Biología (plan 1997) 2023-1

3 Krebs, Jocelyn., Goldstein, Elliot., Kilpatrick, Stephen, 2018, Lewin´s Genes XII, Burlington, MA, Jones and Bartlett Learning. 838p

4 Madigan, M., Bender, k., Buckley, Daniel., Sattley, Matthew., Stahl, David A. 2018 Brock Biology of Microorganisms, 15th edition, New York, Pearson Education. 1058p

5 Pommerville, Jeffrey C. 2017. Fundamentals of microbiology. Sudbury MA, Jones and Bartlett.944 p

6 Wiley, J., Sherwood, L., Woolverton, C. 2017. Prescott´s Microbiology 10th edition. New York, McGraw-Hill Science. 1088p

Biología de procariontes (Modalidad teórica)

Ciclo escolar: Del lunes 15 de agosto al viernes 2 de diciembre del 2022.

Número de sesiones teóricas: 15

Teoría: Dr. Manuel Alberto Castillo Méndez

Horario: viernes 14:30 a 17:30

Laboratorio: M. en C. Katya Dafne Guadarrama Orozco

Horario: martes 14:30-17:30

OBJETIVOS

1.- Introducir al alumno a la gran diversidad de organismos procariontes, los cuales demuestran esta diversidad en su amplia gama metabólica, plasticidad y diversidad genómica.

2.- Hacer que el alumno reconozca a los organismos procariontes como representantes de los linajes ancestrales y los principales componentes de la biósfera.

3.- El alumno reconocerá los dos principales enfoques de estudio: a) el experimental y b) el teórico y bioinformático, el cual permite reconocer propiedades a partir de las secuencias en las bases de datos de libre acceso.

4.- Que el alumno reconozca el potencial biológico de la diversidad de los procariontes, considerando su metabolismo, genética y evolución.

5.- Introducir al alumno a los principios básicos de la ecología bacteriana, las interacciones que tienen entre sí y con otros grupos biológicos, para comprender su potencial en la solución de problemas actuales, desde una perspectiva ecológica y económica.

Dinámica del curso

• Exposición de los temas por parte del profesor.
• Participación en clase.
• Se ponderarán las siguientes actividades :
• Evaluaciones periódicas.
• Tareas (lecturas).
• Asistencia y participación.
• Presentación de trabajos en equipo

Evaluaciones

Calificación final (necesario aprobar ambas partes):

50% Teoría

50% Laboratorio

Calificación de Teoría:

60% Exámenes (3 exámenes parciales de 20% c/uno)

27% Tareas (9 tareas de 3% cada una)

13% Seminario en equipo (Presentación de un tema asignado por el profesor)

100% Total

NOTA: La actividad “Seminario” consta de dos partes:

1) Trabajo escrito. Texto del tema que presentarán.

2) Presentación oral.

Rubrica de evaluación del seminario

A. Presentación del trabajo escrito:

• La redacción y la ortografía
• El orden
• El uso de gráficas y tablas
• La bibliografía revisada
• El contenido

B. Presentación oral:

• El uso del vocabulario
• La voz (volumen, claridad y buena expresión)
• La organización del discurso
• La actitud y proyección del alumno sobre el público
• El material de apoyo
• El contenido

TEMARIO

0. Presentación del curso (19 de agosto)

I. INTRODUCCIÓN A LA MICROBIOLOGÍA (26 de agosto)

a) Visión general de los microorganismos.

b) Historia de la Microbiología.

c) Microbiología moderna: qué estudia y cómo lo estudia.

Tarea 1. Investigación bibliográfica.

II. ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA PROCARIONTE (2 de septiembre)

a) Repaso de macromoléculas.

b) Definición de célula procarionte y comparación entre células procariontes y eucariontes.

c) Procesos celulares, estructura y función:

Membrana plasmática y otros sistemas membranosos

Pared celular

Citoplasma y estructuras en el citoplasma

Estructuras de locomoción y adherencia

Organización del material genético

Tarea 2. Tabla con principales diferencias entre bacterias, arqueas y eucariontes

III. GENÉTICA Y TRANSFERENCIA DE GENES EN BACTERIAS (9 de septiembre)

a) Replicación

b) Transcripción

c ) Traducción

d) Elementos genéticos móviles

e) Intercambio genético: Conjugación, transducción y transformación

f) Consecuencias de la transferencia horizontal bacteriana

Tarea 3. Lectura (ensayo de artículo)

EXAMEN I (9 de septiembre)

IV. ORÍGEN DE LA VIDA Y DE LA BIODIVERSIDAD (23 de septiembre)

a) La escala de tiempo: origen del universo y de la vida

b) Condiciones de la Tierra primitiva que dieron origen a las primeras formas de metabolismo.

c) Teorías y descubrimientos importantes sobre el origen de la vida.

d) Los procariontes como ancestros de los eucariontes: Teoría endosimbiótica.

