Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico Nombre de la Asignatura: Microbiología Plan de Estudios: 2012 Carrera: Lic. en Ciencias Biológicas Profesor Responsable: Dra. María Claudia Degrossi Dra. Mónica Wachsman - Lic. Catalina Romano 1. OBJETIVOS: Al finalizar la asignatura el alumno estará en condiciones de: Reconocer las diversas maneras en que los microorganismos afectan la vida cotidiana. Comprender y aplicar las medidas de bioseguridad propias de un laboratorio de microbiología. Conocer las principales características de los diferentes grupos microbianos, su clasificación y nomenclatura. Identificar las posibles vías de transmisión de los microorganismos. Describir las características generales de células procarióticas y principales diferencias con las células eucarióticas. Relacionar las estructuras microbianas con sus respectivas funciones. Reconocer los factores y procesos que afectan el crecimiento y la supervivencia de los microorganismos en el mundo viviente. Distinguir entre los posibles métodos de desinfección y esterilización y justificar las situaciones en las que cada uno debe aplicarse. Conocer los equipos básicos de un laboratorio de microbiología y los controles que éstos requieren para alcanzar resultados confiables. Desarrollar habilidad en las técnicas básicas de microbiología. Clasificar y preparar y controlar la calidad de distintos medios de cultivo. Realizar controles del ambiente (aire y superficies). Identificar y controlar organismos y otras formas de organización supramolecular que afecten la salud de los seres vivos, del ambiente y los procesos de producción y conservación de alimentos y materias primas. 2. Contenidos: Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 1/6 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico A- Contenidos mínimos: Bioseguridad en el laboratorio de Microbiología. Control de microorganismos por agentes físicos y químicos. División de los seres vivos en los dominios Eukarya, Archae y Bacteria. Estructura microbiana, relaciones estructura-función. Tinciones microbiológicas. Nutrición de los microorganismos e influencias ambientales sobre el desarrollo microbiano. Genética microbiana. Técnicas de recuento microbiano. Metabolismo microbiano. Medios de cultivo: de enriquecimiento, selectivos, diferenciales y enriquecidos. Hongos: clasificación y principales características. Aplicaciones en la industria alimenticia, química y farmacéutica. Cultivo macro y microscópico de hongos. Micotoxinas: su impacto en la calidad. Micotoxicosis. Introducción a la virología. Bacteriófagos: aplicaciones y control a nivel industrial. Algas, protozoos y helmintos. Antibióticos: principales grupos. Resistencia a antibióticos. Mecanismos de patogenicidad microbiana. Importancia socioeconómica y sanitaria. Utilización de los microorganismos: fermentación, producción de antibióticos y reactivos biológicos, tratamiento de efluentes. Criterios microbiológicos nacionales e internacionales. B- Unidades: La cátedra está fundamentalmente organizada en las siguientes unidades: Unidad 1: Bioseguridad Principios de Bioseguridad en el laboratorio de microbiología. Criterios de Nivel de Bioseguridad de los Laboratorios. Barreras primarias y secundarias. Gabinete de Seguridad Biológica. Unidad 2: Los microorganismos en la vida del hombre Breve historia de la microbiología. Nomenclatura y clasificación de los microorganismos. La diversidad de los microorganismos. Bacterias, Hongos, Protozoos, Algas, Virus y Priones, Parásitos. Los microbios útiles y el bienestar humano. Los microbios y las enfermedades humanas. Los microbios y las enfermedades por los alimentos. Microbiología en los laboratorios de análisis clínicos, farmacéuticos, de alimentos, de suelo, de agua y otros. Biotecnología. Unidad 3: Desinfección y esterilización Condiciones que afectan al crecimiento de los microorganismos. Mecanismos de acción de los agentes desinfectantes. Métodos físicos de esterilización: calor (flameado, seco y húmedo); Filtración y Radiaciones. Métodos químicos de esterilización. Controles del proceso de esterilización. Controles del procedo de esterilización. Control biológico y químico. Control de esterilidad del material. Unidad 4: Célula procariótica. Relaciones entre estructura y función Envoltura: Cápsula, capa mucosa, biofims. Pared celular. Membrana citoplasmática y transporte. Flagelos bacterianos. Fimbrias. Pilis y transferencia de material genético. Materiales de reserva celular. Cromosoma. Transferencia de material genético. Plásmidos. Acido ribonucleico. Ribosomas. Enzimas y proteínas estructurales. Esporas. Metabolismo microbiano. Energía y biosíntesis. Reacciones catabólicas y anabólicas. Metabollismo aerobio y anaerobio. Mecanismos de producción de energía. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 2/6 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico Unidad 5: Microscopía y tinciones Microscopía. Conceptos de óptica. Distancia focal. Poder de resolución. Apertura numérica. Microscopio de fondo oscuro. Microscopio de contraste de fase. Microscopio electrónico. Métodos microscópicos. Preparación de extendidos para coloraciones. Fijación. Colorantes: básicos y ácidos. Coloraciones: directas e indirectas. Coloraciones simples, diferenciales y especiales. Tamaño y forma de las bacterias. Coloración de Gram. Diferencias entre bacterias Gram positivas y Gram negativas. Coloración de esporas. Unidad 6: Clasificación de los microorganismos Divisiones del mundo vivo. Evolución. Criterios usados para la clasificación de los microorganismos. Nomenclatura científica. Dominios Bacteria y Archaea. Micoplasmas, Clamidias y Riquetsias. Ejemplos de bacterias patógenas y sus mecanismos de patogénesis. Utilización de los microorganismos: fermentación, producción de antibióticos y reactivos biológicos, tratamiento de efluentes. Probióticos Unidad 7: Crecimiento microbiano Crecimiento microbiano. Requerimientos. Medición: en términos de concentración y en términos de densidad óptica. Cálculo del tiempo de generación. Curva de crecimiento de microorganismos. Características bioquímicas de las fases de crecimiento. Adaptaciones. Unidad 8: Medios de cultivo Medios de cultivo y material del laboratorio de microbiología. Definición de medio de cultivo. Componentes. Clasificación de los medios de cultivo. Preparación de medios de cultivo. Métodos para el control de calidad. Método ecométrico. ISO 11133. Unidad 9: Factores que afectan el crecimiento microbiano Métodos de cultivo. Aerobio, microaerófilo y anaeróbio. Concepto de clon. Obtención de cultivos puros de bacteria, levaduras y hongos. Clasificación de los microorganismos según: temperatura de incubación (psicrófilos, psicrótrofos, mesófilos y termófilos, obligados y facultativos) y según requerimientos de pH. Microorganismos termodúricos esporulados y no esporulados. Otros factores que afectan el crecimiento. Unidad 10: Microorganismos Marcadores – Análisis de aguas Microorganismos marcadores: índices e indicadores. Ventajas y limitaciones. Ejemplos y aplicaciones. Unidad 11: Métodos microbiológicos cuantitativos y cualitativos Muestreo. Transporte de la muestra. Almacenamiento. Métodos directos e indirectos de recuento. Recuento de bacterias aerobias mesófilas. Recuento de coliformes y Enterobacteriaceae. Recuento de Staphylococcus aureus y Enterococcus faecalis. Recuento de anaerobios sulfito reductores. Recuento de mohos y levaduras. Posibles metodologías (ISO, BAM, ICMSF). Interpretación de resultados. Siembra en profundidad y en superficie. Método de membrana Filtrante. Número más probable. Cálculo de incertidumbre. Análisis de aguas. Etapas del análisis cualitativo: preenriquecimiento, enriquecimiento selectivo, aislamiento, purificación, caracterización macro y microscópica. Pruebas bioquímicas. Serología. Factores que afectan la incertidumbre y su control. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 3/6 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico Unidad 12: Virología. Principales características de los virus. Introducción a la virología. Características y propiedades generales. Estructura y clasificación. Nomenclatura. Cultivo y análisis de los virus. Principios de taxonomía vírica Medios de cultivos. Bacteriófagos. Características y estructura de los virus bacterianos. Multiplicación de los bacteriófagos. Ciclo lítico. Curva de multiplicación vírica. Virus bacterianos con DNA. Virus bacterianos con RNA. Ciclo lisogénico. Importancia y aplicaciones de los fagos. Virus animales. Viroides y priones. Unidad 13: Mohos y levaduras Mohos y levaduras. Hifas (septadas y no septadas). Micelio (vegetativo y aéreo). Clasificación de trabajo. Ficomicetes y Ascomicetes. Levaduras. Subclases y familias que las constituyen. Levaduras: su identificación, pruebas morfológicas y fisiológicas. Micotoxinas. Unidad 14: Algas, protozoos y helmintos Algas, protozoos y helmintos. Principales características. Papel de las algas en la naturaleza. Algas unicelulares tóxicas: situación en Argentina y en el mundo. Filos de Protozoos de importancia médica. Ciclos de transmisión de helmintos. Unidad 15: Quinioterápicos y antibióticos. -lactámicos. Aminoglucósidos. Antifungicos. Antivirales. Mecanismos de acción y mecanismos de resistencia antimicrobiana. Unidad 16: Acreditación del Laboratorio de Microbiología. Acreditación del Laboratorio de Microbiología. Norma ISO 17025-2005. Requisitos. Organismo Argentino de Acreditación. IRAM. Métodos Normalizados. Ejemplos. Cálculo de la incertidumbre en los ensayos cuantitativos microbiológicos. ISO 19036. Identificación de los factores que contribuyen a la incertidumbre de los ensayos cualitativos y estrategias para su control. 