1. ASIGNATURA / COURSE

Transcripción

1 1. ASIGNATURA / COURSE 1.1. Nombre / Course Title COMPLEMENTOS DE MICROBIOLOGÍA / COMPLEMENTS OF MICROBIOLOGY 1.2. Código / Course Code Tipo / Type of course Optativa / Optional 1.4. Nivel / Level of course Licenciatura / Licenciatura (old 5-years degree) 1.5. Curso / Year of course Cuarto / fourth course 1.6. Semestre / Semester 1º 1.7. Número de créditos / Number of Credits Allocated Requisitos Previos / Prerequisites Ninguno / None 1.9. Es obligatoria la asistencia? / Is attendance to class mandatory? No. Este curso no se impartirán clases regulares. / No. This year there won t be regular classes. 1 de 6

2 1.10. Datos del profesor/a / profesores / Faculty Data Coordinadores M. Graciela Pucciarelli Departamento: Biología Molecular Centro Nacional de Biotecnología, Lab280 Teléfono: mg.pucciarelli uam.es Página Web: biomol/ Horario de Tutorías Generales José María Almendral Departamento: Biología Molecular Facultad: Ciencias Despacho 207 Teléfono: jmalmendral cbm.uam.es Página Web: biomol/ Horario de Tutorías Generales Contenidos del Programa / Course Contents BLOQUE I: GENERALIDADES Historia y ámbito científico de la Microbiología. La complejidad del mundo de los microbios. Importancia de la Microbiología en el siglo XXI. Historia de la microbiología. (i) La generación espontánea. (ii) Descubrimiento de los microorganismos, teoría germinal. (iii) Los microorganismos en las fermentaciones y en enfermedades. (iv) Naturaleza de los virus. Conceptos generales sobre el funcionamiento de las células. Bases moleculares de la biología comunes a todos los seres vivos. Conceptos de mutación y evolución. Los dominios Eukarya, Bacteria y Archaea. Principales diferencias estructurales y funcionales. 2 de 6

3 BLOQUE II: TECNICAS EN MICROBIOLOGÍA BACTERIANA Medios de cultivo. Requerimientos nutricionales de los microorganismos. Diseño de medios de cultivo. Fases y medida del crecimiento de microorganismos Técnicas de aislamiento y enumeración de microorganismos. Condiciones para el crecimiento: temperatura, ph, actividad agua, salinidad y relaciones con el oxígeno. Concepto y métodos de esterilización. Cultivos axénicos. Observación de microorganismos. Tamaño y forma de los microorganismos Técnicas de microscopía óptica. Tinción simple y tinción diferencial. Contraste de fases. Campo oscuro. Microscopía confocal. Microscopía electrónica de transmisión y de barrido. BLOQUE III: ESTRUCTURA DE LOS PROCARIOTAS. La célula bacteriana. Región nuclear: organización y compactación de la información genética en bacterias. El citoplasma: ribosomas, inclusiones citoplasmáticas de reserva y plásmidos. La envoltura bacteriana. La membrana citoplasmática. Diferencias Gram positivo - Gram negativo. Estructura de la pared bacteriana. La membrana externa de las bacterias Gram negativas. Membranas de arqueas. Componentes externos a la pared celular: cápsulas, capas mucosas y Capa S. Apéndices bacterianos. Flagelos y motilidad. Quimiotaxis. Elementos fibrilares de adhesión y transferencia genética. Formas de supervivencia: cistes y esporas. Transporte de nutrientes a la célula. BLOQUE IV: OBTENCIÓN DE ENERGÍA Y TAXONOMIA DE PROCARIOTAS Diversidad metabólica entre procariotas. Clasificación primaria de los microorganismos, según su metabolismo. Obtención de energía y procesos de oxido-reducción. Formas de acumulación de energía. Donadores y aceptores de electrones biológicos. Enlaces energéticos y gradientes electroquímicos. Conceptos de fotosíntesis, respiración y fermentación. Obtención de energía a partir de la luz en Arqueas y en Bacterias. Fotosíntesis anoxigénica: funcionamiento y microorganismos que la llevan a cabo. Donadores de electrones para la generación de poder reductor. Bacterias verdes y rojas dependientes e independientes de azufre. Fotoautotrofía y fotoheterotrofía. Rutas específicas de la asimilación de CO2. 3 de 6

