|
Objectius
|
|
|
|
Proporcionar a l'alumne coneixements generals sobre microbiologia: estructura i composició dels microorganismes, morfologia, diversitat metabòlica, genètica microbiana, mètodes de control, per tal que adquireixin les bases necessàries per la comprensió del paper dels microorganismes en els processos agroalimentaris, industrials i a la natura. |
|
|
|
|
|
|
Contingut (Programa)
|
|
|
A. INTRODUCCIÓ (3 hores)
Tema 1. La Ciència de la Microbiologia i el món microbià
Evolució històrica i àmbit de la Microbiologia. Postulats de Koch. Tipus de microorganismes i nivells d'organització. La Microbiologia com a Ciència aplicada.
Tema 2. Morfologia, estructura i composició dels microorganismes
Nocions generals de microscòpia. Microscòpia òptica. Microscòpia electrònica de transmissió i d'escombrat.- Tècniques de fixació i tinció de microorganismes.- Estructura, composició i morfologia dels virus, bacteris i microorganismes eucariotes.
B. CULTIU, CONSERVACIÓ I CONTROL (9 hores)
Tema 3. Aïllament, cultiu axènic i conservació
Requeriments nutricionals dels microorganismes i tipus de medis.-Preparació del material i medis de cultiu.- Obtenció de cultius axènics. Tècniques. Aïllament de microorganismes aerobis i anaerobis. Aïllament i cultiu de virus.- Conservació dels microorganismes. Col.leccions de cultius tipus.
Tema 4. Tècniques per a la quantificació
Anàlisi quantitativa de bacteris i fongs mitjançant mètodes microbiològics. Determinació de cèl.lules totals i de viables. Mètodes bioquímics, turbidimètrics, reològics i calorimètrics.- Anàlisi quantitativa de virus.
Tema 5. Creixement cel.lular, poblacional i cultiu en massa
Creixement cel.lular i poblacional.- Cultiu tancat: fases i paràmetres cinètics. Efecte de la concentració de nutrients i dels paràmetres físico-químics.- Cultiu continu. Quimiostat i turbistat. Els "fermentadors" industrials.- Multiplicació i cultiu de virus.
Tema 6. Control dels microorganismes mitjançant agents físics i químics
La cinètica de mort en poblacions de microorganismes. Determinació de constants d'inactivació.- Efecte de la temperatura. Calor i fred. Esterilització, tindalització i pasteurització.- Pressió osmòtica i activitat de l'aigua.- Potencial redox i pH.- Toxicitat i disponibilitat d'oxigen.- Radiacions.- Pressió hidrostàtica.
C. METABOLISME I GENÈTICA (9 hores)
Tema 7. Nocions generals de metabolisme microbià
Bioenergètica. Anabolisme i catabolisme. Fonts d'energia, poder reductor i carboni.- Tipus fisiològics de microorganismes segons la seva nutrició.- Relació entre el tipus de metabolisme i potencial redox.- Esquema metabòlic global.
Tema 8. Principals vies catabòliques
Hidròlisi de polimers i principals exoenzims implicats.- Degradació de monosacàrids.- Degradació de compostos orgànics no glucídics: àcids grassos, hidrocarburs, compostos aromàtics i aminoàcids.- El cicle dels àcids tricarboxilics.
Tema 9. Fermentació
Concepte de fermentació.- Tipus de fermentacions: Fermentació alcohòlica i làctica. Fermentació àcida-mixta i butilenglicòlica. Fermentació acetona-butanol i butírica. Fermentació propiònica i succínica. Fermentació de compostos nitrogenats. Fermentació de compostos aromàtics.
Tema 10. Respiració
Concepte de respiració.- Compostos respirables i transport electrònic.- La cadena respiratòria aeròbia en microorganismes heterotrofs. Respiracions anaeròbies de nitrats, sulfats i carbonats.- Respiració en microorganismes quimiolitotrofs. Oxidació de compostos reduïts de ferro, sofre, nitrogen.
Tema 11. Biosíntesi i regulació del metabolisme microbià
Reducció assimilatòria de diòxid de carboni, nitrats i sulfats. Principals vies anabòliques en microorganismes heteròtrofs. Biosíntesi de metabolits secundaris en bacteris i fongs: principals substàncies d'interès. Nivells de regulació. Regulació de la síntesi d'enzims: Control de la transcripció i control post-transcripcional.- Factors ambientals que influeixen en la regulació del metabolisme.
Tema 12. Cicle cel.lular i transmissió de caràcters
Cicle cel.lular en microorganismes procariotes i eucariotes. Concepte i bases moleculars de la mutació. Mutacions induïdes i espontànies. Tipus d'agents mutagènics. Expressió fenotípica. Intercanvi genètic en microorganismes: Transformació i transfecció. Transducció especialitzada i generalitzada. Conjugació. Seqüències d'inserció i transposons. Enzims de restricció. L'enginyeria genètica. Aplicacions, restriccions i legislació.