3. BIBLIOGRAFIA 3.1 BASICA 1. Tortora G.J.; Funke, B.R.; Case C.H., Introducción a la Microbiología, 2007, Editorial Panamericana, Bs. As. Argentina. 2. Vullo D, Wachsman MB y Alché L. Microbiología en Práctica. Editorial Atlante. 1ª Edición. 2000 3. CDC- NIH,Bioseguridad en Laboratorio de Microbiología y Medicina, 4ta. Edición. Traducción al español del Ministerio de Salud, VIGI+A y ANLIS, Argentina. (versión en inglés: http://www.cdc.gov/biosafety/publications/bmbl5/BMBL.pdf) 4. OMS. Manual de Bioseguridad en el Laboratorio, 3era. Edición. Disponible en: http://fcm.uncu.edu.ar/joomla/downloads/OMS.pdf 5. Crueger, Wulf, Crueger, Anneliese. Biotecnología: manual de microbiología industrial. Zaragoza; Acribia. 1989. 6. Sterne, Max; Batty, Irene. Clostridios patógenos. Zaragosa; Acribia. 1978. 7. Lim, Daniel V.; Stewart, Gregory J. ; Leverone, Marianne. Introduction to microbiology. Raleigh; Contemporary Publishing Company ; CPC. 1995. 8. Bourgeois, C.M. [et al]. Microbiología alimentaria : aspectos microbiológicos de la seguridad y calidad alimentaria. Zaragoza ; Acribia. 1994. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 4/6 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico 9. Bourgeois, C.M. [et al] Microbiología alimentaria : fermentaciones alimentarias. Zaragoza ; Acribia. 1994. 10. Adams, M.R. ; Moss, M.O. Microbiología de los alimentos. Zaragoza ; Acribia. 1997. 11. Material disponibles en la Cátedra virtual UB 3.2 Adicional 1. Brock T.D.; Madigan M.T., Biología de los Microorganismos, 12ª edición, 2009, Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S.A., México. 2. Prescott, L.M., Harley,J.P., Klein, D.A. Microbiología, 5° Ed. Madrid. Editorial McGraw Hill, Interamericana, 2004. 3. Ingraham, C e Ingraham, J. Introducción a la Microbiología, 1eraed. Barcelona, Rd. Reverté, 1999. 4. Jorlik; Willet; Amos, Microbiología de Zinsser, 20ª edición, 1994, Editorial Panamericana, Buenos Aires, Argentina. 4. METODOLOGIA DE LA ENSEÑANZA Clases teóricas con activa participación de alumnos. Lectura crítica y discusión de artículos de revistas científicas y/o de divulgación, tanto en castellano como en inglés sobre temas relacionados con la asignatura. Resolución de problemas y análisis de casos. Dinámica de grupos. Trabajo colaborativo Invitación de disertantes. Presentaciones de trabajos de los alumnos. Realización de 7 Trabajos Prácticos en el Laboratorio de la Universidad. TP1: Medio ambiente- Controles de aire y superficies TP2: Tinción de Gram , Tinción de esporas, Tinción ácido resistencia TP3: Preparación y Esterilización de medios de cultivo TP4: Cultivo de bacterias en anaerobiosis TP5: Medios de cultivo sólido: Método Ecométrico. TP6: Técnicas de recuento TP7: Análisis microbiológico de aguas y/ o alimentos TP8: Caracterización morfológica de hongos TP9: Efecto de la temperatura sobre los microorganismos TP10: Análisis de casos: patógenos transmitidos por alimentos En este sentido se cuenta con: - Equipamiento básico para el desarrollo de prácticos (material de vidrio, medios de cultivo y reactivos, microscopios, autoclave, cabina de flujo laminar, heladeras (una con freezer), stomacher, cuenta colonias, lámpara UV, estufa de esterilización, incubadoras, equipo de filtración, jarras de anaerobiosis, entre otros materiales. Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 5/6 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Programa Analítico 5. CRITERIOS DE EVALUACION Al comienzo del año se realizará una evaluación diagnóstica, para ajustar la planificación realizada y detectar situaciones que requieran acciones particulares. Se realizará la evaluación formativa, continua, tanto en las clases teóricas como en los prácticos (interrogatorios orales y/ escritos). Para poder rendir el final el alumnos deberá cumplir los siguientes requisitos: Aprobación del examen parcial teórico -práctico, con preguntas a desarrollar y problemas a resolver en los cuales se evaluarán las competencias planteadas en el programa. Aprobación de los trabajos prácticos, cuya calificación incluirá: Asistencia a los Trabajos Prácticos (75%). Desarrollo de manualidad y criterio en el Laboratorio Calidad de los informes de trabajos prácticos. Aprobación de los interrogatorios para cada TP. Aprobación de 1 trabajo grupal de aplicación de conceptos teóricos. En ellos se evaluará tanto en lo que se refiere a la producción escrita como la expresión oral. ANEXO I A1 - Carga Horaria - Modalidad de Enseñanza Modalidad Teóricas Act. Prácticas Evaluaciones Total del curso Horas cátedra 32 84 4 120 A2 – Carga Horaria de Actividades Prácticas Tipo Actividad 1.- Resolución de Problemas Horas cátedra 10 2.- Prácticas de Laboratorio 40 3.- Prácticas de Simulación 6 4.- Diseño de productos académicos 5.- Presentaciones orales o escritas de Alumnos 6 6.- Salidas, trabajos de Campo y Visitas Total Actividades Prácticas 84 Universidad de Belgrano – Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Página 6/6