Biología (plan 1997) 2024-1

Primer Semestre, Biología de Procariontes

Clave: 1100 Modalidad: Asignatura fundamental.

Créditos: 10

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

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 a cargo del profesor Jesús Ramírez Santos, se llevará a cabo por exposiciones apoyado en material audiovisual.

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 estará a cargo de la profesora Danaí Montalván Sorrosa, se seguirán las prácticas del manual de laboratorio ya establecidas.

5. Se considerará la construcción de columnas de Winogradsky para identificar microorganismos de una muestra ambiental a lo largo del semestre.

EVALUACIÓN DEL CURSO:

En la parte teórica, la evaluación se llevará a cabo fundamentalmente a través de la aplicación de exámenes de resolución presencial, 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:

a) Clase teórica: 50% calificación final

b) 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. 2018. Brock, Biology of microorganisms. 15^th edition. Benjamin, New York, 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. 2017. Leninhger. Principles of Biochemistry. 7^th edition. Freeman.

- Joan L. Slonczewski, John W. Foster. 2017. Microbiology, An Evolving Science. W. W. Norton & Co.

TEMARIO DEL CURSO TEÓRICO (SEMESTRE 2024-1)

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.

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.

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.

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.

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 Cyanobacteria

V.2.2.5 Proteobacteria

V.2.2.6 Firmicutes

V.2.2.7 Actinobacteria

V.2.2.8 Planctomycetes

V.2.2.9 Chlamydiae

V.2.2.10 Spirochaetes

V.2.2.11 Proteobacteria

V.2.2.12 Bacteroidetes

V.2.2 Dominio Archaea

V.2.2.1 Crenarchaeota

V.2.2.2 Euryarchaeota

V.2.2.3 Nanoarchaeota

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.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LA CLASE TEÓRICA

70% exámenes parciales

15% exposición

15% tareas y participación en las discusiones

Temario de Laboratorio

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

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

Semana de los procariontes (Por definir)