- Posar de manifest la importància dels microorganismes a la Biosfera.

- Estudiar els ecosistemes microbians pel que fa a les comunitats que els composen i els fluxos tròfics i les interrelacions entre les diferents poblacions microbianes, explicant-ho des d'un punt de vista dinàmic on els ecosistemes s'estructuren al llarg d'un eix temporal amb els processos de successió que li són propis.

- Estudiar i comparar diferents ecosistemes microbians separant els ecosistemes aqüàtics dels terrestres i a la vegada revisant aquells que es troben sota condicions extremes. També s'analitzen els efectes dels diferents factors ambientals sobre el creixement dels bacteris fototròfics

Capítol I. Principis ecològics. Fonaments teòrics

CAPÍTOL I.          PRINCIPIS ECOLÒGICS. FONAMENTS TEÓRICS
Lliçó 1	Introducció a l’Ecologia Microbiana
(1)	Introducció del curs. Definició. Revisió històrica. L’escola de Delft. Beijerinck i el cultiu d’enriquiment. Winogradsky i els litòtrofs. Estat actual de l’Ecologia Microbiana. Camps d’aplicació. Fonts d’informació
Lliçó 2	Origen de la vida i evolució microbiana
(1)	Edat de La Terra i microfòssils Origen de la vida -         Condicions físicoquímiques -         Formació primeres substàncies bioquímiques Evolució del nucli eucariota Teoria endosimbiòntica Cronòmetres moleculars de l’evolució
Lliçó 3	Diversitat Microbiana
(2)	Arbre filogenètic universal: els tres regnes -         Eucaria -         Bacteria -         Archaea Biodiversitat microbiana Nomenclatura binomial Concepte d’espècie Diversitat procariota Taxonomia i filogènia Taxonomia molecular Grups d’importància ecològica Diversitat Eucariota Paper ecològic dels virus
Lliçó 4	Principis ecològics. Conceptes bàsics
(1)	Comunitats microbianes i ecosistemes Aplicabilitat dels principis i conceptes tradicionals -         Producció primària -         Xarxes tròfiques -         Fluxos d’energia i cicles de la matèria -         Diversitat -         Nínxol ecològic Relacions amb l’Ecologia tradicional
Lliçó 5	Comunitats microbianes I. Estructura
(1)	Diversitat microbiana i estabilitat. Índex de diversitat. Abundància, Equitativitat Corbes de rarefacció Relacions tròfiques
Lliçó 6	Comunitats microbianes II. Dinàmica
(2)	Colonització i successió. Estratègies “K” i “r”. Dinàmiques poblacionals Distribució espacio-temporal
Lliçó 7	Ecosistemes microbians
(2)	Models experimentals. Sistemes tancats i oberts. Concepte d’equilibri dinàmic (“steady state”). Gradients físico-químics. Microcosmos. Models matemàtics: -         Creixement poblacional -         Interaccions Comunitats naturals: estructura i funció

CAPÍTOL II. ECOLOGIA CUANTITATIVA
Lliçó 8	Mètodes en Ecologia Microbiana
(1)	La presa de mostres (consideracions teòrico-pràctiques): -         Sòls -         Sistemes aquàtics -         Aire. Mètodes d’enriquiment, aïllament i cultiu de bacteris d’interès.
Lliçó 9	Determinació del número de microorganismes
(2)	Enumeració de bacteris a partir de mostres naturals: -         Mètodes de recomptes en placa -         La anomalia del cultiu en placa. Bacteris viables i no cultivables. Us de la fluorescència: -         Fluorocroms. Principis i tipus -         La citometria de flux. -         Sondes moleculars La hibridació “in situ”(FISH) -         Us de sondes filogenètiques específiques. -         Recomptes por grups filogenètics
Lliçó10	Determinació de la biomassa i la activitat
(2)	Relació entre nombre total i biomassa. Mètodes (bio)químics de determinació de la biomassa: Anàlisi de molècules específiques. -         LPS -         Mureïna -         Altres Determinació de la Activitat (potencial) -         FDC determinació de la taxa de creixement “in situ” -         Incorporació de 3H-Timidina. -         Altres tècniques isotòpiques. Aproximacions fisiològiques i metabòliques. Tècniques moleculars per a la determinació de la biomassa i l'activitat:; RT-PCR i PCR quantitativa a temps real
Lliçó 11	Anàlisis de la diversitat microbiana
(1)	Aproximació molecular. Marcadors moleculars. Anàlisi d’empremtes moleculars (“fingerprinting”): -         RFLP (ARDRA) -         T-RFLP -         DGGE. Clonatge i diversitat real BACs i altres tècniques d’obtenció de metagenomes

