Biología (plan 1997) 2021-1

Primer Semestre, Biología de Procariontes

Clave: 1100 Modalidad: Asignatura fundamental.

Créditos: 10

Horas por clase de teoría: 3 Horas Teórico-prácticas: 3

Esta es la primera ocasión que se llevará a cabo todo el curso en la MODALIDAD EN LÍNEA, en esta se requiere de herramientas básicas como lo son una computadora y el acceso a internet, además de que el alumn@ necesita ser autodidacta, comprometido y responsable.

Enlace de internet para la primera reunión del 30 de septiembre de 2020, 18 horas.

meet.google.com/kva-prsg-ugy

OBJETIVOS DEL CURSO:

1.- Introducir al alumno en los aspectos básicos de la Biología de los procariontes (Dominios Archaea y Bacteria), incluyendo metabolismo, ecología, sistemática, genética, evolución y su relación con el hombre.

2.- Relacionar a la Biología de los procariontes con las diferentes ramas de la Biología y así entender integralmente los fenómenos biológicos.

3.- Adquirir las bases teóricas necesarias para asimilar nueva información en ese campo de estudio.

4.- Proporcionar al alumno habilidades sobre las técnicas básicas de microbiología.

METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA:

1. La parte teórica del curso se llevará a cabo por exposiciones del profesor, apoyado en material audiovisual a través de plataformas para enseñanza en línea.

2. Se leerán capítulos de libros y artículos que se discutirán para promover la participación de los alumnos.

3. Se realizarán seminarios por parte de los alumnos.

4. La parte práctica del curso se llevará a cabo por exposiciones del profesor, apoyado con la lectura del protocolo de la práctica por parte de los alumnos, se realizarán ejercicios prácticos sencillos desde la casa, para reforzar los temas y conceptos se tendrá el apoyo de artículos científicos y laboratorios virtuales.

5. Para la entrega de tareas y trabajos se utilizarán plataformas digitales como Google Classroom o Moodle, para las clases se utilizará Google Meet o Zoom. Todas las tareas tendrán fecha de entrega y se contará con un chat grupal de Whatsapp para responder dudas.

EVALUACIÓN DEL CURSO:

En parte teórica, la evaluación se llevará a cabo fundamentalmente a través de la aplicación de exámenes en línea, la resolución de tareas, la presentación de seminarios y la participación en discusión de información de temas diferentes.

En la parte práctica, la evaluación se llevará a cabo fundamentalmente a través de la entrega de las prácticas semanales de cada tema, exámenes escritos, la presentación de seminarios y la participación de los alumnos.

Las actividades del curso tendrán el siguiente valor en la evaluación final:

1. Clase teórica: 50% calificación final
2. Clase práctica: 50% calificación final

Para acreditar el curso de Biología de Procariontes es obligatorio obtener calificación aprobatoria en la clase teórica y en la clase práctica.

Bibliografía básica:

- Madigan M.T et al. 2015. Brock, Biology of microorganisms. 14^th edition. Benjamin Cummings, Boston, USA.

- Willey et al. 2017. Prescott´s Microbiology. 10^a ed. Mc Graw Hill.

- Tortora et al. 2015. Microbiology: an Introduction. 12^th edition. Pearson Education Limited.

- Snyder L. and W. Champness. 2012. Molecular Genetics of bacteria. 4^th edition. ASM Press.

- Black J. G. 2015. Microbiology: Principles and explorations. 9^th edition. J. Wiley.

- Lodish H. et al. 2013. Molecular Cell Biology. 7^th edition. Freeman.

- Nelson D.L y M. M. Cox. Leninhger. Principles of Biochemistry. 7^th edition. Freeman.

TEMARIO DEL CURSO TEÓRICO (SEMESTRE 2021-1)

I. INTRODUCCIÓN

I.1. Historia de la Microbiología.

I.1.1 Los microorganismos antes de la invención del microscopio.

I.1.2 La invención del microscopio y su impacto en el conocimiento de los microorganismos

I.1.3 El reconocimiento de los procariontes como grupo biológico.

I.1.4 Los procariontes en las tres etapas de la microbiología: clásica, moderna y molecular.

(Capítulo 1 del Microbiology de Prescott)

I.2 Definición de los procariontes.

I.2.1 Definición de la célula procarionte y eucarionte.

I.2.2 Comparación entre células procariontes y eucarionte.

I.2.3 Procesos celulares, estructura y función.

I.2.3.1 Membrana plasmática y otros sistemas membranosos.

I.2.3.2 Pared celular.

I.2.3.3 Espacio periplásmico.

I.2.3.4 Citoplasma y estructuras en el citoplasma.

I.2.3.5 Estructuras de locomoción y adherencia.

I.2.3.6 Organización del material genético (Nucleoide bacteriano).

I.2.3.7 División celular.

(Capítulo 3 del Brock, Biology of the Microorganisms))

II. METABOLISMO

II.1 Estructura celular primitiva y sistemas generadores de energía.

II.2 Diversidad metabólica.

II.2.1 Respiración aerobia.

II.2.2 Respiración anaerobia.

II.2.3 Fermentación.

II.2.4 Quimiolitotrofía.

II.2.5 Fotosíntesis oxigénica.

