Profesorado

Jesús Manuel Cantoral Fernández

Situación

Prerrequisitos

Contexto dentro de la titulación

Recomendaciones

Competencias

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

• Actitudinales:

Objetivos

Conocer las principales características de los microorganismos
industriales.
Aprender las principales técnicas microbiológicas. Conocer los principales
microorganismos industriales utilizados en las fermentaciones y las
principales manipulaciones para mejorar su rendimiento. Entender el
control y
regulación del metabolismo microbiano. Estudias los principales procesos
fermentativos realizados por los microorganismos industriales. Visitar
alguna planta relalicionada con la asignatura. Realizar distintas
prácticas
con microorganismos

Programa

Programa PROGRAMA TEORICO

I.INTRODUCCION A LA MICROBIOLOGIA. CONCEPTOS GENERALES

1. Concepto, Método y Objetivos de la Asignatura. Los microorganismos en
la
escala biológica. Etapas y desarrollo de la Microbiología. Microbiología
Industrial e Ingeniería Bioquímica. La Moderna Biotecnología como ciencia
interdisciplinaria.
2. Métodos en Microbiología I: Observación microscópica. Principales
tinciones. Tinción de Gram. Esterilización y Desinfección. Metodología de
la
Esterilización. Esterilización por agentes físicos y químicos. Filtración.
Pasteurización.
3. Métodos en Microbiología II: Nutrición de los microorganismos.
Auxotrofía
y Prototrofía. Requerimientos nutricionales. Medios de cultivo:
composición y
preparación. Materias primas utilizadas en las Fermentaciones Industriales.
4. Morfología y Estructura de la célula microbiana. Tamaño y disposición
celular. La célula procariota: membrana celular, pared bacteriana,
ribosomas,
citoplasma y región nuclear. Estructuras de resistencia.
5. La célula eucariota: pared celular, sistemas de membranas, ribosomas,
mitocondrias, vacuolas, núcleo y cromosomas. Estructuras de superficie.
Propiedades generales de los virus. Clasificación.
6. Clasificación de los microorganismos. Concepto de especie. Taxonomía
microbiana:  numérica, molecular y genética. Técnicas de aislamiento y
conservación de los microorganismos. Colecciones tipo. Microorganismos de
interés industrial.

II.CINETICA DE LOS PROCESOS MICROBIANOS. CONTROL Y REGULACION DEL
METABOLISMO
MICROBIANO

7. Dinámica del crecimiento celular y de poblaciones. Cinética del
crecimiento
microbiano. Diseño de las unidades de Fermentación. Agitación y Aireación
en
fermentadores. Equipos de procesamiento y recuperación.
8. Cultivo de microorganismos. Cultivos continuos. Quimiostato.
Turbidostato.
Cultivos semicontinuos. El salto de escala. Extrapolación de los
resultados de
laboratorio a la Planta Piloto y a la Planta Industrial.
9. Esquema general del metabolismo microbiano. Categorías nutricionales.
Fuentes de Energía. Procesos catabólicos, anabólicos y anfibólicos.
Generación
y transformación de la Energía. Sistemas aerobios y anaerobios.
10. Concepto de metabolismo microbiano. Metabolitos primarios de interés
industrial. Tipos y clasificación. Metabolitos secundarios de interés
industrial. Búsqueda de nuevos metabolitos ("screening"). Aislamiento de
microorganismos con nuevas actividades.
11. Biosíntesis y regulación del metabolismo microbiano. Exceso de
producción
de metabolitos. Inducción. Mecanismo molecular. Regulación por producto
final.
Regulación catabólica. Autorregulación.
12. Alteraciones de los mecanismos reguladores para la producción de
metabolito microbianos de interés industrial. Regulación del producto
final en
vías metabólicas lineales y ramificadas.


