MICROBIOLOGIA E BIOTECNOLOGIA PER IL DISINQUINAMENTO

Anno accademico 2020/2021 - 3° anno - Curriculum Tossicologia dell'Ambiente e degli Alimenti
Docente: Virginia FUOCHI
Crediti: 6
SSD: MED/07 - Microbiologia e microbiologia clinica
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre:

Obiettivi formativi

Approfondire le conoscenze di ecologia microbica e dei cicli biogeochimici. Conoscere la composizione e il ruolo della popolazione microbica nei diversi habitat naturali. Conoscere i metodi e le strategie in microbiologia ambientale per acquisire capacità di analisi e comprensione dei processi biotecnologici applicati a problematiche ambientali e alla salvaguardia dell'ambiente e di manufatti, con particolare riguardo ai processi biologici di bonifica di acque, sedimenti e suoli contaminati.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali. Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.


Prerequisiti richiesti

Conoscenza della microbiologia generale. E' consigliata la conoscenza, almeno basilare, della lingua inglese.


Frequenza lezioni

La frequenza del corso è obbligatoria. La frequenza si intende acquisita se lo studente ha frequentato almeno il 70% delle ore curriculari previste dalla disciplina. Il Consiglio del CdS delibera sulle modalità organizzative e didattiche riservate agli studenti nelle situazioni descritte nell’art. 27 c. 1, 2 e 3 (studenti lavoratori, studenti atleti, studenti in situazione di difficoltà) del Regolamento Didattico di Ateneo.


Contenuti del corso

Cellula procariotica ed eucariotica: batteri, lieviti, muffe, alghe e protozoi. La diversità metabolica dei microrganismi. Crescita e adattamento dei microrganismi negli ambienti naturali. I cicli degli elementi: azoto, carbonio, ossigeno, ferro, fosforo, zolfo, calcio e manganese. Microrganismi e comparti ambientali: atmosfera e microaerobiologia, idrosfera, suolo, ambienti estremi. Interazioni tra microrganismi e altri organismi. Microrganismi e metalli. Degradazione di composti organici naturali. Degradazione di composti organici di sintesi. Metodi di studio in microbiologia ambientale. Microrganismi geneticamente modificati e biotecnologie ambientali. Biorisanamento di siti contaminati. Microbiologia dei processi di trattamento biologico delle acque di scarico. Compostaggio dei rifiuti organici. Biodeterioramento dei manufatti artistici e biotecnologie per la loro salvaguardia.

 

N.B. Una conoscenza basilare di ogni argomento è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame.


Testi di riferimento

  1. Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica (a cura di Barbieri P., Bestetti G., Galli E., Zannoni D.) – Casa Editrice Ambrosiana.
  2. Environmental Microbiology Third edition ( a cura di Ian L. Pepper, Charles P. Gerba, Terry J. Gentry) - Elsevier
  3. Environmental Microbiology: Fundamentals and Applications Microbial Ecology (a cura di Jean-Claude Bertrand, Pierre Caumette, Philippe Lebaron , Robert Matheron, Philippe Normand, Télesphore Sime-Ngando)- Springer


Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
11° Lezione - Test di ingresso, obiettivi del corso e presentazione del programmaBarbieri e Gerba 
22° Lezione - Il mondo dei microrganismi, concetti fondamentali, ipotesi di Gaia e principali nozioni sugli ecosistemiBarbieri e Gerba 
33° Lezione - Diversità metabolica, crescita dei microrganismi e adattamento negli ambienti naturaliBarbieri e Gerba 
44° Lezione - Elementi e cicli biogeochimici. Cicli degli elementi: Carbonio, Ossigeno e AzotoBarbieri, Gerba e Bertrand 
55° Lezione - Cicli degli elementi: Fosforo, Zolfo, Calcio, Ferro e ManganeseBarbieri, Gerba e Bertrand 
66° Lezione - I diversi comparti ambientali - Atmosfera e AeromicrobiologiaGerba e Bertrand 
77° Lezione - I diversi comparti ambientali - Idrosfera, Litosfera e Ambienti estremi Barbieri, Gerba e Bertrand 
88° Lezione - Interazione tra microrganismi e altri organismiBarbieri e Bertrand 
99° Lezione - Microrganismi e metalliBarbieri e Gerba 
1010° Lezione - Meccanismi di resistenza ai metalli e decontaminazione svolta dai microorganismiBarbieri e Gerba 
1111° Lezione - Degradazione di composti organici e xenobiotici Barbieri 
1212° Lezione - Deterioramento dei manufatti artisticiBarbieri e Gerba 
1313° Lezione - Compostaggio di rifiuti organiciBarbieri, Gerba e Bertrand 
1414° Lezione - Biorisanamento di siti contaminatiBarbieri 
1515° Lezione - Biorisanamento di siti contaminatiBarbieri 
1616° Lezione - Microbiologia dell'acqua e processi di trattamento delle acque di scaricoBarbieri 
1717° Lezione - Microbiologia dell'acqua e processi di trattamento delle acque di scaricoBarbieri 
1818° Lezione - Principi di diritto ambientaleBarbieri 
1919° Lezione - Ambiente e microrganismiBarbieri e Gerba 
2020° Lezione - Ambiente e microrganismiBarbieri e Gerba 
2121° Lezione - Metodi in microbiologia ambientaleBarbieri 

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Tesina (in pdf o ppt) su un argomento a piacere fra quelli sviluppati durante il corso, da inviare mezzo mail (vfuochi@unict.it) almeno una settimana prima dell'esame (30%)

Colloquio orale integrativo sull'argomento a scelta oggetto della tesina e restante programma svolto dal docente (70%)

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

DATE DEGLI APPELLI
Le date di esami sono pubblicate nel sito del Dipartimento di Scienze del Farmaco http://www.dsf.unict.it/sites/default/files/files/ESAMI%20CDL%20SFA(13).pdf


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

1) Caratterizzazione di un sito contaminato

2) Ciclo del Carbonio

3) Degradazione della lignina

4) Cos'è la aeromicrobiologia