BIOTECNOLOGIE MICROBICHE E AGROALIMENTARI

Anno accademico 2016/2017 - 1° anno
Docenti
  • BIOPROCESSI: Docente non ancora assegnato
  • GENETICA DEI MICRORGANISMI: Cinzia Caggia
Crediti: 12
SSD
  • AGR/15 - Scienze e tecnologie alimentari
  • AGR/16 - Microbiologia agraria
Organizzazione didattica: 300 ore d'impegno totale, 237 di studio individuale, 63 di lezione frontale
Semestre:

Obiettivi formativi

  • BIOPROCESSI

    Il corso fornisce le conoscenze generali ed applicative sulle biotecnologie ed in particolare sulle fermentazioni (parte A) e sull’enzimologia (parte B) impiegate nei bioprocessi di produzione di alimenti, bevande e ingredienti alimentari.

    Lo studente alla fine del corso dovrà essere in grado di applicare, controllare, ottimizzare l’uso delle biotecnologie alimentari.

  • GENETICA DEI MICRORGANISMI

    Possedere adeguate conoscenze per comprendere, condurre e interpretare attività di laboratorio che utilizzano metodologie molecolari in ambito agro-industriale.


Prerequisiti richiesti

  • GENETICA DEI MICRORGANISMI

    Biologia dei microrganismi


Frequenza lezioni

  • BIOPROCESSI

    Consigliata

  • GENETICA DEI MICRORGANISMI

    Fortemente consigliata. La frequenza alle lezioni non è obbligatoria per sostenere l’esame.


Contenuti del corso

  • BIOPROCESSI

    Il corso prevede l’acquisizione di conoscenze e competenze, relativamente alla:

    Fermentazione (parte A)

    a. Fondamenti di fermentazione

    b. Aspetti cinetici: cinetica microbica, di consumo dei substrati e di formazione dei prodotti, modalità di fementazione (in discontinuo, semicontinuo e continuo)

    c. Applicazioni

    Enzimologia (parte B)

    a. Fondamenti di enzimologia

    b. Cinetica ed effetti ambientali sulle attività enzimatiche

    c. Tecnologie enzimatiche (produzione, purificazione ed immobilizzazione)

    d. Applicazioni

  • GENETICA DEI MICRORGANISMI

    Concetti di base della genetica batterica e studio degli effetti dell'applicazione dell'ingegneria genetica batterica sullo sviluppo delle biotecnologie agro-alimentari.


Testi di riferimento

  • BIOPROCESSI

    1. Spagna G., (2010)Operazioni Unitarie nell’Industria Alimentare; CULC Catania

    2. Donadio S. (2008), Biotecnologie Microbiche, CEA

  • GENETICA DEI MICRORGANISMI

    Testo 1 Brock – Biologia dei Microrganismi – Ed CEA

    Testo 2 Glick BR, Pasternak JJ. - Biotecnologia Molecolare- Principi e applicazioni del DNA ricombinante- Ed Zanichelli

    Testo 3 Donadio S, Marino G. Biotecnologie Microbiche – Ed CEA

    Testo 4. Manzoni M, Microbiologia Industriale – Ed. CEA


Programmazione del corso

BIOPROCESSI
 *ArgomentiRiferimenti testi
1*Fermentazione (parte A) 1. Fondamenti di fermentazione 2. Aspetti cinetici: cinetica microbica, di consumo dei substrati e di formazione dei prodotti, modalità di fementazione (in discontinuo, semicontinuo e continuo) 3. Applicazioni testo di riferimento 1; testo di riferimento 2 
2*Enzimologia (parte B) 1. Fondamenti di enzimologia 2. Cinetica ed effetti ambientali sulle attività enzimatiche 3. Tecnologie enzimatiche (produzione, purificazione ed immobilizzazione) 4. Applicazioni testo di riferimento 1; testo di riferimento 2 
GENETICA DEI MICRORGANISMI
 *ArgomentiRiferimenti testi
1 1. La genetica batterica e le biotecnologie. I microrganismi come fattorie cellulari.Materiale fornito dal docente Testo 1  
2 2. Esempi di impiego dei microrganismi nelle biotecnologie. Tappe storiche delle acquisizione scientifiche. Le scoperte piu' importanti della storia della microbiologia.Materiale fornito dal docente Testo 2 
3 3. Definizione di microrganismo. La tassonomia. I 5 Regni degli esseri viventi. La tassonomia numerica e filogenetica. Organismi unicellulari e pluricellulariMateriale fornito dal docente. Qualsiasi testo di Biologia Generale 
4 4. La cellula procariotica ed eucariotica. La cellula batterica. Descrizione delle principali strutture. La coltivazione in laboratorio e le osservazioni al microscopioMateriale fornito dal docente Qualsiasi testo di Biologia Generale 
5 5. L'albero filogenetico. Lo studio del DNA per la classificazione dei batteri. Il DNA: tecniche di estrazione e di restrizione.Materiale fornito dal docente 
6*La duplicazione del DNA, la trascrizione e la traduzioneQualsiasi testo di Biologia Generale 
7 7. Il codice genetico e la sua degenerazione. Il DNA come depositario dell'informazione genetica. Materiale fornito dal docente Testo 1 
8*L'esperimento di Griffith e la trasformazione battericaMateriale fornito dal docente 
9*La variabilita' genetica. Le mutazioni. Test di Ames. Test delle fluttuazioniMateriale fornito dal docente 
10*Replica plating. Mutazioni, mutageni e mutanti.Materiale fornito dal docente Testo 2 
11*La variablita' genetica. Fenomeni di trasposizione del DNA.Materiale fornito dal docente 
12*Coniugazione, trasformazione e trasduzione nei batteri.Materiale fornito dal docente Testo 1 
13 19. Regolazione metabolica nei procarioti. Regolazione post-traduzionale. Geni costitutivi e geni induttivi.Materiale fornito dal docente Testo 1 
14 20. Controllo dell'espressione genica. Gli operoni. L'operone lattosio in Escherichia coli.Materiale fornito dal docente Testo 1 
15 21. Controllo dell'espressione genica. L'operone triptofano in Escherichia coli.Materiale fornito dal docente Testo 1 
16 22. I lieviti e il loro impiego nelle biotecnologieMateriale fornito dal docente Testo 1 
17 23. Saccharomyces cerevisiaeMateriale fornito dal docente Testo 1 
18*24. Omotallismo ed eterotallismo nei lieviti. Materiale fornito dal docente Testo 1 
* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

  • BIOPROCESSI

    orale

  • GENETICA DEI MICRORGANISMI

    L’esame consiste in una prova orale sui principali meccanismi di ingegneria genetica. Il colloquio orale è individuale e prevede la verifica della capacità di ragionamento e di collegamento tra le conoscenze acquisite attraverso i due moduli.


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

  • BIOPROCESSI

    La prova di esame si baserà su l'esposizione e presentazione power point di un caso studio scelto a cura dello studente e su quesiti orali volti ad accertare la conoscenza sul programma svolto

  • GENETICA DEI MICRORGANISMI

    L’esame consiste in una prova orale sui principali meccanismi di ingegneria genetica. Il colloquio orale è individuale e prevede la verifica della capacità di ragionamento e di collegamento tra le conoscenze acquisite attraverso i due moduli.