D. DIVERSITAT (12 hores)
Tema 13. Principis de sistemàtica microbiana i mètodes per a la identificació en microbiologia
Categories taxonòmiques. Concepte d'espècie. Problemàtica de la classificació dels virus. El manual Bergey's de Bacteriologia Sistemàtica. Manuals de classificació de llevats, fongs i d'altres microorganismes eucariotes. Proves morfològiques i ultraestructurals. Tincions específiques. Proves bioquímiques i presència d'activitats enzimàtiques. Microauxanogrames. Immunodiagnòstic. Tècniques d'hibridació i amplificació d'àcids nucleics. Anàlisi de lípids de membrana.- Automatització del procés d'identificació.
Tema 14. Eubacteris I. Bacteris fotòtrofs, quimiolitòtrofs, gramnegatius anaerobis i espiroquetes
Bacteris fotòtrofs. Anoxigènics vermells i verds. Els cianobacteris. Bacteris quimiolitòtrofs. Nitrificants: Nitrosomonas i Nitrobacter. Oxidadors de sofre: Thiobacillus. Oxidadors obligats de l'hidrogen: Hydrogenobacter. Oxidadors del ferro i el manganès. Altres grups. Bacteris gramnegatius anaerobis. Bacteris reductors desassimiladors del sofre o del sulfat: Desulfovibrio. Importància ecològica. Altres grups. Espiroquetes: Treponema: La sífilis. Leptospiràcies. Leptospira.- Bacteris gemmants, apendiculats, amb beina, espirals o corbats i lliscants.
Tema 15. Eubacteris II. Bacteris gramnegatius aerobis, rickèttsies i clamídies
Pseudomonadàcies: Pseudomonas. Xanthomonas. Patogènia, interès industrial i principals grups. Azotobacteriàcies. Rizobiàcies. Rhizobium: Fixació simbiòntica del nitrogen. Agrobacterium: Producció d'hiperplàsies en vegetals. Acetobacteriàcies. Importància industrial. Altres gèneres d'interès: Neisseria, Legionella, Brucella, Flavobacterium i Alcaligenes. Rickèttsies i Clamídies. Patogènia i principals representants.
Tema 16. Eubacteris III. Bacils gramnegatius aerobis facultatius
Enterobacteriàcies. Importància sanitària i econòmica. Principals grups: Escherichia-Salmonella-Shigella, Enterobacter-Serratia-Erwinia, Proteus i Yersinia. Vibrionàcies. Vibrio. Pasteurel.làcies. Altres gèneres.
Tema 17. Eubacteris IV. Cocs i bacils grampositius no esporulats
Cocs. Micrococcàcies. Micrococcus. Staphylococcus. Deinococcàcies. Steptococcus: Estreptococs hemolítics i piogènics, orals, enterococs. Estreptococs làctics. Estreptococs anaerobis. Altres gèneres: Leuconostoc i Sarcina. Bacteris del rumen. Bacils. Lactobacillus. Importància aplicada en les fermentacions. Altres gèneres.
Tema 18. Eubacteris V. Cocs i bacils grampositius endosporulats.
Bacils aerobis. Bacillus. Cicle vital i patogènia en l'home i en animals. Interès econòmic. Cocs aerobis. Sporosarcina. Bacils anaerobis. Clostridium. Principals grups. Toxines. Gangrena gasosa, tètan i botulisme. Altres bacteris amb endòspores.
Tema 19. Classe Mol.licutes- Bacteris sense paret
Característiques del grup. Micoplasmatàcies. Mycoplasma. Acoleplasmatàcies. Acholeplasma. Espiroplasmatàcies. Spiroplasma. Formes zoopatògenes i fitopatògenes. Microorganismes semblants a micoplasmes en plantes i invertebrats.
Tema 20. Actinomicets i grups relacionats
Corinebacteris: Corynebacterium. Patògens de l'home, animals i vegetals. Bifidobacterium. Micobacteris. Característiques i patogènia del gènere Mycobacterium. Actinomicets: Característiques generals. Morfologia i distribució. Nocardiàcies.Actinoplanetes. Estreptomicetàcies. Streptomyces i organismes relacionats. Producció d'antibiòtics. Maduromicets. Termoactinomicets. Altres grups.
Tema 21. Arquebacteris
Característiques diferencials dels Arquebacteris. Principals grups Metanogènics: Methanobacterium, Methanosarcina i Methanococcus. Halòfils extrems: Halobacterium i Halococcus. Termòfils. Altres grups d'interès.
Tema 22. Floridures i llevats
Característiques, cicles vitals i principals grups de fongs. Mixomicets. Oomicets. Zigomicets. Mucor. Rhizopus. Ascomicets. Basidiomicets. Deuteromicets. Principals grups: Esferopsidals. Melanconials. Monilials. Geotrichum. Aspergillus. Penicillium. Llevats: Saccharomyces. Sporobolomyces. Candida. Interès agroindustrial, farmacèutic i patològic.
