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Universidad Autónoma de Nayarit ÁREA ACADÉMICA: CIENCIAS DE LA SALUD UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICO BIOLÓGICAS Y FARMACÉUTICAS PROGRAMA ACADÉMICO: QUÍMICO FARMACOBIÓLOGO 1. DATOS DE IDENTIFICACIÓN NOMBRE Y CLAVE DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Unidad de aprendizaje: Clave: Tipo de curso: Tipo de unidad de aprendizaje: Área de formación: Fisiología Bacteriana CSQF314 Teórico-Práctico Disciplinar Eje Biológico DOCENTE(S) RESPONSABLE(S) DR. CHRISTIAN GONZÁLEZ REYES TIPO DE UNIDAD DE APRENDIZAJE ACADEMIA Obligatoria Biología de los Microorganismos ÁREA DE FORMACIÓN LÍNEA DE FORMACIÓN T.U.D.C. Biológica Especializante Mixto Horas teoría Horas Práctica Horas de estudio independiente Total de horas Valor en créditos 64 16 16 96 6 FECHA DE ELABORACIÓN FECHA DE ACTUALIZACIÓN Junio 12 del 2012 Enero del 2022 ELABORADO POR: DRA. VERÓNICA ALEJANDRA MONDRAGÓN JAIMES QFB. GUADALUPE HERMINIA VENTURA RAMÓN ACTUALIZADO POR: M. en C. GUADALUPE HERMINIA VENTURA RAMÓN DRA. ADELA YOLANDA BUENO DURÁN DR. MARCELO VICTORIO DE LOS SANTOS DR. CHRISTIAN GONZÁLEZ REYES 2. PRESENTACIÓN El presente curso forma parte del plan de materias disciplinar que se ofertan en el programa académico de la carrera de Químico Farmacobiólogo. El programa descansa en el conocimiento previo de unidades de aprendizaje como Bioquímica general, Biología Celular, Biología Molecular y Microbiología General. Lo anterior, posibilita al estudiante abordar el contenido de esta materia con las bases suficientes que le permitirán integrar el conocimiento anterior del eje biológico, con los saberes teórico-prácticos que se le presentarán. Por lo tanto, es requisito indispensable haber cursado y aprobado, las materias mencionadas. La Fisiología Bacteriana es una rama de la Biología que se encarga de estudiar, conocer y describir los diferentes aspectos fisiológicos bacterianos. La comprensión de las características estructurales y su relación con los aspectos fisiológicos, bioquímicos y genéticos, conforman el núcleo general o cuerpo básico de conocimientos de esta unidad de aprendizaje. LÍNEAS DE FORMACIÓN DE FORTALECE: La Fisiología Bacteriana está estrechamente relacionada con unidades de aprendizaje del eje biológico, por lo que los conocimientos adquiridos a partir de ésta, fortalecen la comprensión de las ciencias químicas, biológicas y farmacéuticas desarrolladas a lo largo de la carrera. RELACIÓN CON EL PERFIL DE EGRESO: La Fisiología Bacteriana; o Integra conceptos y conocimiento del eje biológico con aplicación en ciencia básica y aplicada. o Permite esclarecer interrogantes relacionadas con los sistemas biológicos, del área de alimentos, clínica y farmacia. o Permite resolver y proponer planteamientos con repercusión en salud. 3. UNIDAD DE COMPETENCIA El entrenamiento teórico y práctico le permitirá analizar problemas de fisiología bacteriana relacionados directamente con el ejercicio de la profesión en las áreas biológica, de alimentos, clínica, farmacéutica y proponer estrategias de resolución, teniendo una actitud responsable de acuerdo a la normatividad. 4. SABERES Saberes Teóricos 1. Maneja los conceptos básicos en Fisiología Bacteriana. 2. Comprende la relación estructura-función de las bacterias. 3. Comprende la respuesta molecular y metabólica ante los diferentes factores fisicoquímicos. 4. Maneja la relación del metabolismo con la identificación bacteriana. 5. Comprende los mecanismos moleculares que regulan los aspectos fisiológicos. Saberes Prácticos 1. Conoce la forma adecuada de preparar los diferentes medios de cultivo. 2. Conoce, utiliza y compara de forma adecuada los diferentes medios de cultivo. 3. Conoce y controla los diferentes factores que influyen en el crecimiento bacteriano 4. Maneja los métodos más simples para identificación bacteriana. 