CAPÍTOL III. ELS MICROORGANISMES i L'AMBIENT
Lliçó 12	Eco-fisiologia bacteriana
(1)	Factors abiòtics (determinants del creixement). Cinètices de Monod. Llei de mínims de Liebig i factors limitants. Llei de la tolerància de Shelford. Determinants ambientals. Estratègies de supervivència.
Lliçó 13	Respostes a paràmetres ambientals
(1)	Factors químics -         pH, -         Redox, -         Salinitat -         CO2, -         Oxigen dissolt -         Concentració de nutrients. Factors físics: -         Radiació, -         Temperatura, -         Pressió. -         aw Definició de nínxol
Lliçó 14	Estratègies de colonització
(1)	Moviment bacterià. Tàxies i exploració del medi: -         Quimiotàxia -         Fototàxia -         Magnetotàxia. Exploració de l’ecosistema. Regulació. Formació de biopel·lícules. Formes de disseminació: -         Espores bacterianes i fúngiques. -         Altres mecanismes de disseminació.
Lliçó 15	Microbiologia Aquàtica
(2)	Ambients aquàtics -         Rius -         Lagos -         Aigües subterrànies -         Oceans Tipus d’ecosistemes. Gradients físico-químics Sistemes aeròbics, anaeròbics i mixtos Grups i nivells tròfics. El “bucle microbià”. Importància ecològica. Nínxols ecològics aquàtics Diversitat microbiana aquàtica. -         Microorganismes bentònics -         Microorganismes planctònics. -         Microorganismes del neuston -         Virus aquàtics
Lliçó 16	Sediments
(1)	Els sediments com a trampes de matèria i reservoris de nutrients. Tipus de sediments: -         Característiques físiques i químiques -         Composició i porositat. Microorganismes habitants de sediments. Mètodes particulars d’estudi. Difusió passiva i activitat. Interaccions sediment-aigua.
Lliçó 17	Microbiologia del sòl
(1)	Composició i perfiles. Tipes de sòl. Substrats orgànics e inorgànics para el creixement. Comunitats microbianes representatives Exoenzims i activitats específiques. Importància ecològica dels fongs i els actinomicets Principals transformacions. Aplicacions agrícoles.
Lliçó 18	Ambients extrems I. Ambients hipersalins
(1)	Ambients hipersalins. Sistemes endorreics Adaptacions fisiològiques a la sal: osmoreguladors. Ecologia i fisiologia d' Halobacterium. Microorganismes i producció de sal
Lliçó 19	Ambients extrems II. Ambients hipertermals
(1)	Ecosistemes hipertermals -         Fonts -         Géisers -         Fumaroles marines Gradients tèrmics. Organismes termòfils: Ecologia i fisiologia
Lliçó 20	Microorganismes i cicles biogeoquímics I.
(1)	Principis generals de Geomicrobiologia. Cicle del carboni -         Transformacions de substrats orgànics -         Mineralització Microorganismes cel·lulolítics i ligninolítics
Lliçó 21	Microorganismes i cicles biogeoquímics II.
(2)	Transformacions de substrats inorgànics Organismes quimiolitòtrofes. Cicles biogeoquímics perfectes e imperfectes. Cicle del Nitrogen. Bacteris i ambientes -                     Oxidació d’amoni (nitrificants) -                     Fixació de nitrogen -                     Desmitificació. Cicle del Sofre. Bacteris i ambients -                     Oxidació de compostos reduïts del sofre. -                     Sulfato-reducció. Transformacions de compostos fèrrics i ferrosos. Aspectes aplicats i importància medioambiental.

CAPÍTOL IV. INTERACCIONS MICROBIANES
Lliçó 22	Interaccions entre microorganismes i animals
(1)	Microbiota normal: -         Pell -         Boca -         Tracte respiratori -         Tracte intestinal -         Tracte urogenital Interaccions amb animals. Relacions simbiòtiques: -         Rumen   -         Termites: Zoothermopsis angusticolis
Lliçó 23	Interaccions entre microorganismes i plantes
(1)	Rizosfera, rizoplana. Microbiota de la part aèria Les micorrisses Relacions simbiòtiques: Rhizobium i altres rizobacteris. Frankia Microorganismes fitopatògens i principals malalties infeccioses: El foc bacterià, Tumoracions. Mecanismes de resistència en plantes
Lliçó 24	Relacions entre microorganismes
(2)	Ambients on es verifiquen. Comensalisme i protocooperació. -         Principis generals. -         Ecto i endocomensalisme. Simbiosis i protocooperació. Sintrofisme i cometabolisme. Antagonisme. Parasitisme i predació. Multicel·lularitat -         Relacions intrapoblacionals. -         Senyals químiques: “Quorum Sensing” -         Regulació Endosimbiosi -         Història natural -         Aspectes evolutius

