Chimica Industriale

L’insegnamento include conoscenze di base di microbiologia industriale e ambientale, di processi per la produzione di biocombustibili e per la produzione di proteine e metaboliti da organismi ricombinanti. Microbiologia industriale (12 ore): biotecnologie microbiche e industriali, gli organismi viventi, processi biologici comuni, morfologia cellulare, struttura della cellula batterica, parete batterica, sporulazione, sessualità batterica, categorie nutrizionali e metabolismo, condizioni di crescita, batteri acetici, pseudomonadi, zimomonadi, agro batteri, enterobatteri, batteri lattici, bacilli, clostridi, corynebatteri, attinomiceti, archebatteri, cellule eucariotiche, lieviti, funghi filamentosi. Microbiologia ambientale (12 ore): ciclo del carbonio, ruolo dei microrganismi, degradazione dei polimeri vegetali e animali, humus, ciclo dell’azoto, ruolo dei microrganismi, ciclo dello zolfo, ruolo dei microrganismi, ciclo del fosforo, associazioni positive e negative tra microrganismi, microrganismi termofili, alofili, alcalofili, acidofili e piezofili, biofilm, formazione e composizione del biofilm, biodiversità, coltavibilità dei microrganismi, metodi di studio della biodiversità, analisi genetiche, genomiche e meta genomiche. Biocarburanti (12 ore): Produzione di etanolo, lieviti e batteri che producono alcol, metabolismo fermentativo, regolazione del metabolismo, Saccharomyces cerevisiae e Zymomonas mobilis, materie prime e processi, processi discontinui e continui - Produzione di metano, metano da microrganismi, aspetti biochimici, substrati per metanogenesi, fisiologia dei metanogeni, ecologia dei metanogeni, citologia dei metanogeni, applicazioni – Produzione di idrogeno, microrganismi produttori, enzimi idrogenasi e nitrogenasi, produzione fermentativa al buio, fotoproduzione diretta e indiretta, produzione da alghe e batteri, processi pilota – Produzione di biodiesel, sintesi degli acidi grassi, miglioramento del processo, ottimizzazione della crescita, cattura della luce, aspetti regolativi del metabolismo. Biotecnologie ricombinanti (12 ore): Mutagenesi, struttura e funzione del gene, mutazioni spontanee, mutazioni indotte, ingegneria genetica, concetti e metodologie, enzimi per la modificazione degli acidi nucleici, plasmidi e vettori, metodi di clonaggio, analisi degli acidi nucleici, vettori di espressione batterici e di lievito – Articoli selezionati: Ingegneria metabolica, produzione di L-alanina, produzione di acido lattico da lievito, produzione di vitamina C da lievito – Enzimi e proteine ricombinanti, produzione di chimosina in lievito, dosaggio genico e produzione in lievito, proteine eterologhe da pianta e da essudati di radice, proteine eterologhe da mammifero – Produzione di vaccini ricombinanti da lievito e da pianta, immunizzazione orale con vaccini edibili da pianta - review a scelta dello studente.

Prerequisiti importanti per la comprensione dell’insegnamento sono le nozioni di base della Chimica organica (struttura e proprietà delle classi di molecole) e della Biochimica (struttura e funzione delle molecole/macromolecole biologiche principali). Sono utili conoscenze sul funzionamento della cellula e la fisiologia cellulare.

• Bianchi - Chimica e biotecnologia delle fermentazioni industriali, Edizioni Nuova Cultura • Biavati e Sorlini – Microbiologia ambientale, CEA • Dispense del corso • Articoli della letteratura scientifica

Lo svolgimento dell’insegnamento è tramite lezioni frontali in aula.Le lezioni frontali includono anche l’interazione con gli studenti che sono invitati a fare domande e chiedere chiarimenti, rispondere alle domande del docente e fornire informazioni sulle conoscenze acquisite inerenti al programma. Le diapositive (e/o le dispense) presentate a lezione e le registrazioni sono disponibili per il download sul sito istituzionale del docente, sul sito e-learning e/o google-drive. La frequenza è fortemente consigliata per lo svolgimento delle prove intermedie di valutazione.

in presenza

L’apprendimento è accertato tramite esame orale su tutti gli argomenti del programma al termine delle lezioni. Per la valutazione vengono presi in considerazione le conoscenze acquisite e la capacità di esposizione tramite proprietà di linguaggio. La conoscenza minima dei concetti di base consente di superare l’esame (18/30); la conoscenza approfondita, la proprietà di linguaggio e la capacità di collegare e sviluppare le conoscenze consentono di superare con lode l’esame. Prove orali intermedie (in itinere) di valutazione dell’apprendimento del modulo concorrono alla determinazione del giudizio finale.

Lo svolgimento dell’insegnamento è tramite lezioni frontali in aula.Le lezioni frontali includono anche l’interazione con gli studenti che sono invitati a fare domande e chiedere chiarimenti, rispondere alle domande del docente e fornire informazioni sulle conoscenze acquisite inerenti al programma. Le diapositive (e/o le dispense) presentate a lezione e le registrazioni sono disponibili per il download sul sito istituzionale del docente, sul sito e-learning e/o google-drive. La frequenza è fortemente consigliata per lo svolgimento delle prove intermedie di valutazione.