Corso di Microbiologia e Virologia Ordinamento riformato Canale A-Le Corso di Microbiologia (8 crediti) Ordinamento non riformato Martedi 9-11 Giovedi-10-13 possibile anche venerdi 11-13 Aula IV via dei Marsi 78 Modulo di Microbiologia (6+1 CFU): Prof.ssa Bianca Colonna bianca.colonna@uniroma1.it Modulo di Virologia (2 CFU): Prof.ssa Milena Grossi milena.grossi@uniroma1.it

Biologia dei microrganismi Dehò-Galli CEA editrice Nuovo testo più adatto al corso Biologia dei microrganismi Dehò-Galli CEA editrice Alan J.Cann Elementi di virologia molecolare Casa Editrice Ambrosiana

Organizzazione del Corso 6 Ottobre- 17 Dicembre 2015 Lezioni di Microbiologia generale Prof. B. Colonna 6 crediti + 1 esercitazioni Esercitazioni nei giorni 16-20 novembre Esonero Marted1 12 gennaio 2016 Dal 13 Gennaio ore 11.00-13.00 Lezioni di Virologia prof. Milena Grossi aula IV Via dei Marsi Esonero di virologia (verso fine gennaio)

Le lezioni saranno disponibili su: http://elearning2.uniroma1.it Contatti con il docente: Preferibilmente alla fine della lezione

MICROBIOLOGIA come studio dei MiCRORGANISMI organismi in grado di effettuare tutti i processi legati alle funzioni vitali di crescita, di generazione d’energia e di riproduzione indipendentemente dalle altre cellule. MICROBIOLOGIA come Scienza Biologica di BASE MICROBIOLOGIA come Scienza APPLICATA Medicina malattie uomo e animali Agricoltura fertilità del suolo, allevamento Industria produzione di antibiotici, alimenti Ecologia biorisanamento,produzione d’energia

Le cellule hanno una loro identità garantita da un rivestimento : la membrana plasmatica che le isola da un lato e dall’altro permette la comunicazione con l’esterno.

Qualche numero sui microrganismi I batteri sono presenti in 5 x 10 30 cellule l’ammontare di C complessivo presente nei batteri eguaglia quello delle piante contenuto in P e N é 10 volte superiore a quello delle piante Batteri costituiscono la maggior quota di BIOMASSA presente sulla Terra

La comparsa dei Batteri nella classificazione Nel 1866 Haeckel propose il nuovo regno dei Protisti dove si poteva inserire tutto ciò che no rientrava nei classici regni. Nel 1930 l’uso del microscopio permise di differenziare i Protisti in cellule con strutture intracellulari e cellule prive definite procarioti . Un ulteriore scissione avvenne con la separazione dei funghi dai protisti: i procarioti vennero definiti Monera Infine si vide che l’Unità dei procarioti era solo apparente Carl Woese 1990 vide che bisognava suddividere i Procarioti in Bacteria e Archea

I microrganismi vivono in POPOLAZIONI che colonizzano un determinato HABITAT Gli Habitat dei microrganismi sono molto variati compresi gli HABITAT ESTREMI incapaci di sopportare ogni altra forma vivente Raramente le popolazioni sono isolate piuttosto convivono con altre popolazioni assemblate in COMUNITA’ MICROBICHE

Quali sono i principali elementi chimici che costituiscono le macromolecole cellulari??

Chemiotrofi: sfruttano l’energia libera delle reazioni chimiche Fototrofi : Alcuni Batteri ed Archea ricavano energia dalla luce come le piante ed alghe Chemiotrofi: sfruttano l’energia libera delle reazioni chimiche Chemioinorganotrofi (o chemiolitotrofi) utilizzano energia rilasciata da reazioni tra composti inorganici ( ossidazioni di solfuro, ferro ferroso ammonio) ( solo Batteri ed Archea) chemiorganotrofi ricavano energia da composti organici Carbonio - capaci di ridurre CO2 in materiale organico autotrofi - necessitano di molecole organiche eterotrofi Come si classificano i batteri in base alle fonti di energia e di carbonio

Azoto - Molti organismi possono assumere azoto come ammonio per poi inserirlo nei compositi organici - capaci di ridurre ad ammonio altre forme di azoto presente nei nitriti o nitrati Azoto combinato viene gradualmente trasformato in N2 ( azoto molecolare) gas inerte Molti procarioti sono capaci di ridurre N2 ad ammonio ripristinando la disponibilità di azoto combinato per tutti gli organismi viventi. AZOTOFISSAZIONE processo unico dei procarioti

Dagli elementi essenziali alle macromolecole e alle strutture cellulari : costruzione di una cellula

Alcuni dei principali processi che vedono coinvolti i microorganismi

I microrganismi e l’impatto sull’uomo

Microrganismi e produzione di energia Gas naturale o Metano è prodotto dall’attività dei batteri metanogeni BIOGAS come METANO ed ETANOLO I microrganismi fototrofi possono immagazzinare energia luminosa per produrre biomassa che è energia conservata in organismi viventi. La biomassa microbica e molti prodotti di scarto ( domestici, agricoli, animali) possono essere convertiti in BIOGAS in ad opera di particolari gruppi di microrganismi.

Microrganismi ed inquinamento I microrganismi possono essere utilizzati nel trattamento di composti inquinanti processo definito BIORISANAMENTO I microrganismi possono degradare petrolio solventi pesticidi altri componenti tossici sia in situ che dopo aver pervaso il suolo

Biotecnologie Microbiche

relativo alle prime 10 cause di morte negli USA nel 1900 Tasso di mortalità relativo alle prime 10 cause di morte negli USA nel 1900 Le malattie infettive ( in rosso ) costituivano la prima causa di morte

relativo alle prime 10 cause di morte negli USA nel 2000 Tasso di mortalità relativo alle prime 10 cause di morte negli USA nel 2000 Le malattie infettive ( in rosso ) costituiscono un problema minore ( nei paesi industrializzati)

Letteratura consigliata Lezioni/filmati scientifici www.ibioseminars.org. Romanzo : la scoperta delle malattie infettive Romanzo : la vita di A. Yersin, allievo di L. Pasteur e la scoperta di Y.pestis Saggio