Microbiología Ambiental
(Curso Académico 2021 - 2022)

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• CE04 - Conocer y comprender la estructura y función de microorganismos, hongos, plantas y animales
• CE05 - Conocer y comprender la estructura y función de biomoléculas
• CE06 - Conocer y comprender los procesos de transformación de las moléculas que constituyen la célula
• CE07 - Describir la estructura, propiedades físico-químicas y reactividad de los elementos y compuestos involucrados en los ciclos biogeoquímicos
• CE14 - Conocer las características y los procesos generales de los principales ecosistemas y hábitats
• CE15 - Conocer e interpretar la biodiversidad vegetal y su interacción con otros sistemas biológicos y su importancia ambiental
• CE25 - Capacidad de valorar la contaminación y de aplicar las técnicas de recuperación del medio natural

• CG03 - Comunicación oral y escrita
• CG05 - Capacidad de Gestión de la Información
• CG08 - Trabajo en equipo
• CG12 - Razonamiento crítico
• CG13 - Aprendizaje autónomo
• CG18 - Motivación por la calidad
• CG19 - Sensibilidad hacia temas medioambientales
• CG20 - Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos en la práctica
• CG27 - Capacidad para entender y expresar en inglés conceptos del ámbito de Ciencias Ambientales

• CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética

CONTENIDOS TEÓRICOS
- Profesor: Ana María Rodríguez Pérez (lecciones 1-10), Fernando Perestelo Rodríguez (lecciones 11-15)

LECCIÓN 1.-Introducción al mundo microbiano: la célula procariota, eucariota y los virus: morfología y tamaño. Estructura y función celular en Bacterias y Arqueas. Métodos de observación. La membrana citoplasmática. La pared celular. Estructuras superficiales y apéndices externos: cápsulas, flagelos, pelos y fimbrias. Inclusiones citoplasmáticas y sustancias de reserva. Ribosomas. El material genético bacteriano: nucleoide y plásmidos. La endospora bacteriana.
LECCIÓN 2.- El metabolismo energético de las bacterias. La producción de ATP en los microorganismos heterótrofos. Fermentación. Respiración aerobia y anaerobia. La obtención de energía por microorganismos autótrofos. Bacterias fotosintéticas. Fotosíntesis oxigénica y anoxigénica. Bacterias quimiolitotrofas.
LECCIÓN 3.- Nutrición y crecimiento microbiano. Requerimientos nutritivos de los microorganismos. Tipos tróficos. Medios de cultivo. Crecimiento microbiano: curva de crecimiento, determinación del crecimiento microbiano, cultivo continuo. Control de microorganismos por agentes físicos y químicos.
LECCIÓN 4.- Influencia de los factores ambientales sobre el crecimiento microbiano: temperatura, pH, solutos y actividad de agua, concentración de oxígeno, presión, radiación. Ambientes extremos como hábitats para los microorganismos.
LECCIÓN 5.- Fundamentos de Genética microbiana. Cromosomas, plásmidos, elementos transponibles. Mutación. Intercambio genético.
LECCIÓN 6.- Interacciones microbianas y ecología microbiana. Fundamentos de ecología microbiana. Desarrollo de comunidades microbianas. Interacciones entre poblaciones microbianas. Interacciones entre microorganismos y plantas. Interacciones entre microorganismos y animales.
LECCIÓN 7.- El suelo como hábitat microbiano. Características generales del suelo. El medio poroso: fases sólida, líquida y gaseosa. Características y actividades de los microorganismos en medios porosos. Comunidades microbianas del suelo. El subsuelo como hábitat microbiano.
LECCIÓN 8.- El agua como hábitat microbiano. Hábitats de agua dulce: humedales, lagos y ríos. Composición y actividad de las comunidades microbianas de agua dulce: el Neuston. Hábitats marinos: estuarios, costas y océanos. Características generales. Composición y actividad de las comunidades microbianas marinas: el Pleuston.
LECCIÓN 9.- El ciclo del carbono: aspectos generales. La fijación del carbono. Degradación de la materia orgánica en hábitats aerobios y anaerobios. Metanogénesis.
LECCIÓN 10.- El ciclo del nitrógeno: aspectos generales. La fijación del nitrógeno atmosférico. Inmovilización (Asimilación). Mineralización (Amonificación). Nitrificación. Reducción del nitrato: reducción asimilatoria y desasimilatoria. Desnitrificación. Aspectos de relevancia ambiental. Otros ciclos biogeoquímicos: el ciclo del azufre, el ciclo del hierro.
LECCIÓN 11.- Los microorganismos como instrumentos en procesos de biotecnología ambiental. Procesos biológicos en biotecnología ambiental. Innovaciones en biotecnología ambiental. Conceptos generales. La explotación de las actividades biogeoquímicas de los microorganismos: procesos MEOR y producción de biocombustibles y proteínas unicelulares (SCP).
LECCIÓN 12.- Interacciones de los microorganismos con compuestos xenobióticos contaminantes. Consideraciones generales. Principales tipos de compuestos xenobióticos. Biodegradación de pesticidas. Biodegradación de polímeros sintéticos. Biodegradación de hidrocarburos del petróleo. Otros xenobióticos de importancia ambiental.
LECCIÓN 13.- Interacciones de los microorganismos con compuestos inorgánicos contaminantes. Consideraciones generales. Tipos de interacciones microorganismo-metal. Efectos tóxicos de los metales sobre los microorganismos y mecanismos de detoxificación. Mitigación de los efectos contaminantes por la microbiota natural de aguas costeras. Lixiviación microbiana: el drenaje ácido de minas.
LECCIÓN 14.- Biorrecuperación (bioremediation). Consideraciones generales. Relación entre biodegradación y biorrecuperación: Biorrecuperación in situ y ex situ, intrínseca y elaborada. Micorrecuperación. Métodos de biorrecuperación.
LECCIÓN 15.- Tratamiento biológico de aguas residuales y residuos domésticos. Consideraciones generales. Tratamiento de residuos sólidos: “landfills” y “composting”. Tratamiento de residuos líquidos: demandas bioquímica y química de oxígeno (DBO, DQO). Tratamiento de aguas residuales. Eutrofización. Microbiología del agua y salud pública. Control microbiológico de aguas de abasto: microorganismos indicadores, parámetros microbiológicos.

