Microbiologia 2026/2027

Storia della microbiologia e struttura della cellula (8 ore di lezione)

Introduzione alla microbiologia come disciplina scientifica: principali tappe storiche e contributi fondamentali allo sviluppo della microbiologia moderna. Organizzazione cellulare e molecolare dei microrganismi procarioti ed eucarioti. Struttura e funzione della cellula batterica: membrana citoplasmatica, parete cellulare, capsula, flagelli e appendici cellulari. Organizzazione del materiale genetico nei procarioti. Differenze strutturali e funzionali tra cellule procariotiche ed eucariotiche.

Nutrizione e crescita microbica (8 ore di lezione)

Fabbisogni nutrizionali dei microrganismi e classificazione nutrizionale. Meccanismi di acquisizione dei nutrienti e sistemi di trasporto attraverso la membrana cellulare. Mobilità batterica e chemiotassi. Crescita cellulare e crescita delle popolazioni microbiche. Curve di crescita batterica e loro interpretazione. Influenza dei principali fattori abiotici sulla crescita microbica: temperatura, pH, disponibilità di ossigeno e pressione osmotica.

Metabolismo batterico (8 ore di lezione)

Principi generali del metabolismo microbico: anabolismo e catabolismo. Fonti di energia e classificazione metabolica dei microrganismi. Respirazione aerobica e anaerobica, fermentazioni e fotosintesi batterica. Principali vie metaboliche coinvolte nella produzione di energia. Ruolo ecologico del metabolismo microbico nei cicli biogeochimici e nelle trasformazioni ambientali.

Genetica batterica e regolazione dell’espressione genica (10 ore di lezione)

Organizzazione e replicazione del DNA batterico. Divisione cellulare nei procarioti. Mutazioni spontanee e indotte e loro utilizzo nello studio della genetica microbica. Regolazione dell’espressione genica nei batteri. Plasticità del genoma microbico e importanza evolutiva del trasferimento genico orizzontale mediante trasformazione, coniugazione e trasduzione. Elementi genetici mobili e plasmidi. Meccanismi d’azione degli antibiotici e basi molecolari della resistenza antimicrobica.

Elementi di virologia (6 ore di lezione)

Caratteristiche generali dei virus e dei batteriofagi. Struttura, classificazione e cicli replicativi dei batteriofagi litici e temperati. Interazioni tra batteriofagi e batteri. Applicazioni biotecnologiche dei batteriofagi e cenni alla terapia fagica.

Interazioni tra microrganismi e altri esseri viventi (6 ore di lezione)

Relazioni ecologiche tra microrganismi e ospiti animali o vegetali. Interazioni simbiontiche, commensali e parassitarie. Principali fattori e meccanismi di virulenza microbica. Strategie di colonizzazione e invasione dell’ospite. Elementi fondamentali della risposta immunitaria innata e adattativa nei confronti delle infezioni microbiche.

Evoluzione dei microrganismi (2 ore di lezione)

Principi di evoluzione microbica. Analisi molecolare e studio della filogenesi dei microrganismi. Utilizzo delle sequenze geniche nella classificazione e identificazione microbica. Concetto di diversità microbica ed evoluzione adattativa.

Esercitazioni pratiche di laboratorio (12 ore)

Attività pratiche finalizzate all’acquisizione delle principali tecniche microbiologiche di base. Osservazione microscopica di microrganismi e applicazione della colorazione di Gram. Tecniche di sterilizzazione e lavoro in asepsi. Isolamento e titolazione batterica. Determinazione della crescita microbica. Trasferimento genico orizzontale. Titolazione di batteriofagi. Studio della regolazione genica mediante analisi dell’operone lac attraverso saggio enzimatico della β-galattosidasi.