Tarea 4. Lectura (ensayo de artículo)

V. METABOLISMO (30 de septiembre y 7 de octubre)

a) Mecanismos de obtención de energía:

- ATP, reacciones redox y membranas.

- Fosforilación oxidativa.

b) Diversidad metabólica:

- Fotosíntesis oxigénica y anoxigénica.

- Respiración aerobia y anaeróbica.

- Fermentación. Tipos de fermentación.

- Quimiolitotrofía y Metanogénesis

Tarea 5. Completar tabla sobre diversidad metabólica en procariontes.

VI. SISTEMÁTICA Y BIODIVERSIDAD (14 y 21 de octubre)

a) Sistemática y Clasificaciones. Fundamentos y principios de filogenias

b) Los Cinco Reinos de Whittaker y los tres dominios de Woese

c) Biodiversidad de procariontes:

Dominio Bacteria: Proteobacterias; Firmicutes, Mollicutes y Actinobacteria; Cyanobacteria; Planctomycetes y Verrucomicrobia; Flavobacteria y Acidobacteria; Chlamydia y Cytophaga; Bacterias verdes de azufre y no del azufre; Spirochaetales; Thermus y Deinococcus; Thermococcales y Thermoplasmatales; Nitrospira y Deferribacter

Dominio Archaea: Crenarchaeota y Euryarchaeota

Tarea 6. Investigación bibliográfica.

EXAMEN II (21 de octubre)

VII. ECOLOGIA MICROBIANA (28 de octubre y 4 de noviembre)

a) Papel de los microorganismos en el reciclaje de nutrientes

b) Ciclos Biogeoquímicos: Ciclo del C, N, S y Fe.

c) Estilos de vida e interacciones con otros organismos:

- Bacterias de vida libre

- Mutualismo: Fijadoras de nitrógeno, Fotobiontes en líquenes, Bacterias bioluminiscentes

- Otras interacciones: En intestino de animales (metanógenas).

- Parasitismo: Parásitos de plantas y animales

d) Comunidades bacterianas: Biopelículas y Tapetes

e) Las bacterias como hospederos: bacteriófagos

f) Biología Molecular y Metagenómica como herramienta de la ecología microbiana

Tarea 7. Lectura (ensayo de artículo)

VIII. EVOLUCIÓN MICROBIANA (11 de noviembre)

a) Procesos evolutivos en procariontes:

- Mutaciones

- Sistemas de transferencia horizontal en bacterias

- Vectores: plásmidos, virus y transposones

b) Evolución en bacterias:

- Flujo génico: ¿todo esta en todos lados?

- Aislamiento como receta esencial de la diversificación

c) El problema de la especie en procariontes

Tarea 8. Investigación bibliográfica.

IX. LAS BACTERIAS Y EL HOMBRE (18 y 25 de noviembre)

a) Las bacterias en la industria

- Producción de metabolitos

- Producción de biomasa

b) Las bacterias en la biorremediación

- En las aguas residuales

- En los suelos contaminados

c) Las bacterias en la agricultura

- Biofertilizantes: Micorrizas y bacterias que promueven el crecimiento vegetal

- El control biológico de plagas

d) Las bacterias en la salud:

- Organismos patógenos

- Antibióticos y resistencia a antibióticos

Tarea 9: Investigación bibliográfica.

EXAMEN III (25 de noviembre)

Cierre del curso y entrega de calificaciones. (2 de diciembre)

Fuentes de consulta

Libros básicos:

Madigan et al., 2015. Brock Biology of microorganisms. 14th edition. Prentice Hall, Inc. NJ. USA (otras ediciones también sirven).

Kruif, P. Cazadores de microbios (muchas ediciones y muy barato).

Otros:

Krebs et al. 2017.Lewins Genes XII. Jones & Bartlett Publ Inc (hay muchas ediciones unas más bonitas y nuevas pero la información es parecida en todas).

Madsen, E.L. 2015. Environmental Microbiology: From Genomes to Biogeochemistry. Second ed. Wiley-Blackwell.

Pepper, I.L., et al. 2014. Environmental Microbiology. Cambridge University Press; 3 ed.

Black, J. G. (2008) Microbiology: Principles and explorations. 7th edition. Hoboken, New Jersey: J. Wiley, 422p.

Serie de libros "la ciencia para todos", número 227: Los microbios, amigos o enemigos.

Revista de difusión científica de la UNAM: Cómo ves

Revistas científicas de alto impacto:

http://www.pnas.org

http://www.nature.com/

http://www.sciencemag.org

http://www.cell.com