Microbiologia appunti lez 1 Prof. Antonella Caputo PDF

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Appunti Microbiologia prof. Antonella Caputo, secondo anno Scienze Biologiche, Università di Ferrara...

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MICROBIOLOGIA ANTONELLA CAPUTO Programma del corso: Storia della microbiologia. Postulati di Koch. Generalità sulle cellule procariotiche. Struttura e funzioni dei componenti della cellula batterica: parete cellulare, membrana citoplasmatica, citoplasma e inclusi, ribosoma, nucleoide, flagelli, fimbrie, capsula. La vita dei batteri: nutrizione, metabolismo energetico e biosintesi. Il cromosoma batterico, elementi genetici extra-cromomici e accessori. Replicazione batterica. Fattori che condizionano la crescita batterica. Curva di crescita e titolazione dei batteri. Biofilm e quorum sensing. Sporogenesi e germinazione delle spore. Prodotti extracellulari dei batteri: enzimi e tossine. Genetica batterica (coniugazione, trasformazione e trasduzione). Farmaci antibatterici: meccanismo d’azione e loro impiego. Saggi di sensibilità agli antibiotici. Terreni di coltura e loro impiego. Colorazioni. Principi di diagnostica batterica. Virologia: Caratteristiche generali dei virus e classificazione. Strategie replicative dei virus. Rapporto virus-ospite e patogenesi virale. Accenni sui farmaci antivirali. Metodi di studio dei virus. Colture cellulari, coltivazione dei virus e loro titolazione. Miceti: caratteristiche generali, classificazione e riproduzione; agenti antimicotici. Protozoi: caratteri generali e classificazione. Principi di diagnostica microbiologica. I prioni. Sterilizzazione e disinfezione. Principi di immunologia e vaccini. Attività di laboratorio (1 CFU, 8 ore), di cui 4 ore in classe dedicate alla preparazione e acquisizione di competenze pratiche in ambito microbiologico, e 4 ore di attività pratica in un laboratorio microbiologico. Per tali attività in laboratorio gli studenti saranno suddivisi in gruppi di 35 studenti ciascuno. Le attività di laboratorio includono: sicurezza nel laboratorio di Microbiologia, principi di tecniche asettiche, terreni di coltura, semina e isolamento di popolazioni batteriche su mezzi di coltura solidificati, allestimento di preparati di microrganismi per colorazioni, colorazioni di Gram, osservazione microscopica. Elementi di identificazione batterica su base fenotipica (prove colturali su terreni differenziali) e biochimica. Determinazione di un titolo microbico utilizzando la tecnica di semina di diluizioni scalari di una sospensione batterica per determinare le Unità Formanti Colonie (UFC)/ml. Suscettibilità ad agenti antibiotici (MIC, MBC, antibiogramma). Esame: 50-60 domande con 5 risposte a scelta di cui una corretta. Tempo a disposizione 60-90 minuti. • Valutazione: 18/30 = 60% delle risposte esatte Risposta esatta = 1 punto Risposta errata = - 0,25 punti Risposta nulla = 0 punti Link per accedere al materiale didattico: Materiale del docente: https://drive.google.com/open?id=1V1WWAHG_nwaDtu8ARUXk4AMgZOJPbXmJ Materiale del libro di testo: http://online.universita.zanichelli.it/deho-3ed/ Classe virtuale: https://my.zanichelli.it/uni-classi-virtuali/iscriviti Laboratorio: • Portare camicie • Leggere e portare i protocolli e istruzioni che si trovano nel minisito • Al termine dell’attività sarà richiesto di svolgere una breve relazione e compilare un questionario da inviare per e-mail entro 3-4 giorni