5. Gestiona la información bibliográfica de la disciplina. 6. Aplica el conocimiento de la fisiología bacteriana para establecer los nichos ecológicos posibles. 7. Analiza resultados y es capaz de generar reportes. Saberes Metodológicos 1. Utiliza de forma secuencial correcta, los métodos iniciales para el análisis de muestras microbiológicas. 2. Utiliza de forma secuencial correcta, la metodología adecuada para la identificación bacteriana. 3. Maneja y procesa de forma adecuada las muestras microbiológicas. Saberes Formativos 1. Conoce y aplica responsablemente la normatividad de bioseguridad y control para el trabajo con microorganismos. 2. Reconoce el valor de manejar la información emanada del análisis bacteriológico con honestidad. 3. Maneja los diferentes microorganismos con una actitud responsable. 4. Reconoce la importancia del conocimiento sobre la Fisiología Bacteriana en la investigación científica como herramienta básica en la generación de conocimiento en su área profesional. 5. Es capaz de correlacionar los saberes teóricos con los prácticos (puede llevar a la práctica el conocimiento teórico de la disciplina). 5. DESGLOSE DE CONTENIDO (temática) UNIDAD 1. ASPECTOS GENERALES BACTERIANOS 1.1 Citoesqueleto y crecimiento bacteriano 1.1 (FtsZ, MreB, MinCDE, FtsA, Mur, Cres, ParM) 1.2 Relación del citoesqueleto en la morfogénesis bacteriana 1.4. Sis 1.3 Sistemas de secreción 1.4 Biofilm y QS 1.5 Conjugación 1.6 Transformación 1.7 Transducción UNIDAD 2. CRECIMIENTO BACTERIANO 2.1. Ciclo celular bacteriano y aspectos regulatorios 2.2. Crecimiento en el laboratorio 2.2.1. Crecimiento poblacional (Curva de crecimiento, Idiofase, Trofofase, metabolitos secundarios y ejemplos) 2.2.2. Medición de crecimiento. 2.2.3.1. Crecimiento continuo 2.2.3.2. Cultivos microbianos. UNIDAD 3. FACTORES FISICOQUÍMICOS QUE AFECTAN EL CRECIMIENTO BACTERIANO 3.1. Presión 3.2. Salinidad 3.3. Oxígeno 3.4. pH 3.5. Actividad del agua (Aw) 3.6. Solutos compatibles 3.7. Temperatura 3.8. Antibióticos 3.9. Crecimiento en condiciones de stress UNIDAD 4. CAPACIDADES METABÓLICAS DE LAS BACTERIAS 4.1. Clasificación de acuerdo a su fuente de energía 4.1.1.Fototrofía 4.1.2 Quimiótrofos 4.1.3.Quimioorganitrofos 4.1.4.Quimiolitótrofos (Ciclo del N, S). 4.2. Clasificación de acuerdo a su fuente de Carbono 4.2.1. Autotrofía 4.2.2. Ciclo del Carbono 4.2.3 Heterotrofía 4.3. Capacidades metabólicas 4.3.1. Protótrofos 4.3.2. Auxótrofos 4.3.3. Mixótrofos 4.4. Factores de crecimiento 4.5. Medios de cultivo y metabolismo UNIDAD 5. MECANISMOS DE REGULACIÓN GLOBAL 5.1. Transducción de señales en bacterias 5.2. Respuesta estricta 5.3. Respuesta a choque térmico 5.4. Transiciones en el estado de crecimiento 5.5. Respuesta a daños en la envoltura 5.6. Redes de control Global 5.7. Ejemplos de regulación global (Operón Spo) 6. ACCIONES Actividad preliminar Elaboración de glosario Actividad de aprendizaje o Lectura, comprensión y discusión previa en cada uno de los temas que se abordarán o Resolución de la guía de aprendizaje o Desarrollo de prácticas o Análisis y discusión de resultados de la parte práctica o Discusión y análisis de artículos científicos o Exposiciones en clase o Trabajo en equipos y rejillas Actividad integradora o Resolución de un problema concreto utilizando las diferentes herramientas de conocimiento adquirido en la parte teórica y práctica. o Desarrollo de resúmenes, tablas y mapas conceptuales de acuerdo a la guía de aprendizaje. 7. CAMPO DE APLICACIÓN o Se desarrollará en el laboratorio de Microbiología del área de la salud. o Podrá ser aplicada en unidades de aprendizaje posteriores como Bacteriología Clínica, Microbiología de alimentos y Microbiología Sanitaria. o Podrá ser aplicada en la IndustriaFarmacéutica o Podrá ser aplicada en Centros de Investigación o Podrá ser aplicada en Enseñanza. o Podrá ser aplicada en laboratorios clínicos. 