Guía docente. Asignatura de Bacteriología

 

 

1. Nombre de la asignatura: Bacteriología

 

2. Código de la asignatura:

 

3. Tipo de asignatura: obligatoria

 

4. Ciclo en que se imparte: primer ciclo

 

5. Curso en que se imparte: segundo curso

 

6. Caracter anual o cuatrimestral: asignatura del segundo cuatrimestre

 

7. Número de créditos: 3 teóricos + 1,5 prácticos

 

8. Prerrequisitos: ninguno

 

9. Nombre del profesor/a responsible, área de conocimiento y Departamento: María del Carmen Alonso Sánchez; Área de conocimiento: Microbiología; Departamento: Microbiología

 

10. Objetivos de la asignatura. Competencias y destrezas que deben ser desarrolladas: la asignatura de Bacteriología debe abordar el estudio de la diversidad en procariotas y conseguir una visión global de los mismos y sus relaciones evolutivas. Debe también presentar las bases utilizadas para la clasificación de estos microorganismos dando una visión conjunta y actualizada de la taxonomía bateriana.

El objetivo general es conocer la diversidad procariótica que existe en los diferentes nichos ecológicos. Debido a la enorme diversidad existente en el mundo microbiano, no se pretende dar una visión sistemática exhaustiva, sino agrupar a los procariotas tratando de establecer un equilibrio lógico entre el rigor taxonómico y la eficacia pedagógica. También es necesaria la transmisión al alumno de una concepción dinámica, abierta y racional de la taxonomía.

El programa teórico está estructurado en tres bloques temáticos que cubren diversos objetivos parciales.

 

Bloque I: Evolución y Sistemática microbianas. Objetivos parciales:

·   Diferenciar entre Taxonomía y Filogenia. Conocer los criterios de clasificación empleados en cada caso

·   Entender el significado de “cronómetro evolutivo” y sus implicaciones en la descripción de las relaciones filogenéticas entre los seres vivos

·   Conocer las características mínimas definitorias de los Dominios Archaea, Bacteria y Eukarya

·   Conocer el concepto de especie en microorganismos procarióticos

·   Conocer y diferenciar los criterios de clasificación e identificación

 

Bloques II y III: Estudio de los principales grupos de bacterias (II) y de arqueas (III). Objetivos parciales:

·   Conocer los principales grupos de bacterias (características morfológicas y fisiológicas)

·   Conocer las bacterias que realizan transformaciones químicas importantes en su hábitat y valorar su contribución al mantenimiento del medio ambiente

·   Conocer las bacterias patógenas más comunes de animales y plantas, las enfermedades que provocan y sus mecanismos generales de patogenicidad

·   Conocer las bacterias que realizan ciclos de vida y el papel que juegan los ciclos vitales frente a variaciones en las condiciones ambientales

·   Conocer las bacterias de interés industrial o biotecnológico más relevantes, así como los procesos en los que participan

·   Conocer los principales grupos de arqueas, sus peculiaridades morfológicas, bioquímicas y fisiológicas, y su localización en ambientes extremos

·   Conocer el potencial biotecnológico de las arqueas

 

El objetivo a cubrir durante la realización de las clases prácticas es la identificación de un aislado bacteriano empleando características morfológicas, fisiológicas y metabólicas. Se realizarán en primer lugar pruebas comunes, y, en función de los resultados, los alumnos deberán decidir y realizar las pruebas complementarias necesarias para la identificación de un aislado problema. Con esta práctica se pretende que el alumno comprenda y se familiarice con el fundamento de pruebas de amplia utilización en la identificación rutinaria de aislados bacterianos y con el manejo de las tablas de determinación.

 

 

 

A

B

C

D

E

 

 

 

Técnica

 

Actividad

Horas

de clase

Horas

presenciales fuera del aula

Factor de

 trabajo del estudiante*

Horas de trabajo personal del estudiante

Horas

Totales

 

(A+B+D)

 

Créditos ECTS

 

(E÷25)

 

 

del profesor

 

del alumno

 

 

 

Teoría

 

Clase

magistral

 

Explica los fundamentos teóricos

 

Asimila y toma apuntes. Plantea dudas y cuestiones complementarias

 

25

 

-

 

2

 

50

 

75

 

3

 

Seminario

Seminario sobre un tema de la asignatura

Presenta objetivos, orienta y tutoriza el trabajo

Trabaja en grupo. Presenta oralmente el trabajo.