PRÁCTICAS DE ALULA - SEMINARIOS
- Profesor: Ana María Rodríguez Pérez (Seminarios 1-3), Fernando Perestelo Rodríguez (Seminario 4)

SEMINARIO 1- La columna de Winogradsky: un ejemplo de biodiversidad e interdependencia microbiana.
SEMINARIO 2- Aspectos sanitarios del agua: aguas de consumo y de uso recreativo.
SEMINARIO 3- La atmósfera como hábitat microbiano. Bioaerosoles.
SEMINARIO 4- Microbios y cambio climático.

CONTENIDOS PRÁCTICOS
- Profesor: Fernando Perestelo Rodríguez, Ana María Rodríguez Pérez

PRÁCTICA 1.- Observación de microorganismos. Preparación de extensiones. Observación en fresco. Tinción simple. Tinciones diferenciales: tinción de Gram; tinción de esporas. Biodiversidad microbiana en la naturaleza.
PRÁCTICA 2.- El cultivo de microorganismos. Siembra en medios líquidos, sólidos y semisólidos. Obtención de cultivos puros.
PRÁCTICA 3.- Evaluación cualitativa y cuantitativa de la contaminación microbiana en el aire interior (Aeromicrobiología intramural) y exterior (Aeromicrobiología extramural) de un recinto y de superficies.
PRÁCTICA 4.- Microbiología del suelo: aislamiento y enumeración de microorganismos.
PRÁCTICA 5.- Ciclos biogeoquímicos: ciclo del nitrógeno. Amonificación, nitrificación, desnitrificación, fijación de nitrógeno.
PRÁCTICA 6.- Interacción microorganismo-planta: simbiosis rizobio-leguminosa. Observación de bacteroides.
PRÁCTICA 7.- Análisis microbiológico de aguas. Aguas destinadas a actividades recreativas. Aguas de abasto. Microorganismos indicadores. Parámetros microbiológicos.

La actividad que se desarrollará en otro idioma (inglés) será el manejo de protocolos de laboratorio para el desarrollo de las prácticas y material de soporte de los contenidos a desarrollar en los seminarios, cuya evaluación se realizará en el exámen de prácticas y en los cuestionarios de los seminarios.

