Universitat Internacional de Catalunya
Microbiologia
Altres llengües d'impartició: anglès, castellà,
Professorat
Els dubtes es resoldran abans o després de cada classe.
O través del email mlainez@uic.es
Presentació
La microbiologia és una ciència dedicada a l'estudi d'un amplíssim ventall d'organismes amb els quals convivim i establim diferents graus de relació. Molts d'ells són capaços de generar malalties en humans, molts altres són capaços de produir gran varietat de substàncies amb diferents interessos econòmics i fins i tot permeten l'avanç del coneixement del nostre entorn.
El plantejament d'aquesta assignatura és proporcionar a l'alumnat de Biomedicina un coneixement general i bàsic dels microorganismes com a éssers vius amb els quals interaccionem. Focalitzarem l'interès en la capacitat d'alguns d'ells per a produir diferents malalties, com identificar-los, evitar-los i, eventualment, tractar-los. A més pretenem proveir coneixement sobre altres capacitats que posseeixen els microorganismes tals com el coneixement de processos bàsics en biologia, processos biotecnològics, industrials i amb important incidència biomèdica i econòmica.
Aquesta assignatura contribueix als ODS 3 (salut davant infeccions), 4 (educació científica aplicada) i 15 (comprensió de microbiomes ecosistèmics), alineant-se amb els objectius de desenvolupament sostenible de l'ONU.
Requisits previs
Es considera indispensable tenir una base important en Bioquímica i Biologia Cel·lular.
Objectius
- Facilitar que l'alumnat comprengui les característiques fonamentals dels microorganismes des d’un enfocament estructural, funcional i evolutiu, i que sigui capaç d’aplicar aquest coneixement per diferenciar i classificar aquests organismes en funció de les seves característiques morfològiques, metabòliques i reproductives.
- Desenvolupar en els estudiants la capacitat per aplicar conceptes microbiològics en la identificació i diagnòstic d’infeccions bacterianes, virals i fúngiques, utilitzant tècniques i eines adequades i comprenent el cicle de vida i els mecanismes de patogenicitat d’aquests microorganismes.
- Promoure la reflexió crítica en els estudiants sobre la interacció entre virus, bacteris, fongs i protozous i la seva relació amb la salut humana, desenvolupant la capacitat per analitzar els avenços recents en virologia, microbiologia mèdica i els mecanismes de resistència als tractaments.
Competències/Resultats d’aprenentatge de la titulació
- CN01 - Definir l’estructura i funció de la cèl·lula, així com la comunicació intra i extracel·lular i la seva regulació a través de les principals rutes de senyalització cel·lular, en l’individu adult i en desenvolupament.
- CN02 - Definir els fonaments moleculars que expliquen els fenòmens transcripcionals i postranscripcionals en eucariotes en fase adulta i en el seu desenvolupament, així com els principis genètics bàsics que defineixen les bases de l’herència genètica.
- CN03 - Identificar de manera general la diversitat dels microorganismes i la incidència que tenen en la vida humana.
- CN15 - Identificar les metodologies analítiques i experimentals, tant les de referència com d’avantguarda, utilitzades en l’àmbit de les ciències biomèdiques.
- CP01 - Interpretar els conceptes biològics bàsics i el llenguatge específic propi de les ciències biomèdiques en l’estat de salut, tant en llengua nativa com anglesa, aplicant un aprenentatge autònom.
- CP02 - Interpretar dades pràctiques o teòriques aplicant la metodologia científica mitjançant l’avaluació de situacions i resultats des d’un punt de vista crític i constructiu.
- CP05 - Aplicar els fonaments biològics en la recerca de solucions pràctiques a problemes en l’àmbit de la salut, seguint les normes ètiques i de rigor científic i respectant els drets fonamentals d’igualtat entre homes i dones, i la promoció dels drets humans i els valors propis d’una cultura de pau i de valors democràtics que inclouen el foment d’un llenguatge inclusiu, no discriminatori i lliure d’estereotips.
- HB01 - Interpretar dades bàsiques obtingudes al laboratori de recerca biomèdica, identificant elements consistents i inconsistents, tant de manera individual com en equip.
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
En acabar el curs, l’alumnat ha de ser capaç de:
- Identificar i descriure els microorganismes que formen el món microbià pel que fa a la seva existència, història, diversitat i característiques, incloent-hi la seva morfologia, estructura, metabolisme i mecanismes de reproducció.
