Guía docente de Biomineralizaciones (M46/56/1/4)
Máster
Módulo
Rama
Centro Responsable del título
Semestre
Créditos
Tipo
Tipo de enseñanza
Profesorado
- Antonia Fernández Vivas
- Concepción Jiménez López
- Alejandro Rodríguez Navarro
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
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
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
Los propios del Máster.
Es necesario conocer las instrucciones establecidas sobre el refuerzo de la Garantía de integridad académica en pruebas de evaluación presenciales de la Universidad de Granada: https://secretariageneral.ugr.es/sites/webugr/secretariageneral/public/inline-files/Instrucciones/2026/RefuerzoGarant%C3%ADaIntegridadAcad%C3%A9mica_PruebasEvaluaci%C3%B3nPresenciales.pdf
Competencias
Competencias Básicas
- CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Competencias Específicas
- CE01. Reconocer un problema microbiológico que ofrezca interés para la investigación, describirlo apropiadamente en su entorno (antecedentes, estado de la cuestión, hipótesis planteadas por otros autores, etc.) y plantear con claridad los objetivos de la investigación correspondiente.
- CE02. Diseñar el proceso de investigación apropiado para resolver el problema planteado, seleccionando las metodologías y técnicas más eficaces y los experimentos oportunos de acuerdo con los objetivos de la investigación propuesta.
- CE03. Poner a punto las técnicas necesarias para la resolución del problema planteado, contrastando su corrección y validación.
- CE04. Realizar la investigación diseñada, trabajando dentro de un equipo y/o en colaboración con otros investigadores.
- CE05. Elaborar los datos de laboratorio y presentar los resultados de forma lógica y funcional.
- CE06. Establecer de forma crítica la relevancia y significación de los resultados obtenidos respecto de los objetivos propuestos y elaborar las conclusiones pertinentes, en el marco del conocimiento científico actual sobre el tópico en cuestión.
- CE07. Elaborar un ¿reporte¿ científico/técnico o trabajo de investigación que comunique a la comunidad científica la aportación de la investigación realizada, manejando las tecnologías de la información útiles para la adquisición y difusión de resultados en investigación.
- CE08. Presentar públicamente ideas, procedimientos o informes de investigación sobre microbiología para asesorar a personas y a organizaciones.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
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.
5. Aplicación de las normas de seguridad del laboratorio en el desarrollo de experimentos de biomineralización y análisis de biominerales
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
- 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.
Práctico
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
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- Erlich, H.L. and Newman, D.K. (2009). Geomicrobiology, 5th Ed.CRC Press and Taylor & Francis. 606pP.
- Lowenstam HA, Weiner S (1989) On Biomineralization. Oxford University Press. 324 ppBazylinski D.A. Controlled biomineralization of magnetic minerals by magnetostatic bacteria. (1996) Chemical Geology 132, 191-198.
Bibliografía complementaria
- Bazylinski D.A. Frankel R.B. y Konhauser K.O (2007) Modes of Biomineralization of Magnetite by MicrobesGeomicrobiology Journal, 24:465–475,
- Jiménez-López C., Rodriguez-Navarro C., Piñar G., Carrillo-Rosúa F.J., Rodriguez-Gallego M. and Gonzalez-Muñoz M.T (2007) Consolidation of degraded ornamental porous limestone stone by calcium carbonate precipitation induced by the microbiota inhabiting the stone. Chemosphere 68(10), 1929-1936.
- Lowenstan H.A. y Weiner S. (1989) EnviromentaL Influences on Biomineralization. En : On biomineralization. Oxford University Press. New York, 207-226.
- Lowenstan H.A. y Weiner S. (1989) Evolution of Biomineralization. En : On biomineralization. Oxford University Press. New York, 207-226.
- Lowenstan H.A. 1981. Minerals formed by organism. Science 211, 1126-1131.
- Mann S., Sparks N.H.C., Frankel R.B., BazylinskyD.A..yJannash H.W.. (1990) Biomineralization of ferrimagneticgreigite (Fe3S4) and iron pirite (FeS2) in a magnetostatic bacterium. Nature 343, 258-261
- Mann. S. (2001) Principles and Concepts in Bioinorganic Materials Chemistry Oxford University Press,
- 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
Enlaces recomendados
www.bionanomag.ugr.es
Metodología docente
- MD01 Clases magistrales
- MD02 Experimentación
- MD03 Colección, estudio y análisis bibliográfico
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)
Evaluación Ordinaria
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.
Evaluación Extraordinaria
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 presencial del mismo (50%). Se preparará una presentación y discutirá mediante crítica razonada un artículo científico propuesto por el profesor.
Evaluación única final
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 presencial del mismo (50%). Se preparará una presentación y discutirá mediante crítica razonada un artículo científico propuesto por el profesor.
Información adicional
Con el fin de garantizar la originalidad y la autoría de los entregables de evaluación, y en el ejercicio de la discrecionalidad técnica del profesorado, el equipo docente se reserva el derecho de convocar a cualquier estudiante a una prueba oral complementaria de verificación tras la realización de cualquier prueba de evaluación (exámenes oficiales o pruebas de evaluación continua). Esta medida de control se activará siempre que existan indicios fundados (tales como discordancias severas con el rendimiento habitual, sospecha de uso de dispositivos no autorizados, o patrones de redacción y resolución idénticos a los generados por Inteligencia Artificial de forma no permitida) que hagan dudar de la autoría autónoma del entregable por parte del estudiante. En dicha sesión de verificación, el/la estudiante deberá justificar los procesos lógicos, desarrollos teóricos, códigos o argumentos plasmados en su examen. La negativa injustificada a comparecer a dicha citación, o la incapacidad manifiesta para refrendar el contenido de su propio examen ante el profesorado, conllevará la anulación automática del ejercicio y la calificación de Suspenso (0) en la convocatoria oficial correspondiente, sin perjuicio de las responsabilidades disciplinarias en las que se pudiera incurrir de acuerdo con la Normativa de Evaluación de los Estudiantes y el Régimen Disciplinario de la Universidad.
Alumnos con necesidades específicas de apoyo educativo (NEAE). Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado. La metodología docente y la evaluación serán adaptadas al alumnado con NEAE, conforme al Artículo 11 de la Normativa de Evaluación y de Calificación de estudiantes de la UGR, publicada en el Boletín Oficial de la UGR nº 112, de 9 de noviembre de 2016. Inclusión y Diversidad de la UGR. En el caso de estudiantes con discapacidad u otras NEAE, el sistema de tutoría deberá adaptarse a sus necesidades, de acuerdo a las recomendaciones de la Unidad de Inclusión de la UGR, procediendo los Departamentos y Centros a establecer las medidas adecuadas para que las tutorías se realicen en lugares accesibles. Asimismo, a petición del profesorado, se podrá solicitar apoyo a la unidad competente de la Universidad cuando se trate de adaptaciones metodológicas especiales. Información de interés para alumnado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).
Herramientas IA. En el caso de utilizar herramientas de IA para el desarrollo de la asignatura, el estudiante debe adoptar un uso ético y responsable de las mismas. Se deben seguir las recomendaciones contenidas en el documento de "Recomendaciones para el uso de la inteligencia artificial en la UGR" publicado en esta ubicación: https://ceprud.ugr.es/formacion-tic/inteligencia-artificial/recomendaciones-ia#contenido0
Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).