II.2.6 Fotosíntesis anoxigénica.

II.2.7 Metanogénesis.

Primer examen parcial

III. GENÉTICA BACTERIANA

III.1 Estructura de los ácidos nucleicos.

III.2 Replicación.

III.3 Transcripción.

III.4 Traducción.

III.5 Elementos genéticos móviles (transposones, plásmidos, virus).

III.6 Transferencia horizontal de la información genética (Conjugación, transducción y transformación).

III.7 Consecuencias de la transferencia horizontal bacteriana.

IV. ECOLOGÍA

IV.1 Papel de bacterias en el reciclaje de nutrientes.

IV.2 Ciclos Biogeoquímicos del carbono, nitrógeno, azufre

IV.3 Estilos de vida e interacciones con otros organismos.

IV.3.1 Bacterias de vida libre.

IV.3.2 Parasitismo: Parásitos de plantas y parásitos de animales.

IV.3.3 Mutualismo:

Fijadoras de nitrógeno.

Fotobiontes en líquenes.

Bacterias bioluminiscentes en peces y calamares.

IV.3.4 Otras interacciones:

En intestino de animales: Metanógenas.

En hipermastiginos de termitas, Buchnera en áfidos.

IV.3.5 Comunidades bacterianas: Biopelículas, Tapetes y Matas.

IV.3.6 Las bacterias como hospederos: bacteriófagos.

IV.3.7 Depredadores de bacterias.

Segundo examen parcial

V. SISTEMÁTICA Y BIODIVERSIDAD

V.1 Sistemática.

V.1.1 Clasificaciones de los procariontes.

V.1.2 La clasificación de Bergey.

V.1.3 La sistemática de procariontes después de la propuesta de los tres dominios de Woese.

V.1.4 Identificación de grupos taxonómicos.

V.2 Biodiversidad de procariontes.

V.2.1 Dominio Bacteria

V.2.1.1 Aquificae

V.2.2.2 Thermotogae

V.2.2.3 Deinococcus-Thermus

V.2.2.4 Chloroflexi

V.2.2.5 Cyanobacteria

V.2.2.6 Chlorobi

V.2.2.7 Proteobacteria

V.2.2.8 Firmicutes

V.2.2.9 Actinobacteria

V.2.2.10 Planctomycetes

V.2.2.11 Chlamydiae

V.2.2.12 Spirochaetes

V.2.2.13 Proteobacteria

V.2.2.14 Bacteroidetes

V.2.2.15 Fusobacteria

V.2.2 Dominio Archaea

V.2.2.1 Crenarchaeota

V.2.2.2 Euryarchaeota

V.2.2.3 Nano archaeota

Tercer examen parcial

VI. EVOLUCIÓN

VI.1. Microevolución.

VI.1.1 Procesos microevolutivos en procariontes.

VI.1.2 Las poblaciones en organismos clonales.

VI.1.3 La variación genética como herramienta en microbiología.

VI.1.4 Conceptos de especie en procariontes.

VI.2. Macroevolución.

VI.2.1 Origen de la vida y origen de los procariontes.

VI.2.2 La escala de tiempo: origen del universo, origen de la vida.

VI.2.3 Condiciones de la Tierra primitiva que dieron origen a las primeras formas de metabolismo.

VI.2.4 Los procariontes como ancestros de los eucariontes.

VI.2.5 Eubacterias y los organelos (Teoría de la endosimbiosis serial de L. Margulis).

VI.2.6 Diferenciación celular en procariontes.

VII. LAS BACTERIAS Y EL HOMBRE

VII.1 Las bacterias en la industria.

VII.2 Producción de metabolitos.

VII.3 Producción de biomasa.

VII.4 Las bacterias en la agricultura.

VII.5 Las bacterias en la biorremediación.

VII.5.1 En las aguas residuales.

VII.5.2 En los suelos contaminados.

VII.5.3 En los desechos industriales.

VII.6 El control biológico de plagas.

VII.7 Las bacterias en la salud.

VII.8 El microbioma y la microbiota.

VII.9 Principales antibióticos y la resistencia bacteriana a los antibióticos.

Cuarto examen parcial

CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LA CLASE TEÓRICA

70% exámenes parciales

15% exposición

15% tareas y participación en las discusiones

Temario de Laboratorio

Septiembre
Introducción, manejo de medios electrónicos, gestor de referencias y uso de buscadores académicos

Octubre
Práctica 1. Seguridad en el laboratorio / Uso y mantenimiento del microscopio
Práctica 2. Morfología microscópica y tinción de Gram
Práctica 3. Esterilización de materiales y preparación de medios de cultivo
Práctica 4. Aislamiento de procariontes
Práctica 5. Medios selectivos y diferenciales en bacteriología

Noviembre
Práctica 6. Crecimiento microbiano. Susceptibilidad a antibióticos sintéticos y naturales
Práctica 7. Pruebas bioquímicas para la diferenciación de grupos bacterianos
Práctica 8. Preparaciones simples, permanentes y tinciones diferenciales

Diciembre
Práctica 9. Análisis de secuencias Filogenia de procariontes
Práctica 10. Tratamiento de desechos biológicos

Enero
Semana de los procariontes (11-15)