Teórico Práctico Nº 4: Esterilización

UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, FISICO-QUIMICAS Y NATURALES
DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA E INMUNOLOGIA
CARRERA: MICROBIOLOGIA
ASIGNATURA: MICROBIOLOGIA I B
CODIGO: 2178
PROFESOR RESPONSABLE: Dra Mirta Demo.
Plantel docente:
Dra. Carina Magnoli
Dra María Marta Reynoso
DR Germán Barros,
AÑO: 2012
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, FISICA, QUIMICA Y NATURALES
DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA E INMUNOLOGIA
ORIENTACION MICROBIOLOGIA.
ASIGNATURA: Microbiología IB. Código: 2178.
CARRERA: Microbiología
Carga horaria semanal: 10 horas: Clases teoríca: 4 hs. Laboratorio y Teórico-prácticas:
6 hs
Carga horaria total: 140 horas
PROFESOR RESPONSABLE: Dra Mirta Demo
Plantel docente: Dra. Carina Magnoli, Dra Maria Marta Reynoso, Dr. Germán Barros
OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO
-Lograr conocimientos sobre el mundo microbiano y sus actividades beneficiosas y
perjudiciales en la biósfera.
-Conocer fundamentos morfológicos, nutricionales, fisiológicos, metabólicos y
reproductivos de los microorganismos procariontes y su adaptación al ambiente.
-Adquirir conocimientos básicos del trabajo con microorganismos en el laboratorio.
-Desarrollar técnicas de uso frecuente en la preparación de los materiales y medios de
cultivos,
esterilización,
asepsia,
siembra
y
aislamiento
e
identificación
de
microorganismos
ACTIVIDADES
Temática teórica: Se desarrollarán 2 clases a la semana de 2 horas cada una.
Desarrollo: Presentación del tema y orientación bibliográfica por parte del docente.
Análisis y discusión del cuestionario de orientación por parte del alumno en forma
grupal. Síntesis y conclusiones finales por el docente
Teórico-práctico: Se dictarán 8 teórico-prácticos desarrollados en 7 semanas (2
días/semana de 3hs clase/día)
Desarrollo: En ellos el alumno deberá resolver situaciones problemáticas y contestar
preguntas contenidas en un cuestionario de orientación, las que se discutirán en forma
grupal en el aula, además el docente presentará una guía básica de los métodos de
laboratorio comprendidos en la actividad para que en forma grupal se conformen los
protocolos de trabajo a emplear en el laboratorio. Presentación de propuestas
innovadoras de la actividad de laboratorio por parte de los alumnos. Discusión y
análisis de factibilidad. Selección de las propuestas a ejecutar en el laboratorio.
Laboratorio: Se realizarán 6 actividades de laboratorio. Cada laboratorio se
desarrollará en 6 horas por semana (2 días/semana de 3hs clase/día)
El alumno trabajará en pequeños grupos y analizará los resultados de su propio
trabajo y el de sus compañeros de comisión, para evaluación de los aciertos y errores
operativos obtenidos en la aplicación de las técnicas del laboratorio microbiológico.
Presentación por parte del alumno de un informe donde conste la hipótesis planteada,
la experiencia desarrollada, los resultados obtenidos y conclusiones
MATERIAL DIDÁCTICO
Teórico y teórico-práctico: Bibliografía, transparencias, videos, CD, páginas web,
cuestionarios de orientación.
Laboratorios: autoclaves, estufas, microscopio, espectrofotómetro, material de vidrio,
medios de cultivos, drogas y reactivos.
EVALUACIONES
a) Asignatura (temática teórica, laboratorio y teórica-práctica): se efectuarán dos
parciales escritos en el cuatrimestre y un parcial práctico integrador al final del
cuatrimestre.
b) Laboratorios y teórico-prácticos: se efectuarán cuestionarios orales y escritos
durante el cuatrimestre y presentación de informes.
REGULARIDAD
Para lograr la regularidad el alumno debe cumplir los siguientes requisitos:
I-
Aprobar el 80% de los laboratorios y teórico-prácticos desarrollados.
II-
Asistencia al 80% de clases teóricas
III-
Aprobar los dos parciales escritos de la asignatura y el parcial práctico.
Un alumno queda desaprobado por: a) no alcanzar el nivel requerido (5 puntos); b)
ausente.
