UNIVERSIDAD DE LEÓN
FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AMBIENTALES
Asignatura MICROBIOLOGÍA
AMBIENTAL
Créditos: 7,5 (6T+1,5P)
Curso: 2001-2002
Licenciatura: Ciencias Ambientales
Profesor Responsable: Dr. Luis M.
Mateos Delgado
PROGRAMA DE
CLASES TEÓRICAS
sección I. INTRODUCCIÓN
Tema 1. Descubrimiento de los microorganismos. La controversia sobre la
generación espontánea. Trascendencia del trabajo de Pasteur y Koch. Los
microorganismos como agentes etiopatógenos. Cultivos puros. Inmunización.
Descubrimiento de los virus. La Microbiología
y su relación con otras Ciencias. Los microorganismos como células.
Estructura celular. La célula eucariótica y procariótica. Microorganismos y
evolución. Aspectos históricos e impacto de la Microbiología.
Tema 2.
Clasificación de los microorganismos. El problema de la ordenación
taxonómica de las bacterias. Definición de especie. Tipos de clasificación.
Taxonomía numérica y Taxonomía molecular-genética. Identificación de los
microorganismos. Propiedades taxonómicas útiles. Propiedades morfológicas.
Propiedades fisiológicas y bioquímicas. Inoculación en animales. Cultivos tipo.
Nomenclatura de las bacterias. El Manual Bergey en Bacteriología.
Tema 3. Observaciones microscópicas; Tipos de microscopios; preparación de muestras;
Tinciones y sus tipos; cultivos de microorganismos; Nutrición microbiana y sus
categorías; Requerimientos nutricionales: macronutrientes y
micronutrientes; Fuentes de carbono,
nitrógeno, azufre y fósforo. Sales minerales. Factores orgánicos de
crecimiento; técnicas de cultivos enriquecidos;
Tema 4. Efecto del medio ambiente en el crecimiento. Efecto de la
temperatura: Microorganismos psicrófilos,
mesófilos y termófilos. Efecto de la aireación: microorganismos aerobios,
anaerobios y microaerófilos. Efecto de la acidez y basicidad. Efecto de las
sales y otros solutos. Efecto de la presión hidrostática. Radiaciones.
sección III. ESTRUCTURA Y
FUNCIÓN
Tema 5. Crecimiento y muerte de microorganismos. Dinámica del crecimiento
celular y de poblaciones. Determinación del crecimiento microbiano. Curva de
crecimiento y sus fases. Crecimiento sincrónico. Cultivo continuo de
microorganismos: el quimiostato. Cultivos mixtos. El crecimiento microbiano en
la naturaleza. Métodos de control del crecimiento microbiano: esterilización,
pasterización y tindalización. Características, modo de acción y aplicaciones
de los germicidas, desinfectantes y antisépticos
Tema 6. La célula procariota: características generales Tamaño, morfología y
agrupaciones bacterianas. Composición química de las bacterias. Elementos
estructurales de las bacterias. Pared celular: estructura. Composición de la
pared celular de bacterias Gram positivas y Gram negativas. La membrana externa
y otros componentes de la pared de las Gram negativas. La región periplásmica.
Estructuras de superficie. La cápsula: composición, tipos e importancia.
Flagelos: composición, estructura y función. Dinámica del movimiento flagelar.
Pili o fimbrias: estructura, tipos y función.
Tema 7. El protoplasto celular.
Protoplastos y esferoplastos. Membrana citoplásmica: composición
química, estructura y función. Mesosomas. Ribosomas. La región nuclear bacteriana. Replicones extracromosómicos.
Orgánulos especiales: vacuolas de gas, carboxisomas. Inclusiones
ferromagnéticas. Inclusiones de reserva. Formas de resistencia de las
bacterias. La endospora bacteriana. Cambios citológicos durante el proceso de
esporulación y germinación. Propiedades de las endosporas. uerpos
paraesporales. Otras formas bacterianas de supervivencia: cistos, mixosporas y exosporas.
Tema 8. La célula eucariota. Características generales. Tamaño y morfología. Pared celular.
Flagelos y cilios. Membrana citoplásmica. Sistemas de membranas intracelulares.
Retículo endoplasmático. Lisosomas. Vacuolas.
Aparato de Golgi. Mitocondrias. Cloroplastos. Núcleo y ribosomas.
Microalgas, hongos y protozoos.
sección IV. BIOQUÍMICA Y
FISIOLOGÍA BACTERIANA
Tema 9. Visión global del metabolismo microbiano. Procesos para la
obtención de energía. Funciones del ATP y del poder reductor en el
metabolismo. Fermentación. Respiración. Respiración anaerobia. Fotosíntesis.
Oxidación de compuestos inorganicos. Almacenamiento de energía en enlaces de
alta energía.
Tema 10. Biosíntesis en microorganismos. Biosíntesis de macromoléculas:
proteínas, fosfolípidos, polisácaridos y ácidos nucleicos. Biosíntesis de la
pared celular. Interconexiones entre vías metabólicas degradativas y
biosintéticas.
Tema 11. Regulación del metabolismo microbiano. Bases bioquímicas de la
regulación: regulación de la actividad enzimática y regulación de la síntesis
de enzimas. Modelos regulatorios. Diversidad de los mecanismos regulatorios en
bacterias.
