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B016766 - MICROBIOLOGIA GENERALE
Principali informazioni
Lingua Insegnamento
Contenuto del corso
Libri di testo consigliati
Obiettivi Formativi
Prerequisiti
Metodi Didattici
Altre Informazioni
Modalità di verifica apprendimento
Programma del corso
Anno Accademico 2017-18
Coorte 2016 - Laurea Triennale (DM 270/04) in BIOTECNOLOGIE
Anno di corso
Secondo Anno - Primo Semestre
Dipartimento di Afferenza
Medicina Sperimentale e Clinica
Modulo di sola Frequenza di
Settore Scientifico disciplinare
MED/07 - MICROBIOLOGIA E MICROBIOLOGIA CLINICA
Crediti Formativi
6
Ore Didattica
48
Periodo didattico
02/10/2017 ⇒ 30/04/2019
Frequenza Obbligatoria
No
Tipo Valutazione
Giudizio Finale
Contenuto del corso
mostra
Programma del corso
mostra
Docenza
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
Organizzazione cellulare dei microrganismi procarioti.
Meccanismi di trasporto.
Endospore.
Genetica batterica.
Metabolismo.
Colture di microrganismi.
Crescita batterica.
Biofilms batterici.
Esotossine e Endotossine.
Antibiotici e resistenza.
Virus: caratteristiche, replicazione, rapporto con l’ospite.
Antivirali e resistenza.
Batteriofagi.
Funghi, Protozoi, Viroidi e prioni.
Meccanismi di difesa dell’ospite.
Patogenesi delle malattie infettive.
Meccanismi di trasporto.
Endospore.
Genetica batterica.
Metabolismo.
Colture di microrganismi.
Crescita batterica.
Biofilms batterici.
Esotossine e Endotossine.
Antibiotici e resistenza.
Virus: caratteristiche, replicazione, rapporto con l’ospite.
Antivirali e resistenza.
Batteriofagi.
Funghi, Protozoi, Viroidi e prioni.
Meccanismi di difesa dell’ospite.
Patogenesi delle malattie infettive.
Libri di testo consigliati (Cerca nel catalogo della biblioteca)
Prescott LM, Harley JP, Klein DA: Microbiologia ed McGraw-Hill
Brok Biologia dei Microorganismi (Madigan, Martinko, Stahl, Clark, ed. PEARSON)
Brok Biologia dei Microorganismi (Madigan, Martinko, Stahl, Clark, ed. PEARSON)
Obiettivi Formativi
Conoscenza e capacità di comprensione: Tappe storiche e basi della genetica microbica; conoscenze a livello macromolecolare e cellulare, delle cellule eucariotiche e procariotiche, degli agenti virali e agenti infettivi non convenzionali, delle loro strutture ed attività, della loro modificazione e manipolazione geneticanatura dei rapporti microrganismo-ospite, con particolare riguardo ai meccanismi patogenetici di malattie su base infettiva; terapie antibatteriche e antivirali; le possibilità di prevenzione immunitaria.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di comprendere i meccanismi patogenetici delle malattie su base microbica e i meccanismi immunitari in grado di prevenirne la diffusione; capacità di comprendere le basi molecolari delle modificazione e manipolazione genetica dei microrganismi per la ricerca di nuovi farmaci chemioterapici.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di comprendere i meccanismi patogenetici delle malattie su base microbica e i meccanismi immunitari in grado di prevenirne la diffusione; capacità di comprendere le basi molecolari delle modificazione e manipolazione genetica dei microrganismi per la ricerca di nuovi farmaci chemioterapici.
Prerequisiti
Nessuno
Metodi Didattici
Lezioni frontali
Altre Informazioni
Nessuna
Modalità di verifica apprendimento
Prova di verifica scritta con test a risposta multipla
Programma del corso
1- I microorganismi fossili, le stromatoliti e i cianobatteri e l’evoluzione della vita sulla terra. Applicazioni dei microorganismi nelle biotecnologie.
2- I microrganismi. Cosa sono I microorganismi. Storia della microbiologia. Il microscopio rudimentale di A. van Leeuwenhoek. Gli esperimenti di Pasteur. I postulati di Koch. L’esperimento di Ivanowski sul virus del mosaico del tabacco. Caratteristiche principali dei microorganismi e della vita microbica. La cellula batterica. Batteri, Archea, Attinomiceti, funghi, lieviti e Virus.