RECUPERATORIOS
El alumno que tenga aprobado el 80% menos 1 de los Laboratorios o 1 de los teóricoprácticos, podrá recuperarlos. El que tenga reprobado un parcial escrito de los dos,
podrá recuperarlo. En todos los casos se recuperará sólo una vez al finalizar el
desarrollo de la asignatura.
PROGRAMA ANALÍTICO
SECCION I: La Microbiología en las Ciencias Naturales, sus disciplinas y
aspectos generales de los microorganismos. Bioseguridad en Microbiología.
TEMA 1: Los microorganismos, su descubrimiento y estudio: Desarrollo de la
Microbiología. Grupos principales de microorganismos y disciplinas microbiológicas. El
mundo invisible y nuestro mundo: microbiología clínica, ambiental, industrial y agrícola.
Alcances de la microbiología. Relación evolutiva entre los organismos vivos. Breve
historia de la microbiología. La microbiología en la actualidad.
TEMA 2: Aspectos generales de los microorganismos. Descripción y comparación
biológica de sus principales grupos: algas, hongos, protozoos, bacterias, y virus.
Niveles de organización: a) celulares: uni, pluricelulares o cenocíticos Tipo de célula y
principales aspectos estructurales, funcionales, de desarrollo y reproducción entre los
microorganismos procariontes (bacterias) y eucariontes (algas, hongos y protozoos).
b) no celulares: los virus, su organización, unidad estructural y funcionamiento
biológico.
TEMA 3: Bioseguridad en Microbiología. Clasificación de los microorganismos en
base al riesgo, agentes infecciosos, vías de transmisión. Hábitos e higiene personal.
Prevención de las infecciones: barreras primarias, secundarias y terciarias.
Emergencias.
SECCIÓN II: Estructura y función de las principales subunidades de la célula
bacteriana. Métodos de estudio de los microorganismos.
TEMA 4: Estructura y función de las principales subunidades de la célula
bacteriana: Morfología de la célula bacteriana: tamaño, forma, agrupación. Diversidad
morfológica bacteriana.
Pared celular bacteriana; propiedades y funciones. Estructura de la pared celular de
Gram + y Gram -. Sustancias parietolíticas. Protoplastos, esferoplastos. Pared celular
de las bacterias ácido alcohol resistentes.
Envolturas extramurales: Cápsulas. Composición química. Macro y micro cápsula.
Slime. Concepto de glicocalix.
Membrana citoplasmática: Composición química. Funciones de la membrana
plasmática en los procariotas. Transporte de nutrientes. Estructuras asociadas.
clorosoma, cromatóforos, tilacoides y mesosomas
El citoplasma procariótico: El ribosoma procariótico. Región nuclear, morfología y
estructura. Relaciones entre la región nuclear y la membrana citoplasmática. Vacuolas
de gas. Sustancias de reserva.
Motilidad y apéndices superficiales: Características del movimiento de los procariotas.
El flagelo bacteriano. Morfología, estructura y funcionamiento. Movimiento por
deslizamiento, movimiento de las espiroquetas, movimientos coloniales. Quimiotaxis y
fototaxis. Fimbrias y pili: morfología, estructura y funciones.
Formas de resistencia. Endosporas: Morfología y estructura. Fenómenos asociados a
la esporulación. Germinación de la espora.
Ensamble y Polimerización de estructuras bacterianas: pared celular, flagelos, pili,
cápsula.
TEMA 5: Métodos de estudio de los microorganismos: Microscopio y microscopia:
Microscopio óptico, de contrate de fase, campo oscuro, fluorescencia. Microscopio
electrónico de barrido y transmisión.
Observación de microorganismos: preparación en fresco. Tinciones simples y
diferenciales: tinción de Gram, Ziehl Neelsen, esporas, cápsula y flagelo.
SECCIÓN III: Nutrición y metabolismo microbiano
TEMA 6: Nutrición microbiana: Concepto de nutriente. Composición química de la
célula y nutrientes: macro y micronutrientes, aporte y destinos fundamentales. Fuentes
de carbono, de energía de poder reductor y categorías nutritivas. El oxígeno en la
nutrición y el comportamiento de los microorganismos. Enzimas detoxificantes de las
formas reactivas del oxígeno. Factores de crecimiento, proto y auxotrofia. Nutrición
cruzada y satelitismo. Macromoléculas y nutrición enzimas extracelulares, endo y
exohidrolíticas, constitutivas e inducibles.
