Conoscenza delle caratteristiche strutturali e delle funzioni biochimiche e fisiologiche delle cellule eucariotiche animali e vegetali.

Il corso è articolato in lezioni frontali durante le quali sarà fornita allo studente una visione completa delle caratteristiche morfo-funzionali della cellula procariotica. Sarà altresì fornito un quadro generale sul ruolo svolto dai microrganismi nel funzionamento dei cicli biogeochimici degli elementi e saranno illustrate le relazioni tra microrganismi, organismi macroscopici e cambiamenti climatici.

Gli obiettivi formativi del corso prevedono l'acquisizione delle conoscenze di base sulla struttura e sul metabolismo dei Procarioti. Queste competenze saranno funzionali alla comprensione dell'impatto dei cambiamenti climatici globali sulla diversità microbica, sulle interazioni con gli altri organismi viventi e sul funzionamento dei cicli biogeochimici. 

Il docente conduce lezioni frontali fornendo materiale didattico di supporto all’intero contenuto del corso (slides, dispense, reviews di approfondimento)

Prova orale mirata ad accertare, in misura proporzionale: l'acqusizione delle conoscenze teoriche previste dal programma (60%) ; della capacità di applicare le conoscenze acquisite (20%); dell’autonomia di giudizio (10%); delle abilità comunicative (10%).

La storia della Terra e il mondo dei microrganismi. I Procarioti. La cellula procariotica. I phyla di Bacteria ed Archaea. La morfologia delle cellule batteriche. I rivestimenti esterni delle cellule procariotiche. Il citoplasma e i corpi di inclusione. Proprietà caratteristiche degli Archaea. La diversità degli Archea. Le appendici esterne. Flagelli e pili. Il genoma dei procarioti. La trasmissione dell’informazione genetica. Il trasferimento genico orizzontale. La crescita e l’adattamento dei microrganismi in ambienti naturali. La crescita microbica in laboratorio ed in natura.  Analisi della crescita microbica. I biofilm microbici. Il quorum sensing. Esigenze nutrizionali comuni a tutti i microrganismi. La diversità metabolica dei microrganismi. Approvvigionamento di carbonio. Approvvigionamento di nutrienti diversi dal carbonio. Approvvigionamento di energia e di equivalenti riducenti. Metabolismo fermentativo. Metabolismo respiratorio.  Diversità delle fonti organiche di energia. I procarioti fototrofi. I parametri ambientali che condizionano la crescita microbica. La risposta dei microrganismi a variazioni ambientali e disponibilità di nutrienti. Il ruolo dei microrganismi nei cicli biogeochimici degli elementi. Interazioni tra microrganismi e altri organismi. Microrganismi e cambiamenti climatici. Ruolo dei microrganismi sul cambiamento climatico. Impatto dei cambiamenti climatici sulla diversità microbica, sulle comunità e sui processi. Effetti dei cambiamenti climatici sull’interazione tra piante e microrganismi. Microrganismi e cambiamenti climatici in ambienti acquatici e terrestri. Impatto dei cambiamenti climatici sui patogeni e sulla trasmissione delle malattie infettive. Ruolo dei microrganismi nella mitigazione e nell’adattamento ai cambiamenti climatici.

- G.Dehò, E. Galli, Biologia dei microrganismi. Ed. CEA. 

- P. Barbieri, G. Bestetti, E. Galli, D. Zannoni. Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica. Ed. CEA.

- J.A. Parray, S. A. Bandh, N. Shameem. Climate Change and Microbes: Impacts and Vulnerability. Ed. CRC Press/Taylor & Francis