La metodología de esta asignatura comprende clases magistrales en el aula, clases prácticas, tutorías formativas en el aula y actividades complementarias, como seminarios.
- Clases magistrales: sesiones expositivas, explicativas y/o demostrativas de los contenidos teóricos de la asignatura.
- Clases prácticas: se desarrollarán en forma de cursillo intensivo a lo largo de una semana. Esta actividad permitirá al alumno adquirir habilidades y conocimientos básicos, en relación a las técnicas de laboratorio aplicadas a la microbiología.
- Tutorías: sesiones de orientación al alumno que realiza el tutor con el fin de revisar y discutir temas y/o cuestiones de la asignatura.
- Seminarios: sesiones destinadas a ampliar contenidos del programa teórico, así como su aplicación a situaciones concretas.

Actividades formativas	Horas presenciales	Horas de trabajo autónomo	Total horas	Relación con competencias
Clases teóricas	30,00	20,00	50,0	[CB3], [CG27], [CG19], [CG18], [CG12], [CG03], [CE15], [CE14], [CE06], [CE05], [CE04]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)	19,00	20,00	39,0	[CB3], [CG20], [CG18], [CG12], [CG08], [CG03], [CE25], [CE15], [CE14], [CE07], [CE04]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias	4,00	10,00	14,0	[CB3], [CG27], [CG20], [CG19], [CG18], [CG13], [CG12], [CG08], [CG05], [CG03]
Realización de exámenes	4,00	40,00	44,0	[CB3], [CG27], [CG18], [CG13], [CG12], [CG05], [CG03], [CE25], [CE15], [CE14], [CE07], [CE06], [CE05], [CE04]
Asistencia a tutorías	3,00	0,00	3,0	[CB3], [CG20], [CG19], [CG12], [CG03], [CE25], [CE15], [CE14], [CE07], [CE06], [CE05], [CE04]
Total horas
Total ECTS

Willey, J.M.; Sherwood, L.M.; Woolverton, 2013. MICROBIOLOGÍA DE PRESCOTT, HARLEY Y KLEIN. 7ª Edición. McGraw-Hill Interamericana.

Maier, R.M.; Pepper, I.L.; Gerba, C.P. 2009. ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY. 2ª Edición. Academic Press.

Hurst, C.J.; Crawford, R.L.; Garland, J.L.; Lipson, D.A.; Mills, A.L.; Stetzenbach, L.D. 2007. MANUAL OF ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY. 3ª Edición. ASM Press.

Madigan, M.T.; Martinko, J.M.; Dunlap, P.V.; Clark, D.P. 2009. BROCK BIOLOGÍA DE LOS MICROORGANISMOS. 12ª Edición. Pearson Educación.

Madsen, E.L. 2008. ENVRIONMENTAL MICROBIOLOGY. FROM GENOMES TO BIOGEOCHEMISTRY. Blackwell Publishing.

Atlas, R.M.; Bartha, B. 2005. ECOLOGÍA MICROBIANA Y MICROBIOLOGÍA AMBIENTAL. 4ª Edición. Pearson Educación.

La evaluación continua de la asignatura consta de los siguientes elementos:
- Prueba escrita final: 70%
- Asistencia y participación en las actividades; evaluación de prácticas; trabajos/cuestionarios: 30%

Para acceder a la evaluación continua, el alumno deberá asistir, al menos, al 75% de los seminarios y al 100% de las clases prácticas. Quienes no cumplan este requisito tendrán 0 puntos en la actividad de que se trate.

Pruebas escritas: Se realizará un examen parcial que abarcará, aproximadamente, la primera mitad del programa de la asignatura y tendrá carácter liberatorio para la convocatoria de enero. En caso de superar el examen parcial (5,0 puntos sobre 10), el alumno se examinará del resto del programa de la asignatura en la convocatoria de enero. En caso contrario, el alumno se examinará de todo el programa. En las convocatorias de julio y septiembre el alumno se examinará de toda la asignatura, no se guarda el parcial para estas convocatorias. Para aprobar la asignatura será necesario tener una nota en el examen final de, al menos, 5,0 puntos sobre 10. La nota de examen supondrá el 70% de la nota final. En las clases prácticas, se evaluará la destreza adquirida por el alumno, su actitud y el trabajo desarrollado en las mismas, esta valoración supondrá el 5% de la nota final de la asignatura. Al finalizar las prácticas, se realizará una prueba en la que se evaluarán los conocimientos adquiridos, el resultado de esta prueba supondrá el 20% de la nota final de la asignatura. Además, a lo largo del curso se realizarán seminarios sobre diferentes aspectos de la asignatura y se propondrá la realización de trabajos/cuestionarios, lo que supondrá el 5% de la nota final.