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1)INTRODUZIONE ALLA MICROBIOLOGIA 1.Cosa studia la microbiologia 2.Principali scoperte del mondo microbico che hanno portato allo sviluppo della microbiologia 3.Importanza dello studio dei microrganismi 4.Principali campi di applicazione della microbiologia 1.Cosa studia la microbiologia? È una disciplina in continua evoluzione che studia i microrganismi • Cosa sono i microrganismi? o Cellule viventi procarioti ed eucarioti o Virus, ovvero agenti infettivi subcellulari. Per sopravvivere e propagarsi devono essere ospiti di altri organismi, cellule viventi (eucarioti, procarioti) • Come vivono in natura i microrganismi? In aggregazione, in popolazioni. o Vivono in uno specifico habitat o Le popolazioni microbiche non vivono isolatamente, ma interagiscono tra loro come comunità microbiche. Interazioni tra popolazioni → comunità microbiche o Organismi viventi considerati con le caratteristiche fisicochimiche dell’ambiente costituiscono un ecosistema • Proprietà che caratterizzano e accumunano i microrganismi viventi (procarioti ed eucarioti):

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Procarioti, esempio cellule batteriche, sono più piccoli rispetto agli eucarioti. Si differenziano da quest’ultime anche per il fatto che il genoma è disperso direttamente nel citoplasma della cellula. Non esistono al loro interno il RE, l’apparato del Golgi e i mitocondri, che invece sono presenti in una cellula eucariotica. I ribosomi sono presenti in entrambi i tipi di cellule, poiché essenziali per la sintesi di proteine. Anche se sprovvisti di mitocondri, i procarioti sono caratterizzati da processi metabolici che avvengono nel citoplasma, in cui sono presenti gli enzimi necessari per questi processi. Invece, la fosforilazione ossidativa ha luogo nelle invaginazioni della membrana interna della cellula, a contatto con il citoplasma. Queste invaginazioni sono chiamate mesosomi, nei quali sono contenuti gli enzimi necessari alla fosforilazione. Oltre alla membrana citoplasmatica, il procariote è dotato di parete cellulare, al contrario degli eucarioti. La parete è composta da un polisaccaride complesso, peptidoglicano, e altri elementi.

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Possono essere dotati di flagelli, cioè strutture proteiche contrattili. Eucarioti, possiedono un nucleo, delimitato dal citoplasma, in cui è contenuto il materiale genetico. Sono presenti i mitocondri, essenziali per i processi metabolici (Ciclo di Krebs, fosforilazione ossidativa), che portano alla formazione di energia (ATP). Eucarioti possono non possedere parete esterna alla membrana, oppure avere un rivestimento esterno alla membrana di altra natura rispetto a quello di batteri e cellule vegetali.

Proprietà condivise da tutte le cellule: o Crescita: entrambe crescono interagendo con l’ambiente e assumono da esso i nutrienti, che dopodiché organizzano e ne ricavano energia. L’energia è poi essenziale per riuscire a dividersi e dare origine ad una progenie cellulare. Inoltre, devono essere in grado di eliminare i prodotti di scarto all’esterno. Sia la cellula procariote sia quella eucariotica sono sistemi aperti. o Evoluzione: man mano che le cellule si dividono, si possono evolvere, assumendo nuove proprietà biologiche, che dipendono dal fatto che le informazioni genetiche contenute all’interno delle cellule possono subire mutazioni, che codificano per nuove proprietà più vantaggiose delle precedenti. Proprietà che sono tipiche solo di alcune cellule: o Motilità: capacità di muoversi, per esempio grazie a flagelli o Differenziamento: capacità di trasformazione in forme differenti, a seconda delle condizioni ambientali. esempio: spore Cellula vegetativa: cellula che si divide Cellula differenziata: si genera da una cellula vegetativa. Per esempio, la spora, elemento che si può generare da alcune specie microbiche. Essa diviene forma vegetativa in condizioni ambientali favorevoli, e genera successivamente altre cellule vegetative.

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Comunicazione: interazione tramite sostanze chimiche

Elementi necessari per la riproduzione cellulare, sia di procarioti sia di eucarioti: o Funzione codificante: un’altra caratteristica comune agli organismi viventi è il genoma, il DNA, ovvero l’informazione genetica. Essa è in grado di codificare per dei geni, successivamente trascritti in RNA messaggeri e tradotti in proteine, necessarie per tutte le funzioni della cellula. o Funzione di macchina cellulare: inoltre, sono accumunati da: bisogno di energia (ATP → ADP + Pi), processi metabolici, necessari per generare le macromolecole della cellula, ed enzimi, che catalizzano le reazioni metaboliche.

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