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

Laboratorio

Prácticas de laboratorio

Presenta los objetivos, orienta el trabajo y realiza el seguimiento

Experimenta y elabora una memoria

 

14

 

-

 

1,1

 

15,5

 

29,5

 

1,18

 

Aula Informática

 

Prácticas con modelos

Presenta los objetivos y colabora en la interpretación de los resultados

Realiza las simulaciones e interpreta los resultados

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

Otras

Actividades

Tutorías

personalizadas

Orienta y resuelve dudas

Recibe orientación personalizada

 

-

 

5

 

-

 

-

 

5

 

0,2

 

 

Búsquedas en la red

 

Indica la necesidad de ampliación

 

Busca elementos para completar la teoría

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

Examen

 

 

 

 

3

 

 

3

0.12

TOTAL

 

 

 

39

8

 

65,5

112,5

4,5

 

12. contenidos (programa):

 

Programa teórico

 

I. Evolución y sistemática microbianas

 

Lección 1. Filogenia de los procariotas. Cronómetros evolutivos y construcción de árboles filogenéticos. Árbol filogenético universal: Dominios Archaea, Bacteria y Eukarya; características definitorias.

Lección 2. Taxonomía microbiana. Clasificación y concepto de especie; organización jerarquizada de los grupos taxonómicos. Nomenclatura microbiana. Criterios y características empleados en la clasificación. Manuales de Bergey.

Lección 3. Identificación bacteriana. Propiedades de los esquemas de identificación bacteriana. Características empleadas en la identificación. Claves y tablas de determinación. Esquema básico para la identificación de un aislado.

 

II. Estudio de los principales grupos de bacterias

 

Lección 4. Bacterias fotótrofas. Clasificación y situación filogenética. Características diferenciales de los principales grupos; ecología. Bacterias fotosintéticas anoxigénicas: bacterias púrpuras no del azufre; bacterias púrpuras del azufre; bacterias verdes del azufre; flexibacterias verdes; heliobacterias. Bacterias fotosintéticas oxigénicas: cianobacterias; proclorales.

Lección 5. Bacterias quimiolitótrofas. Características generales e importancia ecológica. Bacterias nitrificantes: bioquímica de la nitrificación. Bacterias oxidadoras del azufre: rendimiento energético y metabolismo del carbono. Bacterias oxidadoras de hierro: Thiobacillus ferrooxidans. Bacterias oxidadoras estrictas de hidrógeno.

Lección 6. Bacterias Gram-negativas con morfología especial y/o ciclos de vida característicos (I). Bacterias gemantes y/o con apéndices: características generales, clasificación y ecología; ciclos de vida. Bacterias envainadas: características generales y géneros más importantes. Bacterias deslizantes: características generales y motilidad; bacterias deslizantes no formadoras de cuerpos fructíferos; mixobacterias.

Lección 7. Bacterias Gram-negativas con morfología especial y/o ciclos de vida característicos (II). Espiroquetas: características generales: estructura y motilidad; clasificación y filogenia; géneros más importantes. Predadoras de otras bacterias Gram-negativas: género Bdellovibrio.

Lección 8. Bacterias Gram-negativas aerobias (I). Características generales y clasificación; ecología y potencial biotecnológico. Pseudomonas y xanthomonas: grupos de homología de RNAr; importancia como patógenos de animales y fitopatógenos. Bacterias de vida libre fijadoras de nitrógeno: géneros Azotobacter, Azomonas, Derxia y Beijerinckia; fijación del N2 en aerobiosis.

Lección 9. Bacterias Gram-negativas aerobias (II). Rizobios y agrobacterias: características generales y clasificación; interacciones con plantas: nodulación en leguminosas (género Rhizobium) y producción de tumores (género Agrobacterium). Bacterias del ácido acético: características metabólicas diferenciales e interés industrial.

Lección 10. Bacterias Gram-negativas aerobias (III). Bacterias metanotrofas: características generales y clasificación; metabolismo de los compuestos C1. Género Legionella. Género Neisseria: factores implicados en la virulencia y/o variación antigénica; síndromes clínicos. Género Bordetella: patogenia y factores de virulencia de B. pertussis.

Lección 11. Bacilos Gram-negativos anaerobios facultativos (I). Características generales y clasificación. Familia Enterobacteriaceae: características metabólicas: fermentación ácido-mixta y fermentación butanodiólica; características antigénicas; principales patógenos humanos: Escherichia, Shigella, Salmonella, Yersinia y Klebsiella.

Lección 12. Bacilos Gram-negativos anaerobios facultativos (II). Familia Vibrionaceae: género Vibrio: características patogénicas; género Photobacterium: mecanismo de bioluminiscencia. Género Aeromonas: importancia del grupo como patógenos de animales acuáticos. Familia Pasteurellaceae: importancia como patógenos humanos y de animales: géneros Haemophilus y Pasteurella.

