione dei CFU: Lezioni frontali: 5
Esercitazioni in laboratorio: 1
Obiettivi formativi:  Il corso fornisce gli elementi di base riguardanti struttura, fisiologia, biochimica, genetica e funzione dei microrganismi negli ambienti naturali, con particolare riferimento al ruolo che essi svolgono nei cicli biogeochimici degli elementi e nelle simbiosi con altri microrganismi, con piante e animali.
Competenze acquisite:  Si intende inoltre evidenziare il ruolo dei microrganismi rivestono in campi di interesse applicativo nei settori agrari, alimentari e ambientali, in modo che lo studente possa acquisire gli strumenti necessari per una più ampia scelta nel mondo del lavoro.
Sintesi del programma:  Questo modulo fa apprezzare la diversità delle cellule microbiche e come queste interagiscono con il loro ambiente. Esso copre struttura e funzione di un’ampia varietà di microrganismi ed include diverse applicazioni di questi in campo agrario. Alcune lezioni sono dedicate alla comprensione delle tecniche colturali e molecolari per studiare i microrganismi. Questo modulo include attività pratiche svolte in laboratorio.
Programma:  Introduzione al corso Presentazione del programma e delle finalità del corso. Modalità di svolgimento delle esercitazioni di laboratorio e delle prove di esame. Morfologia e citologia dei microrganismi Relazioni filogenetiche tra cellule procariote (Bacteria ed Archea) e cellule eucariote. Morfologia dei batteri. Morfologia, fisiologia, ecologia e tassonomia dei miceti. Struttura della cellula procariota: parete cellulare, strutture esterne alla parete, membrana citoplasmatica, citoplasma, ribosomi, inclusi citoplasmatici, genoma batterico. La spora batterica; struttura e differenziamento. Nutrizione dei microrganismi, crescita e tecniche microbiologiche Esigenze nutrizionali dei microrganismi e tipi nutrizionali. Tecniche colturali. Batteri aerobi, facoltativi, microaerofili, anaerobi obbligati. Tolleranza ed intolleranza all’ossigeno. Crescita microbica: definizione, misurazione, curva di crescita, coltura in continuo; influenza dei fattori ambientali sulla crescita microbica (nutrienti, pH, temperatura, ossigeno ecc.). Controllo dei microrganismi mediante agenti fisici e chimici. Elementi di tecniche di microscopia. Biofilm. Genetica microbica L’informazione genetica nei batteri: cromosoma batterico, plasmidi e trasposoni. Le mutazioni: selezione e identificazione dei mutanti. Trasferimento orizzontale di informazione genica tra i batteri: trasformazione, coniugazione, trasduzione. I batteriofagi: ciclo litico e lisogenia. Regolazione del metabolismo Metabolismo microbico Metabolismo energetico. Le strategie metaboliche dei microrganismi. Respirazione aerobica di composti organici; le ossigenasi nella degradazione dei composti organici. Le applicazioni: produzione di acido acetico, compostaggio e trattamento aerobico di suoli contaminati. Respirazione aerobica dei composti inorganici. Respirazione anaerobica. Le applicazioni in campo: depurazione biologica delle acque, desolfatazione dei monumenti e produzione di metano. Le principali fermentazioni e relativi gruppi fisiologici fermentanti e le applicazioni di interesse industriale. Fotosintesi ossigenica ed anossigenica e gruppi di batteri fotosintetici. Biologia dell’azotofissazione e sue applicazioni. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) Principi di ecologia microbica Cicli biologici degli elementi e principali gruppi microbici coinvolti. Simbiosi tra microrganismi, microrganismi e piante (micorrize, attinorrize e rizobi), tra microrganismi e animali (rumine, intestino). Criteri e metodi per la tassonomia dei batteri Esercitazioni Tecniche di sterilizzazione impiegate in microbiologia. Trapianto, piastramento, conte in piastra, isolamento in coltura pura. Esame al microscopio ottico di preparati a fresco. Estrazione del DNA da coltura pura, gel elettroforesi, amplificazione e sequenziamento.
Prerequisiti:  Conoscenze di biologia generale, chimica generale inorganica e organica, biochimica
Propedeuticità:  Info non disponibile
Materiale didattico:  Per ogni lezione svolta verrà fornita una copia di tutti i lucidi utilizzati. Per eventuali approfondimenti si consigliano i seguenti testi: B. Biavati, C. Sorlini (2007). Microbiologia generale e agraria, editore CEA, Milano J.J. Perry, J. T. Staley, S. Lory (2004). Microbiologia. Zanichelli, Bologna
Modalità d'esame e altre info:  L’esame è strutturato in tre fasi: una prova scritta a metà del corso di un’ora (riguardante la Ia parte del programma); una prova scritta a fine corso (riguardante la IIa parte del programma); una relazione individuale sulle attività svolte nell’ambito delle esercitazioni di laboratorio. Negli appelli successivi gli studenti potranno sostenere anche contemporaneamente le due prove sul programma svolto nella didattica frontale (lezioni).
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Programma di Industrie agrarie e microbiologia mod.1: microbiologia agraria (versione in pdf)
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