Obiettivi Formativi

Ecologia microbica con protezione dell'ambiente marino. Il corso fornirà agli studenti elementi conoscitivi su: la diversità dei microrganismi marini, con particolare riferimento ai procarioti e al loro ruolo nell’ambiente marino; le interazioni di alcune specie microbiche con altri organismi marini; i microbi marini e la salute dell’uomo; l’utilità dei microbi marini nelle biotecnologie. Verranno illustrate le tecniche di campionamento ed i principali metodi di studio, classici e molecolari, dell’Ecologia Microbica Marina. Il corso tratta argomenti relativi alla biologia delle divisioni algali. In particolare sono considerati gli aspetti citologici, anatomici e morfologici distintivi dei vari gruppi di micro e macroalghe. Inoltre saranno prese in esame gli aspetti tassonomici e filogenetici di questi organismi. Le lezioni sono integrate da esercitazioni in laboratorio.

Learning Goals

Microbial ecology with the protection of the marine environment. The course aims to provide basic elements on the following topics: the diversity of marine microorganisms particularly referred to the prokaryotes; the role of microbes in marine environments; the interactions of some microbial species with other marine organisms; marine microbes and human health; the utility of marine microbes in biotechnologies; sampling techniques and the main classical and molecular methods of study in Marine Microbial Ecology. Algae Biology. The course covers topics related to the biology of algal divisions. In particular, the distinctive cytological, anatomical and morphological aspects of the various groups of micro and macroalgae are considered. Furthermore, the taxonomic and phylogenetic aspects of these organisms will be examined. The lessons are supplemented by laboratory exercises

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio

Teaching Methods

Lectures and laboratory exercises

Prerequisiti

Ecologia microbica con protezione dell'ambiente marino. Conoscenze di base di Biologia e Microbiologia Biologia delle alghe Il corso prevede che lo studente sia a conoscenza delle informazioni di base ottenute dai corsi già svolti (Botanica generale, Chimica, etc.).

Prerequisites

Microbial ecology with the protection of the marine environment: Basic elements of Biology and Microbiology Algae Biology: The course provides the student is familiar with the basic information obtained from courses already carried out (Botany, Chemistry, etc.).

Verifiche dell'apprendimento

L’esame consiste in una prova orale

Assessment

The exam is an oral test

Programma del Corso

Ecologia microbica con protezione dell'ambiente marino. Il corso fornirà agli studenti elementi conoscitivi su: la diversità dei microrganismi marini, con particolare riferimento ai procarioti e al loro ruolo nell’ambiente marino; le interazioni di alcune specie microbiche con altri organismi marini; i microbi marini e la salute dell’uomo; l’utilità dei microbi marini nelle biotecnologie. Verranno illustrate le tecniche di campionamento ed i principali metodi di studio, classici e molecolari, dell’Ecologia Microbica Marina. PROGRAMMA ESTESO Introduzione all'Ecologia microbica marina: temi ed obiettivi L'ambiente marino e microrganismi La diversità dei microrganismi Ruolo biogeochimico dei procarioti negli ambienti marini costieri, di transizione e d’estuario, profondi, idrotermali superficiali e profondi -Batteri marini: fototrofi (ossigenici ed anossigenici), azoto fissatori, nitrificanti, denitrificanti, anammox; zolfo e ferro ossidanti, solfato-riduttori, metanogeni e metanotrofi, alofili. -Archea marini: iperalofili, ipertermofili, anammox e metanogeni. Relazioni tra microrganismi ed altri organismi marini: simbiosi, parassitismo, patogenesi Batteri luminescenti marini Microrganismi marini e salute dell’uomo Il monitoraggio dell’ambiente marino Biodeterioramento Microbi marini e Biotecnologie -Metodi di studio in ecologia microbica marina Tecniche di campionamento, Microscopia ottica e ad epifluorescenza, Metodi classici di coltivazione e di identificazione, Metodi molecolari per lo studio delle comunità procariotiche. Biologia delle alghe Il corso tratta argomenti relativi alla biologia delle divisioni algali. In particolare sono considerati gli aspetti citologici, anatomici e morfologici distintivi dei vari gruppi di micro e macroalghe. Inoltre saranno prese in esame gli aspetti tassonomici e filogenetici di questi organismi. Le lezioni sono integrate da esercitazioni in laboratorio. PROGRAMMA ESTESO Introduzione. Cenni sull’inquadramento sistematico degli organismi vegetali marini: fanerogame marine e alghe. Livelli di organizzazione. Concetto di cormo e tallo. Desmoschisi. Tipi di accrescimento: diffuso e localizzato (apicale, intercalare, basale). Modelli di costruzione del tallo: simpodiale, monopodiale, dicotomico. Organizzazione unicellulare: coccoide, flagellata. Organizzazione coloniale: tetrasporale, cenobio, pseudofilamentosa, filamentosa. Organizzazione filamentosa: semplice, ramificata, aplostica, polistica, uniassiale, multiassiale, eterotrichia. Organizzazione parenchimatosa. Organizzazione sifonale. Organizzazione cellulare ed infrastrutturale nelle fanerogame marine: parete cellulare, plastidi, anatomia, strutture riproduttive. Organizzazione cellulare ed infrastrutturale nei vari gruppi algali. Interfaccia con l’ambiente: membrana plasmatica, periplasto, pellicola, teca, frustulo, endoscheletro, lorica, parete cellulare. Plastidi: morfologia e ultrastruttura, pirenoide, sostanze di riserva, pigmenti. Nucleo: morfologia e ultrastruttura, modalità di divisione. Flagello: morfologia e ultrastruttura. Strutture riproduttive. Cicli biologici: aplonte, diplonte, aplo-diplonte. Sistematica dei principali gruppi algali. Gerarchia delle categorie sistematiche.Caratteri tassonomici. Concetto di specie Sistemi di classificazione. Codice di nomenclatura botanica. Principi di classificazione degli organismi vegetali marini. Metodo d’identificazione: uso di chiavi analitiche. Identificazione di rappresentanti dei principali phylum algali.