Tema 23. Algues i protozous
Algues microscòpiques. Principals grups: euglenòfits, criptòfits, dinòfits, cloròfits i crisòfits. Protozous. Principals grups: sarcomastigòfors. Giardia. Trichomonas. Trypanosoma. Esporozous. Plasmodium. Toxoplasma. Rizòpodes i ciliòfors.
Tema 24. Prions, viroids i virus
Viroids i prions. Naturalesa i tipus.-Classificació dels virus. Bacteriòfags. Principals grups. Micòfags. Principals grups. Virus de vegetals. Principals grups i malalties víriques dels vegetals. Virus d'animals. Principals grups i malalties víriques dels animals.
E. MICROBIOLOGIA DE SISTEMES (7 hores)
Tema 25. Els microorganismes en el medi natural
Ambients terrestres, aquàtics i aeris. Importància ecològica de les interfases i gradients: Colonització de les superfícies i fenòmens d'adsorció, dispersió i successió. Els microorganismes com agents de canvi geoquímic: cicles biogeoquímics. Interaccions entre microorganismes i d'altres organismes: Mutualisme. Competència. Amensalisme. Predació. Parasitisme. Sinergisme.
Tema 26. Microorganismes i vegetals
Interaccions amb el sistema radicular: la rizosfera. Micorizes i rizobacteris. Interaccions amb la part aèria. La filoplana. Reconeixement específic hoste-paràsit. Patogènesi i mecanismes de defensa en vegetals. Principals virosis, bacteriosis i micosis dels vegetals i la seva epidemiologia. Control químic i biològic de malalties.
Tema 27.Microorganismes i animals
Interaccions no patogèniques: Contribució en processos de digestió d'aliments: rumen. Els insectes xilòfags. Órgans bioluminiscents. Patogènesi i sistema immunitari en animals. Principals malalties infeccioses d'interès clínic i veterinari i la seva epidemiologia. Quimioteràpia, vacunoprofilaxis i sueroteràpia.
Tema 28. Microorganismes i aliments
Els aliments com a ecosistema microbià.- Microorganismes relacionats amb la obtenció i deteriorament dels aliments.- Els aliments com a font de microorganismes patògens de l'home i animals.- Deteriorament i contaminació d'instal.lacions industrials.
|
|
|
|
|
Bibliografia
|
|
|
Bibliografia bàsica a utilitzar durant el curs.
. Brock T.D., Madigan MT. Biology of microorganisms (6a. edició). Ed. Prentice-Hall, 1991.
. Davis, B.D. et al. (eds). Microbiology (4a. edició). Ed. Lippincott, 1989.
. De Kruif, P. Cazadores de microbios, Biblioteca de iniciación científica. Ed. Aguilar, 1975.
. Krieg, N.R. i Holt, J.G. (eds). Bergey's manual of systematic bacteriology. Vol. I. Ed. Williams & Wilkins, 1984.
. Hugo, W.B., Rusell, A.D. (eds). Pharmaceutical microbiology (3a. edició). Ed. Blackwell, 1983.
. Luria, S.E. et al. General Virology (3a. edició), 1978.
. Willey Sneathe, P.H.A., Holt, J.G. (eds.) Bergey's manual of systematic bacteriology. Vol II. Ed. Willians & Wilkings, 1986.
. Pelzcar, J.M., Chan E.C.S., Krieg, N.R. Microbiology: concepts and applications. Ed. McGraw-Hill, New York, 1993.
. Staley, J.T. et al. (eds.) Bergey's manual of systematic bacteriology. Vol III. Ed. Williams & Wilkings, 1989.
. Stanier, R.Y. et al. Microbiología (2a. edició). Ed. Reverté, 1988.
. Williams, S.T. et al (eds.). Bergey's manual of systematic bacteriology. Vol IV. Williams & Wilkings, 1989.
|
|
|
|
|
Mètodes docents
|
|
|
Classes de teoria i problemes
3 hores setmanals
Pràctiques
20 hores intensives de laboratori
|
|
|
|
|
Tipus d'exàmens i avaluacions
|
|
|
|
Informe de pràctiques: modulador de la nota de l'examen. Examen integrat: teoria (70%), problemes (10%) i pràctiques (20%). |
|
|
|
|
Informació addicional
|
|
|
Pràctiques de laboratori
1. Tècniques microbiològiques generals. (5 hores)
2. Tècniques per a la quantificació de microorganismes. Creixement en cultiu tancat. (5 hores)
3. Identificació de microorganismes: proves bioquímiques i tècniques de tinció. (5 hores)
4. Realització d'un antibiograma i determinació de concetració mínima inhibitòria (2,5 hores)
5. Identificació de fongs i llevats i observació d'estructures fúngiques. (2,5 hores)
|
|
|
|
|
|
La bibliografia a la biblioteca