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PROGRAMA ANALÍTICO

UNIDAD 1:

LOS MICROORGANISMOS

Estructuras y Funciones de las células procariotas y eucariotas.

Taxonomía: Criterios de clasificación. Sistemas de clasificación. Concepto de especie.

Procariotas: Archaea, Bacteria. Bacterias Gram negativas, bacterias Gram positivas, proteobacterias. Características generales, metabolismos, importancia en los ecosistemas.

Eucariotas: Protozoos. Hongos. Algas del tipo unicelular y filamentoso. Características generales, metabolismo, importancia en los ecosistemas.

Virología: conceptos generales de virología, tipos de virus, reproducción y su importancia.

Otros organismos de importancia sanitaria y ambiental: Platelmintos (Cestoideos, Trematodos), Alquelmintos (Nematodos, Rotífera). Anélidos. Otros microorganismos de relevancia sanitaria y ambiental. Características generales. Importancia en los ecosistemas. Especies que afectan la salud humana.

Asociaciones de microorganismos con otros seres vivos: plantas, animales y otros organismos. Simbiosis. Parasitismo. Líquenes y micorrizas.

UNIDAD 2: AISLAMIENTO y CRECIMIENTO DE MICROORGANISMOS

Ensayos para identificación de distintos microorganismos.

Nutrición y cultivo de microorganismos: Componentes esenciales de los medios de cultivo. Fuentes de carbono, nitrógeno, azufre y fósforo. Aceptores y dadores de electrones empleados en cultivos de laboratorio. Esterilización, pasteurización, desinfección.

Determinación de densidad de población y biomasa de microorganismos: Células viables y no viables. Determinación de número de organismos de una muestra. Recuento de colonias. Recuento microscópico. Medición de la actividad microbiana en la naturaleza: radioisótopos y microelectrodos.

Crecimiento y muerte de poblaciones de microorganismos: Crecimiento de poblaciones de microorganismos: modelos matemáticos; curva de crecimiento. Acción de agentes físicos y químicos sobre crecimiento y muerte de microorganismos. Variables a controlar en un cultivo.

UNIDAD 3: DIVERSIDAD METABOLICA DE LOS MICROORGANISMOS

Sistema de vida Fototrófico: Fotosíntesis anoxigénica y oxigénica.

Quimiolitotrofia: Donadores inorgánicos de electrones, oxidación de hidrógeno, de compuestos reducidos de azufre y de hierro. Nitrificación. Oxidación anaeróbica del ión amonio (ANAMMOX).

Sistema de vida anaeróbico: Reducción de nitrato, proceso de desnitrificación. Reducción de sulfato. Acetogénesis, metanogénesis. Aceptores orgánicos de electrones. Fermentaciones y diversidad fermentativa. Sintrofia.

Oxidación de hidrocarburos: metanotrofia y metilotrofia. Utilización de hexosas, pentosas y polisacáridos. Metabolismo de ácidos orgánicos.

Fijación de Nitrógeno.

UNIDAD Nº 4: LOS MICROORGANISMOS EN EL AMBIENTE

Rol de los microorganismos en los ciclos biogeoquímicos: Ciclo del carbono, fósforo, azufre, hierro y nitrógeno. Especies y grupos taxonómicos que participan en los ciclos de la materia. Factores ecológicos que los regulan. Intervención del hombre sobre los ciclos de la materia y sus impactos ambientales. Fijación simbiótica de nitrógeno. Degradación de celulosa en rumiantes.

Microorganismos del Suelo: Microorganismos de la rizósfera. Microflora del suelo, composición, distribución y función. Formación de humus. Anélidos. Función en los ecosistemas. Evaluación de la calidad de los suelos en función de la estructura y composición de la comunidad biótica. Factores

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ambientales que regulan la microflora del suelo. Efectos de los manejos de suelo en los procesos de microorganismos edáficos (cambios de vegetación, fertilización, biocidas, fuego).

Microorganismos de ambientes acuáticos: microorganismos en ambientes de agua dulce y marinos. Importancia y función. Factores ambientales que regulan las comunidades de microorganismos en ambientes acuáticos. Rol de los microorganismos en los procesos de eutrofización de ambientes acuáticos. Toxinas: su impacto en el ambiente y en el uso de los recursos hídricos. Participación de los microorganismos acuáticos en el ciclo del carbono, su relación con el efecto invernadero.

Microorganismos como agentes causantes de enfermedades.

UNIDAD 5: LOS MICROORGANISMOS EN LA INDUSTRIA Y LA INGENIERÍA

Microbiología Industrial y Biotecnología: Búsqueda y elección de microorganismos para la microbiología industrial y la biotecnología. Manipulación genética de microorganismos. Usos y limitaciones en el uso de microorganismos genéticamente modificados. Control y manejo de las poblaciones de microorganismos modificados.