Course Syllabus

Microbial ecology with the protection of the marine environment. The course aims to provide basic elements on the following topics: the diversity of marine microorganisms particularly referred to the prokaryotes; the role of microbes in marine environments; the interactions of some microbial species with other marine organisms; marine microbes and human health; the utility of marine microbes in biotechnologies; sampling techniques and the main classical and molecular methods of study in Marine Microbial Ecology. Program: Introduction to marine microbial ecology: themes and objectives The marine environment and microorganisms The diversity of microorganisms Biogeochemical role of prokaryotes in different marine environments: coastal, estuarine, transition, deep, shallow and deep-hydrothermal vents Marine Bacteria: halophiles, thermophiles, phototrophs, nitrogen fixers, nitrifying, denitrifying, anammox, sulfur, and iron-oxidizing, sulfate reducing, methanogens and methanotrophs. Archaea: hyperhalophiles, hyperthermophiles, anammox, and methanogens. Relations between microorganisms and other marine organisms: symbiosis, parasitism, pathogenesis Luminescent bacteria Marine organisms and human health Marine environment monitoring Biodeterioration Biotechnologies: enzymes, polymers, and valuable compounds Methods of study in marine microbial ecology: Sampling techniques, Microscopy: optical and epifluorescence, Classical methods of cultivation and identification. Molecular identification Study of prokaryotic community FISH, PCR-DGGE, and metagenomics Algae Biology. The course covers topics related to the biology of algal divisions. In particular, the distinctive cytological, anatomical and morphological aspects of the various groups of micro and macroalgae are considered. Furthermore, the taxonomic and phylogenetic aspects of these organisms will be examined. The lessons are supplemented by laboratory exercises. Program: Introduction. Notes on the systematics of marine plant organisms: marine phanerogam and algae. Level of organizations: corm and thallus. Desmoschisis. Types of growth: diffused and localized (apical, intercalary, basal). Construction models: monopodial, sympodial and dichotomous developments. Unicellular organization: coccoid, flagellate. colonial organization: tetrasporales, coenobium, pseudofilamentous. Filamentous organization: simple, branched, aplostic, polistic, uniaxial, multi-axial, heterotricheous. Parenchymatous organization. Siphonous organization. Cellular and infrastructural organization in the various algal groups. Interface with the environment: plasma membrane, periplast, pellicula, teca, frustule, lorica, cell wall. Plastids: morphology and ultrastructure, pyrenoid, reserve substances, pigments. Nucleus: morphology and ultrastructure, division models. Flagella: morphology and ultrastructure. Reproductive structures. Biological cycles: aplonte, diplonte, aplo-diplonte. Main algal group systematics. Systematic hierarchy. Taxonomic characters. Concept of species.Classification systems. Botanical nomenclature code. Principles of classification of marine plant organisms. Identification method: use of analytical keys. Identification of representatives of the main algal phylum.