TEMA 7: Metabolismo Bioenergético: Actividades bioquímicas procesos catabólicos
y anabólicos, niveles nutricionales y tipos de vías generadoras de ATP. Heterótrofos;
respiraciones y fermentaciones, principales tipos, rendimientos energéticos de ambos
procesos, oxidaciones parciales e incompletas. Autótrofos; la respiración en
quimiolitótrofos. Los fotótrofos, procesos fotoquímicos de generación de ATP.
Fotosíntesis anoxigénica y oxigénica, principales características y diferencias entre
ellas.
TEMA 8: Aplicación en el Laboratorio: Formulación de medios nutritivos para el
cultivo de microorganismos. Tipos de medios: sintéticos, complejos, selectivos
diferenciales, líquidos y sólidos. Cultivos de microorganismos: de aislamiento, de
producción, de enriquecimiento, etc. Métodos de procesamiento y siembra de
muestras. Pruebas bioquímicas para la identificación bacteriana.
SECCIÓN IV: Modelos de Crecimiento. Efecto del Medio Ambiente sobre el
Crecimiento. Control de los Microorganismos.
TEMA 9: El Crecimiento Microbiano: Crecimiento celular y poblacional. Etapas o
fases del crecimiento de una población microbiana. Concepto de muerte en
microorganismos. Mediciones de poblaciones: método de recuentos celulares, totales
y viables; método de cuantificación de la masa. Cinética y parámetros del crecimiento
microbiano, velocidad de crecimiento, tiempo de generación, cosecha máxima.
Cultivos discontinuos (o en lote) y cultivos continuos. Crecimiento en medios líquidos y
sólidos, aspectos macroscópicos de los cultivos.
TEMA 10: Influencia del Ambiente Físico: Acciones favorables y desfavorables del
medio. Efecto de la temperatura (rayos calóricos), parámetros térmicos de los
microorganismos. Temperatura mínima, Tº óptima y Tº máxima o crítica. Rangos
térmicos de desarrollo; absolutos y parciales, microorganismos psicrófilos, mesófilos y
termófilos. Temperatura de muerte microbiana. Otras radiaciones electromagnéticas,
efectos de las diferentes radiaciones. El ambiente físico-químico, efecto del pH,
presión osmótica, actividad de agua y otros.
TEMA 11: Influencia del Ambiente Químico: Efectos negativos del agente químico
antimicrobiano inhibitorio o letal. Mecanismos, niveles de acción de las principales
sustancias químicas. Mecanismos de acción de desinfectantes y antisépticos.
Clasificación de los quimioterápicos antimicrobianos. Toxicidad selectiva. Los
antibióticos, principales niveles y mecanismos de acción sobre la célula.
TEMA 12: Capacidad de Supervivencia y Crecimiento en Condiciones
Ambientales Extremas: Osmoadaptación en microorganismos. Las bacterias frente a
la baja actividad de agua; concentración salina en citoplasma, los osmolitos orgánicos:
respuesta a hiperosmolaridad de no-halófilos, de halófilos y/o halotolerantes.
Respuesta al estrés por pH. Expresión génica dependiente del pH. Resistencia al
estrés por pH. Aspectos generales.
TEMA 13: Aplicaciones y Usos de los Factores Físicos y Químicos: Métodos de
control de los microorganismos: Esterilización a) Térmicos: calor seco y calor húmedo.
b) Radiaciones gamma y UV. c) Químicos. d) Filtración.
Otros
métodos
antimicrobianos:
a)
Térmicos:
pasteurización,
b)
Químicos:
desinfección, antisepsia y quimioterapia. Métodos de detectar y medir la actividad
antimicrobiana, pruebas de sensibilidad, prueba de Concentración Inhibitoria Mínima
(CIM) y Concentración Bactericida Mínima (CBM)
SECCION V: Reproducción Viral y Genética Microbiana.
TEMA 14: Reproducción Viral: Propiedades generales de los virus. Características
generales de la replicación vírica. Interacción bacteriófago célula huésped. Ciclo lítico
y ciclo lisogénico. Virus vegetales. Virus animales. Viroides y priones.
TEMA 15: Genética Microbiana: El núcleo bacteriano, su estructura, composición
química y su función. ADN extracromosomal: plásmidos, su estructura y función.
