Teoría

No se contemplan secciones que son clásicas en cualquier programa de Microbiología: Genética, Virología e Inmunología, dada su escasa relación con el medio ambiente. También se han suprimido, aparentemente, los bloques de Ecología microbiana  y Microbiología industrial. Los contenidos de los mismos que guardan relación con el medioambiente han sido incluidos dentro de la sección de Sistemática, en la cual sólo se comentan aquellos grupos de especial relevancia para el medio ambiente.

El programa se divide en 4 grandes bloques:

1.    Técnicas básicas en Microbiología (temas 1-2).

2.    Estructura y genética de la célula procariota (temas 3-5)

3.    Bioenergética y cinética bacteriana (temas 6-8)

4.    Sistemática e implicaciones ambientales de los microorganismos (temas 9-18).

Programa completo con bibliografía Resumen

1. Métodos en Microbiología I. Aislamiento y cultivo de microorganismos.

Principios de nutrición microbiana. Medios de cultivo. Requerimientos nutricionales. Factores físico-químicos. Esterilización. Agentes antimicrobianos físicos: calor, radiaciones, filtración. Agentes antimicrobianos químicos. Técnicas de enriquecimiento y aislamiento: medios sólidos, medios líquidos y medios selectivos.  Cuantificación de microorganismos. Recuento de viables y de totales.

  Resumen    

2. Métodos en Microbiología II. Técnicas microscópicas.

El microscopio óptico de campo claro: características. Observación de los microorganismos "in vivo". Tinción simple y tinciones diferenciales. Otras microscopías ópticas y sus aplicaciones. Microscopía laser confocal. Microscopías electrónicas: de transmisión y barrido. Tamaño, forma y agrupaciones bacterianas.

  Resumen    

3. Organización y estructura de la célula procariota I. Envolturas celulares.

Diferencias entre la organización celular eucariota y procariota. Membrana citoplasmática: diferencias químicas y estructurales entre eucariotas, bacterias y arqueas. Funciones. Pared celular. Peptidoglicano: composición, estructura y función. Paredes de las bacterias Gram-negativas. Paredes de las bacterias Gram-positivas. Paredes de las arqueas. Cápsulas y capas mucosas. Biopelículas: estructura, formación y papel ambiental y en sistemas de depuración.

  Resumen    

4. Organización y estructura de la célula procariota II. Apéndices externos y estructuras internas.

Apéndices filamentosos bacterianos. Fimbrias y pili. Flagelos: tipos y estructura. Quimiotaxis y tactismos. Estructuras membranosas internas: tipos y funciones. Reservas de carbono y energía. Gránulos de polifosfato. Gránulos de azufre. Interés en biotecnología ambiental de los elementos de reserva. Ribosomas. Endosporas: estructura y propiedades.

  Resumen    

5. Genética bacteriana.

El genoma bacteriano: cromosoma y plásmidos. Papel de los plásmidos catabólicos en la degradación de compuestos xenobióticos. Modificación de la información genética: mutación, conjugación, transformación. Organización genética en bacterias. Regulación de la transcripción: control negativo, control positivo, control global.

  Resumen    

6. Cinética y crecimiento bacteriano.

Cinética de Monod: efecto de la concentración de substrato. Concepto e importancia de la μmax y Ks. Ecuaciones con respecto al número o masa celular. La curva de crecimiento: fases. Diauxia. Rendimiento. Energía de mantenimiento.

  Resumen    

7. Energética microbiana I. Mecanismos de obtención de energía. Organismos heterótrofos.

El metabolismo energético considerado como un sistema redox. Categorías metabólicas. Mecanismos para obtención de energía: fosforilación a nivel de substrato y cadena trans­portadora de electrones. Transporte primario y acoplamiento quimiosmótico. Reacciones de mantenimiento de los heterótrofos. Rutas glucolíticas. Metabolismo respiratorio: ciclo de los ácidos tricarboxílicos y fosforilación oxidativa. Respiración aerobia y anaerobia: O2, NO3- y SO42- como aceptores finales de electrones. Metabolismo fermentativo. Tipos de fermentaciones.

  Resumen    

  8. Energética microbiana II. Autótrofos.

Oxidación de compuestos inorgánicos: quimiolitotrofías. Obtención de energía. Obtención del poder reductor: transporte inverso de electrones. Bacterias nitrificantes, oxidadoras de azufre, hierro e hidrógeno. Arqueas quimiolitótrofas: metanogénesis. Fotótrofos. Estructura del sistema fotoquímico. Fotosíntesis anoxigénica y oxigénica. Fotofosforilación cíclica y acíclica. Fijación del CO2. Fijación del N2.

