PROPUESTA DE UNIFICACIÓN DE PROGRAMAS US-UMA

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1 PROPUESTA DE UNIFICACIÓN DE PROGRAMAS US-UMA

2 1. INFORMACIÓN GENERAL/DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA Asignatura: Fundamentos de Microbiología Titulación: Grado de Bioquímica Nº de Créditos: 6 Carácter o tipo de asignatura: Formación Básica Departamento: Microbiología 2. COMPETENCIAS: Trasversales/genéricas y específicas A) Generales 1. Adquirir conocimientos generales en Microbiología. 2. Conocer la biología general de los microorganismos. 3. Conocer como cultivar los microorganismos. B) Específicas 1. Conocer la estructura de los microorganismos, fundamentalmente de la célula procariótica. 2. Conocer las características nutricionales de las bacterias. 3. Conocer el crecimiento de las bacterias y los factores que influyen en el mismo. 4. Conocer los mecanismos de acción de algunos agentes antimicrobianos. 5. Conocer la diversidad taxonómica de las bacterias. 6. Conocer la diversidad fisiológica de las bacterias. 7. Conocer la diversidad ecológica de las bacterias, fundamentalmente en su papel en los ciclos geológicos de los elementos. 8. Conocer las relaciones de las bacterias con otros organismos. 9. Conocer la estructura y los mecanismos de multiplicación de los virus. 10. Conocer los principales grupos de microorganismos eucarióticos. 11. Conocer las generalidades de las aplicaciones de la Microbiología. OBJETIVOS DE CARÁCTER METODOLÓGICO. 1. Utilización de los aparatos básicos en un laboratorio de Microbiología. 2. Elaboración de medios de cultivo. 3. Aprender a manejar microorganismos. 4. Aprender los métodos de recuento de células viables. 5. Conocer cómo crecen las poblaciones bacterianas. 6. Observar las bacterias in vivo y aprender diferentes técnicas de tinción de las mismas. Competencias referidas a los contenidos. Introducción a la Microbiología. Conocer historia de la Microbiología y los microorganismos objeto de estudio. Conocer el árbol filogenético universal. Conocer los microorganismos eucarióticos. Microorganismos Procarióticos: Diseño Celular. Conocer las características estructurales, morfología y composición de la célula procariótica del dominio Bacteria.

3 Conocer la importancia y las funciones de la membrana citoplasmática. Conocer la estructura y composición de los distintos tipos de pared celular bacteriana. Conocer el movimiento flagelar. Conocer las estructuras citoplásmicas más importantes de la célula procariótica. Conocer las endosporas como formas de resistencias bacterianas Conocer la dotación genética bacteriana e interpretar la importancia de la presencia de plásmidos y de la información que en ellos se codifica. Conocer el ciclo celular de los procariotas. Microorganismos Procarióticos: Nutrición y Crecimiento. Conocer las distintas formas de obtención de energía y síntesis de compuestos orgánicos de las bacterias y relacionar los factores del medio ambiente con el desarrollo y la vida bacteriana. Conocer el crecimiento bacteriano como desarrollo de una población clónica y analizar los acontecimientos que dan lugar a las distintas fases de la curva de crecimiento bacteriano. Conocer los factores físico-químicos que afectan al crecimiento microbiano. Agentes Antimicrobianos Conocer los fundamentos de la acción de los antimicrobianos como moléculas efectivas frente a los microorganismos. Conocer las dianas que la célula procariótica presenta para la acción de los antibacterianos y extrapolar los mecanismos de acción de los fármacos destinados al tratamiento de infecciones bacterianas, así como la posibilidad de desarrollo de resistencias a los mismos. Genética Microbiana. Conocer los mecanismos de transmisión de la información genética en procariotas. Microbiología Aplicada. Conocer las relaciones de los microorganismos con otros microorganismos y con el ambiente. Conocer las relaciones simbióticas, parasíticas y patógenas de los microorganismos. Conocer la importancia de los microorganismos en la producción y descomposición de alimentos. Conocer la importancia de los microorganismos en la Microbiología Industrial y la Biotecnología. Conocer los mecanismos de patogenicidad bacteriana. Taxonomía de los Procariotas. Conocer las técnicas utilizadas para la clasificación taxonómica de los microorganismos. Conocer la clasificación filogenética de los microorganismos. Diversidad Fisiológica y Ecológica de los Procariotas. Conocer la diversidad fisiológica de los dominios Bacteria y Archea Conocer la importancia de las bacterias en los ciclos biogeoquímicos de los elementos.