Variabilidad genética; mutación, concepto y diferencia con la adaptación fenotípica.
Mecanismos y tipos de mutantes; agentes mutagénicos. Recombinación genética en
bacterias, diferencias con eucarióticas. Tipos de recombinaciones: Transformación,
transducción, conjugación. Los virus bacterianos en la variabilidad genética, su papel
en la transducción y en la conversión fágica. Aspectos genéticos de la resistencia a
drogas y otras características transferibles entre las bacterias
SECCION VI:. Asociaciones biológicas de los microrganismos. Diversidad
Microbiana. Sistemática y Taxonomía Microbiana.
TEMA 16: Asociaciones biológicas de los microorganismos: comensalismo,
mutualismo, simbiosis y parasitismo, comportamiento saprobio. Relación huéspedparásito, concepto de infección y enfermedad, patogenia y virulencia. Factores de
patogenicidad o virulencia, propios del microorganismo: adhesividad, invasividad,
toxicidad. Mecanismos de defensa del huésped: inespecíficas, barreras naturales, piel
y mucosas. Rol de las floras microbianas normales. Factores humorales inespecíficos,
específicos.. Ensayos biológicos de patogenicidad: Postulados de Koch. Dosis letal
50%.
TEMA 17: Diversidad Microbiana, Sistemática y Taxonomía Microbiana: Ubicación
de los microorganismos en el reino de los seres vivos. Principales intentos de
clasificación. Ordenamiento y clasificación de los microorganismos. Sistemática y
Taxonomía Microbiana, sus conceptos, sistemas naturales y artificiales de clasificación
la analogía y la homología entre bacterias. Concepto de especie en bacterias, criterios
de clasificación y taxonomía clásica, numérica o genético molecular. Identificación de
bacterias, estrategias y métodos de identificación.
PROGRAMACION DE ACTIVIDADES DE LABORATORIO Y TEORICO-PRACTICAS
ACTIVIDADES DE LABORATORIO
Laboratorio Nº1: Microscopia y Coloración.
Objetivo: Descubrir el mundo microbiano a través de diferentes métodos para
observación de microorganismos. Comparar bacterias y levaduras y hongos
filamentosos con respecto a su estructura, formas, tamaño y agrupación, utilizando
técnicas de observación en fresco y coloraciones.
Laboratorio Nº 2: - Esterilización y Preparación Medios de Cultivo
Objetivo: Preparación y esterilización del material de uso en el laboratorio
microbiológico. Aprendizaje del manejo de aparatos más comúnmente utilizados en
esterilización Diseño, elaboración y esterilización de medios de cultivo.
Laboratorio Nº 3: Métodos de Siembra y Cultivo de Microorganismos. El Medio
Ambiente en el Control del Desarrollo.
Objetivos: Aprendizaje de los distintos tipos de siembra. Adquisición de criterio en la
elección de los distintos medios de cultivo. Utilización de factores físicos como
herramienta microbiológica para estimular o inhibir el desarrollo microbiano.
Laboratorio Nº 4: Curva de Crecimiento Bacteriano y Métodos de Recuento de
Poblaciones Bacterianas
Objetivos: - Conocer diferentes métodos para medir crecimiento. Analizar los efectos
de unas sustancia antimicrobiana sobre el desarrollo de los microorganismos.
Aplicación práctica de las técnicas de medición del crecimiento microbiano
Laboratorio Nº 5: Influencia del Medio Ambiente
Objetivos: Determinar el efecto de la actividad acuosa sobre microorganismos de
diferentes ambientes. Determinar el efecto de pH sobre microorganismos de diferentes
ambientes. Determinar el efecto inhibitorio de agentes químicos con distintos
mecanismos de acción. Determinar la concentración inhibitoria mínima (CIM) y la
concentración bactericida mínima (CBM) de un agente químico.
Laboratorio Nº 6: Pruebas Metabólicas
Objetivo: Usar pruebas metabólicas como herramientas microbiológicas para conocer
el comportamiento fisiológico de los microorganismos e identificación de grupos
taxonómicos
ACTIVIDADES TEÓRICO-PRÁCTICAS
Teórico Práctico Nº 1 Fundamentos de Microscopía Óptica y Microscopia
Electrónica
Objetivo: Reconocer cada una de las partes del microscopio óptico. Adquirir destreza
en el manejo del microscopio óptico y en el mantenimiento básico del mismo.