Evaluación alternativa:
Se establece un modelo de evaluación alternativo a la evaluación continua. La evaluación alternativa consta de:
- Prueba escrita sobre los contenidos teóricos de la asignatura, que supondrá el 70% de la nota final. Para aprobar la asignatura será necesario tener en este apartado una nota de 5,0 puntos sobre 10.
- Prueba escrita sobre los contenidos tratados en los seminarios, que supondrá el 5% de la nota final. Esta prueba se realizará conjuntamente con la anterior.
- Prueba práctica de laboratorio, en la que se requerirá al alumno que realice en el laboratorio alguna(s) tarea(s) de las incluidas en las prácticas de la asignatura. Durante la realización de esta prueba, se evaluará la destreza y la seguridad en el manejo de los microorganismos. Posteriormente, el alumno realizará un examen sobre el trabajo realizado. Esta prueba supondrá el 25% de la nota final.
La renuncia a la evaluación continua deberá ser comunicada al coordinador de la asignatura con suficiente antelación (en cualquier caso, antes de que se inicie el periodo de exámenes). La renuncia presentada para una convocatoria será efectiva para las siguientes del mismo curos académico.

Tipo de prueba	Competencias	Criterios	Ponderación
Pruebas objetivas	[CG27], [CG18], [CG13], [CG12], [CG03], [CE25], [CE15], [CE14], [CE07], [CE06], [CE05], [CE04]	Examen final de la asignatura en el que se demuestre un conocimiento amplio de la misma.	70,00 %
Trabajos y proyectos	[CB3], [CG27], [CG19], [CG18], [CG12], [CG08], [CG05], [CG03]	Realizacion de trabajos/cuestionarios en los que se valora la comprensión de los temas tratados en los seminarios	5,00 %
Pruebas de ejecuciones de tareas reales y/o simuladas	[CB3], [CG20], [CG12], [CE25], [CE15], [CE07], [CE04]	Examen de prácticas en el que se valora el trabajo desarrollado, la destreza adquirida y la comprensión de las tareas realizadas durante las clases prácticas.	25,00 %

La distribución de los temas por semana es orientativo, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente.

Semana	Temas	Actividades de enseñanza aprendizaje	Horas de trabajo presencial	Horas de trabajo autónomo	Total
Semana 1:	Tema 1	3 horas clases magistrales	3.00	2.00	5.00
Semana 2:	Tema 2	3 horas clases magistrales	3.00	2.00	5.00
Semana 3:	Temas 3, 4	2 horas clases magistrales	2.00	1.40	3.40
Semana 4:	Tema 4 Tutoría 1	1 hora clases magistrales + 1 hora tutoría	2.00	0.60	2.60
Semana 5:	Temas 5, 6	3 horas clases magistrales	3.00	2.00	5.00
Semana 6:	Tema 6 Seminario 1	1 hora clases magistrales + 1 hora seminario	2.00	3.10	5.10
Semana 7:	Temas 7, 8 Seminario 2	2 horas clases magistrales + 1 hora seminario	3.00	3.90	6.90
Semana 8:	Temas 8, 9	3 horas clases magistrales	3.00	2.00	5.00
Semana 9:	Tema 10 Tutoría 2	2 horas clases magistrales + 1 hora tutoría	3.00	1.40	4.40
Semana 10:	Tema 11 Seminario 3	2 horas clases magistrales + 1 hora seminario	3.00	3.90	6.90
Semana 11:	Tema 12	2 horas clases magistrales	2.00	1.40	3.40
Semana 12:	Temas 13, 14 Prácticas de laboratorio	4 horas clases magistrales + 15 horas prácticas de laboratorio	19.00	22.40	41.40
Semana 13:	Tema 15 Seminario 4	2 horas clases magistrales + 1 hora seminario	3.00	3.90	6.90
Semana 14:	Tutoría 3 Práctica de campo	1 hora tutoría + 4 horas prácticas de campo	5.00	0.00	5.00
Semana 16 a 18:	Evaluación	Evaluación y trabajo autonomo del alumno para la preparacion de la evaluación	4.00	40.00	44.00
Total			60.00	90.00	150.00