Guía docente de Microbiología (2061124)
Grado
Rama
Módulo
Materia
Year of study
Semestre
ECTS Credits
Tipo
Profesorado
Teórico
- Manuel Montalbán López. Grupo: B
- Clementina Pozo Llorente. Grupo: A
Práctico
- Matilde Fernández Rodríguez Grupos: 3, 5 y 6
- Manuel Montalbán López Grupos: 1 y 4
- Clementina Pozo Llorente Grupo: 2
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Es recomendable haber cursado con aprovechamiento la asignatura Biología.
En el caso de utilizar herramientas de IA para el desarrollo de la asignatura, el estudiante debe adoptar un uso ético y responsable de las mismas. Se deben seguir las recomendaciones contenidas en el documento de "Recomendaciones para el uso de la inteligencia artificial en la UGR" publicado en esta ubicación:
https://ceprud.ugr.es/formacion-tic/inteligencia-artificial/recomendaciones-ia#contenido0
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
- Conocimientos sobre la estructura, función y metabolismo de los microorganismos procariotas.
- Los microorganismos en los ambientes naturales.
- Los ciclos biogeoquímicos.
- Biodeterioro microbiano.
- Interacción de los microorganismos con contaminantes orgánicos e inorgánicos.
- Biorremediación.
- Aplicaciones biotecnológicas de los microorganismos para el tratamiento de residuos sólidos, líquidos y gaseosos.
- Otras aplicaciones de los microorganismos con implicaciones medioambientales
Competencias
Competencias Generales
- CG01. Comprender el método científico. Capacidad de análisis y síntesis y resolución de problemas.
- CG02. Razonamiento crítico y aprendizaje autónomo.
- CG04. Capacidad de organización y planificación.
- CG05. Comunicación oral y escrita.
- CG07. Trabajo en equipo.
Competencias Específicas
- CE02. Comprender y conocer los niveles de organización de los seres vivos.
- CE05. Adquirir, desarrollar y ejercitar destrezas necesarias para el trabajo de laboratorio y la instrumentación básica en física, química y biología
- CE12. Diseño de muestreos, tratamiento de datos e interpretación de resultados estadísticos y de programas estadísticos y bases de datos.
- CE41. Adquirir destrezas en la planificación y desarrollo de tecnologías de biorremediación, en los usos biotecnológicos de los microoorganismos para la conservación y mejora del medio ambiente y en el control de los efectos negativos producidos por microorganismos.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
- Adquisición de conceptos básicos para conocer el mundo microbiano y el papel fundamental de los microorganismos en sus ambientes naturales.
- Adquisición de destrezas procedimentales para la detección, manejo, aislamiento, observación e identificación de microorganismos a partir de sus ambientes naturales.
- Conocer las herramientas que permitan desarrollar estrategias que potenciando las actividades microbianas logren el objetivo de resolver o minimizar problemas de contaminación ambiental.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
TEMA 1.- INTRODUCCIÓN. Historia de la Microbiología. Concepto de Microbiología. Desarrollo histórico de la Microbiología. Importancia de la Microbiología. Relación evolutiva entre procariotas y eucariotas. Clasificación de los microorganismos. Diferencias entre células procariotas y eucariotas. Dominio Eukarya: Algas, Protozoos y Hongos. Dominios Archaea y Bacteria. Microorganismos acelulares.
TEMA 2.-ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA PROCARIOTA. Tamaño y forma. Estructura y función de la pared celular, Membrana citoplasmática o membrana interna. Matriz citoplasmática. Inclusiones citoplasmáticas. Genética microbiana. Motilidad bacteriana. Apéndices bacterianos: flagelos, pili -fimbrias, prostecas y pedúnculos. Cápsula, Capa “S”, Vainas. La endospora bacteriana.
TEMA 3.-NUTRICIÓN MICROBIANA Y METABOLISMO ENERGÉTICO. Nutrición microbiana. Nutrientes. Transporte de nutrientes. Metabolismo energético. Tipos de metabolismos energéticos. Tipos nutricionales. Vías de obtención de energía en los microorganismos. Obtención de energía en microorganismos fototrofos. Fotofosforilación cíclica y acíclica. Obtención de energía en microorganismos quimiotrofos. Fosforilación oxidativa. Tipos de respiraciones. Fosforilación a nivel de substrato. Tipos de Fermentaciones.
TEMA 4. – CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS. EFECTO DE LOS FACTORES AMBIENTALES SOBRE EL CRECIMIENTO BACTERIANO. Introducción. Crecimiento de poblaciones. Crecimiento balanceado o equilibrado. Curva de crecimiento. Factores ambientales y crecimiento microbiano. Efecto de los nutrientes. Efecto de la temperatura. Control bacteriano por frío y por calor. Efecto de la presión osmótica. Efecto del pH. Efecto del oxígeno. Efecto de la presión hidrostática. Efecto de las radiaciones.