CAPÍTOL V. APLICACIONS DE L’ECOLOGIA MICROBIANA
Lliçó 25	Interacció amb contaminants xenobiòtics i inorgànics
(2)	Molècules xenobiòtiques -         Origen -         Persistència -         Biomagnificació. Degradació de xenobiòtics y Factors que influeixen en la degradació de xenobiòtics Drenatge de mines àcides Conversions microbianes del nitrat Interaccions microbianes amb contaminants inorgànics. Acumulacions microbianes de metalls pesats i radiactius
Lliçó 26	Bioremediació
(1)	Tipes de contaminació: -         Orgànica -         Inorgànica Tipes d’ecosistemes contaminats: -         Sòls -         Aigües Bacteris implicats i enzims d’utilitat Efectes colaterals de la biodegradació. Assajos d’eficàcia de bioremediació. Bioremediació de varis ecosistemes. Degradació d’hidrocarburs
Lliçó 27	Aspectes microbiològics de la gestió de residus
(1)	Gestió de sòls agrícoles. Tractament de residus sòlids: -         Abocadors -         Compostatge. Tractament de residus líquids: -         DBO -         Sistemes de tractament amb biopel·lícules fixades -         Sistemes de tractament amb microorganismes en suspensió. Digestió aeròbica i anaeròbica. Desinfecció: Tractament i seguretat en el subministre d’aigües
Lliçó 28	Recuperació de minerals i producció d’energía
(2)	Uso de bacteris en mineria. -         Antecedents -         Les mines de Río Rinto -         Gèneres d’interès: Shewanella, Thiobacillus. Recuperació de metalls -         Coure -         Or Producció d’energia -         Alcohols -         Metà -         Hidrogen Estratègies de modificació genètica El cas de Rhodopseudomones palustris.
Lliçó 29	Ecologia Microbiana i agricultura
(1)	Gestió de sòls. Movilització de nutrients en sòls agrícoles. Bacteris promotors del creixement vegetal. Producció de fitohormones. Aspectes ecològics de la fixació de nitrògen
Lliçó 30	Control microbià de plagues
(1)	Insecticides bacterians -         Bacillus thuringiensis: el bacteri-insecticida: -         Soques de B. thuringiensis modificades genéticament. -         Insectes amb resistència a toxines Bt -         Plantes transgèniques -         Altres biocides bacterians Insecticides vírics naturals i recombinants -         Biofungicides -         Bioherbicides -         Micoinsecticides -         Ús integrat de biopesticides Ecologia microbiana fitopatologia

Les pràctiques es realitzen al laboratori durant una setmana en la que s'expermienta amb conceptes bàsics d'Ecologia com ara la diversitat, la competència.

Al final es demana l'elaboració d'un informe amb el format d'un article científic que té com a objectiu introduir l'alumne en el procés de tractament i discussió de les dades experimentals.

La bibliografia a la biblioteca

AUSTIN, B. 1988. Marine microbiology. Cambridge University Press.

BROCK, T.D. 1966. Principles of microbial ecology. Prentice Hall.

BURNS, R.G. & H. SLATER. 1982. Experimental microbial ecology. Blackwell Scientific Publications.

ELLWOOD, J.N. et al. 1980. Contemporary microbial ecology. Academic Press.

GRIGOROVA, R. & J.R. NORRIS. 1990. Methods in microbiology. Techniques in microbial ecology. vol 22. Academic Press.

LYNCH, J.M. & N.J. POOLE. 1979. Microbial ecology. A conceptual approach. Blackwell Scientific Pub.

MARSHALL, K.C. 1988. Advances in Microbial ecology. Plenum Press.

MEGUSAR, E, & M. GANTAR.1986. Perspectives in microbial ecology. SSM.

POINDEXTER, J.S. & E.R. LEADBETTER. Bacteria in nature. Vol. 2. Methods and special aplications in bacterial ecology. Plenum Press.

SCHLEGEL, H.G. & B. BOWIEN, 1989. Autotrophic bacteria. Brock/Springer

STEFFAN, R.J. & R.M. ATLAS. 1991. Polimerase Chain reaction. Application in Environmental Microbiology. Annu. Rev. Microbiol. 45:137-162