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CURSO: MICROBIOLOGIA ALIMENTARIA Y AMBIENTAL
TRADUCCION: FOOD AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
SIGLA: BIO245G
CREDITOS: 10
MODULOS: 04
TIPO DE ASIGNATURA: CATEDRA
CALIFICACION: ESTANDAR
DISCIPLINA: BIOLOGIA


I. DESCRIPCION

El curso, de caracter teorico-practico, profundiza en el estudio y el rol de los microorganismos en distintos ambientes de interes agronomico profesional. Los contenidos se enfocan en la comprension de las interacciones entre los microorganismos, su hospedero y el ambiente haciendo enfasis en importancia en el sector agricola, ambiental e industrial relacionado a la labor profesional del Agronomo. Ademas, se abordaran aspectos basicos de inocuidad alimentaria de manera de relacionar el impacto de los microorganismos en la salud humana.


II. OBJETIVOS

1. Identificar microorganismos y relacionarlos con su impacto en la salud vegetal, animal, el ambiente, la industria y la biotecnologia.

2. Reconocer estructuras que diferencian bacterias y hongos, asi como su metabolismo y actividad bioquimica a traves de pasos practicos en el laboratorio.

3. Describir las interacciones de los microorganismos y su hospedero, enfatizando el impacto en el sector agricola

4. Analizar el impacto de los microorganismos en la industria alimentaria y en la restauracion, ambiental

5. Comprender los aspectos basicos de la inocuidad alimentaria identificando los peligros microbiologicos asociados a la industria de alimentos.

6. Analizar el potencial del uso de microorganismos en bioprocesos a traves de la ejecucion de un paso practico en el laboratorio.


III. CONTENIDOS

1. Microbiologia General.

1.1 Historia de la Microbiologia agricola.

1.1.1 El mundo microbiano.

1.1.2 Diversidad Microbiana.

1.2 Morfologia Bacteriana.

1.2.1 Tama?o, forma, agrupacion.

1.2.2 Estructura bacteriana y funcion: Pared celular, membrana externa, flagelo, espora, capsula, pilus, ribosomas.

1.2.3 Citoplasma, ribosomas y membrana plasmatica.

1.3 Fisiologia y Metabolismo bacteriano.

1.3.1 Tipos nutricionales: autotrofos y heterotrofos.

1.3.2 Medios de cultivo y aislamiento de bacterias.

1.3.3 Oxidaciones biologicas, respiracion, Anaerobiosis, fermentaciones.

1.3.4 Metabolismo del rumen.

1.3.5 Metabolismo Transformaciones biologicas de elementos minerales: fosforo, azufre, hierro, etc (Quimiolitotrofia).

1.3.6 Fotosintesis en procariontes.

1.4 Control del crecimiento en bacterias.

1.4.1 Crecimiento bacteriano y Curvas de crecimiento.

1.4.2 Factores que afectan el crecimiento microbiano.

1.4.3 Antimicrobianos. Desinfeccion, antisepsia y antibioticos.

1.5 Genetica Bacteriana.

1.5.1 Conceptos basicos de Biologia Molecular.

1.5.2 Replicacion, transcripcion y traduccion en procariontes.

1.5.3 Conceptos basicos de Genetica Microbiana.

1.5.4 Genomas bacterianos, el cromosoma bacteriano y Plasmidios.

1.5.5 Mutagenesis: mutagenos y transposones.

1.5.6 Transferencia lateral de genes; Transformacion, Conjugacion, Transduccion.

1.6 Identificacion de microorganismos en el ambiente.

1.6.1 Biopeliculas y crecimiento de los microorganismos en el ambiente.

1.6.2 Cultivabilidad microbiana.

1.6.3 Cronometros evolutivos. Filogenia microbiana a partir de secuencias de ARN ribosomico.

1.6.4 Tecnicas de identificacion: dependiente de cultivo e independiente de cultivo.

1.7 Virologia basica.

1.7.1 Morfologia y Composicion quimica.

1.7.2 Clasificacion y taxonomia viral.

1.7.3 Ciclo de vida de los virus.

1.7.4 Estrategias de replicacion viral.

1.7.5 Modelo de estudio TMV: Movimiento celula a celula y desplazamiento a larga distancia.

1.7.6 Propagacion y diseminacion.

1.7.7 Viroides.

1.8 Micologia Basica.

1.8.1 Generalidades, Levaduras y hongos filamentosos.

1.8.2 Taxonomia y clasificacion.

1.8.3 Relacion estructura-funcion.

1.8.4 Reproduccion asexual y sexual.

1.8.5 Ecologia Fungica.


2. Interacciones positivas entre microorganismos y plantas.

2.1 Interacciones positivas entre bacterias y plantas: Bacterias promotoras del crecimiento de las plantas (PGPB).

2.1.1 Fijacion Biologica del Nitrogeno. Importancia Ecologica y economica.

2.1.2 Organismos que fijan nitrogeno atmosferico. Fijadores libres y simbioticos (Rhizobium, Cianobacterias, etc.).

2.1.3 Proceso de Nodulacion, Sistema de la Nitrogenasa y regulacion.

2.1.4 Bacterias que promueven la sintesis de auxinas, inhibicion de la sintesis de etileno, sintesis de sideroforos, entre otros.