TEMA 5.-LOS MICROORGANISMOS EN SUS AMBIENTES NATURALES. Introducción. Contribución ecológica de los microorganismos. Hidrosfera. Hábitats de agua dulce, (lagos, ríos). Hábitats de agua salada (mares, océanos). Hábitats marinos extremos. Litosfera. Composición de un suelo. Biomasa viva. Microorganismos del suelo. Subsuelo. Atmósfera.
TEMA 6.- CICLOS BIOGEOQUIMICOS. Concepto de ciclo biogeoquímico. Ciclo del Carbono. Ciclo del Nitrógeno. Ciclo del Azufre. Ciclo del Fósforo. Ciclo del Hierro.
TEMA 7.-COMUNIDADES MICROBIANAS Y ECOSISTEMAS. INTERACCIONES MICROORGANISMO-MICROORGANISMO. Introducción y conceptos básicos. Interacciones dentro de una misma población microbiana. Cooperación, Competencia. Interacciones entre poblaciones microbianas. Interacciones positivas: Comensalismo, Sinergismo, Mutualismo. Interacciones negativas: Antagonismo, Parasitismo, Predación. Interacciones neutras.
TEMA 8.- INTERACCIONES ENTRE MICROORGANISMOS y ANIMALES. Interacciones positivas. Endosimbiosis de quimiolitotrofos del S con invertebrados marinos. Simbiosis de microorganismos con invertebrados acuáticos. Simbiosis de animales con microorganismos celulolíticos. Endosimbiosis de insectos con hongos y bacterias. Ectosimbiosis de bacterias luminiscentes con invertebrados marinos. Mecanismo de Quorum sensing. Interacciones negativas. Predación y parasitismo. Microorganismos patógenos.
TEMA 9.-INTERACCIONES ENTRE MICROORGANISMOS Y PLANTAS. Introducción Rizosfera. Interacciones en la rizosfera. Micorrizas. Rizosfera y bacterias fijadoras de nitrógeno. Simbiosis bacterias fijadoras de N y plantas leguminosas. Fijación biológica de N. Actinorrizas. Asociaciones rizosfera –microorganismos fijadores de nitrógeno en vida libre. Interacciones en la filosfera. Otras asociaciones: asociaciones negativas, Agrobacterium.
TEMA 10.-BIOPELÍCULAS o BIOCAPAS MICROBIANAS. Introducción. Concepto de biopelícula. Composición. Proceso de formación de una biopelícula. Estructura de las biopelículas. Modelos estructurales de biopelículas. Fisiología de las biopelículas. Importancia de las biopelículas. Control de las biopelículas.
TEMA 11.BIODETERIORO. Conceptos de biodeterioro y biocorrosión. Biodeterioro microbiano de: metales, piedras y rocas, madera, pinturas y esculturas. Control del biodeterioro.
TEMA 12.- TRATAMIENTOS DE RESIDUOS SÓLIDOS. Concepto de residuo. Clasificación. Definición de residuo sólido y residuo sólido urbano. Biodegradación de materia orgánica en vertederos. Compostaje. Definición de compost. Características. Importancia del N en el compost. Técnicas de elaboración. Vermicompostaje.
TEMA 13.- TRATAMIENTOS DE RESIDUOS LÍQUIDOS. Introducción. Composición de las aguas residuales. Composición estándar de los vertidos. Tratamiento de Aguas residuales. Tratamiento Primario. Tratamiento Secundario. Tratamientos aerobios con agregados celulares en suspensión: fangos activos y sistemas granulares. T. con sistemas de biomasa fija: Lechos bacterianos, contactores biológicos rotativos, filtros biológicos sumergidos. Tratamientos aerobios combinados. Tratamientos anaerobios. Lagunaje. Humedales artificiales. Tratamientos Terciarios. Tratamientos especiales. Usos del agua regenerada. Criterios de calidad según su utilidad.
TEMA 14.-INTERACCIONES MICROBIANAS CON COMPUESTOS XENOBIOTICOS Y RECALCITRANTES. Definición de biotransformación, biodegradación, biomineralización y bioacumulación. Biodegradación de hidrocarburos del petróleo. Biodegradación de sulfonatos alquil bencénicos: ABS y LAS. Biodegradación de compuestos nitroaromáticos. Biodegradación de compuestos halocarbonados (haloalcanos y haloaromáticos, bifenilos y trifenilos policlorados, polibromados, dioxinas y plaguicidas halogenados). Plaguicidas. Polímetros sintéticos. Plásticos biodegradables como perspectivas futuras.