Lección 13. Bacterias Gram-negativas anaerobias. Bacterias con metabolismo fermentativo: clasificación y situación filogenética; patrones de fermentación; hábitats; géneros más importantes. Bacterias reductores de sulfatos: grupos metabólicos y ecología. Bacterias reductoras del azufre.

Lección 14. Rickettsias y clamidias. Rickettsias: géneros Rickettsia y Coxiella; características fisiológicas y ciclos de vida; importancia médica y/o veterinaria. Clamidias: posición filogenética; características metabólicas y ciclo de vida; importancia como patógenos de animales.

Lección 15. Bacterias Gram-positivas con bajo contenido en G+C (I). Filogenia y clasificación taxonómica. Micoplasmas: características generales y aspectos patológicos.

Lección 16. Bacterias Gram-positivas con bajo contenido en G+C (II). Género Clostridium: diversidad metabólica; principales patógenos humanos y producción de toxinas. Género Bacillus: utilización como insecticidas bacterianos.

Lección 17. Bacterias Gram-positivas con bajo contenido en G+C (III). Género Staphylococcus: producción de toxinas y patología. Bacterias del ácido láctico: homofermentación y heterofermentación; géneros más importantes: Lactobacillus, Leuconostoc, Lactococcus, Enterococcus y Streptococcus; interés industrial. Principales patógenos humanos.

Lección 18. Bacterias Gram-positivas con alto contenido en G+C (I). Filogenia y clasificación taxonómica. Grupo coreniforme: características de la división celular; géneros Arthrobacter y Corynebacterium. Bacterias del ácido propiónico: género Propionibacterium.

Lección 19. Bacterias Gram-positivas con alto contenido en G+C (II). Micobacterias: características distintivas de la pared celular; patógenos humanos: Mycobacterium tuberculosis y M. bovis. M. leprae. Bifidobacterias.

Lección 20. Bacterias Gram-positivas con alto contenido en G+C (III): Actinomicetos. Características generales de los actinomicetos; grupos principales. Género Nocardia: interés clínico. Género Streptomyces: producción de antibióticos. Género Frankia.

 

III. Estudio de los principales grupos de arqueas

 

Lección 21. Halobacterias. Ambientes hipersalinos. Taxonomía y filogenia: orden Halobacteriales. Características distintivas: adaptación al halofilismo. Fotofisiología de las halobacterias: rodopsinas arqueanas. Aplicaciones biotecnológicas.

Lección 22. Metanógenos. Hábitats y ecología: participación en el ciclo del carbono. Clasificación taxonómica y filogenia. Bioquímica de la metanogénesis: coenzimas metanogénicas; autotrofia y obtención de energía. Aplicaciones de los metanógenos: obtención de biogás.

Lección 23. Arqueas termófilas extremas. Ambientes hipertermófilos y adaptaciones a la termofilia. Taxonomía y filogenia. Arqueas sulfato reductoras: género Archaeoglobus. Arqueas carentes de pared celular: género Thermoplasma. Arqueas termófilas extremas dependientes del azufre.

 

Programa de prácticas. Identificación bacteriana

 

1.        Características morfológicas: tinción de Gram, de endosporas, y observación de movilidad

2.        Características culturales: producción de pigmentos

3.        Características fisiológicas: tipo respiratorio. Citocromo-oxidasa. Catalasa. Crecimiento a distintas temperaturas

4.        Características metabólicas:

4.1.  Metabolismo de carbohidratos: metabolismo de la glucosa y de otros azúcares (O/F). b-galactosidasa (ONPG). Agar de Kligler. Pruebas de Rojo Metilo y Voges-Proskauer. Utilización de citrato como única fuente de carbono

4.2.  Metabolismo de aminoácidos: Arginina dihidrolasa (ADH). Lisina descarboxilasa (LDC). Triptófano desaminasa (producción de indol). Fenilalanina desaminasa (APP)

4.3.  Otras actividades enzimáticas: ureasa. Reducción de nitratos. Amilasa. Gelatinasa. Hidrólisis de la caseína. Lipasa

 

5.        Utilización de tablas diagnósticas para la identificación de un aislado

 

13. Bibliografía recomendada:

 

Clases teóricas:

-Atlas, RM (1995) Principles of Microbiology. Mosby, St. Louis

-Boone, DR, RW Castrnholz, GM Garrity (Eds.) (2001) Bergey's manual of Systematic Bacteriology, 2nd ed. Vol. 1. Springer-Verlag, New York