4 Conocer las bacterias fotosintéticas oxigénicas y anoxigénicas. Conocer las bacterias quimiolitotrofas. Conocer las bacterias quimoorganitrofas aerobias y anaerobias. Conocer los grupos más importantes de bacterias Gram positivas. Conocer las arqueas y sus peculiaridades citológicas, bioquímicas y ecológicas. Conocer procesos exclusivamente procarióticos, como la fijación de nitrógeno atmosférico o la metanogénesis. Virología Básica. Conocer los elementos estructurales y la composición de los virus, viroides y priones. Conocer las fases de la invasión celular y replicación de las partículas virales. Conocer las técnicas básicas de que se dispone para el estudio de los virus. 3. CONTENIDOS (Temario) INTRODUCCIÓN Lección 1. La Microbiología como ciencia. Desarrollo histórico de la Microbiología. Ubicación y papel de los microorganismos en la Naturaleza. Lección 2. Diversidad de los microorganismos. El árbol filogenético universal: Dominios Bacteria, Archaea y Eucarya. Los microorganismos eucarióticos: Mohos y Hongos. Algas. Protozoos. MICROORGANISMOS PROCARIÓTICOS: ESTRUCTURA Lección 3. Morfología, tamaño y estructura general de la célula procariótica. Capas mucilaginosas y cápsulas. Función y composición química. Lección 4. La pared celular. Componentes de la pared celular de las bacterias Grampositivas y de las bacterias Gram negativas. Biosíntesis del peptidoglicano. Crecimiento de la pared. La pared celular de las arqueas. Lección 5. La membrana citoplasmática. Estructura de la membrana citoplasmática de bacterias y arqueas. Funciones de la membrana citoplasmática. Sistemas de transporte a través de la membrana citoplasmática. Lección 6. Tipos de movilidad bacteriana. Los flagelos de los procariotas: distribución, composición química y estructura. Movimiento del flagelo. Taxis bacteriana. Lección 7. Estructuras citoplasmáticas. Vesículas de gas. Clorosomas. Carboxisomas. Magnetosomas. Ribosomas. Síntesis de proteínas en procariotas. Lección 8. Inclusiones citoplasmáticas de los procariotas: polifosfatos, glucógeno, polibeta-hidroxibutirato, cianoficina. Lección 9. La endospora. Estructura y composición química. Propiedades de la endospora. Los procesos de esporulación y germinación. MICROORGANISMOS PROCARIÓTICOS: NUTRICIÓN Y CRECIMIENTO Lección 10. Ideas generales sobre el metabolismo energético de los procariotas. Reacciones productoras de energía: conceptos de respiración, fermentación y fotosíntesis. Principales tipos tróficos y fisiológicos de procariotas. Lección 11. El crecimiento microbiano: celular y poblacional. Métodos de estudio. Recuento de células. El crecimiento en medios no renovados. La curva de crecimiento:

5 sus fases. Lección 12. Efecto de factores ambientales sobre el crecimiento. Oxígeno: bases bioquímicas de la toxicidad del oxígeno. Salinidad: bases moleculares del halofilismo. Temperatura: bases moleculares de la psicrofilia y de la termofilia. CONTROL DE LOS MICROORGANISMOS: AGENTES ANTIMICROBIANOS Lección 13. Agentes antimicrobianos. Desinfectantes y antisépticos. Los antibióticos: concepto e ideas generales. Estudio de los principales antibióticos que actúan sobre la membrana citoplasmática. Lección 14. Estudio de los principales antibióticos que inhiben la síntesis de la pared celular. Estudio de los principales antibióticos que inhiben la síntesis de ácidos nucleicos. Lección 15. Estudio de los principales antibióticos que inhiben la síntesis de proteínas. Mecanismos de resistencia a los antibióticos. GENÉTICA MICROBIANA Lección 16. El genóforo bacteriano. Estructura, organización y replicación del cromosoma bacteriano. Los plásmidos. Lección 17. Principios básicos de la genética bacteriana. Mecanismos de intercambio de material genético: conjugación, transformación y transducción. Elementos transponibles. MICROBIOLOGÍA APLICADA Lección 18. Los microorganismos y el ambiente. Relaciones de los microorganismos con otros seres vivos: simbiosis, parasitismo, patogénesis Microbiología del agua dulce y marina. Microorganismos del suelo. Lección 19. Microbiología de los alimentos. Descomposición de alimentos por microorganismos. Conservación de alimentos. Alimentos fermentados (productos lácteos, vinos, cerveza, carne, pescado). Lección 20. Microbiología Industrial y Biotecnología. Producción de antibióticos. Biodegradación y su control. Biosensores. Biología Molecular y Biotecnología. Lección 21. Microorganismos y enfermedades. Conceptos relacionados con la enfermedad. Las toxinas. Estudio de mecanismos de patogénesis desarrollados por microorganismos. TAXONOMÍA DE LOS PROCARIOTAS Lección 22. Taxonomía de los procariotas. Concepto de especie en los procariotas. Filogenia de los procariotas. El ARN ribosómico como marcador filogenético. Principales grupos filogenéticos. Clasificación de los procariotas según el Manual de Bergey. DIVERSIDAD FISIOLÓGICA Y ECOLÓGICA DE LOS PROCARIOTAS Lección 23. Bacterias fotosintéticas. Fotosíntesis anoxigénica. Proteobacterias fotosintéticas anoxigénicas: Bacterias rojas sulfurosas y no sulfurosas. Bacterias verdes sulfurosas y no sulfurosas. Lección 24. Bacterias fotosintéticas. Fotosíntesis oxigénica. Las cianobacterias: características fisiológicas y ecológicas de estas bacterias.

6 Lección 25. Proteobacterias quimiolitotrofas. Bacterias nitrificantes y sulfooxidantes. Bacterias metanotrofas y metilotrofas. Asimilación de los compuestos C1. Lección 26. Proteobacterias quimioorganotrofas aerobias. Las Pseudomonas. Bacterias del ácido acético. Bacterias Fijadoras de nitrógeno molecular. Actividades fisiológicas y ecológicas destacadas de estas bacterias. Lección 27. Proteobacterias quimioorganotrofas anaerobias facultativas. Las Enterobacterias. Las Vibrionaceas. Proteobacterias anaerobias sulfatorreductoras. Actividades fisiológicas y ecológicas destacadas de estas bacterias. Lección 28. Bacterias Gram positivas de bajo contenido G+C. Bacterias Gram positivas no formadoras de endosporas. Bacterias Gram positivas formadoras de endospora. Los Micoplasmas. Lección 29. Bacterias Gram positivas de algo contenido G+C. Las Corinebacterias, Las Micobacterias. Los Actinomicetos. Lección 30. Archaea. Reino Euryarchaeota. Arqueas metanógenas. Arqueas halófilas extremas. Arqueas termófilas extremas. Peculiaridades citológicas, bioquímicas y ecológicas de las arqueas. VIROLOGÍA Lección 31. Los Virus. Propiedades generales de los virus. El virión. Genomas víricos. Otros componentes del virión. Diversidad de los virus. Partículas subvíricas: Virus defectivos, viroides y priones. Lección 31. Virus de bacterias. Interacciones fago-bacteria. Interacción productiva o lítica. El ciclo de multiplicación de un fago: infección, maduración y liberación de los nuevos viriones. Interacción reductiva o lisógena. Concepto de profago. Lisogenización e inducción. Lección 33. Virus de vegetales. Multiplicación de los virus de vegetales. Virus de animales. Clasificación. Interacción con la célula hospedadora Los retrovirus. 4. ACTIVIDADES FORMATIVAS (Metodología docente) Clases teóricas. Horas presenciales: 39 Horas no presenciales: 78 Exposición de los contenidos teóricos en clases magistrales con ayuda de presentaciones. Empleo de técnicas de motivación, facilitando la intervención de los estudiantes durante las mismas. Prácticas de laboratorio. Horas presenciales: 15 Horas no presenciales: 5 Clases en el laboratorio, en las que tras una breve introducción teórica se explicarán los protocolos a seguir en las actividades a realizar cada día. En los días sucesivos se