3- Tecniche microbiologiche. Ottica e colorazioni. Progresso dell’ottica e della fisica e progresso della microbiologia, I microscopi, microscopio ottico, microscopi a contrasto di fase, microscopi a fluorescenza, citofluorimetria , microscopio elettronico, microscopio a scansione confocale. Le colorazioni cellulari, il test di gram.
4- La cellula procariotica, struttura e funzione. I procarioti, la cellula batterica (Dimensioni, organizzazione, forma). La parete batterica, struttura del peptidoglicano, diferenze nella struttura e funzione della parete nei batteri gram+ e gram-. Sintesi della parete batterica in gram+ e gram-. La parete degli Archea.Strati extracellulari, Capsule o glicocalici, Guaine, Strati Mucosi, involucri proteici o strati S, fimbrie. I flagelli, struttura del flagello, movimento nei batteri, chemiotassi. Regolazione della chemiotassi, recettori e sensori, trasduzione del segnale tramite fosforilazione e adattamento per metilazione. Motilita’ per scivolamento. La Spora Batterica struttura e funzione, stadi morfologici della sporificazione.
5- Tecniche microbiologiche. Controllo della crescita microbica. Metodi di sterilizzazione e di inibizione della crescita batterica, pastorizzazione.Terreni di coltura. Isolamento dei microorganismi e preparazione di colture pure. Conservazione dei microorganismi.
6- La crescita Batterica. Metodi di misurazione della crescita batterica. Determinazione della massa e della concentrazione cellulare.Il Ciclo cellulare batterico. Moltiplicazione cellulare. Curva di crescita batterica e calcolo del tempo di generazione. Colture sincrone e colture continue. Fattori ambientali che influenzano la crescita dei microorgansimi, temperatura, pH, acidita’, pressione osmotica.
7- Energetica e metabolismo microbico.Il mondo microbico e la nutrizione microbica.Enzimi, catalisi enzimatica. Microorganismi chemioeterotrofi, chemioautotrofi, chemiolitotrofi. Microorganismi fotoautotrofi, fotoeterotrofi. Catabolismo e anabolismo: Ossido riduzione e composti ad alta energia, le principali vie cataboliche, il trasporto degli elettroni e la forza proton motrice.La glicolisi. La respirazione e i trasportatori di elettroni associati alla membrana. Le fermentazioni.
8- Genetica Batterica. Meccanismi di biodiversità: scambio orizzontale (trasformazione, coniugazione, trasduzione) Principali tipi di plasmidi batterici. Mutazioni e meccanismi di mutazione: trasposoni, sequenze di inserzione L’importanza evolutiva, fisiologica, tassonomica e medica dei fenomeni di trasferimento di materiale genetico fra microorganismi. La regolazione dell’espressione genica nei procarioti. Gli operoni.
9- Antibiotici e resistenza Definizione di antibiotico e chemioterapico e differenze tra azione battericida e batteriostatica.Azione dei principali antibiotici beta-lattamici ed altri antibiotici inibitori della sintesi della parete batterica. Antibiotici inibitori della sintesi proteica (aminoglicosidi), inibitori della sintesi acidi nucleici e antimetabolitiMeccanismi principali della resistenza batterica agli antibioticiPrincipali test di sensibilità agli antibiotici
10- I Virus animali. Struttura dei virus: principali tipi di capside, pericapside e genoma virale (DNA e RNA). Rapporto virus-cellula: ciclo produttivo, abortivo e lisogenico. Fasi della replicazione virale e principali molecole implicate: assorbimento, penetrazione, spoliazione, replicazione, maturazione, gemmazione. Virus oncogeni: differenti tipi di virus oncogeni a DNA e RNA e meccanismi di trasformazione. Cenni alla risposta interferone alle infezioni virali. Rapporto virus-organismo ospite: patogenesi delle infezioni virali (via di trasmissione, infezioni localizzate e sistemiche, modalità di diffusione a distanza, vie di eliminazione). Evoluzione delle infezioni virali: infezioni acute o persistenti (croniche, lente e latenti) e meccanismo di danno della patogenesi virale
11- Variabilità virale Meccanismi con cui i virus variano: mutazioni, deriva antigenica, ricombinazione, riassortimento. Cenni delle interazioni non genetici
12- Farmaci antivirali e resistenze Principali farmaci antivirali e loro struttura. Inibitori di HIV: inibitori della fusione, inibitori nucleosidici e non nucleosidici della trascrittasi inversa, inibitori della proteasi, inibitori dell’integrasi. Inibitori della proteina M2 canale ionico e della neuroamididasi dei virus dell’influena. Altri inibitori utilizzati per altri virus (aciclovir, ribavirina).
