Download Asignatura - Universidad de Alcalá

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LICENCIATURA DE BIOLOGÍA
MICROBIOLOGÍA
65042
Ciclo 1º
Anual
Troncal
12 (7,5 Teóricos, 4,5 Prácticos )
Microbiología y Parasitología
Microbiología
OBJETIVOS DOCENTES
Los objetivos mas relevantes es que el alumno conozca:
- La posición de los microorganismos en la escala biológica.
- Las características generales de los microorganismos en cuanto a la estructura,
crecimiento microbiano, nutrición, metabolismo y genética.
- Los principales grupos de bacterias, haciendo especial énfasis en su diversidad
metabólica, distribución en el ambiente, importancia sanitaria y clínica y aplicación
industrial.
- Los virus y sus ciclos de multiplicación
- Los aspectos aplicados de los microorganismos
RESUMEN DEL CONTENIDO DE LA ASIGNATURA
Esta asignatura estudia los microorganismos en sus aspectos básicos y aplicados dando a
conocer al alumno la gran importancia de los microorganismos tanto por su papel beneficioso
como por su poder patógeno. Se profundiza especialmente en el estudio de las bacterias
abordándose su distribución en el medio ambiente, su importancia clínica así como su
aplicación en la industria. Así mismo se estudian los diferentes tipos de virus y su
mecanismo de replicación.
METODOLOGÍA DOCENTE
- Clases teóricas y prácticas. En estas clases se emplean medios audiovisuales (transparencias y
diapositivas).
- Búsqueda de bibliografía
- Realización de seminarios
PROGRAMA DE TEORÍA (75 horas)
I.- GENERALIDADES Y MÉTODOS (tiempo estimado 8 horas)
Tema 1.- Historia de la Microbiología.
Descubrimiento de los microbios. Los pioneros de la Microbiología: sus escuelas.
Descubrimiento de los virus. La moderna Microbiología y su relación con las otras ciencias.
Bibliografía.
Tema 2.- Posición de los microorganismos en la escala biológica.
La célula y su propiedades. Concepto de unidad bioquímica y diversidad celular. Niveles de
organización. Principales divisiones de los seres vivos. Los protistas. La célula eucariótica y
procariótica: características y diferencias. Los microorganismos en el proceso evolutivo.
Tema 3.- Observación microscópica de los microorganismos.
Fundamento. Tipos de microscopio. Microscopio óptico. Tinción de microorganismos:
fundamento. Método de Gram. Método de Ziehl-Neelsen. Microscopio electrónico: tipos y
preparación de muestras.
Tema 4.- Cultivo, aislamiento y conservación de microorganismos.
Medios de cultivo: composición y preparación. Medios de cultivo más comunes. Cultivo sobre
células vivas. Cultivos puros: métodos de obtención. Conservación de microorganismos.
Cultivos tipo. Colecciones de microorganismos.
II. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN CELULAR (tiempo estimado 7 horas)
Tema 5.- La célula procariótica. I: morfología, estructuras superficiales y formas de
resistencia.
Elementos estructurales de las bacterias. Cápsulas: composición, función e importancia. La
pared celular: propiedades, estructura y función. La membrana citoplasmática: composición y
función. Sistemas de membrana intracelulares. Flagelos: composición y estructura. Fimbrias y
pelos.
Tema 6.- La célula procariótica. II: el citoplasma.
Inclusiones y sustancias de reserva. Orgánulos especiales de procariotas: vesículas de gas,
clorosomas, carboxisomas y magnetosomas. Los ribosomas. El cromosoma bacteriano.
Replicación del cromosoma bacteriano y división celular.
Tema 7.- Endosporas bacterianas y otras formas de resistencia.
Cambios citológicos durante el proceso de esporulación. Propiedades fisiológicas de la
endospora. Germinación. Regulación de estos procesos. Otras formas de resistencia y/o
diseminación.
III. DESARROLLO Y CONTROL MICROBIANO (tiempo estimado 8 horas)
Tema 8.- El microorganismo y su ambiente.