Verificación de unidades de medidas Adquirir conocimientos acerca de las diferentes
partes de un microscopio electrónico de transmisión y de las diferencias entre los
componentes de un microscopio óptico y uno electrónico. Conocimientos de técnicas
específicas para la observación de ultraestructura y morfología externa de diferentes
muestras, en un microscopio electrónico de transmisión (TEM). Adquirir destreza en la
manipulación de los diferentes materiales para microscopía electrónica.
Teórico Práctico Nº 2: Bioseguridad en Microbiología
Objetivo: Discusión sobre riesgo en el laboratorio, clasificación de agentes infecciosos
según el riesgo, vías de transmisión. Hábitos de higiene personal. Prevención de las
infecciones: barreras de prevención. Toma de conciencia personal y grupal de
actitudes sobre bioseguridad en el laboratorio
Teórico Práctico Nº 3: Microscopía y Coloraciones.
Objetivo: Discusión sobre técnicas para observación de microorganismos: cultivo en
fresco y tipos de coloraciones. Conocer la aplicación del microscopio de campo
oscuro, contraste de fase, fluorescencia y electrónico. Formulación de hipótesis y
diseño experimental factibles de realizar en el laboratorio por parte de los alumnos.
Teórico Práctico Nº 4: Esterilización
Objetivo: Conocer el fundamento de los mecanismos de acción de muerte por
métodos físicos, químicos y mecánicos, su aplicación en la práctica médica y en la
conservación de alimentos. Curvas de muerte. Conocer métodos de conservación de
microorganismos, fundamentos de los mismos.. Elección de procesos de esterilización
Teórico Práctico Nº 5: Medios de Cultivo, Cultivo de Microorganismos y Métodos
de Siembra
Objetivos: Seleccionar diferentes medios en función del tipo de muestra y del objetivo
perseguido
(transporte,
aislamiento,
enriquecimiento).
Diferenciar
los
medios
dependientes de su origen, naturaleza física, composición química y propósito de uso
en el laboratorio. Diseñar medios de cultivo según los requerimientos nutritivos del
microorganismo que se desea cultivar. Conocer los métodos de siembra para la
conservación y aislamiento de microorganismos. Formulación de hipótesis y diseño
experimental factibles de realizar en el laboratorio por parte de los alumnos.
Teórico Practico N° 6: Crecimiento. Métodos de Medición de Poblaciones
Objetivos: Discusión sobre métodos y medidas de crecimientos: métodos de
recuentos celulares
totales y
viables; método de cuantificación de la masa.
Resolución de problemas de cuantificación de crecimiento. Diseño experimental de
curvas de crecimiento cerrado o en “batch” para evaluar diferentes parámetros.
Teórico Practico N° 7: Influencia Del Medio Ambiente Físico Y Químico Sobre
Crecimiento Microbiano.
Objetivos: Conocer la influencia de los parámetros ambientales en cultivos
microbianos.
Conocer
los
mecanismos
de
acción
de
distintas
sustancias
antimicrobianas. Aplicaciones prácticas de los mismos... Formulación de hipótesis y
diseño experimental a fin de evaluar la acción de agentes físicos y/ o químicos sobre el
desarrollo microbiano
Teórico Practico N° 8 Métodos de Identificación de Microorganismos
Objetivos: Conocer diferentes métodos de identificación de microorganismos:
basados en criterios morfológicos, fisiológicos, bioquímicos, serológicos y genéticos.
Discusión de reacciones metabólicas (catabolismo y anabolismo) celular de aplicación
en el laboratorio. Bases y fundamentos de marchas de aislamiento y pruebas
diagnóstico .Diseño experimental de aislamiento e identificación en el laboratorio.
BIBLIOGRAFIA
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Continental.
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Médica 1º Edición. Mosby-Year Book. España S.A.
PELCZAR, M; CHAN, E; KRIEG, N (1993) Microbiology Concepts and Applications.
Editorial McGraw-Hill,INC.
-PUMAROLA, A., RODRÍGUEZ-TORRES, A; GARCÍA RODRÍGUEZ, JA.; PIEDROLA
ANGULO, G (1987). Microbiología y Parasitología Médica. Ediciones científicas
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-STANIER, RY; INGRAHAM, J.L.; WHEELIS, ML.; PAINTE, PR (1984) El mundo de
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ed. Editorial Médica Panamericana
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