Programma consuntivo

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1 ITC I.T.C.S. PRIMO LEVI BOLLATE PROCEDURA di SISTEMA di GESTIONE PER LA QUALITÀ Programma consuntivo Mod 7051 REV.00 PROGRAMMA CONSUNTIVO a.s MATERIA Microbiologia, igiene e laboratorio CLASSE 5 Bio3 (E/F) DOCENTI Michele Segreto Massimo Cozzi ORE DI LEZIONE 5 (4) Il programma di microbiologia della classe quinta dell indirizzo biologico ha la finalità di completare le conoscenze degli studenti sui processi vitali svolti dai microrganismi negli aspetti metabolici e genetici e sulla varietà dei microrganismi, attraverso l esame dei principali generi batterici e lo studio dei virus. E' stata inoltre terminata la consegna delle tecniche microbiologiche relativamente all identificazione dei microrganismi, all importanza diagnostica del loro rilevamento e ai metodi di controllo basati sull azione dei farmaci antimicrobici, sia a fini terapeutici per l individuazione dei ceppi resistenti, sia a fini farmacologici per l individuazione delle dosi terapeutiche. Per ciò che concerne invece l importanza pratica dei microrganismi si sono evidenziate le problematiche legate alla patogenicità microbica, mentre si sono fatti solo brevi cenni al ruolo dei microrganismi nei cicli della materia e nelle produzioni. La partecipazione inoltre al progetto Relay (vedasi POF dell Istituto) ha permesso agli studenti di sperimentare le più recenti tecniche della Biologia molecolare e il ruolo dei microrganismi nella ricerca biologica. OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO I principali obiettivi di apprendimento del quinto anno di corso sono i seguenti: riconoscere caratteristiche e limiti dei farmaci antimicrobici classificare i farmaci antimicrobici in base al meccanismo d azione eseguire test di sensibilità ai farmaci antimicrobici e prove per la determinazione della MIC e dell MCB di antibiotici su ceppi test leggere e interpretare i risultati analitici descrivere strutture e processi del sistema genetico, correlandoli alle rispettive funzioni identificare le specificità del sistema genetico dei procarioti individuare il contributo fornito dai microrganismi allo sviluppo delle tecniche di ingegneria genetica individuare e descrivere le peculiarità dei processi metabolici realizzati dai microrganismi nell ambito dell unitarietà biologica dei viventi descrivere i metodi per riconoscere i caratteri biochimici dei microrganismi correlare le proprietà dei batteri alla possibilità di identificare gruppi, generi e specie evidenziare i criteri di classificazione dei batteri e conoscere i caratteri dei seguenti taxa: Enterobacteriaceae, Streptococcus, Staphylococcus

2 utilizzare le principali procedure operative di campionamento, numerazione, isolamento, identificazione di gruppi metabolici e sierologici e specie batteriche riconoscere il ruolo dei microrganismi nelle produzioni biotecnologiche e nei cicli della materia descrivere le caratteristiche strutturali e i cicli vitali dei virus descrivere le caratteristiche strutturali e i cicli vitali dei funghi descrivere le caratteristiche strutturali e i cicli vitali dei protozoi riconoscere i principali caratteri che rendono patogeni i microrganismi individuare le strutture e i processi alla base delle malattie infettive evidenziare i metodi di prevenzione delle malattie infettive CONTENUTI I contenuti sono articolati in moduli didattici comprensivi degli aspetti teorici e delle tecniche operative 1 Modulo didattico:i FARMACI AD ATTIVITA ANTIMICROBICA Caratteristiche e limiti dei farmaci antimicrobici, Test di sensibilità agli antibiotici (Antibiogramma), classi di farmaci, meccanismi d azione di antibiotici secondo il metodo di Kirby Bauer, su ceppi Gram+ e e sulfamidici Gram Farmacoresistenza dei microrganismi: aspetti Determinazione, mediante diluizione, della MIC e genetici e biochimici della MCB della gentamicina su ceppi Gram+ e Microrganismi produttori di antibiotici, cenni al Gramprocesso di produzione 2 Modulo didattico: Il SISTEMA GENETICO DEI MICRORGANISMI Strutture e funzioni del sistema genetico Espressione dei geni in procarioti ed eucarioti: codice genetico e processo della sintesi proteica Regolazione dell espressione dei geni nei procarioti: Uso della tecnologia del DNA ricombinante per modello dell operone lattosio e dell operone creare un ceppo batterico fluorescente ( in triptofano collaborazione con IFOM, nell ambito del Progetto Ricombinazione genetica nei procarioti: Relay) trasformazione, coniugazione, trasduzione Basi molecolari delle mutazioni, agenti mutageni. Tecniche di ingegneria genetica: enzimi di restrizione e frammentazione del DNA, vettori di clonaggio e clonaggio genico

