MICROBIOLOGIA SPECIALE E LABORATORIO CLASSE 5 K

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1 ISTITUTO PROFESSIONALE DI STATO PER L AGRICOLTURA E L AMBIENTE BARONE CARLO DE FRANCESCHI PISTOIA ANNO SCOLASTICO PROGRAMMA di MICROBIOLOGIA SPECIALE E LABORATORIO CLASSE 5 K MARINI CECILIA e SPAMPINATO MARIA LIBRO DI TESTO : Fabio Fanti Biologia, microbiologia e biotecnologie. Microrganismi, ambiente e salute Ed. Zanichelli Fabio Fanti Biologia, microbiologia e biotecnologie. Biotecnologie di controllo sanitario Ed. Zanichelli Abilità Competenze Modulo 1 :LA VARIETA DEI VIVENTI: I MICRORGANISMI E L UOMO Unità 1 Classificazione dei viventi; biomolecole e cellule procariote ed eucariote, autotrofe ed eterotrofe. Metabolismo microbico, con riferimento alla sintesi proteica. Unità2 - Attività patogena dei microrganismi, patogenesi delle malattie infettive, strategie d azione dei microrganismi. Sviluppo dei microrganismi e curva di crescita batterica. Unità 3- La lotta antimicrobica. Concetti base dell'immunologia, self e non self. Sistemi di difesa aspecifici e specifici, naturali e artificiali. Immunità umorale e cellulo-mediata ; risposta primaria e secondaria Unità 4- Gli antibiotici, meccanismo d azione e classificazione, emivita e tossicità selettiva; l antibiotico resistenza; l antibiogramma Unità 5 Quando il sistema immunitario non funziona. Le malattie da immunodeficienza congenita ed acquisita, l AIDS. Il diabete come malattia di origine autoimmune. Allergie(alle proteine del latte) e intolleranze alimentari (al lattosio) Intolleranza al glutine: la celiachia Come ci difendiamo dai microrganismi Conoscere le caratteristiche morfologiche e fisiologiche dei microrganismi con particolare riferimento a quelli di interesse ambientale, agroalimentare e industriale Conoscere la distribuzione dei microrganismi nell ambiente Conoscere vetreria e strumenti di laboratorio Mantenere in condizioni ottimali gli strumenti utilizzati Salvaguardare l'igiene degli ambienti di lavoro e la propria sicurezza Preparazione dei terreni per la coltura di batteri, tecniche di semina( striscio semplice e triplo, spatolamento, infissione, slant, inclusione). Osservazione al microscopio di campioni in vivo e in vitro, con opportuna colorazione; colorazione di Gram Preparazione di un antibiogramma e analisi del meccanismo d azione degli antibiotici. MODULO 2 : MICROBIOLOGIA APPLICATA ALLE PROBLEMATICHE AMBIENTALI I CICLI GEO-BIO-CHIMICI E GLI ECOSISTEMI Unità1 - I cicli della materia (azoto e carbonio); le matrici ambientali: suolo, aria ed acqua. Le trasformazioni della materia in relazione al ruolo dei microrganismi. Unità 2 - Gli ecosistemi : componente biotica ed abiotica, produttori e consumatori. I rapporti tra organismi: commensalismo, simbiosi, competizione, parassitismo, predazione. Le trasformazioni della materia ad opera dei microrganismi Fare analisi di acque,suolo, aria

2 Sviluppare ed esprimere le proprie qualità di relazione, comunicazione, ascolto, Tecnica per prelievi di campioni di acqua e di suolo secondo corretti criteri, per successive analisi chimico-microbiologiche MODULO 3: MICROBIOLOGIA DEL SUOLO Unità 1 -Proprietà chimiche, fisiche e biologiche del terreno. Terreni sabbiosi e argillosi; stratificazione del terreno, profilo ed orizzonti. La pedogenesi: azioni fisico-meccaniche, chimiche e biologiche. Unità 2- Microbiologia del suolo: il suolo, un mondo vivente. I microrganismi del suolo, la criptosfera. I batteri azotofissatori simbionti e non, azotofissazione, nitrificazione e denitrificazione. Le micorrize. Unità 3-.Immissione di inquinanti nel suolo, il fattore antropico I microrganismi nel suolo Fare analisi di acque,suolo,aria Sviluppare ed esprimere le proprie qualità di relazione, comunicazione, ascolto, Applicare le normative che disciplinano i processi dei servizi, con riferimento alla riservatezza, alla sicurezza e alla salute sui luoghi di vita e di lavoro, alla tutela e alla valorizzazione dell ambiente e del territorio. Specificare il ruolo della microbiologia nel riconoscimento degli organismi che possono partecipare alle attività umane. Preparazione di materiale e terreni per lo studio dei microrganismi del suolo Campionamento del suolo e riconoscimento dei microrganismi: ricerca di microrganismi a 10 e 40 cm, in aerobiosi e anaerobiosi (uso della giara) Ricerca dei batteri cellulosolitici e dei clostridi Laboratorio sull uso dei probiotici in agricoltura (Piano lauree scientifiche UNIFI)