Factores físicos que influyen en el crecimiento microbiano. Temperatura: microorganismos
psicrófilos y termófilos. Agua. Presión hidrostática. Acidez y pH. Potencial de oxido-reducción.
Interacción de los factores ambientales.
Tema 9.- Crecimiento microbiano.
Dinámica del crecimiento celular y de poblaciones. Determinación del crecimiento microbiano.
Curva de crecimiento: sus fases. Crecimiento continuo: el quimiostato y el turbidostato.
Crecimiento sincrónico.
Tema 10.- Esterilización y desinfección.
Esterilización por el calor. Calor seco y calor húmedo. La tindalización y la pasteurización.
Esterilización por filtración. Radiaciones Germicidas, desinfectantes y antisépticos.
Tema 11.- Control microbiológico: quimioterapia antimicrobiana.
Desarrollo de la quimioterapia. Características generales de los fármacos antimicrobianos.
Modo de acción. Fármacos antibacterianos. Antimicóticos. Antivirales. El problema de las
resistencias.
IV. METABOLISMO BACTERIANO (tiempo estimado 8 horas)
Tema 12.- Metabolismo energético. I: microorganismos heterótrofos.
La bioquímica de la producción de energía en microorganismos heterótrofos. Estudios de las
principales fermentaciones: alcohólica, homoláctica, heteroláctica, ácido-mixta, butilenglicólica,
butírica y propiónica. Respiración aerobia y anaerobia. Efecto Pasteur.
Tema 13.- Metabolismos energético. II: microorganismos autótrofos.
Obtención de energía en microorganismos autótrofos. Oxidación de compuestos inorgánicos:
compuestos de nitrógeno reducido, azufre reducido, hierro ferroso e hidrógeno. Oxidación de
compuestos de un átomo de carbono. Fotosíntesis microbiana: fotosíntesis oxigénica y
anoxigénica. Diferencias y similitudes entre fotosíntesis bacteriana y vegetal.
V. GENÉTICA MICROBIANA ( tiempo estimado 6 horas)
Tema 14.- Genética bacteriana.
Mutagénesis. Mutación: definición y tipos. Tipos y aislamiento de mutantes. Tipos de
recombinación en bacterias. Plásmidos. Transposones y secuencias de inserción.
VI. DESCRIPCIÓN SISTEMÁTICA DE LAS BACTERIAS (tiempo estimado 27 horas)
Tema 15. Taxonomía bacteriana: generalidades. Concepto de especie bacteriana.
Problemas de clasificación de las bacterias. Taxonomía clásica. Taxonomía numérica.
Taxonomía molecular y genética. Filogenia y evolución bacteriana. Nomenclatura de los
microorganismos. El Manual de Bergey: historia, objetivos y uso. Propuesta de Murray.
Propuesta de Woese.
Tema 16. Las Arqueas y “Deeply Branched Bacteria”. Características generales y
clasificación de las Arqueas. Implicaciones evolutivas. Arqueas metanogénicas. Arqueas
halófilas, Arqueas hipertermófilas. arquitectura celular, metabolismo y ecología. Géneros más
importantes. Arqueas sin pared celular. Bacterias “más antigüas” (deeply branched): género
Aquifex, género Thermotoga, género Deinococcus y género Thermus.
Tema 17. Las bacterias fotosintéticas oxigénicas. Bacterias fotosintéticas: generalidades.
Diferencias entre los principales grupos. Fotosíntesis oxigénica en bacterias. Las
Cianobacterias: características estructurales y células especializadas. Principales órdenes.
Ecología de las Cianobacterias.
Tema 18. Las bacterias fotosintéticas anoxigénicas. Fotosíntesis anoxigénica. Bacterias
rojas y bacterias verdes: generalidades y clasificación. Ecología de los diferentes grupos.
Heliobacterias.
Tema 19. Bacterias quimioautótrofas. Generalidades y clasificación. Bacterias nitrificantes.
Bacterias oxidantes del azufre y hierro. Bacterias oxidadoras del hidrógeno y
carboxidobacterias. Importancia ecológica de los quimiolitotrofos.