8. SISTEMA DE EVALUACIÓN Evidencias de aprendizaje Criterios de desempeño PARTE TEÓRICA 1. Actividad en clase o Se realizarán revisiones de conceptos teóricos en clase y NO se recuperarán. 2. Participación en clase o Respuestas acertadas a preguntas realizadas durante la clase. o Exposición y desarrollo de temas de forma individual o grupal. 3. Exámenes departamentales teóricos o Se evaluarán cuatro exámenes escritos durante el semestre, que comprenderán los temas; Primer examen: Viernes 4 de marzo Segundo examen: Miércoles 6 de abril Tercer examen: Viernes 13 de mayo Cuarto examen: Jueves 9 de junio LABORATORIO 4. Bitácora de laboratorio La bitácora de laboratorio se entregará en la siguiente sesión de laboratorio para su revisión. Deberá de contar con los siguientes datos: o Nombre del estudiante. o Número y nombre de la práctica desarrollada o Fecha de realización de la práctica y de revisión de resultados. o Introducción de la práctica o Comentarios y resultados de las observaciones realizadas durante el desarrollo de la práctica. o Discusión en equipo. o Conclusiones. o Cuestionarios resueltos. o Bibliografía. Será reportada de acuerdo a las reglas de Vancouver. NO se admitirán citas de internet, salvo artículos científicos. 5. Exámenes prácticos. Se realizará un solo examen: viernes 3 de junio. 6. Desempeño de la práctica Se evaluarán con base al manual de laboratorio y lista de cotejo. 9. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Exámenes departamentales (4) 40 % Participación y exposición en clase (individual o grupal) 10 % Actividad en clase 20 % Laboratorio 30 % o Bitácora 10 % o Examen de laboratorio 10 % o Desempeño en la práctica 10 % 10. CRITERIOS DE ACREDITACIÓN Se acredita la Unidad de Aprendizaje con un promedio mínimo ponderado del 60% considerando todos los criterios*. *Para acreditar, el estudiante necesariamente tendrá que aprobar el criterio de exámenes departamentales, al menos con 60 ponderado. Recuperación: En caso de no obtener el mínimo establecido, se recuperarán los criterios no acreditados. 11. CRITERIOS DE RECUPERACIÓN El examen departamental será recuperado con un examen que evalúe todo el contenido del programa. Portafolio. Se evaluará con un conjunto de actividades integradoras que abarcarán toda la Unidad de Aprendizaje. Dicho conjunto se informará hasta la semana de recuperación. PARTICIPACIÓN EN CLASE Y LABORATORIO NO SON RECUPERABLES. La calificación que hayas obtenido en el semestre en estos criterios se conservará para la ponderación del resultado de la recuperación. 12. ACERVOS DE CONSULTA BÁSICA 1. Bacterial physiology: A molecular approach.Walis El-Sharoud. Springer. 2. Microbial Physiology Genetics and Ecology. Jyotsna Rathi. Manglam publications. Delhi -110053 (india). 2007. 3. Biología de los Microorganismos. Brock. Madigan MT., Martinko, JM, Parker, J. Prentice Hall. México. 10 ed. 2006. 4. Environmental Biotechnology Principles and applications. Bruce E. Rittmann, Perry L. McCarty. Mc Graw Hill. 2010 5. Microbial Physiology. Albert G. Moat, John W. Foster, Michael P. Spector. Wiley-Liss. 2002. 6. Genes X. Lewin, B. Mc Graw Hill.1°ed. 2008. 7. Diagnóstico Microbiológico. Texto Y Atlas Color. Janda, WJ., Allen, S., Koneman, EW. Editorial Médica Panamericana. 5ªed. 2008. 8. Pruebas bioquímicas para la identificación de bacterias de importancia clínica. Mac Faddin ed. Panamericana. 1980. COMPLEMENTARIA 1. Matthew T. Cabeen and Christine Jacobs-Wagner. (2010).The Bacterial Cytoskeleton. Annu Rev Genet; 44:365-92. 2. Franklin M Harold. Bacterial morphogenesis: learning how cells make cells.Current Opinion in Microbiology 2007, 10:591–595 3. Byung Hong Kim, Geoffrey Michael Gadd. Bacterial Physiology and Metabolism. Cambridge University Press. Cambridge, New York, Melbourne, Madrid, Cape Town, Singapore, São Paulo. 