TEMA 15.-INTERACCIONES MICROBIANAS CON CONTAMINANTES INORGÁNICOS. Drenaje Ácido de minas. Oxidación de las piritas. Efecto sobre el medioambiente. Conversión microbiana de los nitratos (remediación-biorremediación). Fertilizantes nitrogenados. Interacción de los microorganismos con los metales: Transformaciones microbianas: Biolixiviación, inmovilización. Metilaciones microbianas.
TEMA 16.-BIORREMEDIO MICROBIANO. Concepto de Biorremediación. Factores que determinan la eficacia de un proceso de biorremediación. Medida de la eficacia de un proceso de biorremediación. Tipos de biorremediación. Biorremediación de ecosistemas contaminados: Bioaumentación, Bioestimulación, Fitorremediación. Suelos y acuíferos contaminados. Contaminación del agua del mar. Contaminación del aire.
TEMA 17.-MICROORGANISMOS EN LA RECUPERACIÓN DE METALES Y PETRÓLEO Y EN LA PRODUCCION DE BIOCOMBUSTIBLE Y BIOMASA. Introducción. Concepto de biorrefinería. Biolixiviación. Biomasa, la materia prima. Biomasa a partir de cultivos vegetales. Biomasa a partir de materia orgánica residual. Digestión anaerobia. Biomasa para el consumo humano o animal . Biocombustibles o biofuels. Combustibles para el transporte: Etanol, Butanol, Biodiesel, Metano. Bio-electricidad: Hidrógeno. Células de combustible microbianas (MFC). Electrolisis biocatalizada.
TEMA 18.-CONTROL MICROBIOLÓGICO DE PLAGAS. Introducción. Control biológico de plagas. Estrategias de control. Modificaciones en hospedadores, reservorios y vectores. Plaguicidas microbianos: Definición, ventajas e inconvenientes. Plaguicidas bacterianos: Bacillus thuringiensis. Plaguicidas víricos. Plaguicidas fúngicos. Plaguicidas protozoarios.
Práctico
Seminarios/Talleres:
Durante el curso, los alumnos en grupo, realizaran y expondrán trabajos de revisión sobre aspectos directamente relacionados con el temario de la asignatura.
Prácticas de Laboratorio:
Práctica 1. Preparación de medios de cultivo
Práctica 2. Manejo de las muestras y toma de inóculo
Práctica 3. Técnicas de aislamiento y obtención de cultivos puros
Práctica 4. Tinción de Gram
Práctica 5. Determinación de bacterias coliformes: Colimetría
Práctica 6. Determinación de bacterias aerobias totales en una muestra de agua
Práctica 7. Determinación de bacterias aerobias totales y con actividades enzimáticas en una muestra de suelo
Práctica 8. Análisis bacteriológico de superficies mediante el método del hisopo
Práctica 9. Aislamiento de microorganismos del aire mediante el método de sedimentación en placa
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- Brock - Biología de los microorganismos. Madigan, M.T., Martinko, J.M., Dunlap, P.V. y Clark, D. (2015) 14ª ed., Pearson Prentice-Hall.
- Prescott´s Microbiology. Willey, J., Sandman, K y Wood, D. (2023).12ª ed., McGraw Hill Education.EEUU.
- Ecología microbiana y Ecología ambiental. Atlas, R.M. y Bartha, R. (2001) 4ª ed., Pearson Prentice Hall.
- Environmental Microbiology, Pepper, Gerba y Gentry (2014) 3ª ed., Academic Press.
- Microbiología Esencial. Martin, A., Bejar, V., Gutiérrez, J.C., Llagostera, M., Quesada, E. (2019). Ed. Médica Panamericana.Madrid.España.
- Environmental Microbiology: Fundamentals and Applications. Bertrand, J.C., Caumette, P., Lebaron, P., Matheron, R., Normand, P., Sime-Ngando, T. (2015) Ed. Springer Netherlands.
Bibliografía complementaria
- Bitton, G. (Ed.) (2002). Encyclopedia of Environmental Microbiology. John Wiley & Sons.
- Tortora, G., Funke, R. Case, C.L. (2016). 12ª ed., Microbiology. An Introduction, Pearson Prentice Hall.
- Marín, I., Sanz, J.L. y Amils, R. (eds). (2005). Biotecnología y medioambiente. Ed. Ephemera.
- Alexander, M. (1994). Biodegradation and Bioremediation. Academic Press.