Tema 20. Bacterias metilotrofas y metanotrofas. Generalidades y clasificación. Bacterias
metanotrofas y bacterias metilotrofas. Origen de los microorganismos quimioautótrofos y
metófilos.
Tema 21. Proteobacterias aerobias I. Características generales y clasificación. Bacterias del
acético: importancia industrial. Bacterias fijadoras del nitrógeno: Rhizobium y fijadores libres
de nitrógeno: características e importancia agrícola. Familia Pseudomonadaceae y géneros
relacionados de importancia ambiental. Familias Legionellaceae, Brucellaceae, Neisseriaceae
y Moraxellaceae: características e importancia clínica.
Tema 22. Proteobacterias aerobias II. Grupo de los espirilos. Características morfológicas
y metabólicas. Géneros de importancia ambiental (Azospirillum, Magnetospirillum, Spirillum
y Bdellovibrio) Géneros de importancia sanitaria y clínica (Campylobacter y Helicobacter).
Tema 23. Bacterias prostecadas, con vaina y gemantes. Bacterias que geman: género
Planctomyces. Bacterias con vaina: géneros Sphaerotilus y Leptothrix. Bacterias con prosteca
y/o apéndices: géneros Caulobacter y Hyphomicrobium.
Tema 24. Bacterias deslizantes. Bacterias deslizantes. Mixobacterias. Características
generales. Géneros Myxococcus y Stigmatella Bacterias deslizantes filamentosas: géneros
Vitreoscilla y Leucothrix. Grupo Cytophaga: características generales. Géneros Cytophaga y
Sporocytophaga.
Tema 25. Proteobacterias anaerobias facultativas y Bacteroides. Grupo entérico y
bacterias relacionadas. Características generales y caracteres fisiológicos diferenciales.
Familias Enterobacteriaceae, Vibrionaceae y Pasteurellaceae: importancia sanitaria y
clínica. Bacterias anaerobias estrictas: género Bacteroides.
Tema 26. Espiroquetas. Orden Spirochaetales: características generales. Familia
Spirochaetaceae (géneros Treponema, Borrelia, Spirochaeta y Cristispira) y Familia
Leptospiraceae (género Leptospira).
Tema 27. Rickettsias y Chlamydias. Características generales. Familia Rickettsiaceae
(género Rickettsia) y Familia Coxiellaceae (género Coxiella). Familia Chlamydiaceae (género
Chlamydia).
Tema 28: Bacterias reductoras del sulfato. Características principales y metabolismo.
Géneros más importantes: Desulfovibrio, Desulfotomaculum y Desulfococcus.
Tema 29. Bacterias sin pared celular. Mycoplasmas. Características generales de las
bacterias sin pared celular definida. Metabolismo fermentativo de los micoplasmas.
Clasificación e importancia clínica.
Tema 30. Bacterias grampositivas con bajo contenido en G+C (I). Clostridios y afines.
Bacterias esporógenas: género Clostridium. Fermentaciones de interés industrial e
importancia médica. Bacterias no esporógenas: géneros Butyrivibrio, Selenomonas,
Succinivibrio y Veillonella. Fermentaciones propiónica, butírica y succinica.
Tema 31. Bacterias grampositivas con bajo contenido en G+C (II). Bacterias
esporógenas: género Bacillus. Importancia médica e industrial. Bacterias no esporógenas.
Bacterias lácticas: principales géneros de importancia clínica e industrial. Géneros
Staphylococcus y Listeria: características principales e importancia médica.
Tema 32. Bacterias grampositivas con alto contenido en G+C. Micrococcus.
Características generales de los actinomicetos. Las actinobacterias. Las bacterias
nocardiformes: géneros Corynebacterium, Nocardia y Mycobacterium. Actinomicetos con
esporangios multilocularese: género Frankia. Maduromicetos: géneros Actinomadura y
Thermomonospora. Estreptomicetos: género Streptomyces. No esporógenos: géneros
Bifidobacterium y Propionibacterium.
VII. VIRUS Y PARTÍCULAS SUBVÍRICAS (tiempo estimado 5 horas)
Tema 33.- Virus: su naturaleza y métodos de estudio.