- Reconèixer els cicles vitals dels virus d’ADN i ARN i les diferències en els seus mecanismes de replicació, així com classificar els virus en grups segons les seves característiques estructurals i genètiques.
- Distingir les diferents eines disponibles per al control del creixement dels microorganismes i de les infeccions que poden causar.
- Justificar la importància econòmica i científica dels microorganismes.
- Reconèixer les tècniques bàsiques de diagnòstic i maneig de microorganismes i interpretar les proves microbiològiques.
Continguts
Unitats i conceptes principals
-
Introducció a la microbiologia: Definició, història de la microbiologia, importància i paper dels microorganismes en la vida i el planeta, branques de la microbiologia (bàsica i aplicada), descobriment del microscopi, refutació de la generació espontània, inici de la microbiologia moderna amb Pasteur i Koch.
-
Cèl·lula procariota: Morfologia i mida, estructura interna (citoplasma, regió nuclear), membrana citoplasmàtica, diferències amb eucariotes. Història, evolució i efectes sobre la terra de la cèl·lula procariota. Estructura i funció de la pared cel·lular, diferències Gram+, Gram-, Càpsules, mecanismes de motilitat (flagels, fímbries, pili).
-
Genoma procariota: Estructura cromosòmica, plasmidis, transposons, transferència horitzontal de gens (conjugació, transformació, transducció), mutacions i reparació de l'ADN
-
Interacció microbioma e immunologia: Introducció al paper del microbioma, interacció bacteriana i tècniques avançades d'anàlisi genètica NGS per a l'estudi de poblacions microbianes i la seva aplicació a la biomedicina.
-
Creixement microbià: Divisió cel·lular, cultius discontinus i continus, fases de creixement, mètodes per mesurar el creixement.
-
Factors i control del creixement bacterià: Factors ambientals (temperatura, pH, oxigen, pressió, osmolaritat), control físic i químic del creixement microbià (esterilització, desinfecció, antimicrobians). Estratègies d'obtenció d'energia (quimioorganòtrofs, quimiolitòtrofs, fotòtrofs), fonts de carboni, respiració, fermentació, biosíntesi de components cel·lulars.
-
Virologia: Estructura dels virus, tipus de genomes, cicle reproductiu (lític i lisogènic), classificació i diversitat viral, agents subvirals (viroides, prions).
-
Microbiologia d'Eukarya: Protozous, fongs i llevats: Morfologia, estructura, metabolisme, reproducció i diversitat d'aquests microorganismes.
Principals tècniques abordades a les pràctiques
· Sembra en estria, aïllament i enriquiment en placa: Tècnica bàsica per obtenir colònies pures.
· Cultius en plaques selectives, diferencials i en ambient anaerobi: MacConkey, BEA, Agar Sang i BHI amb i sense gerra d'anaerobiosi.
· Tinció de Gram i observació al microscopi òptic: Visualització i diferenciació de bacteris Gram+ i Gram-, diagnòstic preliminar. Determinació de forma (Cocs i bacils).
· Identificació bioquímica bàsica i específica d'espècie: Proves per diferenciar espècies bacterianes per les seves capacitats metabòliques: assaig catalasa, assaig oxidasa i micromètodes tipus RapID (REMEL)
· Mesurament del creixement microbià: Mètodes de recompte de colònies, terbolesa (escala McFarland), recompte directe de viables en placa (dilucions seriades).
· Proves de resistència a antibiòtics: Determinació de sensibilitat usant el mètode de difusió en disc (Kirby-Bauer) i Test epsilon.
MC - Sortida de Camp:
Mostreig ambiental i muntatge d'una columna de Winogradsky
Metodologia i activitats formatives
Modalitat totalment presencial a l'aula
Modalitat totalment presencial a l'aula
Els recursos docents que s'empraran en aquesta assignatura són els següents:
1. Classe magistral - 16 hores: Exposició d’un tema teòric per part del professorat amb suport audiovisual basat en presentacions projectades des de l’ordinador. L’alumnat disposarà dels continguts amb anterioritat a través de la xarxa informàtica interna.
2. Mètode del cas (MC) - 4 hores: L’alumnat, un cop inscrit i organitzat en grups, farà una excursió o sortida de camp per recollir una mostra biològica d’un pantà i, al laboratori, dissenyarà i muntarà una columna de Winogradsky. Elaboraran un informe que presentaran al final del curs en una segona sessió de MCs.