3 MODULO 4: MICROBIOLOGIA DELL ACQUA Unità 1 - Caratteristiche fisiche,chimiche e biologiche dell acqua. Ciclo dell acqua e distribuzione nell idrosfera. Unità 2 - Requisiti delle acque in rapporto agli usi: uso agrario, civile ed industriale. Fonti di approvvigionamento di acqua potabile: acque di sorgente, acque di falda, acque superficiali. Caratteristiche fisiche, chimiche e microbiologiche delle acque potabili, da bere, minerali. I microrganismi indicatori della qualità dell'acqua. Controllo microbiologico delle acque, direttive legislative, parametri e metodologia. Fonti di inquinamento delle acque e natura delle sostanze inquinanti ; inquinamento biodegradabile e non biodegradabile,. Unità 3 Generalità sui trattamenti di depurazione delle acque reflue. Trattamenti primari, secondari e terziari. Trattamenti aerobi ed anaerobi. Fitodepurazione I microrganismi nelle acque Fare analisi di acque,suolo, aria Rilevare e valorizzare l azione delle entità biologiche nei processi trasformativi. Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Saper gestire la propria salute anche in relazione a quanto offerto oggi dalle biotecnologie Sviluppare ed esprimere le proprie qualità di relazione, comunicazione, ascolto, Applicare le normative che disciplinano i processi dei servizi, con riferimento alla riservatezza, alla sicurezza e alla salute sui luoghi di vita e di lavoro, alla tutela e alla valorizzazione dell ambiente e del territorio Campionamento delle acque di varia sorgente, analisi microbiologica Determinazione della carica batterica totale, tellurica e mesofila con la tecnica dell inclusione Ricerca degli indicatori della qualità microbiologica dell acqua con il metodo delle membrane filtranti Semine su terreni selettivi per la ricerca dei coliformi, di E. coli, clostridi e di muffe MODULO 5 : MICROBIOLOGIA DELL ARIA Unità 1 - Caratteri generali dell atmosfera. Composizione e struttura dell atmosfera. Sorgenti delle emissioni gassose: sorgenti biologiche, geochimiche, atmosferiche, locali, differenze tra atmosfera primordiale ed attuale. Unità 2- Controllo microbiologico dell aria per campionamento passivo (IMA) e attivo (SAS). Microrganismi patogeni nell aria. Unità 3 - L inquinamento atmosferico: le sostanze inquinanti maggiormente presenti nell aria. Fonti di inquinamento. Effetti sull uomo e sull ambiente. Le piogge acide. L effetto serra. Il buco dell ozono I microrganismi nell aria Fare analisi di acque,suolo,aria

4 Correlare la conoscenza storica generale agli sviluppi delle scienze, delle tecnologie e delle tecniche negli specifici campi professionali di riferimento. Sviluppare ed esprimere le proprie qualità di relazione, comunicazione, ascolto, Applicare le normative che disciplinano i processi dei servizi, con riferimento alla riservatezza, alla sicurezza e alla salute sui luoghi di vita e di lavoro, alla tutela e alla valorizzazione dell ambiente e del territorio. Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare dati. Specificare il ruolo della microbiologia nel riconoscimento degli organismi che possono partecipare alle attività umane. Specificare il ruolo delle biotecnologie tradizionali e innovative, quali strumento di progresso e benessere Campionamento passivo dell aria e di superfici contaminate. La docente : prof.ssa Cecilia Marini Pistoia, 4 giugno 2018

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