Sección V. GENÉTICA BACTERIANA
Tema 12. La clave genética. Características genéticas de los
microorganismos. Ventajas e inconvenientes de los microorganismos para los
estudios genéticos. La clave genética. Bases moleculares de la mutación.
Mutaciones espontáneas e inducidas.
Agentes mutagénicos y modo de acción. Aislamiento de mutantes microbianos.
Utilidad práctica.
Tema 13. Recombinación genética en
bacterias. Restricción y modificación de DNA extraño. Transformación:
etapas del proceso. Transducción generalizada, especializada y abortiva.
Conjugación. Mecanismo de la conjugación. Papel de los plásmidos en la
conjugación. Células F+ y F-. Células Hfr.
Tema 14. Elementos genéticos extracromosomales en bacterias. Plásmidos y
episomas: naturaleza y métodos de estudio. Replicación de plásmidos. Tipos de
plásmidos: Factores F, factores R, factores colicinogénicos, plásmidos degradativos y plásmidos biosintéticos.
Tema 15. Virus: naturaleza y métodos de estudio. Naturaleza de los virus. Diferencias con los organismos
celulares. Composición de los virus. Estructura viral. Cinética de la
multiplicación viral. Relaciones virus-huesped. Métodos físicos en el estudio
de los virus. Cuantificación de virus. Clasificación. Origen de los virus.
Virus bacterianos: Estructura y compocición química. Ciclo lítico de los fagos.
Bacteriófagos con ADN. Bacteriófagos con ARN. Lisogenia. Virus animales:
clasificación según su material genético. Viroides y Priones
Tema 16. Reino Procariota. División Gracilicutes. Sección 1:
espiroquetas. Sección 2.
Bacterias espirales o curvadas. Sección 3: Bacterias Gram-negativas curvadas no móviles. Sección 4:
Bacilos y cocos aerobios Gram-negativos; familias principales. Sección 5:
Bacilos Gram-negativos anaerobios facultativos; bacterias entéricas; principales
familias.
Tema 17. Sección 6: Bacilos anaerobios Gram-negativos. Sección 7:
Bacterias reductoras del azufre; Sección 8; Cocos anaerobios
Gram-negativos. Sección 9:
Rickettsias y Chlamidias. Orden Ricketksiales; Orden Chlamydiales. Sección
10: Los Micoplasmas. División Tenericutes. Clase Mollicutes. Sección
11: Endosimbiontes.
Tema 18. Reino Procariota Division Firmicutes. Sección 12: Cocos
Gram-positivos. Sección 13:
Bacilos y cocos Gram-positivos formadores de esporas. Sección 14:
Bacilos regulares, Gram-positivos, no esporulados. Sección 15: Bacilos
irregulares, Gram-positivos, no esporulados. Sección 16: Las
micobacterias. Sección 17: Bacterias nocardiformes.
Tema 19. Sección 18: Bacterias fotosintéticas anoxigénicas. Sección
19: Bacterias fotosintéticas oxigénicas: cianobacterias. Características,
clasificación y ecología. Sección 20:
Bacterias aerobias quimiolitotrofas.
Tema 20. Sección 21: Bacterias
con yemas y/o apéndices y Bacterias prostecadas. Sección 22: Bacterias
con vaina. Sección 23: Bacterias deslizantes no formadoras de cuerpos
fructíferos. Sección 24:
Bacterias deslizantes formadoras de cuerpos fructíferos.
Tema 21. Sección 25: Arqueas (División Mendosicutes). Secciones
26-33 (División Firmicutes): actinomicetos; importancia del género Streptomyces.
Sección VIII. ECOLOGÍA MICROBIANA.
Tema 22. Interacciones microbianas y relaciones simbioticas. Tipos de
simbiosis: entre microrganismos, microorganismos-plantas y
microorganismos-animales. El ecosistema del rumen.
Programa de clases prácticas:
Práctica 1. Aislamiento y conservación de microorganismos. Instrumentos y técnicas
de siembra. Métodos de obtención de cultivos puros. Cultivos de
enriquecimiento.
Practica 2. Técnicas microbiológicas básicas. Composición y Preparación de medios de
cultivo. Medios sintéticos y complejos. Siembra en medios sólidos y líquidos.
Cultivo de microorganismos aerobios y anaerobios.
Practica 3. Observación microscópica de microorganismos. Microscopía óptica.
Microscopía de campo oscuro. Microscopía de contraste de fases. Técnicas de
tinción de microorganismos. Tinciones simples, diferenciales y específicas.
Practica 4. Pruebas bioquímicas para la identificación de microorganismos. Pruebas
IMViC, oxidasa-catalasa, ureasa y otras técnicas de aplicación microbiológicas
usuales.
Práctica 5. Aislamiento e identificación de microorganismos del suelo y del agua.
Análisis microbiológico del agua. Calculo del número más probable (NMP).
Análisis de muestras de suelo. Cultivos enriquecidos.
Práctica 6. Sistemas automatizados para la identificación de microorganismos.
Aplicación a enterobacterias.
Seminarios, videos y discusiones sobre temas de interés.
BIBLIOGRAFÍA
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