4 Fotosíntesis oxigénica. Funcionamiento y ventajas adaptativas. Relevancia en la evolución de los seres vivos. Relación con los cloroplastos. Las cianobacterias. Fijación de nitrógeno y de CO2. Respiración y quimiolitotrofia. Conceptos de respiración anaerobia y aerobia. Diversidad de aceptores de electrones en función del potencial del donador. Reducción desasimilatoria de azufre y los procesos de desnitrificación. Metanógenos. Utilización de donadores de electrones inorgánicos y quimiolitotrofia: bacterias nitrificantes; bacterias del azufre; bacterias del hierro. Relevancia de los microorganismos quimiolitótrofos en los procesos geoquímicos. Ciclos geoquímicos: ciclos del O, C, N, S y Fe. Fermentación. Diversidad de las fermentaciones y rendimiento energético. Organismos fermentadores Gram positivos y Gram negativos. Fermentación láctica y su relevancia en la conservación y transformación de alimentos. Fermentación alcohólica. Fermentación de aminoácidos. Fermentaciones sin fosforilación a nivel de sustrato. Sintrofía. BLOQUE V: GENETICA MICROBIANA Principios generales. El DNA como material genético. Replicación y transcripción. El código genético. Estructura de los genes. Regulación de la expresión génica. Mutaciones. Inducción, asilamiento y caracterización de mutantes. Reparación del DNA. Intercambios de información genética en microbios. Recombinación. Plásmidos bacterianos. Elementos transponibles. Conjugación bacteriana. Transformación. Transducción. Tecnología del DNA recombinante. Vectores de clonaje. Elaboración de mapas físicos, secuenciación y elaboración de mapas genómicos. Reacciones y preparación del DNA recombinante. La reacción en cadena de la polimerasa. Transformación celular y terapia génica. BLOQUE VI: INTERACCIONES ENTRE PROCARIOTAS Y ORGANISMOS SUPERIORES Patogenicidad bacteriana. Interacciones huésped-parásito. Microorganismos causantes de importantes enfermedades infecciosas. Patogenia. Factores de virulencia. Enfermedades infecciosas emergentes. 4 de 6

5 BLOQUE VII: VIRUS Propiedades generales. Cultivo, purificación y métodos de ensayo. Estructuras. Etapas del ciclo vital de virus de DNA y RNA. Los virus como agentes infecciosos. Vacunas. BLOQUE VIII: LA CELULA EUCARIOTA Compartimentalización. El núcleo y la compactación y organización de la información genética. Estructura y función de los principales orgánulos. El citoesqueleto. Transporte de macromoléculas. Cultivo de células eucariotas. Ciclo celular. Diferenciación y transformación Referencias de Consulta Básicas / Recommended Reading. BALOWS, ALBERT. The Prokaryotes a handbook on the biology of bacteria: ecophysiology, isolation, identification, applications. Springer- Verlag Ed (4 volúmenes) PRENTICE-HALL INT, Brock biology of microorganisms Eds. 11th edition (2006). FIELDS, BERNARD N. Fields virology. Lippincott-Raven Ed. 3th Edition (1996) INGRAHAM, JOHN L. Introduction to microbiology. Brooks/Cole Ed. 2nd edition (2000). REVERTÉ, Introducción a la microbiología. Ed. (1998). MADIGAN, MICHAEL T. BROCK Biología de los microorganismos Prentice-Hall Int. Editions 10ª edición. (2004). PRESCOTT, LANSING M, Microbiology. McGraw-Hill Ed. 6th Edition. (2005) 5 de 6

6 2. Métodos Docentes / Teaching methods Tutorías con el profesor. 3. Métodos de Evaluación y Porcentaje en la Calificación Final / Assessment Methods and Percentage in the Final marks Examen final 6 de 6