3. Classes pràctiques - 10 hores: Familiarització de l’alumnat amb les tècniques bàsiques de treball i manipulació de microorganismes en un laboratori. Es faran demostracions en el laboratori d’alguns aspectes plantejats a les classes magistrals. Les sessions pràctiques serviran per consolidar els aspectes més importants tractats a les classes teòriques.
Sistemes i criteris d'avaluació
Modalitat totalment presencial a l'aula
Modalitat totalment presencial a l'aula
La nota final de l’assignatura es calcularà sumant les puntuacions de:
- Pràctiques: 15% (examen al final de la setmana de pràctiques).
- Resolució de mètodes del cas: 15%
- Participació activa 10%
- Examen final: 60%
Al final de la classe magistral, o durant aquesta, el professorat inclourà un qüestionari d’accés en línia, per al qual l’alumnat rebrà la contrasenya en el moment de realitzar-lo. La participació des de fora de classe serà sancionada sobre la nota final de l’assignatura i podria comportar el suspens d’aquesta.
Aquells/es estudiants que s’impliquin i participin activament en l’assignatura podran optar a sumar fins a un 10% extra d’excel·lència*.
S’aplicaran els mateixos criteris per a les convocatòries posteriors. La nota d’avaluació continuada (participació a classe, pràctiques, mètodes del cas) es conservarà. Tanmateix, l’alumnat podrà repetir qualsevol de les avaluacions continuades si ho desitja.
Punts generals a tenir en compte sobre el sistema d’avaluació:
- Cal obtenir una nota mínima de 5 (sobre 10) a l’examen final per poder fer mitjana amb la resta d’avaluacions.
- Per aprovar l’assignatura, la mitjana ha de ser superior a 5.
- L’examen final serà tipus test, però inclourà dues preguntes curtes escrites. El test contindrà preguntes amb quatre opcions, de les quals només una serà correcta. Les preguntes no contestades no sumaran ni restaran; cada encert sumarà +1, i cada error restarà -0,33. Les preguntes escrites són voluntàries i només es faran servir en dos casos especials: si la nota final és entre 4,7-5, permetent aprovar l’examen, o en el cas de decisió de l’alumnat amb matrícula d’honor. L’examen parcial segueix el mateix format i condicions que l’examen final.
- L’examen final pot incloure preguntes de tot el material de l’assignatura: classes magistrals, MCs o pràctiques, així com altres materials de Moodle. També poden aparèixer conceptes no tractats directament a la classe magistral però que estiguin presents a la bibliografia recomanada, articles discutits, treballs presentats o material virtual.
- La participació a classe s’avaluarà mitjançant tests curts al llarg del curs.
- Les pràctiques s’avaluaran amb un examen tipus test de 10 preguntes (mateixes regles final) al final de les practiques.
- Els mètodes del cas s’avaluaran mitjançant: amb la presentació l'últim dia de MC. S'ha de participar a les dues sessions per ser avaluat
- Es recomana l’assistència regular a les classes magistrals i als mètodes del cas.
- L’assistència a les classes magistrals és opcional, però els assistents hauran de seguir les normes indicades pel professorat. Per poder avaluar la participació, és obligatori assistir a un mínim de 6 sessions i realitzar les activitats proposades. L’expulsió d’un/a estudiant de classe repercutirà negativament en la seva avaluació.
- L'assistència als mètodes del cas és opcional. No obstant això, per a poder ser avaluat és obligatòria l'assistència a les dues sessions: la construcció de la columna de Winogradsky i la presentació de l'informe.
- L’assistència a les pràctiques és obligatòria; no assistir suposarà suspendre l’assignatura.
- L’ús inadequat d’aparells electrònics, com mòbils, tauletes o ordinadors portàtils, pot comportar l’expulsió de classe. Es considerarà ús indegut la gravació i difusió de l’alumnat o del professorat durant les classes, així com l’ús dels dispositius amb finalitats lúdiques i no educatives.
* El professorat es reserva fins a un 10% de la nota per criteris subjectius com implicació, participació, respecte a les normes bàsiques, etc.
Bibliografia i recursos
Brock. Biology of Microorganisms. M.T. Madigan, et al. 15th Ed. Pearson Education, 2019.
Prescott’s Microbiology. J Willey et al. 10th Ed. McGraw-Hill, 2017.
Medical Microbiology. P.R. Murray et al. 8th. Elsevier, 2016.
Microbiology, a systems approach. M. K. Cowan. 5th Ed. McGraw-Hill, 2018.
Període d'avaluació
- E1 29/05/2026 A16 14:00h
- E2 29/06/2026 A16 14:00h