13- BatteriofagoStruttura dei principali batteriofagi. Batteriofagi litici e temperati: ciclo replicativo e ruolo della regione immunitaria nel ciclo liso genico del batteriofago lambda. Principale meccanismo di regolazione del ciclo lisogenico
14- Viroidi e Prioni Struttura e raggruppamento viroidi. Principali meccanismi di replicazione dei viroidi. Cenni delle malattie da viroidi. Hepatite Delta. Scoperta e cenni storici dei Prioni. Struttura della proteina prionica. Meccanismo di patogenicità della forma della proteina prionica. Malattie indotte dai prioni negli esseri viventi
15- I Microorganismi Eucarioti Caratteristiche principali e classificazione dei funghi (geofili, antropofili e zoofili). Principali strutture cellulari tipiche dei funghi. Composizione del tallo fungino. Lieviti, funghi filamentosi o muffe e funghi dimorfi. Tipi di riproduzione dei funghi. Principali malattie fungine.
16- Caratteristiche principali e classificazione dei Protozoi. Malaria
17- Rapporti microrganismo-ospite Patogenesi e infezione, mecanismi di patogenesi batterica, virale, fungina, endotossine e esotossine, Comunità microbiche in Biofilm, vita a cellula singola e esempi di strutture multicellulari
18- Meccanismi di difesa dell’ospite: Immunità innata e immunità specifica
19- Principi di epidemiologia, saggi immunologici.
2- I microrganismi. Cosa sono I microorganismi. Storia della microbiologia. Il microscopio rudimentale di A. van Leeuwenhoek. Gli esperimenti di Pasteur. I postulati di Koch. L’esperimento di Ivanowski sul virus del mosaico del tabacco. Caratteristiche principali dei microorganismi e della vita microbica. La cellula batterica. Batteri, Archea, Attinomiceti, funghi, lieviti e Virus.
3- Tecniche microbiologiche. Ottica e colorazioni. Progresso dell’ottica e della fisica e progresso della microbiologia, I microscopi, microscopio ottico, microscopi a contrasto di fase, microscopi a fluorescenza, citofluorimetria , microscopio elettronico, microscopio a scansione confocale. Le colorazioni cellulari, il test di gram.
4- La cellula procariotica, struttura e funzione. I procarioti, la cellula batterica (Dimensioni, organizzazione, forma). La parete batterica, struttura del peptidoglicano, diferenze nella struttura e funzione della parete nei batteri gram+ e gram-. Sintesi della parete batterica in gram+ e gram-. La parete degli Archea.Strati extracellulari, Capsule o glicocalici, Guaine, Strati Mucosi, involucri proteici o strati S, fimbrie. I flagelli, struttura del flagello, movimento nei batteri, chemiotassi. Regolazione della chemiotassi, recettori e sensori, trasduzione del segnale tramite fosforilazione e adattamento per metilazione. Motilita’ per scivolamento. La Spora Batterica struttura e funzione, stadi morfologici della sporificazione.
5- Tecniche microbiologiche. Controllo della crescita microbica. Metodi di sterilizzazione e di inibizione della crescita batterica, pastorizzazione.Terreni di coltura. Isolamento dei microorganismi e preparazione di colture pure. Conservazione dei microorganismi.
6- La crescita Batterica. Metodi di misurazione della crescita batterica. Determinazione della massa e della concentrazione cellulare.Il Ciclo cellulare batterico. Moltiplicazione cellulare. Curva di crescita batterica e calcolo del tempo di generazione. Colture sincrone e colture continue. Fattori ambientali che influenzano la crescita dei microorgansimi, temperatura, pH, acidita’, pressione osmotica.