7 comenzará con la discusión de resultados obtenidos y la repetición, si procede, de parte de la práctica en la que no se hayan alcanzado los objetivos previstos. Exposiciones y seminarios. Horas presenciales: 4 Horas no presenciales: 7 Realización y presentación de un trabajo escrito sobre un listado de contenidos relativos a la Microbiología. Exposición resumida y clara de dicho contenido. Respuesta a las cuestiones que se planteen durante la exposición. Tutorías colectivas del contenido programado Horas presenciales: 2 Horas no presenciales: 0 Dos sesiones a lo largo del cuatrimestre en las que se explicara cómo abordar el estudio de la materia teórica y práctica, pautas para elaborar y presentar los seminarios, etc. En ellas, además, los alumnos expondrán cuestiones y dudas que se les haya presentado durante el estudio y la realización de las distintas actividades formativas. 5. SISTEMA DE EVALUACIÓN Evaluación de los conocimientos teóricos. Examen escrito constituido por un 30% preguntas de tipo test y un 70% de preguntas de desarrollo y completar esquemas y tablas en las que se formulen cuestiones sobre conceptos teóricos o la resolución de pequeños problemas microbiológicos. Su valor constituirá un 70 % de la calificación final del alumno. Evaluación de los conocimientos prácticos. Se valorará: 1, La asistencia y realización de las prácticas; 2. Las respuestas a cuestiones sobre las sesiones de laboratorio realizadas y desarrollo de algunos problemas prácticos de laboratorio. 3. La elaboración de un cuadernillo de prácticas. Su valor global constituirá el 20% de la calificación final del alumno. Evaluación de los seminarios. Se valorará la presentación escrita del seminario elegido y presentado por el equipo de trabajo y de la exposición oral del mismo. Este valor supondrá el 10% de la calificación final 6. BIBLIOGRAFIA Brock BIOLOGY OF MICROORGANISMS Autores: Madigan, M.T., J.M. Martinko, P.V. Dunlap y D.P. Clark

8 Edición: 13th Publicación: Benjamin-Cummings Publishing Company, San Francisco, California, 2011 ISBN-10: X ISBN-13: Brock BIOLOGÍA DE LOS MICROORGANISMOS Autores: Madigan, M.T., J.M. Martinko, P.V. Dunlap y D.P. Clark Edición: 12ª Publicación: Pearson. Madrid ISBN: PRESCOTT S MICROBIOLOGY Autores: Willey, J.M., L.M. Sherwood y C.W. Woolverton. Edición: 8th Publicación: McGraw-Hill ISBN-10: ISBN-13: PRESCOTT, HARLEY Y KLEIN MICROBIOLOGIA Autores: Willey, J.M., L.M. Sherwood, C.W. Woolverton y L. M- Prescott. Edición: 7ª Publicación: McGraw-Hill Interamericana. Madrid ISBN: BERGEY'S MANUAL OF SYSTEMATIC BACTERIOLOGY Autores: Garrity, G.M. y otros (eds.). Edición: Segunda edición. Publicación: Springer. 2001, 2005, 2009, 2010, ISBN: , , , , BIOQUÍMICA DE LOS MICROORGANISMOS Autores: Parés, R. y A. Juárez. Edición: 1ª Publicación: Reverté. Barcelona ISBN: ISBN 13: MICROBIOLOGY: AN EVOLVING SCIENCE Autores: Slonczewski, J.L. & J.W. FOSTER. Edición: 2ª Publicación: W.W. Norton. New York ISBN: Bibliografía para las prácticas de laboratorio: MANUAL PRÁCTICO DE MICROBIOLOGÍA

9 Autores: Díaz, R., Gamazo, C. y López-Goñi, I. Edición : 3ª Publicación : Masson. Barcelona ISBN: ISBN 13: LABORATORY EXPERIMENTS IN MICROBIOLOGY Autores: Jonson, T.M. and Case, C.I. Edición: 9ª Publicación: Benjamin/Cummings. London ISBN 10: ISBN 13: PRACTICAL HANDBOOK OF MICROBIOLOGY Autores: Emanuel Goldman, E. and H. Green, L.H. Edición: 2ª Publicación: CRC Press. Boca Raton. Florida ISBN 10: ISBN 13: