BIOTECNOLOGIE MICROBICHE E AGROALIMENTARI

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Gennara Fusco
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DIPARTIMENTO DI AGRICOLTURA, ALIMENTAZIONE E AMBIENTE (Di3A) Corso di laurea magistrale in Biotecnologie agrarie Anno accademico 2016/2017-1 anno BIOTECNOLOGIE MICROBICHE E AGROALIMENTARI 12 CFU - 1

1 DIPARTIMENTO DI AGRICOLTURA, ALIMENTAZIONE E AMBIENTE (Di3A) Corso di laurea magistrale in Biotecnologie agrarie Anno accademico 2016/ anno BIOTECNOLOGIE MICROBICHE E AGROALIMENTARI 12 CFU - 1 semestre Docenti titolari dell'insegnamento DOCENTE NON ANCORA ASSEGNATO - Modulo - AGR/15-6 CFU CINZIA CAGGIA - Modulo - AGR/16-6 CFU ccaggia@unict.it Edificio / Indirizzo: Via Santa Sofia 100, Catania Telefono: Orario ricevimento: tutti i giorni previo appuntamento OBIETTIVI FORMATIVI 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. Possedere adeguate conoscenze per comprendere, condurre e interpretare attività di laboratorio che utilizzano metodologie molecolari in ambito agro-industriale. PREREQUISITI RICHIESTI Biologia dei microrganismi FREQUENZA LEZIONI Consigliata Fortemente consigliata. La frequenza alle lezioni non è obbligatoria per sostenere l esame.

2 CONTENUTI DEL CORSO 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 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 1. Spagna G., (2010)Operazioni Unitarie nell Industria Alimentare; CULC Catania 2. Donadio S. (2008), Biotecnologie Microbiche, CEA 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

3 * Argomenti Riferimenti 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 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 testo di riferimento 1; testo di riferimento 2 * Argomenti Riferimenti testi 1 1. La genetica batterica e le biotecnologie. I microrganismi come fattorie cellulari Esempi di impiego dei microrganismi nelle biotecnologie. Tappe storiche delle acquisizione scientifiche. Le scoperte piu' importanti della storia della microbiologia Definizione di microrganismo. La tassonomia. I 5 Regni degli esseri viventi. La tassonomia numerica e filogenetica. Organismi unicellulari e pluricellulari 4 4. La cellula procariotica ed eucariotica. La cellula batterica. Descrizione delle principali strutture. La coltivazione in laboratorio e le osservazioni al microscopio 5 5. L'albero filogenetico. Lo studio del DNA per la classificazione dei batteri. Il DNA: tecniche di estrazione e di restrizione. Testo 2. Qualsiasi testo di Biologia Qualsiasi testo di Biologia 6 * La duplicazione del DNA, la trascrizione e la traduzione Qualsiasi testo di Biologia 7 7. Il codice genetico e la sua degenerazione. Il DNA come depositario dell'informazione genetica. 8 * L'esperimento di Griffith e la trasformazione batterica 9 * La variabilita' genetica. Le mutazioni. Test di Ames. Test delle fluttuazioni 10 * Replica plating. Mutazioni, mutageni e mutanti. Testo 2 11 * La variablita' genetica. Fenomeni di trasposizione del DNA.

4 12 * Coniugazione, trasformazione e trasduzione nei batteri Regolazione metabolica nei procarioti. Regolazione posttraduzionale. Geni costitutivi e geni induttivi Controllo dell'espressione genica. Gli operoni. L'operone lattosio in Escherichia coli Controllo dell'espressione genica. L'operone triptofano in Escherichia coli I lieviti e il loro impiego nelle biotecnologie Saccharomyces cerevisiae 18 * 24. Omotallismo ed eterotallismo nei lieviti. * 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. MATERIALE DIDATTICO il materiale didattico sarà disponibile su sito: Il docente fornisce il materiale necessario per lo studio degli argomenti trattati attraverso la piattaforma STUDIUM. VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO orale 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.

5 DATE DEGLI APPELLI il calendario d'esame sarà disponibile sul seguente link Vedi calendario degli esami al sito: PROVE IN ITINERE non previste Non previste PROVE DI FINE CORSO non previste Non previste ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI 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 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.

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