7- Energetica e metabolismo microbico.Il mondo microbico e la nutrizione microbica.Enzimi, catalisi enzimatica. Microorganismi chemioeterotrofi, chemioautotrofi, chemiolitotrofi. Microorganismi fotoautotrofi, fotoeterotrofi. Catabolismo e anabolismo: Ossido riduzione e composti ad alta energia, le principali vie cataboliche, il trasporto degli elettroni e la forza proton motrice.La glicolisi. La respirazione e i trasportatori di elettroni associati alla membrana. Le fermentazioni.
8- Genetica Batterica. Meccanismi di biodiversità: scambio orizzontale (trasformazione, coniugazione, trasduzione) Principali tipi di plasmidi batterici. Mutazioni e meccanismi di mutazione: trasposoni, sequenze di inserzione L’importanza evolutiva, fisiologica, tassonomica e medica dei fenomeni di trasferimento di materiale genetico fra microorganismi. La regolazione dell’espressione genica nei procarioti. Gli operoni.
9- Antibiotici e resistenza Definizione di antibiotico e chemioterapico e differenze tra azione battericida e batteriostatica.Azione dei principali antibiotici beta-lattamici ed altri antibiotici inibitori della sintesi della parete batterica. Antibiotici inibitori della sintesi proteica (aminoglicosidi), inibitori della sintesi acidi nucleici e antimetabolitiMeccanismi principali della resistenza batterica agli antibioticiPrincipali test di sensibilità agli antibiotici
10- I Virus animali. Struttura dei virus: principali tipi di capside, pericapside e genoma virale (DNA e RNA). Rapporto virus-cellula: ciclo produttivo, abortivo e lisogenico. Fasi della replicazione virale e principali molecole implicate: assorbimento, penetrazione, spoliazione, replicazione, maturazione, gemmazione. Virus oncogeni: differenti tipi di virus oncogeni a DNA e RNA e meccanismi di trasformazione. Cenni alla risposta interferone alle infezioni virali. Rapporto virus-organismo ospite: patogenesi delle infezioni virali (via di trasmissione, infezioni localizzate e sistemiche, modalità di diffusione a distanza, vie di eliminazione). Evoluzione delle infezioni virali: infezioni acute o persistenti (croniche, lente e latenti) e meccanismo di danno della patogenesi virale
11- Variabilità virale Meccanismi con cui i virus variano: mutazioni, deriva antigenica, ricombinazione, riassortimento. Cenni delle interazioni non genetici
12- Farmaci antivirali e resistenze Principali farmaci antivirali e loro struttura. Inibitori di HIV: inibitori della fusione, inibitori nucleosidici e non nucleosidici della trascrittasi inversa, inibitori della proteasi, inibitori dell’integrasi. Inibitori della proteina M2 canale ionico e della neuroamididasi dei virus dell’influena. Altri inibitori utilizzati per altri virus (aciclovir, ribavirina).
13- BatteriofagoStruttura dei principali batteriofagi. Batteriofagi litici e temperati: ciclo replicativo e ruolo della regione immunitaria nel ciclo liso genico del batteriofago lambda. Principale meccanismo di regolazione del ciclo lisogenico
14- Viroidi e Prioni Struttura e raggruppamento viroidi. Principali meccanismi di replicazione dei viroidi. Cenni delle malattie da viroidi. Hepatite Delta. Scoperta e cenni storici dei Prioni. Struttura della proteina prionica. Meccanismo di patogenicità della forma della proteina prionica. Malattie indotte dai prioni negli esseri viventi
15- I Microorganismi Eucarioti Caratteristiche principali e classificazione dei funghi (geofili, antropofili e zoofili). Principali strutture cellulari tipiche dei funghi. Composizione del tallo fungino. Lieviti, funghi filamentosi o muffe e funghi dimorfi. Tipi di riproduzione dei funghi. Principali malattie fungine.
16- Caratteristiche principali e classificazione dei Protozoi. Malaria
17- Rapporti microrganismo-ospite Patogenesi e infezione, mecanismi di patogenesi batterica, virale, fungina, endotossine e esotossine, Comunità microbiche in Biofilm, vita a cellula singola e esempi di strutture multicellulari
18- Meccanismi di difesa dell’ospite: Immunità innata e immunità specifica
19- Principi di epidemiologia, saggi immunologici.