Naturaleza de los virus. Características de la partícula vírica. El ácido nucleico. La cápside y la
envoltura. Generalidades sobre la multiplicación de virus. Métodos de estudio y recuento de
virus.
Tema 34- Tipos de virus. Virus bacterianos. Virus vegetales. Virus animales. Partículas
subvíricas..
VIII. MICROBIOLOGÍA APLICADA (6 horas)
Tema 35.- Microbiología de los alimentos.
Flora microbiana normal de los alimentos frescos. Alteraciones microbianas de los alimentos.
Examen microbiológico de los alimentos. Métodos de preservación de los alimentos. Los
microorganismos como alimento.
Tema 36.- Microbiología Industrial y Biotecnología.
Principales productos microbianos de interés en Microbiología Industrial. Procesos de
Bioconversión. Biodegradación y Biodeterioro. Importancia Biotecnológica.
PROGRAMA DE PRÁCTICAS (45 horas)
Las prácticas de la asignatura de Microbiología se desarrollarán según los siguientes apartados:
1) Preparación y Esterilización de medios de cultivo.
2) Resiembra de microorganismos.
3) Tinciones de bacterias.
4) Aislamiento y recuento de microorganismos del suelo.
5) Pasteurización de la leche.
6) Aislamiento de la flora microbiana de la garganta.
7) Realización de un antibiograma.
8) Análisis del agua: Colimetría presuntiva y confirmativa.
9) Observación de actinomicetos y hongos
BIBLIOGRAFÍA
Libros básicos:
- BROCK Biología de los Microorganismos 8ª Ed (Madigan y col.). (1998) . (2000 9ª Ed en
Inglés). Prentice Hall
-Microbiología 4ª Ed. PRESCOTT y col. (1999). 5ª Ed. En Inglés (2001). Mc Graw-Hill.
-Microbiología 2ª Ed. STANIER, R.Y. y col. (1991). Prentice Hall. 5ª Ed. En inglés (1998).
-Introducción a la Microbiología Vol 1 y 2. INGRAHAM, J.L y INGRAHAM, C.A (1998).
Editorial Reverté. 2ª Ed. En Inglés “Introduction to Microbiology” (1999).
- Introducción a la Microbiología 9ª Ed. TORTORA y col. (2007). Editorial Panamericana.
Bibliografía complementaria. Publicaciones de artículos en revistas de divulgación:
- Investigación y Ciencia
- Mundo Científico
- Science
- Nature
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
La evaluación tendrá en cuenta los siguientes aspectos:
- Examen de Teoría. Consistirá en un examen de cuestiones cortas a desarrollar en un
espacio limitado. Se realizarán dos exámenes parciales cada uno al finalizar un cuatrimestre,
que tendrán carácter eliminatorio. Los alumnos que no superen los exámenes parciales,
deberán presentarse al examen final.
- La asistencia a las clases prácticas y participación activa en las mismas, así como la
realización de un examen de tipo práctico en el laboratorio al finalizar las mismas.
- La presentación de trabajos y seminarios sobre diversos temas relacionados con la
asignatura.
NIVEL DE CONOCIMIENTOS EXIGIBLES PARA SUPERAR LA ASIGNATURA
Para superar la asignatura el alumno deberá poseer un conocimiento global de la misma. Se
exigirá una calificación igual a 5 tanto en el examen teórico como práctico. La asistencia a
prácticas será obligatoria.
CONOCIMIENTOS PREVIOS Y RECOMENDACIONES
Las asignaturas que se recomiendan que se hayan cursado con anterioridad son: Bioquímica,
Genética, y Fundamentos de Química. No se considera que la asignatura tenga
incompatibilidades aunque también se recomienda al alumno que no se cursen otras
asignaturas de Microbiología sin haber aprobado la general.
PROFESORES QUE IMPARTEN LA ASIGNATURA
María Isabel Pérez Leblic (Responsable de la asignatura)
José Ramón de Lucas Iglesias
Manuel Hernández Cutuli