Guía docente de Biomineralizaciones (M46/56/1/4)

Teoría: Visión general sobre los estudios de Biomineralización y su implicación en distintas áreas de conocimiento. Procesos de Biomineralización: Biomineralización controlada biológicamente y Biomineralización inducida biológicamente. Mecanismos generales de precipitación de minerales por microorganismos, especialmente bacterias. Tipos de Biominerales más frecuentemente precipitados y consecuencias de la Biomineralización en distintos hábitat naturales. Distintos enfoques y/o metodologías en los estudios de Biomineralización, criterios para la elaboración de medios de cultivo y selección de las condiciones de estudio. Se profundizará principalmente en las biomineralizaciones bacterianas de carbonatos y fosfatos tan importantes en el campo geológico, ambiental y médico. Para estos minerales se estudiara más detalladamente los mecanismos de precipitación, los microorganismos implicados y la influencia de distintos factores en la precipitación. Finalmente se revisara el impacto geológico y consecuencias de estos procesos de Biomineralización en diferentes ambientes y la utilidad de estos estudios en distintos campos. Así mismo mencionaremos el interés de la precipitación de estruvita en depuración de aguas residuales y en estudios biomédicos. Prácticas: 1. Preparación de medios de cultivo adecuados para la precipitación de carbonatos y estruvita.- 2. Cultivo de bacterias implicadas en la precipitación de dichos minerales.- 3. Observación microscópica de los distintos minerales precipitados. Reconocimiento orientativo de los mismos.- 4. Recuperación y purificación de los cristales precipitados para su posterior identificación.- 5. Discusión de los resultados obtenidos

Los propios del Máster

1. Conocimiento de los procesos de biomineralización.- 2. Conocimiento de los mecanismos de precipitación de minerales por bacterias.- 3. Comprensión del impacto geológico y de la significación biológica de las biomineralizaciones.- 4. Capacidad para aplicar estos conocimientos a la realización de experimentos sobre biomineralizaciones.

• Tema 1. Introducción a la biomineralización y su implicación en distintas áreas de conocimiento
• Tema 2. Procesos de biomineralización: biomineralización inducida y controlada.
• Tema 3. Biomineralización por microorganismos y tipos de biominerales más frecuentes (carbonatos, fosfatos y óxidos de hierro). Consecuencias de las biomineralización en ambientes naturales.
• Tema 4. Aplicaciones biotecnológicas de los biominerales
• Tema 5. Elaboración de medios de cultivo y selección de condiciones de estudio.
• Tema 6. Técnicas de caracterización mineral.

TEMARIO PRÁCTICO:

Seminarios/Talleres

• Seminarios sobre la biomineralización bacteriana de sulfatos, fosfatos, carbonatos, silicatos
• Seminarios sobre aplicaciones nanotecnológicas de los biominerales
• Seminarios sobre factores físico-químicos que afectan a la formación de biominerales.

PRÁCTICAS DE LABORATORIO:

Práctica 1. Preparación de medios de cultivo adecuados para la precipitación de carbonatos

Práctica 2. Cultivo de bacterias implicadas en la precipitación de dichos minerales

Práctica 3. Observación microscópica de los minerales precipitados y reconocimiento orientativo de los mismos

Práctica 4. Recuperación y purificación de los cristales precipitados para su posterior identificación

Práctica 5. Caracterización de los biominerales mediante: Microscopía electrónica. Difracción de rayos x. Espectroscopía de IR

• Erlich, H.L. and Newman, D.K. (2009). Geomicrobiology, 5th Ed.CRC Press and Taylor & Francis. 606pP.
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• Rodríguez-Navarro C., Rodríguez-Gallego M., Ben Chekroun K., Gonzalez-Muñoz M. T. (2003).Conservation of ornamental stone by Myxococcusxanthus-induced carbonate biomineralization. Applied and Environmental Microbiology  69, 2182-2193.
• Rodriguez-Navarro C., Jimenez-Lopez C., Rodriguez-Navarro A., Gonzalez-Muñoz M.T. and Rodriguez-Gallego M. (2007) Complex biomineralizedvaterite structures encapsulating bacterial cells. Geochimica et Cosmochimica Acta, 71, 1197-1213

• MD01 Clases magistrales 
• MD02 Experimentación 
• MD03 Colección, estudio y análisis bibliográfico 

La convocatoria ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final.

Se valorará la asistencia a las clases teóricas y prácticas con peso de 30% de la calificación final. Realización de un trabajo complementario con exposición del mismo: Se preparará una presentación y discutirá mediante crítica razonada un artículo científico propuesto por el/la profesor(a). Peso: 30 %. Evaluación de los resultados obtenidos en el laboratorio a través de la actividad diaria y/o elaboración de una memoria: Se evaluará la realización de un texto tipo abstract con los resultados experimentales obtenidos en el laboratorio. Peso: 20%. Actitud y participación de los estudiantes en clase: 20%. De ellos 10% corresponderán a la participación y comprensión de los resultados prácticos obtenidos y el 10% restante a la participación en el debate de los artículos científicos expuestos por los compañeros.

Los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba y/o trabajo.

• Realización de un abstract discutiendo resultados experimentales aportados por el profesor (50%).
• Realización de un trabajo complementario con exposición del mismo (50%). Se preparará una presentación y discutirá mediante crítica razonada un artículo científico propuesto por el profesor.

Podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.

La evaluación en tal caso consistirá en:

• Realización de un abstract discutiendo resultados experimentales aportados por el profesor (50%).
• Realización de un trabajo complementario con exposición del mismo (50%). Se preparará una presentación y discutirá mediante crítica razonada un artículo científico propuesto por el profesor.