  Resumen    

9. Clasificación y filogenia de las bacterias.

Concepto de especie en Microbiología. Tipos y criterios de clasificación bacteriana. Taxonomía numérica: propiedades utilizadas. Filogenia bacteriana: métodos de estudio. El Manual de Bergey de Bacteriología Sistemática: principales divisiones de las bacterias y arqueas.

  Resumen  

10. Bacterias fotosintéticas.

Propiedades comunes y diferenciales de las bacterias foto­sin­téticas: diversidad filogenética. Sistema fotoquímico. Las cianobacterias. Bacterias rojas del azufre. Bacte­rias rojas no del azufre. Las bacte­rias verdes: del azufre y no del azufre. Consideraciones ecológicas sobre las bacterias fotosintéticas. Eutrofización.

  Resumen    

11. Bacterias quimiolitótrofas.

Diversidad fenotípica y filogenética. Bacterias nitrificantes. Bacterias oxidadoras del azufre. Bacterias del hierro. Biominería.

  Resumen    

12. Bacterias Gram-negativas aerobias I. Seudomonas y bacterias relacionadas.

Propiedades generales. Diversidad filogenética de la antigua familia Pseudomonadaceae. Géneros Pseudomonas, Burkholderia, Comamonas, Zooglea y Sphaerotilus. Importancia en la degradación de compuestos xenobióticos y en la depuración de aguas residuales.

  Resumen    

13. Bacterias Gram-negativas aerobias II. Otros grupos de interés ambiental.

Familia Rhizobiaceae y otros fijadores simbióticos del N. Fijadores de la familia Pseudomonadaceae: Azotobacter y Azomonas. Ciclo del N: eliminación de nitrógeno mediante procesos de nitrificación-desnitrificación. Phylum Planctomycetes. Singularidades celulares. Brocadia anammoxidans y el proceso ANAMMOX. Género Acinetobacter y su papel en la eliminación mejorada de P (EBPR). Género Legionella.

  Resumen

14. Bacterias Gram-negativas anaerobias facultativas.

Filogenia y propiedades generales de enterobacterias y vibrios: forma y movilidad, fermentación, hábitat y patogenicidad. Familia Enterobacteriaceae: géneros Escherichia, Salmonella, Shigella, Enterobacter, Proteus, Yersinia. Familia Vibrionaceae: géneros Vibrio y Photobacterium. Las bacterias coliformes como indicadores de contaminación fecal.

  Resumen  

15. Bacterias Gram-negativas anaerobias.

Bacterias fermentadoras: metabolismo y diversidad filogenética. Genéros  Bacteroides y Fusobacterium. Bacterias homoacetógenas o sintrofobacterias: género Syntrophobacter. Papel en la degradación anaerobia de la materia orgánica. Bacterias reductoras del sulfato y del azufre: Géneros Desulfovibrio, Desulfobacter y Desulfuromonas. Ciclo del S. Importancia ecológica. Interés biotecnológico: biocorrosión y tratamiento de aguas.

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16. Bacterias Gram-positivas I. Firmicutes.

Propiedades generales y filogenia. Phylum Firmicutes. Orden Bacillales: generos Bacillus y Staphylococcus. Orden Lactobacillales: géneros Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus y Enterococcus. Orden Clostridiales: géneros Clostridium, Syntrophomonas y reductores de sulfato. Importancia ambiental, clínica e industrial de las bacterias productoras de endosporas. Importancia ambiental, clínica e industrial de las bacterias del ácido láctico.

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17. Bacterias Gram-positivas II. Actinobacterias.

Phylum Actinobacteria: características generales y complejidad taxonómica. El desarrollo miceliar. Actinobacterias y micrococcos: géneros Actinomyces y Arthrobacter.  Corinebacterias: género Nocardia. Género Francia. Género Streptomyces: interés industrial y medioambiental.

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18. Arqueas.

Diversidad filogenética, de hábitats y metabólica. Comparación entre arqueas, bacterias y eucariotas. Metanobacterias: taxonomía, ecología y metabolismo. Etapas de la degradación anaerobia de la materia orgánica e importancia de la metanogénesis. Halobacterias. Arqueas termófilas dependientes del azufre.

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