Biotecnología ambiental

UIB
Universitat de les
Illes Balears
Máster Interuniversitario en MICROBIOLOGÍA AVANZADA
DESCRIPTOR DE LA ASIGNATURA
Ficha técnica
Asignatura
Nombre de la asignatura: Biotecnología ambiental.
Tipo: Optativo
Nivel: Postgrado
Curso: Primero
Semestre: Primero
Horario: Ver cronograma Máster en Microbiología Avanzada
Idioma: Castellano, catalán, capacidad de comprensión lectora en inglés.
Profesorado
Profesor/a responsable
Nombre: Dr. Rafael Bosch Zaragoza
Contacto: [email protected]
Otros profesores/ as
Nombre: Dr. Antonio Bennasar Figueras Contacto: [email protected]
Prerrequisitos:
Demostrar conocimientos fundamentales (al nivel de estudios de grado) en bioquímica y
biología molecular, genética, biología celular, microbiología, fisiología animal y vegetal, y
química.
Número de créditos ECTS: 5
Horas de trabajo presencial: 40
Horas de trabajo autónomo: 85
Descriptores:
Biosensores y diagnóstico ambiental. Bioensayos microbianos para la evaluación de la toxicidad
y genotoxicidad ambiental. Biodegradación microbiana de contaminantes orgánicos.
Tecnologías biológicas de descontaminación de suelos y aguas subterráneas. Biofiltros.
Depuración biológica de aguas residuales. Estabilización de residuos sólidos. Lixiviado
microbiano de metales.
Competencias de la asignatura
Específicas:
E8- Conocer las aplicaciones tradicionales de la microbiología en el medio ambiente así como
su uso combinado con la genética molecular en las aplicaciones conocidas como biotecnología
ambiental.
E11- Aprender técnicas de manipulación microbiológica de aplicación en la biotecnología
ambiental.
Genéricas:
G1- Proporcionar al alumno de una visión integrada de los microorganismos, de sus propiedades
biológicas y de su papel y aplicaciones en biotecnología ambiental.
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G2- Adquirir conocimientos en microbiología y comprensión de los mismos superiores a los
obtenidos en sus grados de procedencia, proporcionándoles elementos suficientes para el
desarrollo y/o la aplicación de ideas, incluso en el ámbito de la investigación.
Contenidos
1. Introducción a la biotecnología ambiental. Contaminación ambiental. Efectos en la salud y
en el ecosistema. Los microorganismos en la prevención, eliminación y evaluación de la
contaminación química.
2. Monitorización ambiental. Análisis químicos y físicos. Determinación de poblaciones y de
actividades. Biosensores. Bioensayos de toxicidad microbianos. Normativas.
3. Procesos microbianos implicados en la eliminación residuos y contaminantes I. Degradación
de materiales vegetales: celulosa, hemicelulosa y lignina. Degradación de lípidos y
proteínas.
4. Procesos microbianos implicados en la eliminación de residuos y contaminantes II.
Biodegradación de hidrocarburos. Biodegradación de xenobiótic0s. Transformaciones de
contaminados inorgánicos. Metales.
5. Biorremediación de suelos y aguas subterráneas con contaminación orgánica. Factores que
afectan la biodegradación. Biodisponibilidad. Aclimatación. Tecnologías de
biorremediación. Biorefuerzo.
6. Biorremediación de suelos y aguas contaminados con metales. Fitorremediación de metales.
Eliminación de metales pesados de efluentes acuosos: Precipitación, bioabsorción y
transformación.
7. Tratamiento de aguas residuales. Medidas de la contaminación de aguas residuales.
Composición de los efluentes. Tratamiento aerobio de barros activados. Digestión
anaeróbica. Eliminación de nitrógeno, fósforo y azufre.
8. Tratamiento de residuos gaseosos. Biofiltros. Eliminación de compuestos clorados del aire.
Bioscrubbers.
9. Residuos domésticos, industriales y agrícolas. Compostaje. Zonas pantanosas artificiales.
Tratamiento de purinas. Lagunaje. Residuos industriales.
10. Biotecnologías para minimizar la generación de residuos y de productos alternativos.
Tecnologías limpias. Biotensioactivos: Estructura, síntesis y regulación. Bioplásticos: los
polihidroxialcanoatos.
11. Microorganismos y combustibles. Biocombustibles: Bioetanol, biodiesel, biogas,
hidrógeno. Extracción microbiana de petróleo. Desulfurización y desnitrogenación del
petróleo. Solubilización y desulfurización del carbón.