3 3 Modulo didattico: I CARATTERI BIOCHIMICI DEI MICRORGANISMI Caratteristiche del metabolismo microbico e rimando al programma di biochimica per gli aspetti di unitarietà: attività enzimatica, energetica cellulare, regolazione metabolica Vie del metabolismo energetico nei microrganismi: respirazione aerobica e catabolismo dei carboidrati, catabolismo aerobico di proteine e lipidi, principali fermentazioni secondo la via di Embden Meyerhof con riferimento in particolare alla fermentazione alcolica e omolattica, via del pentosofosfato e fermentazione eterolattica, ossidazione di composti inorganici, respirazione anaerobica, fotosintesi ossigenica e anossigenica Vie anaboliche e costruzione delle strutture cellulari: fissazione biologica dell azoto Caratteri biochimici dei microrganismi e loro applicazioni: in ecologia (cenni ai cicli della materia), nelle biotecnologie(cenni alle produzioni alimentari e chimico farmaceutiche), nella classificazione e identificazione batterica (metodi e caratteri della classificazione batterica, caratteri dei seguenti taxa: Enterobacteriaceae, Streptococcus, Staphylococcus, fasi e metodi di identificazione, chiavi dicotomiche e tavole diagnostiche) 4 Modulo didattico: I VIRUS Scoperta dei virus e caratteristiche generali Struttura e composizione chimica:genoma a DNA e a RNA, capside, pericapside Ciclo riproduttivo: adsorbimento, penetrazione, replicazione, maturazione, rilascio Risposta delle cellule all infezione virale: enzimi di restrizione nei batteri, interferoni nei mammiferi Lisogenia, latenza, trasformazione Cenni ai criteri di classificazione dei virus Metodi di coltivazione 5 Modulo didattico: I FUNGHI Caratteristiche generali

4 Struttura dei funghi: ife, miceli, sporangi Ciclo riproduttivo: cenni Le micosi Classificazione dei principali phylum fungini 6 Modulo didattico: I PROTOZOI Caratteristiche generali Struttura delle cellule protozoarie Ciclo riproduttivo: cenni Le principali malattie protozoarie Classificazione dei principali phylum 7 Modulo didattico: LA PATOGENICITA MICROBICA Modelli di simbiosi: commensalismo, mutualismo, parassitismo, flora normale del corpo umano Modello della malattia infettiva: l agente eziologico, l ambiente, l ospite Analisi microbiologica di campioni biologici quali Proprietà degli agenti patogeni: invasività, urine con sistemi quali enterotube, oxiferm, api staph tossigenicità e api strept, e gruppi sierologici (classificazione di Modalità di trasmissione delle malattie infettive, loro Lancefield) degli Streptococchi classificazione Misure di prevenzione: vaccini e sieri immuni Approfondimento, da parte di ciascun studente, di una malattia infettiva ad eziologia batterica e di una ad eziologia virale: caratteristiche eziologiche ed epidemiologiche, meccanismi di patogenicità, diagnosi di laboratorio, prevenzione. METODOLOGIA E VERIFICA Ad inizio anno si è proceduto ad una presentazione del programma, per l esposizione e il confronto delle esperienze di stage effettuate dagli studenti durante il periodo estivo, con particolare riferimento alle esperienze in laboratori microbiologici. I moduli e le unità didattiche in cui è articolato il programma si sono sviluppate attraverso fasi di lavoro abbastanza costanti che comprendono lezioni frontali, coinvolgimento degli studenti alla lezione( attraverso esercitazioni, discussioni, brevi interrogazioni), organizzazione dell attività sperimentale, esecuzione delle analisi di laboratorio singolarmente o a gruppi di due, valutazione dei risultati analitici, verifiche sommative, eventuale recupero. Rispetto ad alcune tematiche sono state svolte attività di ricerca bibliografica e approfondimento svolte poi individualmente, con successiva esposizione del lavoro alla classe. Per ciò che concerne la verifica dell apprendimento sono state utilizzate sia prove a carattere formativo, per il controllo dello studio e della comprensione e lo sviluppo di capacità, sia prove a carattere sommativo, per la valutazione del grado di preparazione raggiunta. In relazione agli obiettivi della prova di verifica ed anche come esercitazione in funzione degli Esami di Stato sono state adottate tipologie diverse di prove, quali:

5 interrogazioni brevi, colloqui su parti significative di programma, progettazione di piani di lavoro, risoluzione di problemi analitici, quesiti scritti a risposta breve, prove strutturate, trattazione di argomenti, relazioni tecniche. STRUMENTI UTILIZZATI Testo in adozione: M.G.Fiorin Microbiologia, principi e tecniche Zanichelli Manuali, saggi e articoli da riviste scientifiche Laboratorio di microbiologia, protocolli sperimentali, manuali di laboratorio Utilizzo PC Studenti Docenti Bollate, 3 giugno 2010