2008 4. Bertha González-Pedrajo y Georges Dreyfus. (2003). Sistemas De Secreción De Proteínas En Las Bacterias Gram Negativas: Biogénesis Flagelar Y Translocación De Factores De Virulencia. Mensaje Bioquímico, Vol. 27: 45-63. 5. Genes IX. Benjamin Lewin. Oxford .212. 6. Collier J1, Shapiro L. Spatial complexity and control of a bacterial cell cycle. Curr Opin Biotechnol. 2007 Aug;18(4):333-40. 7. Cornell University. College of Agrirculture and life Science. Department of Microbiology. https://micro.cornell.edu/research/epulopiscium/binary-fission-and-other-forms-reproduction- bacteria 8. Enrique Iañez Pareja. Departamento de Microbiología y Biotecnología. Universidad de Granada http://www.ugr.es/῀eianez/Microbiologia/index.htm. 9. Collier J, Shapiro L. Spatial complexity and control of a bacterial cell cycle. Curr Opin Biotechnol. 2007 Aug;18(4):333-40. 10. Wang JD, Levin PA. Metabolism, cell growth and the bacterial cell cycle. Nat Rev Microbiol. 2009 Nov;7(11):822-7. 11. Chapot-Chartier MP, Kulakauskas S. Cell wall structure and function in lactic acid bacteria. Microb Cell Fact. 2014 Aug 29;13 Suppl 1:S9. 12. Tseng TT, Tyler BM, Setubal JC. Protein secretion systems in bacterial-host associations, and their description in the Gene Ontology. BMC Microbiol. 2009 Feb 19;9 Suppl 1:S2. 13. María Teresa Herrera Mendoza. El papel del biofilm en el proceso infeccioso y la resistencia. Nova - Publicación Científica VOL.2 No. 2 Enero- Diciembre 2004:1-108 14. Julio Nazar C. Biofilms bacterianos. Rev. Otorrinolaringol. Cir. Cabeza Cuello 2007; 67: 61-72 15. Philip S Stewart, J William Costerton. Antibiotic resistance of bacteria in biofilms. THE LANCET • Vol 358 • July 14, 2001 16. J. W. Costerton, Philip S. Stewart, E. P. Greenberg. Bacterial BioÞlms: A Common Cause of Persistent Infections. 1999 SCIENCE VOL 284: 1318-1322. 17. Armando Quintero-Castañeda, Guadalupe Pacheco-González, Jesús Bernardino Velázquez- Fernández, Leticia Mónica Sánchez- Herrera and Verónica Alejandra Mondragón-Jaimes Microbial Arsenite Biotransformation and its Potential Applications in Bioremediation. In: Bioremediation: Processes, Challenges and Future Prospects. Editors: Jesús Bernardino Velázquez-Fernández and Saé Muñiz- Hernández (Universidad Autónoma de Nayarit, Mexico, and others). NOVA PUBLISHER 2014. 18. Padilla-Martínez F, Carrizosa-Villegas LA, Rangel-Serrano Á, Paramo-Pérez I, Mondragón- Jaimes V, Anaya-Velázquez F, Padilla-Vaca F, Franco B. Cell damage detection using Escherichia coli reporter plasmids: fluorescent and colorimetric assays. Arch Microbiol. 2015 Aug;197(6):815- 21. 19. Pacheco González G, Mondragón Jaimes V, Velázquez Fernández J. Oxidación del arsénico regulada por un sistema bacteriano de dos componentes. Revista Bio Ciencia. 2013, 2(3): 92-97. 20. Melchor-Partida G., Martínez-Rizo AB., Muñiz-Hernández S., Rendón-Ramírez A., Velázquez-Fernández JB. Some enzymes useful for bioremediation technologies on organic pollutans. In: Bioremediation: Processes, Challenges and Future Prospects. Editors: Jesús Bernardino Velázquez-Fernández and Saé Muñiz- Hernández (Universidad Autónoma de Nayarit, Mexico, and others). NOVA PUBLISHER 2014. 21. Bioremediation. Processes, Challenges and Future Prospects. Editors; Jesús Bernardino Velázquez Fernández et al. 2014. Nova Science Publishers, Inc. 13. Perfil profesiográfico El profesor titular que pueda ser facilitador de esta UdA debe tener 1) experiencia y conocimiento de la fisiología bacteriana en un contexto molecular o 2) experiencia en investigación científica en las disciplinas que comprenden la fisiología bacteriana. El profesor de laboratorio deberá contar con experiencia y conocimiento en los fundamentos en el manejo de las técnicas de cultivo, crecimiento y pruebas bioquímicas bacterianas.14. PERFIL DE LOS DOCENTES PARTICIPANTES EN LA UNIDAD DE APRENDIZAJE Dra. Adela Yolanda Bueno Duran Q.F. B. Egresado de la Universidad Autónoma de Guadalajara. Maestría en Ciencias de los Alimentos (Microbiología Sanitaria). Centro Universitario de Ciencias e Ingenierías UdG. Doctorado en Ciencia y Tecnología en Biotecnología Productiva (Biotecnología vegetal). Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C. Profesor de Tiempo completo del 2002 a la fecha UAN. Profesor titular de las unidades de aprendizaje: a. Microbiología general (1999-2002) b. Bacteriología Médica (1996-2002) c. Microbiología de los alimentos (1997-2015) d. Microbiología sanitaria (2007-2014) e. Laboratorio de Experimentación en alimentos (2007-2014). M. en C. Guadalupe Herminia Ventura Ramón QFB, egresado de la Universidad Autónoma de Nayarit Maestría en Ciencias Bioquímicas. Facultad de Química. UNAM (obtención de grado en proceso). Profesor Tiempo Completo a partir del 2015 a la fecha UAN. Miembro de la Academia de Microbiología a partir de agosto de 2011. Profesor titular de la Unidad de Aprendizaje de Microbiología General, UAN (Enero-Julio 2012). Profesor adjunto de la Unidad de Aprendizaje de Microbiología General, UAN (Agosto-Diciembre 2011). Profesor de la materia de Química en la Preparatoria Marista de Tepic, Colegio Cristóbal Colón en el 2006. Profesor de la materia de Microbiología General en el Instituto Universitario Metropolitano en el 2005. Experiencia Profesional Coordinadora de los LCAACS, UAN (2009-2012). Responsable de Laboratorio de Análisis Clínicos de los Laboratorios Comunes del Área Académica de Ciencias de la Salud (LCAACS), UAN (2007-2012). Químico Analista y Responsable del Laboratorio de Biología Molecular en “Laboratorios Clínicos Quezada” (2006-2007). Responsable de Laboratorio de Análisis Clínicos “CRISXA” dentro del Centro Quirúrgico San Rafael (2003-2006). Dr. Marcelo Victorio De Los Santos Q.F.B., egresado de la Universidad Autónoma de Nayarit. Maestría en Ciencias en Química. Especialidad en Biocatálisis. Centro Universitario de Ciencias e Ingenierías. Universidad de Guadalajara. Doctorado en Ciencias. Especialidad en Bioquímica y Biotecnología. CIAD, unidad Mazatlán. Profesor Tiempo Completo del 2005 a la fecha. Miembro de la Academia de Química Analítica, Microbiología General y miembro colaborador del Cuerpo Académico de Biomedicina. Profesor titular de las unidades de aprendizaje: a. Análisis Químico (2005 a la fecha) b. Química Analítica (Desde 2006) c. LED Integrador desde 2006 (LED Químico) d. Química Farmacéutica (2009) e. Microbiología Industrial (2015-2016) f. Enzimología Clínica Profesor de Química y aplicaciones Biotecnológicas con experiencia en la enseñanza de Química Analítica, Microbiología y Biotecnología. Miembro de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería; de la Sociedad Mexicana de Bioquímica, de la Sociedad Latinoamericana de Glicobiología, de la American Protein Society y de la Red Estructura, Función y Evolución de Proteínas. Actualmente trabajo en la caracterización estructural y bioquímica de la unión proteína-receptor, proteína-ligando; síntesis de metabolitos secundarios bacterianos mediada por enzimas, así como la relación estructura-función de toxinas producidas por microorganismos causantes de enfermedades en animales acuáticos Dr. Christian González Reyes Q.F.B., egresado de la Universidad Autónoma de Nayarit. Maestría en Ciencias con Especialidad en Biología Celular, Cinvestav-I.P.N. 2011 – 2013. Doctorado en Ciencias con Especialidad en Biología Celular, Cinvestav-I.P.N. 2013 – 2018. Profesor Tiempo Completo de la Universidad Autónoma de Nayarit de 2018 a la fecha. Responsable de laboratorio de Microbiología II. Profesor Titular de las unidades de aprendizaje: a. Microbiología General (2017- a la fecha) b. Parasitología Clínica (2017- a la fecha) c. Laboratorio de Experimentación Dinámica (2017- a la fecha)
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