Profr. Juan Luis Chavez Pacheco Teoria

BIOLOGIA DE PROCARIONTES
CLAVE: 1100 MODALIDAD: Asignatura Fundamental
PRIMER SEMESTRE AREA: Biología
CREDITOS: 10 REQUISITOS: Ninguno

Objetivos:
1. Introducir al alumno a la diversidad de procariontes, al estudio de su evolución y
adaptaciones, y su importancia biológica.
2. Que los alumnos sean capaces de reconocer los principales grupos de bacterias, sus
características más relevantes, y las relaciones filogenéticas que guardan entre sí estos grupos.
3. Introducir al alumno a los principios básicos de la ecología bacteriana, y a las interacciones
que tienen los procariontes entre sí y con otros grupos biológicos, para poder comprender su
importancia económica actual y potencial.
4. Reconocer a los procariontes como ancestros de los eucariontes.

Metodología de la enseñanza:
Curso teóricopráctico.
Se llevará a cabo por exposiciones del profesor, apoyado en material
visual y audiovisual.
Estará reforzado por la parte práctica (manejo y cultivo de bacterias en el laboratorio). Se
analizarán y discutirán artículos para promover la participación de los alumnos.
Se realizarán seminarios por parte de los alumnos.

SE CALIFICARÁ MEDIANTE PROMEDIO DE LA CALIFICACIÓN DE TEORIA (50%) Y DE LABORATORIO (50%).

I. DEFINICION DE PROCARIONTE. 2 h.

Se presenta una definición de procarionte, y una visión general de la importancia evolutiva de la

aparición de la compartamentalización en los seres vivos.

I.1. Comparación de la célula procarionte con la eucarionte.

I.2. Importancia evolutiva de la compartamentalización.

II. BACTERIOLOGIA CLASICA. 3 h.

Se introduce al alumno a la taxonomía clásica de las bacterias, y de su importancia en la

medicina.

II.1. Formas tradicionales de clasificación bacteriana.

II.2. Divisiones según el manual Bergey.

II.3. Importancia de esta clasificación en medicina.

III. EL REINO MONERA. 6 h.

Se revisa la definición de procarionte según el esquema de los cinco reinos propuesto por

Whittaker y según Margulis y Schwartz, y se introduce al alumno al estudio de la célula bacteriana.

III.1. Definición de los procariontes según el esquema de los cinco reinos de Whittaker y según

Margulis y Schwartz.

III.2. La célula bacteriana.

III.2.1. Replicación y transcripción en bacterias.

III.2.2. Sistemas endomembranales.

III.2.3. Inclusiones en células procariontes.

III.2.4. Mesosomas.

III.3. Movilidad bacteriana.

III.3.1. El flagelo procarionte.

IV. INTRODUCCION A LA TAXONOMIA BACTERIANA. 8 h.

Se revisan las diferentes clasificaciones de bacterias, así como del uso de marcadores

moleculares en la taxonomía bacteriana.

IV.1. Bacteriología clásica basada en rasgos fenotípicos (pruebas metabólicas, serotipos, biotipos,

morfología de colonias).

IV.2. Bacteriología moderna basada en rasgos genotípicos (electroforésis de isozimas,

secuencias, PCR, RFLPs).

IV.3. Colecciones de procariontes (el catálogo ATCC)

IV.4. Uso de marcadores moleculares (rRNA, ATPasas, etc.).

IV.4.1. Concepto de tres dominios, según Woese, Wheelis y Kandler.

V. LOS DOS PRINCIPALES GRUPOS DE PROCARIONTES Y SU ESTRUCTURA

TAXONOMICA. 16 h.

Se presentan los dos grupos principales de procariontes: Arqueobacterias y Eubacterias. Se

discute acerca de su origen y de la evolución temprana de la vida, así como de la estructura taxonómica

de estos grupos de procariontes.

V.1. Posición basal de los procariontes hipertermofílicos.

V.2. Origen de los procariontes.

V.2.1. Origen y evolución temprana de la vida.

V.2.2. Evolución temprana de los metabolitos bacterianos, y fraccionamiento isotópico.

V.3. El registro fósil procarionte.

V.3.1. Microfósiles, comunidades bacterianas, y fraccionamiento isotópico.

V.4. El problema de la taxonomía bacteriana.

V.4.1. ¿Existen especies procariontes?

V.4.2. Transporte horizontal en procariontes.

V.4.3. Virus en eubacterias y en arqueobacterias.

V.5. Estructura taxonómica de las eubacterias:

V.5.1. Bacterias púrpuras no sulfurosas.

V.5.2. Bacterias Gram positivas y micoplasmas.

V.5.3. Cianobacterias, prochlorales, y cloroplastos.

V.5.4. Bacterias púrpuras y su relación con eucariontes: de patógenos a simbiontes

(rickettsias, Rhizobium, Agrobacterium, Holospora, y mitocondrias);

V.5.5. Espiroquetas.

V.5.6. Flavobacterias.

V.5.7. Bacterias verdes.

V.5.8. Planctomyces.

V.5.9. Chlamidias.

V.5.10. Deinococales; y

V.5.11. Thermotogales.

V.6. Estructura taxonómica de las arqueobacterias:

V.6.1. Metanobacterias.

V.6.2. Halófilas: la evolución de una fotosíntesis sin clorofilas;

V.6.3. Termosulfoproteales y su relación con el nucleocitoplasma eucarionte

VI. ECOLOGIA Y MICROEVOLUCION BACTERIANA. INTERACCIONES TROFICAS Y

EVOLUCION DE LA FOTOSINTESIS OXIGENICA. 12h

Se introduce al alumno al estudio de la distribución y evolución de las bacterias, así como a los

diversos tipos de interacciones tróficas. A la evolución de la fotosíntesis oxigénica y el papel que ésta

desempeñó en la transformación de la atmósfera terrestre.

VI.1. Ecología y microevolución bacteriana.

VI.1.1. Ecología bacteriana.

VI.1.2. Modelos evolutivos en especies clonales.

VI.1.3. Evolución experimental.

VI.2. Interacciones tróficas.

VI.2.1. Las bacterias como hospederos de virus.

VI.2.2. Las bacterias como huéspedes de eucariontes (parasitismo, comensalismo,

simbiosis).

VI.3. Evolución de la fotosíntesis oxigénica y transformación de la atmósfera terrestre: el

papel de las cianobacterias.

VII. DIFERENCIACION CELULAR Y MODELOS EXPERIMENTALES EN PROCARIONTES. 8 h.

Se presenta una visión general de la diferenciación celular en procariontes así como algunos

modelos experimentales.

VII.1. Diferenciación celular.

VII.1.1. Esporas.

VII.1.2. Heterocistos.

VII.1.3. Actinobacterias.

VII.1.4. Bacterias que parecen hongos: myxobacterias y la producción de antibióticos.

VII.2. Modelos experimentales de procariontes.

VII.2.1. Escherichia coli.

VII.2.2. Bacillus subtilis.

VII.2.3. Sulfolobus acidocaldarius.

VII.2.4. Halobacterium halobium.