III. FERMENTACIONES CLASICAS. PRODUCCION INDUSTRIAL DE ANTIBIOTICOS

13. Biosíntesis y producción industrial de alcohol. Bebidas alcohólicas.
Industrias derivadas de la Enología. Biosíntesis y producción industrial
del
ácido láctico. Productos derivados lácteos. Pasteurización de la leche.
14. Biosíntesis y producción industrial del ácido cítrico y otros ácidos
orgánicos. Biosíntesis y producción industrial de acetona, butanol y otros
solventes por fermentación. Biopolímeros microbianos: xantano, dextrano y
alginatos.
15. Biosíntesis y producción industrial de aminoácidos: Acido glutámico.
Lisina. Otros aminoácidos. Extracción y purificación de los aminoácidos a
partir de la fermentación.
16. Antibióticos: función natural e importancia industrial. Aislamiento y
caracterización de cepas productoras de antibióticos. Clasificación y
microorganismos que los producen.
17. Biosíntesis y producción industrial de antibióticos ß-lactátimicos:
Penicilina y Cefalosporinas. Biosíntesis y producción industrial de
antibióticos peptídicos: Gramicidina, Tirocidina y Bacitracina.
18. Biosíntesis y producción industrial de antibióticos derivados del
acetato
y propionato: Macrolidas, Tetraciclinas y Rifampicina. Biosíntesis y
producción industrial de antibióticos derivados de Carbohidratos:
Estreptomicina.

IV. PRODUCCION DE ENZIMAS, VITAMINAS, VACUNAS Y OTROS COMPUESTOS
ORGANICOS. ASPECTOS MEDIO-AMBIENTALES

19. Producción de enzimas: Mecanismos reguladores que controlan su
producción.
Purificación de enzimas en gran escala. Bioconversiones y transformaciones
de
productos orgánicos por microorganismos.
20. Producción de vitaminas y factores de crecimiento. Biosíntesis y
producción industrial de nucleótidos y derivados. Saborizantes. Producción
de
proteínas unicelulares (SCP). Producción de otros alimentos por
microorganismos.
21. Quimioterapia antiviral. Producción industrial de vacunas. Tipos y
métodos
de producción. Vacunas de subunidades. Anticuerpos monoclonales.
Preparación
de productos inmunológicos.
22. Los microorganismos como agentes geoquímicos. Contaminación ambiental
derivada de los procesos industriales microbiológicos. Degradación de
sustancias orgánicas altamente tóxicas.
23. Tratamiento de aguas residuales. Plantas de depuración. Tipos de
digestores. Producción de metano por digestión anaerobia. Consideraciones
socio-económicas.
23. Futuro de las Industrias de la Fermentación. Biosensores. Biochips.
Biofiltros. Seguridad en Biotecnología. Procesos y productos microbianos
de
interés en el futuro.

Metodología

Asignatura extinguida sin docencias

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

Criterios y sistemas de evaluación :
- Realización obligatoria de los créditos prácticos: 20 % del valor de la nota
final.
- Examen final que constará de preguntas cortas, largas y un tema a
desarrollar. 80 % del valor de la nota final

Recursos Bibliográficos

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:
•  Brock. Biología de los Microorganismos. 2009. 10ª Edición. Madigan
M.T., Martinico J.M., Parker J. Prentice Hall Iberia. Madrid.
•  Microbiología. 2009. L.M. Prescott. J.P. Harley. D.A. Kleyn. 7ª
Edición. McGraw-Hill Interamericana.
•  Introducción a la Microbiología. 2007. Tortora G.J., Funke B.R.,
Case C.L. Editorial Médica Panamericana. www.medicapanamericana.com
•  Introducción a la Microbiología. Volumen I y II. 1998. J.L.
Ingraham, C.A. Ingraham. Reverté. Barcelona.
•  Biotecnología para principiantes. 2008. Reinhard Renneberg.
Editorial Reverté. Barcelona.

OTROS LIBROS DE CONSULTA

•  Microbial Biotechnology: Fundamentals of Applied Microbiology.
1995. A.N. Glazer, H. Nikaido. W.H. Freeman and Company.
•  Molecular Microbiolgy. 1998. S. Busby, C.M. Thomas, N.L. Brown.
Springer.
•  Microbiología Enológica. Fundamentos de vinificación. J.A. Suárez
Lepe, B. Iñigo Leal. Mundi-Prensa.
•  Microbiología ambiental. 1989. W.D. Grant, P.E. Long. Acribia.
•  Bioquímica de los microorganismos. 1997. R. Parés, A. Juárez.
Reverté.
•  Handbook of microbiological reagents. 1998. R.M. Atlas. Springer
•  Molecular genetics of bacteria. 1998. J.W. Dale. Wiley-VCH.
•  Electron Microscopy in Microbiology. 1998. A. Holzenburg, M.
Hoppert. Bios Sciencetific. Publishers. Oxford. U.K.
•  Photographic Atlas for the Microbiology Laboratory. 1996. B.E.
Pierce, M.J. Leboffe. Bios Sciencetific. Publishers. Oxford U.K.