Enlaces recomendados
Metodología docente
- MD01. Lección magistral/expositiva
- MD04. Prácticas de laboratorio
- MD07. Seminarios
- MD10. Realización de trabajos en grupo
- MD11. Realización de trabajos individuales
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)
Evaluación Ordinaria
Evaluación de materia con prácticas de laboratorio:
- Examen teórico presencial (70% de la calificación final). Será obligatorio aprobarlo para superar la asignatura.
- Prácticas de Laboratorio (10% de la calificación final). La asistencia a la totalidad de las sesiones de las prácticas de laboratorio es obligatoria y es necesario aprobarlas para superar la asignatura. Se evaluarán mediante la realización de un examen y se tendrá en cuenta la actitud y participación del estudiante.
- Trabajos/seminarios (10% de la calificación final)
- Pruebas de clase. Se realizarán varias preguntas de clase a lo largo del semestre (10% de la calificación final)
La calificación final será la suma de las valoraciones numéricas de los 4 apartados anteriores, siempre y cuando se haya obtenido al menos el 50% de la puntuación máxima en el examen teórico y el 50% en las prácticas de laboratorio. Para superar la asignatura el alumno deberá obtener una calificación final de 5 o más puntos.
En el caso de no haber obtenido el 50% de la puntuación máxima en el examen teórico, la calificación que aparecerá en el acta será la correspondiente a la evaluación teórica (examen de teoría). En el caso de haber obtenido como mínimo el 50% de la puntuación máxima en el examen teórico pero la suma del resto de apartados, de acuerdo a las condiciones y porcentajes establecidos en la guía docente, no permita superar la asignatura, la calificación recogida en el acta será de "suspenso" (4,9).
La calificación de los estudiantes que no realicen el examen de teoría será de “no presentado”.
Evaluación Extraordinaria
Los estudiantes realizarán siempre un examen del programa de teoría correspondiente al 70% de la calificación final. En el resto de apartados, los alumnos podrán conservar las notas ya obtenidas o renunciar a todas ellas (prácticas, seminario y preguntas de clase) si así lo solicitan notificándolo al profesorado al menos 7 días antes de la realización del examen, para volver a ser evaluados de estos tres apartados. El/la estudiante deberá haber asistido a las prácticas y, en el caso que las hubiera suspendido, los conocimientos prácticos (10% de la calificación final) serán evaluados mediante un examen junto con el examen de teoría. Es obligatorio aprobar el apartado de conocimientos teóricos y prácticos para superar la asignatura.
La calificación que aparecerá en el acta será la obtenida aplicando los mismos criterios especificados en la convocatoria ordinaria.
La calificación de los estudiantes que no realicen el examen de teoría será de "no presentado".
Evaluación única final
De acuerdo con la Normativa de Evaluación y de Calificación de los Estudiantes de la UGR, se contempla la realización de una evaluación única final a la que podrán acogerse aquellos estudiantes que no puedan cumplir con el método de evaluación continua por algunos de los motivos recogidos en el Artículo 8.
Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura, en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad, o más tarde si hay causa sobrevenida, lo solicitará a través de la sede electrónica, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.
Esta evaluación única final, constará de dos exámenes, uno teórico y otro práctico, que computarán el 90 % y 10 % de la nota final, respectivamente, a realizar en las fechas publicadas (convocatoria ordinaria/ convocatoria extraordinaria) en el calendario de la titulación. Para superar la asignatura el estudiante debe haber obtenido al menos el 50 % de la puntuación máxima en el examen teórico y el 50 % en el práctico.
Información adicional
Medidas Preventivas en los laboratorios de Prácticas y/o Talleres. Guía de buenas prácticas para laboratorios experimentales docentes (dirigida tanto a estudiantes como a profesorado):
https://ssp.ugr.es/informacion/noticias/medidas-preventivas-generales-laboratorios-talleres
Alumnos con necesidades específicas de apoyo educativo (NEAE). Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la
UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado. La metodología docente y la evaluación serán adaptadas al alumnado con NEAE,conforme al Artículo 11 de la Normativa de Evaluación y de Calificación de estudiantes de la UGR, publicada en el Boletín Oficial de la UGR no 112, de 9 de noviembre de 2016.
Inclusión y Diversidad de la UGR. En el caso de estudiantes con discapacidad u otras NEAE, el sistema de tutoría se adaptará a sus necesidades, de acuerdo a las recomendaciones de la Unidad de Inclusión de la UGR, procediendo los Departamentos y Centros a establecer las medidas adecuadas para que las tutorías se realicen garantizando la accesibilidad. Asimismo, a petición del profesorado, se podrá solicitar apoyo a la unidad competente de la Universidad cuando se trate de adaptaciones metodológicas especiales.
Software Libre
No