Dipartimento di Biologia Cellulare e Molecolare
Via del Giochetto - Tel. 075-585/3333/3334
Informazioni di ordine generale
La Microbiologia generale è un insegnamento
irrinunciabile del III anno (I semestre). Le lezioni si svolgono presso
il Polo Didattico di Via Z. Faina (v. orario). Le esercitazioni si svolgono
presso il Dipartimento di Biologia Cellulare e Molecolare - Via del Giochetto
- per gruppi di studenti. I turni saranno concordati in sede di lezione
in funzione degli argomenti svolti e della disponibilità del laboratorio.
Ricevimento studenti: dal lunedì al venerdì, ore 12-13, salvo
la contemporanea presenza di altri impegni. E' comunque possibile concordare
incontri per gruppi di studenti in altro orario.
Finalità del corso
Il corso ha la finalità di fornire una
visione generale del mondo microbico, tale da permettere la comprensione
di nozioni basilari della biologia dei microrganismi necessarie per costruire
conoscenze indispensabili per una valutazione critica della letteratura
specialistica, nonché come base propedeutica per altre discipline
e per future applicazioni professionali. Il programma prevede in particolare
approfondimenti nel settore della batteriologia sotto gli aspetti citologico,
biochimico, fisiologico, genetico, immunologico e delle relative tecniche.
Propedeuticità
Il programma contempla riferimenti ad argomenti
trattati sia nelle discipline non biologiche propedeutiche che nelle discipline
biologiche del I anno e nel laboratorio di biologia sperimentale I. Sono
inoltre ritenute indispensabili conoscenze di chimica biologica e fisiologia
cellulare che dovranno essere comunque acquisite durante la preparazione
dell'esame.
Programma
Parte introduttiva
* Organizzazione cellulare degli organismi procariotici.
* Biodiversità dei microrganismi in relazione
agli altri viventi.
Fasi storiche della microbiologia. Organizzazione
dei sistemi biologici. Differenze tra organismi eucariotici e procariotici.
I protisti secondo Haeckel e Whittaker. Protisti superiori, protisti inferiori,
formazioni cellulari rudimentali, formazioni biologiche elementari. I domini
secondo Woese: batteri, archea, eucarioti.
Batteriologia generale
Stuttura ed ultrastruttura della cellula batterica.
Dimensioni, forma e disposizione. composizione chimica. Materiale nucleare
(struttura e biosintesi). Citoplasma ed inclusioni. Membrana citoplasmatica
(modelli molecolari). Parete cellulare (organizzazione molecolare; differenze
tra gram-positivi e gram-negativi). Strutture esterne alla parete cellulare:
ciglia, flagelli, fimbrie, capsula, glicocalice, etc). Protoplasti e sferoplasti.
Spore e sporulazione.
Metabolismo batterico. Enzimi e loro regolazione
(enzimi costitutivi, inducibili e reprimibili).
Processi energetici. Glicolisi. Fosforilazione
ossidativa. Respirazione aerobia. Respirazione anaerobia. Fermentazioni.
Aerobiosi ed anaerobiosi. Confronti tra rese energetiche. Nutrizione. Tipi
nutrizionali: classificazione in base ai nutrienti, alla sorgente di energia,
di carbonio. Metaboliti essenziali e fattori di accrescimento.
Moltiplicazione batterica e fattori che la influenzano.
Ciclo di accrescimento. Parametri di crescita. Colture sincrone. Colture
continue. Diauxia.
Potere patogeno e virulenza (infezione e malattia
infettiva). Fattori di virulenza. Variabilità dei fattori di virulenza.
Le tossine batteriche.
Replicazione degli acidi nucleici nei batteri.
Genotipo e fenotipo. Adattamento fisiologico. Operone lattosio. Selezione
clonale. Test di fluttuazione e replica plating. Modificazioni del fenotipo.
Variazioni genotipiche. Basi molecolari delle mutazioni spontanee ed indotte.
Frequenza di mutazione. Mutanti batterici. Plasmidi. Episomi. Trasposoni.
Fattori F ed R. Fenomeni di ricombinazione: trasformazione, trasduzione,
coniugazione e conversione.
Antibiotico-resistenza.
Nozioni di batteriologia speciale
Il concetto di specie in batteriologia. Criteri
per la classificazione degli organismi procariotici. Ranghi tassonomici.
Identificazione e tassonomia. Tassonomia numerica. Indici di affinità
secondo Sneath e secondo Sokal. Schemi classificativi basati sugli acidi
nucleici, su metodi genetici, su tests sierologici e chemiotassonomici.
Criteri filogenetici nei procarioti.
Nomenclatura batterica. I principali gruppi tassonomici
secondo Bergey.
Tecnica batteriologica
Microscopia. Poteri del microscopio ottico. Impiego
del microscopio in batterioscopia. Teoria della colorazione. Colorazioni
semplici e composte (esempi).
Sterilizzazione: basi teoriche e metodi di applicazione.
Controlli di sterilità.
Terreni di coltura: caratteri generali, requisiti
e classificazione in base allo stato fisico ed alle funzioni. Coltivazione
di batteri aerobi ed anaerobi.
Studio delle colture. Isolamento di colture pure.
Conta batterica totale e vitale.
Rilievo delle più importanti reazioni
biochimiche. Principi di identificazione su base biochimica: metodi miniaturizzati
e computerizzati.
Dose minima letale e dose letale al 50%.
Antibiotici ed antibiogramma. Titolazione microbiologica
degli antibiotici. Concentrazioni minime inibenti e battericide.
Generalità sui virus
I virus. Infezioni virus-cellula ospite. Moltiplicazione
virale. Interferenza virale. Coltivazione dei virus. Batteriofagi. Lisogenesi.
Principi di immunologia
Definizioni e basi cellulari delle risposte immuni.
Antigeni ed anticorpi: caratteri generali e proprietà. Apteni. Anticorpi
bloccanti. Anticorpopoiesi. Struttura e classificazione delle immunoglobuline.
Reazione antigene-anticorpo. Complemento. Immunità naturale ed acquisita.
Sieri e vaccini. Fattori dell'immunità naturale. Immunità
umorale e cellulare.
Fenomeni di ipersensibilità immediata
e ritardata. Tolleranza immunitaria. Reazioni sierologiche: precipitazione
ed immunodiffusione, agglutinazione, agglutinazione indiretta, test di
Coombs, deviazione del complemento, immunofluorescenza, immunoelettroforesi,
metodi immunoenzimatici.
* Argomenti che fanno parte del Corso Integrato di Biologia.
Testi consigliati:
L.M. PRESCOTT et al., Microbiologia, Zanichelli
Ed., Bologna 1995
T.D BROCK et al., Microbiologia, Città
Studi Edizioni, Milano 1996
POLSINELLI et al., Microbiologia, Bollati
Boringhieri , Edizione 1993
A.W. SEELEY et al., Laboratorio di Microbiologia,
Zanichelli Ed., Bologna 1995
Testi integrativi o alternativi:
BOYD, Microbiologia generale, II Ed.,
Medical Books 1992
DAVIS et al. Trattato di Microbiologia,
Piccin 1987
STANIER et al., Il mondo dei microrganismi,
Zanichelli 1988