-Davis, BD, R Dulbecco, HN Eisen, HS Ginsberg (1996) Tratado de Microbiología (4ª ed.). Ed. Masson, Barcelona

-Freeman, BA (1986) Microbiología de Burrows (22ª ed.). Interamericana, México

-Holt, JG, NR Krieg, PHA Sneath, JT Staley, ST Williams (1994) Bergey's manual of determinative Bacteriology (9th ed.). The Williams and Wilkins Co., Baltimore

-Ingraham, JL, CA Ingraham (1998) Introducción a la Microbiología (2 vols.). Ed. Reverté, Barcelona

-Krieg, NR, JG Holt (Eds.) (1984) Bergey's Manual of systematic Bacteriology. Vol. 1. The Williams and Wilkins Co., Baltimore

-Madigan, MT, JM Martinko, J Parker (1997) Biology of microorganisms (8th ed.). Prentice-Hall International, Englewood Cliffs (versión en español de 1997)

-Prescott, LM, JP Harley, DA Klein (1999) Microbiología. (4ª ed.). McGraw-Hill Interamericana, Madrid

-Sneath, PHA, NS Mair, ME Sharpe, JG Holt (Eds.) (1986) Bergey's manual of Systematic Bacteriology. Vol. 2. The Williams and Wilkins Co., Baltimore

-Staley, JT, MP Bryant, N Pfennig, JG Holt (Eds.) (1989) Bergey's manual of Systematic Bacteriology. Vol. 3. The Williams and Wilkins Co., Baltimore

-Stanier, RY, JL Iingraham, ML Wheelis, PR Painter (1988) Microbiología (2ª ed.). Ed. Reverté, Barcelona

-Williams, ST, ME Sharpe, JG Holt (Eds.) (1989) Bergey's manual of Systematic Bacteriology. Vol. 4. The Williams and Wilkins Co., Baltimore

 

Clases prácticas:

-Blazevic, DJ, GM ederer (1975) Principles of biochemical tests in diagnostic Microbiology. John Wiley and Sons, New York

-Colwell, RR, R Grigorova (Eds.) (1987) Methods in Microbiology. Vol. 19. current methods for classification and identification of microorganisms. Academic Press, New York

-Cowan, ST, KJ Steel (1979) Manual para la identificación de bacterias de importancia médica (2ª ed.). Ed. Continental, México

-Gerhardt, P, RGE Murray, WA Wood, NR Krieg (Eds.) (1994) Methods for general and molecular Bacteriology. American Society for Microbiology, Washington, D.C.

-Holding, AJ, JG Collee (1971) Routine biochemical tests. En: Norris, JR, DW Ribbons (Eds.). Methods in Microbiology. Vol. 6A. Academic Press, New York. pp. 2-32

 

14. Métodos docentes:

 

Metodología para el programa de clases teóricas:

Para desarrollar el programa de clases teóricas se sigue como método docente la lección magistral, que irá acompañada del empleo de métodos audiovisuales. La proyección de diapositivas puede resultar adecuada para mostrar imágenes reales de microorganismos o aparatos, y el video para enseñar procedimientos y mostrar instalaciones complejas.

 

Metodología para el programa de clases prácticas:

Los alumnos dispondrán de un guión en el que se indicará todo lo relativo a los objetivos de la práctica, el material necesario y los pasos a realizar. También se realizará una explicación teórica en el laboratorio en la que se aclararán las posibles dudas sobre su realización, y que incluirá la descripción detallada del manejo de los aparatos y materiales. El trabajo de los estudiantes en el laboratorio estará en todo momento supervisado por el profesor.

 

15. Tipos de exámenes y evaluaciones:

 

Evaluación de clases teóricas:

Se realizará un único examen escrito final, con un elevado número de preguntas, en el que se incluirán preguntas cortas (con espacio limitado), de elección múltiple, interpretaciones de resultados experimentales, y tablas o esquemas a completar.

 

Evaluación de clases prácticas:

Se realizará una evaluación continua de los alumnos de forma directa y se anotarán las observaciones. Para completar la evaluación se realizará una prueba teórico-práctica que  consistirá en preguntas cortas referentes al fundamento de las prácticas llevadas a cabo, interpretación de los resultados de diversas pruebas bioquímicas, o la resolución de un problema de identificación utilizando tablas diagnósticas.

 

Para aprobar la asignatura será necesario aprobar, en la misma convocatoria, tanto el programa de clases teóricas como de clases prácticas.

 

16. Idioma en el que se imparte: español