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Microbiologia generale
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La microbiologia generale esamina microrganismi come cellule procariotiche ed eucariote, distinguendo batteri da archea per struttura cellulare, parete e membrane lipidiche. Il corso illustra la classificazione filogenetica basata sul gene 16S rRNA, il metabolismo energetico (fotosintesi, respirazione, fermentazione) e le strategie di sopravvivenza in ambienti estremi. Vengono trattati i cicli litici e lisogenici dei virus, l'identificazione fenotipica e genotipica tramite tecniche molecolari e biochimiche, nonché il ruolo ecologico nei processi di simbiosi, nitrificazione e biorisanamento.
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- La microbiologia studia i microrganismi come cellule microscopiche capaci di riprodursi autonomamente, basandosi sui tre pilastri della genetica, fisiologia ed ecologia, e riconosce sei caratteristiche fondamentali delle cellule quali metabolismo, riproduzione, differenziamento, comunicazione, movimento ed evoluzione, distinguendo le cellule vere dai virus che rispondono solo all'evoluzione co-evolvendo con l'ospite.
- I microrganismi svolgono ruoli cruciali nelle simbiosi, nell'agricoltura e nel biorisanamento oltre che nelle malattie; la disciplina si è sviluppata grazie ai microscopi del '600-'700 e distingue le cellule eucariote grandi e complesse da quelle procariotiche semplici prive di organelli membranosi, appartenenti ai domini Batteri e Archea con gli Archea più vicini agli Eucarioti.
- I batteri variano in dimensioni e forme come cocchi, bastoncelli, spirilli e spirochete, mantenendo piccole dimensioni per un alto rapporto superficie/volume; la cellula procariotica contiene nucleoide, ribosomi e spesso una capsula, mentre la parete cellulare conferisce rigidità e protezione osmotica distinguendo batteri Gram positivi a parete spessa da quelli Gram negativi a parete sottile con membrana esterna.
- La colorazione di Gram usa cristal-violetto e safranina per differenziare i batteri, dove il peptidoglicano dei Gram positivi è ricco di acidi teicoici mentre quello dei Gram negativi è sottile nello spazio periplasmatico; la membrana esterna dei Gram negativi contiene lipopolisaccaridi e porine, mentre la sintesi del peptidoglicano utilizza bactoprenolo e il lisozima agisce sui legami β(1,4) specifici.
- Le membrane citoplasmatiche sono barriere selettive prive di steroli nei batteri ma con opanoidi negli Archea, dove i Micoplasmi mancano di parete cellulare; il trasporto attraverso queste membrane avviene per diffusione passiva, facilitata o attiva tramite ATP, mentre la membrana funge anche da sito di generazione energetica e trasduzione dei segnali.
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