Productos obtenidos de microorganismos: Productos microbianos de interés industrial. Biopolímeros, procesos de bioconversión, biosurfactantes. Obtención de biocombustibles. Alimentos. Producción de hidrocarburos. Generación de hidrógeno.

Los microorganismos como catalizadores industriales: Sistemas de cultivo a escala industrial; por lotes, por lote alimentado y continuo. Medios de cultivo y fuentes de C, N, y P de uso industrial.

Microbiología de los alimentos: Crecimiento de los microorganismos en los alimentos, crecimiento microbiano y descomposición de alimentos, análisis y control de microorganismos en alimentos. Aseguramiento de calidad de los productos. Ensayos para la determinación de calidad y aptitud para consumo. Microbiología de los alimentos fermentados.

UNIDAD Nº 6: USOS DE IMPORTANCIA AMBIENTAL DE LOS MICROORGANISMOS

Deterioro de materiales por microorganismos: Uso de microorganismos en procesos de tratamiento de residuos. Degradación anaeróbica de residuos agrícolas. Compostaje. Vermicompostaje. Biodigestores. Funcionamiento y productos obtenidos. Aplicaciones al tratamiento de residuos orgánicos industriales.

Microbiología de aguas: Importancia de los microorganismos en el tratamiento de aguas residuales. Calidad microbiológica de las aguas según su uso: aguas de irrigación, recreacionales, aguas de consumo humano directo (aguas potables y minerales). Ensayos para determinación de calidad y aptitud. Efluentes urbanos e industriales: estándares de calidad microbiológicos.

Aplicaciones de la Biotecnología: los microorganismos como biosensores, microarrays, biopesticidas. Impactos de la biotecnología microbiana.

Biodegradación y Bioremediación de ambientes contaminados: Biodegradación utilizando comunidades microbianas naturales. Cambios en las condiciones ambientales para estimular la biodegradación. Adición de microorganismos a comunidades microbianas complejas. Beneficio de la utilización de microorganismos en procesos de remediación de ambientes contaminados frente a otras metodologías. Sorción y transformación de metales tóxicos. Biodegradación de compuestos orgánicos tóxicos. Biodegradación de petróleo y de sus derivados. Importancia en la remediación de ambientes contaminados. Biodegradación de compuestos xenobióticos (plaguicidas, polímeros sintéticos, plásticos biodegradables).

Uso de Microorganismos como bioindicadores de contaminación ambiental. Generalidades de toxicología, bioindicadores, tipo de biomarcadores vinculados a microorganismos, DL50, CL50. Tipo de organismos empleados, ensayos de toxicidad con microrganismos, utilización de microrganismos en planes de monitoreo ambiental.

Lixiviado microbiano de menas minerales: Beneficios e impactos ambientales. Recuperación de cobre, uranio, oro, entre otros elementos.

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UNIDAD Nº 7: MICROORGANISMOS DE IMPORTANCIA SANITARIA

Microorganismos que afectan a la salud humana: Parasitosis. Tipos de parásitos. Mecanismos de transmisión y dispersión de los parásitos. Géneros de importancia sanitaria (Ascaris, Trichuris, Trichinella, Taenia, Schistosoma, Fasciola). Características de las estructuras reproductivas y de dispersión. Ciclos Biológicos de especies de relevancia sanitaria en Argentina y Sudamérica. Técnicas de control y eliminación de microorganismos de importancia sanitaria.

Bibliografía

- Microbiología. Preseatt, Lansing M.; Harley, John P.; Klein, Donald A.. Edit. Mc Graw Hill. 5ta Edición. Año: 2004

- Waste Water Microbiology. Bitton, Gabriel. Edit. Wiley - Blackwell. 3era Edición. Año:2005

- Progress in Environmental Microbiology. Editor Myung – Bo Kim. Nova Science Publishers. Año: 2008.

- Brock - Biología de los microorganismos. Madigan, Michael T.; Martinko, John M.; Parker, Jack. Pearson.10ma Edición. Año: 2004.

- Environmental Microbiology. Madsen Eugene. Blackwell Publishing. Año: 2008.

- Environmental Microbiology. Edited by Ralph and Ji-Dong – Edit. Wiley - Blackwell. 2da Edición. Año: 2010

- Essential Microbiology. Hogg, Stuart. Edit. Wiley - Blackwell. Año: 2005

- Microbiology an introduction. Tortora, Gerard J.; Funke, Berdell R.; Case, Christine L.. Edit. Pearson. 10ma Edición. Año: 2010

- Soil Microbiology and Biochemistry. Edited by Paul, Eldor A.. Elsevier. 3era Edición. Año: 2007.

- Parasitosis humanas. Botero, D.; Restrepo, M.. Corporación para investigaciones biológicas, Medellín. Año: 1998.

- Introducción a la Parasitología. Chandler, A.; Read, C.P. Omega S.A. Año: 1965.