2.2 Interacciones positivas entre Hongos, plantas y algas.

2.2.1 Micorrizas. Tipos, formas y distribucion.

2.2.2 Fisiologia y funcion de las micorrizas.

2.2.3 Rol nutricional de las micorrizas en la absorcion de fosforo y de otros nutrientes.

2.2.4 Liquenes, estructura y funcion y su rol ecologico.


3. Interacciones negativas entre microorganismos y plantas (Bacterias, Hongos y Virus).

3.1 Inmunidad Innata y Patrones moleculares asociados a patogenos (PAMPS).

3.2 Modelo Gen por Gen, Respuesta compatible y respuesta Incompatible.

3.3 Respuesta de Hipersensibilidad y Respuesta Sistemica Adquirida (SAR).

3.4 Mecanismos generales de patogenicidad de bacterias fitopatogenas.

3.5 Mecanismos generales de patogenicidad viral.

3.6 Silenciamiento genico post transcripcional y factores virales que inhiben este mecanismo.

3.7 Mecanismos generales y moleculares de patogenicidad fungica.

3.8 Mecanismos generales y moleculares de Hongos.


4. Patogenicidad microbiana en animales.

4.1 Enfermedades bacterianas, virales y parasitarias.

4.2 Concepto de Zoonosis y enfermedades emergentes.

4.2 Ejemplos: Lesptospirosis, Tuberculosis bovina, Brucelosis, Priones, Influenza Aviar, Carbunco, Fiebre aftosa.


5. Impacto de los microorganismos y la industria.

5.1 Caracteristica de los microorganismos que se utilizan en la industria.

5.2 Idiofase y Trofofase.

5.3 Cultivos en Batch y Continuos.

5.4 Escalamiento y Bioreactores.

5.5 Microbiologia alimentaria: Vino, cerveza, pan, alimentos carnicos.

5.6 Microbiologia de la leche: yogurt, quesos.

5.7 Biolixiviacion bacteriana.

5.8 Biodegradacion de restos organicos. Aprovechamiento en aerobiosis y en anaerobiosis.

5.9 Procesos de compostaje y metanogenesis. Aplicaciones.

5.10 Produccion de polimeros bacterianos biodegradables, Antibioticos y enzimas.

5.11 Biopulpaje y Bioblanqueamiento.

5.12 Produccion de Biocombustibles.


6. Impacto de los microorganismos y en el medio ambiente.

6.1 Los microorganismos y su impacto en el ambiente.

6.2 Xenobiotios, Mineralizacion de contaminantes.

6.3 Tratamientos de efluentes y RILES.

6.4 Biorremediacion y tipos Biorremediacion.

6.5 Biorremediacion de metales pesados.

6.6 Biodegradacion del petroleo.


7. Inocuidad alimentaria.

7.1 Prebioticos, probioticos, Microbiota Normal, Microorganismos simbioticos.

7.2 Enfermedades e intoxicaciones transmitidas por alimentos (ETAs); Bacterias y Virus (Listeria monocyogenes, Salmonella spp, Campylobacter jejuni, Norovirus, Rotavirus).

7.3 Contaminacion de alimentos con toxinas de hongos (Micotoxinas).

7.4 Deteccion microbiologica de patogenos que contaminan alimentos; NMP, Mesofilos aerobios.

7.5 Deteccion por Biologia molecular de patogenos.


IV. METODOLOGIA

- Clases expositivas.
- Trabajos practicos dirigidos.


V. EVALUACION

- Pruebas.
- Trabajos Practicos y prueba global de laboratorio.
- Controles de Catedra.
- Trabajo Bibliografico.


VI. BIBLIOGRAFIA

Agrios. Plant Pathology. Elsevier. 5th Edition. 2005.

Buchanan, Gruissem, Jones. Biochemistry and Molecular Biology of Plant, ASPP. 2000.

Madigan, Martinko y Parker Brock Biologia de los Microorganisms Editorial Prentice-Hall. 12 ed. 2009.



PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS / Junio 2016