Scienze Naturali, Scienze dei Sistemi Naturali,
Evoluzione del comportamento animale e dell’uomo

Microorganismi e ambiente

Microorganisms and the environment

Anno accademico 2024/2025

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Programma
• Modalità di insegnamento
• Modalità di verifica dell'apprendimento
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici
• Scheda del corso

Obiettivi formativi

L'insegnamento si propone di fornire delle competenze teoriche e pratiche per esplorare il ruolo dei microorganismi per il funzionamento degli ecosistemi terrestri e marini. Inoltre si scoprirà come valorizzare le proprietà dei microrganismi per il ripristino ambientale (bonifica di suoli e reflui contaminati), per limitare l'uso degli agrofarmaci attravwerso l'impiego dei microbi nella lotta biologica. Inoltre si studieranno i principi dell'ecotossicità e come svolgere test ecotossicologici.

The teaching aims to provide theoretical and practical skills to explore the role of microorganisms in the functioning of terrestrial and marine ecosystems. Furthermore, it will be discovered how to enhance the properties of microorganisms for environmental restoration (remediation of contaminated soil and wastewater), to limit the use of agrochemicals through the use of microbes in biological control. Furthermore, the principles of ecotoxicity and how to carry out ecotoxicological tests will be studied.

Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine dell’insegnamento lo studente saprà:

• Conoscenza delle distribuzione e dei ruoli dei microrganismi negli ambienti terrestri e acquatici.  Basi morfologiche e fisiologiche che permettono ai differenti gruppi di microorganismi di sopravvivere in diffrenti ambienti.
• Metodi per isolare e identificare le comnuità microbiche nei diversi ambienti, e sistemi per la valutazione ecotossicologica di una matrice solida o liquida.
  Criteri per selzionare e ottimizzare la valorizzazione di diversi tipi di microorganismi in diffrenti processi nel biorisanamento di suoli e acque contaminate, nella lotta biologica,  ecc.

.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Nel corso delle esercitazioni lo studente avrà modo di applicare le conoscenze acquisite durante le lezioni frontali.

Autonomia di giudizio

Lo studente sarà in grado di impiegare le basi teoriche e pratiche acquisite per una valutazione autonoma delle strategie di ricerca più opportune nei diversi e quindi di partecipare attivamente ed autonomamente a progetti di monitoraggio e conservazione dei microorganismi e un processi di valorizzazione di risorse microbiche per differenti utilizzi nel settore ambientale

Abilità comunicative

Al termine di questo insegnamento lo studente sarà in grado di comunicare, in contesti sia professionali sia non professionali, i principali argomenti relativi agli organismi trattati.

Capacità di apprendimento

Le conoscenze acquisite rappresentano uno strumento per ulteriori approfondimenti metodologici e di conoscenza finalizzati allo studio della conservazione, monitoraggio e valorizzazione delle risolrse microbiche in ambienti ecologici e applicativi.

At the end of the teaching the student will know: • Knowledge of the distribution and roles of microorganisms in terrestrial and aquatic environments. Morphological and physiological bases that allow different groups of microorganisms to survive in different environments. • Methods for isolating and identifying microbial communities in different environments, and systems for the ecotoxicological evaluation of a solid or liquid matrix. Criteria for selecting and optimizing the valorization of different types of microorganisms in different processes in the bioremediation of contaminated soils and waters, in biological control, etc. . Ability to apply knowledge and understanding During the exercises the student will have the opportunity to apply the knowledge acquired during the lectures. Autonomy of judgment The student will be able to use the theoretical and practical bases acquired for an autonomous evaluation of the most appropriate research strategies in the different and therefore to participate actively and autonomously in projects of monitoring and conservation of microorganisms and a process of valorization of microbial resources for different uses in the environmental sector Communication skills At the end of this teaching the student will be able to communicate, in both professional and non-professional contexts, the main topics related to the organisms covered. Learning skills The knowledge acquired represents a tool for further methodological and knowledge insights aimed at studying the conservation, monitoring and valorization of microbial resources in ecological and applicative environments.

Programma

Richiami alle principali caratteristiche della cellula procariota dal punto di vista morfologico e fisiologico. Distribuzione nei differenti habitat e relativi adattamenti.
Richiami alle caratteristiche morfologiche e strutturali dei talli fungini.
Fisiologia fungina: nutrizione, respirazione e moltiplicazione.
Distribuzione nei differenti habitat e relativi adattamenti.
Richiami alle caratteristiche morfologiche e strutturali dei talli algali.
Fisiologia delle macro- e microalghe. Distribuzione nei differenti habitat e relativi adattamenti.
I microorganismi nelle biotecnologie ambientali: biorisanamento di ambienti contaminati (suoli e acque) e contollo biologico di organismi patogeni o infestanti.
Basi dell'ecotossicologia ambientale e test ecotossicologici
Esercitazioni pratiche circa l’identificazione e l’osservazione microscopica di batteri, lieviti, funghi filamentosi e alghe, isolamento di microorganismi da differenti matrici, allestimento di test ecotossicologici.

References to the main characteristics of the prokaryotic cell from a morphological and physiological point of view. Distribution in different habitats and related adaptations. References to the morphological and structural characteristics of fungal thalli. Fungal physiology: nutrition, respiration and multiplication. Distribution in different habitats and related adaptations. References to the morphological and structural characteristics of algal thalli. Physiology of macro- and microalgae. Distribution in different habitats and related adaptations. Microorganisms in environmental biotechnology: bioremediation of contaminated environments (soil and water) and biological control of pathogenic or infesting organisms. Basics of environmental ecotoxicology and ecotoxicological tests Practical exercises on the identification and microscopic observation of bacteria, yeasts, filamentous fungi and algae, isolation of microorganisms from different matrices, preparation of ecotoxicological tests.

Modalità di insegnamento

L'insegnamento si articola in 56 ore di didattica frontale e 18 ore di esercitazioni, che prevedono una forte componente interattiva tra docente e studenti. Le lezioni sono svolte in presenza. Il voto è espresso in trentesimi

The teaching is divided into 56 hours of classroom teaching and 18 hours of exercises, which include a strong interactive component between the teacher and students. The lessons are held in person. The vote is expressed in thirtieths.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'apprendimento viene verificato attraverso un colloquio orale.

Learning is verified through an oral interview.

Microbiologia sistematica, ambientale, industriale (Wiley, Sherwood,
Woolverton, eds), 2009. McGraw-Hill

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