12. Biominería. Lixiviado bacteriano de metales a partir de clases. Microorganismos que
oxidan minerales. Recuperación de cobre por lixiviado bacteriano. Lixiviado de uranio.
13. Microorganismos y agricultura. Utilización de simbiontes y patógenos. Fijadores de
nitrógeno. Micorrizas. Biopesticidas microbianos: Bacillus thuringiensis, insecticidas
fúngicos y baculovirus.
Metodología y plan de trabajo del estudiante
1. Metodología de aprendizaje: Clase presencial
Trabajo presencial/ autónomo: 15/15
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): Sí
Tipo de agrupación: Todos los alumnos
2. Metodología de aprendizaje: Laboratorio
Trabajo presencial/ autónomo: 15/7
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): Sí
2
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Tipo de agrupación: Parejas
Metodología de aprendizaje: Presentación de trabajo en grupo (seminarios)
Trabajo presencial/ autónomo: 4/8
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): Sí
Tipo de agrupación: Grupos de 2/3 alumnos, exposición ante todos los alumnos.
Metodología de aprendizaje: Tutorías
Trabajo presencial/ autónomo: 3/0
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): No
Tipo de agrupación: Grupos de cuatro alumnos
Metodología de aprendizaje: Trabajos teóricos
Trabajo presencial/ autónomo: 0/15
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): Sí
Tipo de agrupación: Grupos de 2/3 alumnos
Metodología de aprendizaje: Estudio teórico
Trabajo presencial/ autónomo: 0/30
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): Sí
Tipo de agrupación: Individual
Metodología de aprendizaje: Estudio práctico
Trabajo presencial/ autónomo: 0/10
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): Sí
Tipo de agrupación: Individual
Metodología de aprendizaje: Evaluación
Trabajo presencial/ autónomo: 3/0
Uso del aprendizaje virtual (e-learning): No
Tipo de agrupación: Individual
Criterios, instrumentos de evaluación y contrato
Criterios de evaluación:
Se evaluará el conocimiento de las aplicaciones tradicionales de la microbiología en el medio
ambiente así como su uso combinado con la genética molecular en las aplicaciones conocidas
como biotecnología ambiental. Adicionalmente, se evaluará el aprendizaje de técnicas de
manipulación microbiológica aplicables a la biotecnología ambiental. La asistencia a las
sesiones prácticas es obligatoria para superar la asignatura. Es preciso aprobar el examen final
para superar la asignatura.
Instrumentos de evaluación:
Examen final
Presentación de trabajo en grupo
Presentación de memoria de prácticas
Seguimiento trabajo en grupo
Seguimiento y realización prácticas de laboratorio
Seguimiento clases teóricas.
Criterios de calificación:
Examen final, 50%
Presentación de trabajo en grupo, 15%
Presentación de memoria de prácticas, 15%
Seguimiento trabajo en grupo, 10%
Seguimiento y realización prácticas de laboratorio, 5%
Seguimiento clases teóricas, 5%.
3
La evaluación se organiza mediante contrato:
No
Bibliografía, recursos y anexos
Agathos, S. N; Reineke, W. 2002. Biotechnology for the Environment: Strategies and
Fundamentals. Focus in Biotechnology. Volume 3A. Kluwer Academia Publishers.
Alexander, M. 1999. Biodegradation and Bioremediation. 2nd ed. Academic Presss, San
Diego.
Bordons, A.; Constantí, M. 1999. Introducció a la Biotecnologia Ambiental: Solucions als
Problemes Ambientals mitjançant Sistemes Biològics. Universitat Rovira i Virgili.
Evans, G.M.; Furlong, J.C. 2003. Environmental Biotechnology: Theory and Application.
John Wiley & Sons.
Glazer, A.N.; Nikaido, 1995. Microbial Biotechnology. Fundamentals of Applied
Microbiology. W.H. Freeemand and Co., Oxford.
Jördening, H.-J.; Winter, J. 2005. Environmental Biotechnolgy. Wiley-VCH Verlag
GmbH & Co.
Rehm, H.J.; G. Reed. 1993. Biotechnology: a multivolume comprehensive treatise. Verlag
Chemie.
Scragg, Alan. 2001. Biotecnología Ambiental. Acribia.
Wainwright, M. 1999. An Introducction to Environmental Biotechnology. Kluwer
Academic Publishers. Inglaterra.
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