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Nombre del Curso
Biología Celular y Molecular -
Área de formación
Obligatorio Optativo X -
Valores de la experiencia educativa
Créditos Teoría Práctica Total horas 6 30 30 60 -
Características del proceso de enseñanza aprendizaje
Individual / Grupal Máximo Mínimo Grupal 10 2 -
Descripción
Este curso se ubica en el área de optativas del programa de posgrado de Biotecnología y Ecología aplicada; otorga 6 créditos (2 horas teóricas y 2 horas prácticas por semana); Este curso se propone reconocer a la célula como la unidad estructural, funcional y de origen de todos los seres vivos. Mediante el mismo los alumnos serán capaces de diferenciar claramente los dos tipos de organización celular: procariótica y eucariótica y manejar técnicas sencillas para el estudio de las estructuras celulares. Conocerán además la composición molecular, la estructura y la función de la célula eucariota y adquirirán la capacidad de integrar estos tres conceptos en un marco conceptual único. De igual forma conocerán las etapas del ciclo celular y, en particular, los mecanismos básicos que regulan la mitosis, la meiosis y la muerte de las células. Las estrategias metodológicas contemplan: actividades prácticas, la observación de videos y la investigación documental.
El desempeño de la unidad de competencia se realiza mediante el reporte de prácticas, cuestionarios, ensayos y un examen final que cumplan con los criterios de: puntualidad en la entrega, presentación adecuada, redacción clara y coherencia -
Contenidos Temáticos
- Tema 1. Organización molecular de la materia viva y evolución prebiótica. Moléculas orgánicas: polisacáridos; ácidos grasos y fosfolípidos; nucleótidos. Enlace fosfodiester. Estructura del DNA: doble hélice anti-paralela. Estructura del RNA. Aminoácidos y proteínas. Enlace peptídico. Estructura de proteínas.
- Tema 2. Material genético y Síntesis de Proteínas. Replicación del DNA. Transcripción. Código genético. Traducción. Regulación de la expresión génica. Genómica, Epigenomica y proteómica.
- Tema 3. Métodos de estudio de la célula. Cultivo, manipulación y fraccionamiento celular. Principios de la microscopía. Utilización de sondas fluorescentes y radioactivas. Aislamiento, clonación y secuenciación del DNA. Expresión génica y diversidad celular.
- Tema 4. Organización y diversidad celular. Teoría celular. Estudio de las células vivas y muertas y la evaluación de artificios. Estructura de la célula pro y eucariote utilizando técnicas avanzadas de microscopía y marcaje de organelos. Compartamentalización del núcleo y citoplasma. Tipos celulares: de protozoos a neuronas pasando por los eritrocitos.
- Tema 5. Estructura del núcleo y de la cromatina. Envoltura y complejo de poro. Dominios de la cromatina y estructura del cromosoma interfásico. Factorías de replicación y transcripción. El nucleolo.
- Tema 6. Citoesqueleto I. Estructura y composición de sus componentes. Centros de nucleación. Dinámica de ensamblaje y desensamblaje de microtúbulos y filamentos de actina. Proteínas asociadas al citoesqueleto. Interacción entre sus componentes. Citoesqueleto II . Papel del citoesqueleto en la arquitectura celular. Arreglos citoplasmáticos. Polaridad celular. Movimiento celular y transporte citoplasmático.
- Tema 7. Mitosis y citocinesis. Organización y ensamblaje del huso mitótico. Estructura y propiedades del cromosoma mitótico. Movimientos de congregación y separación de los cromosomas y papel de los motores moleculares. Mecanismos de la citocinesis.
- Tema 8. Membranas celulares. Composición y estructura de las membranas celulares. La bicapa fosfolipídica. Proteínas de membrana. Dinámica de los componentes de la membrana.
- Tema 9. Transporte a través de las membranas celulares. Difusión y osmosis. Potenciales de membrana. Difusión facilitada: canales iónicos y de agua; transportadores. Mantención de los gradientes iónicos. Transporte activo: bombas iónicas.
- Tema 10. Mitocondrias, cloroplastos y peroxisomas. Mitocondrias: estructura y funciones. Cloroplastos: estructura y funciones: fotosíntesis. Peroxisomas, oxidación de lípidos.
- Tema 11. Síntesis de proteínas en el retículo endoplásmico. Estructura y función del RE. Mecanismos de síntesis de proteínas de membrana y de secreción. Chaperonas. Aparato de Golgi, lisosoma y vacuola. Estructura y localización: compartimentos cis, medio y trans. Semejanzas y diferencias entre lisosoma y vacuola.
- Tema 12. Flujo de membranas: Secreción y exocitosis. Flujo vesicular: selección (sorting) y destinación (targeting). Ruta secretoria. Señales de retención y ruta de descarte. Secreción constitutiva y regulada. Flujo de membranas: endocitosis. Receptores y ligandos en endocitosis. Invaginaciones cubiertas por clatrina, atrapamiento selectivo, compartimentos endosomales. Rutas de reciclaje y degradación. Acidificación del endosoma.
- Tema 13. Interacciones célula-célula y matriz extracelular. Uniones de hendidura. Uniones estrechas. Receptores celulares para matriz: integrinas.
- Tema 14. Transducción de señales I. Señales paracrinas y endocrinas. Receptores de señales transducción con actividad tirosina quinasa. Reguladores y efectores: proteínas G y ras, fosfolipasa C, proteína quinasa A y C, adenilato ciclasa. Transducción de señales II. Segundos mensajeros: IP3, DAG, calcio, cAMP. Regulación intracelular: proteínas quinasas y fosfatasas. Regulación de la expresión génica. Proteínas andamio.
- Tema 15. Ciclo celular. Fases y puntos de control del ciclo celular. Ciclinas y quinasas. Desregulación del ciclo celular. Apoptosis.
Prácticas:
- Manejo de Microscopio Compuesto.
- Preparación y observaciones microscópicas de diversos tipos celulares.
- Núcleo/ Mitosis. Identificación de las principales fases de la mitosis.
- Identificación de los Componentes de la Pared Celular: Celulosa, Lignina, Cutina y Suberina s.
- Observaciones de diferentes organelos.
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Acreditación
Para acreditar este curso el alumno deberá haber presentado con suficiencia cada evidencia de desempeño y obtenido una puntuación global mayor de 70 puntos.
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Fuentes de información
Básicas Libros de texto
- Alberts B, Bray D, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K y Walter P (1999). Introducción a la Biología Celular. Omega, Barcelona, España. La última versión de este libro se ha publicado en inglés (2004) y tiene asociada la página web Cell Biology for Life.
- Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2002). Molecular Biology of the Cell. 4ª edición. Garland Science, Nueva York, EE.UU. Con CD-ROM
- Bolsover S R, Hyams J S, Shephard E A, White H A, Wiedemann C G (2004) Cell Biology. A short course. Wiley-Liss, Hoboken, NJ; EE.UU.
- Cooper G M (2001). La célula. Editorial Marbán, Madrid, España. Se ha publicado ya la 3º edición en inglés (Cooper G M, Hausman R E, 2003, The cell. ASM Press, Washington, EE.UU.).
- Fernández B, Bodega G, Suárez I, Muñiz E (2000). Biología Celular. Síntesis, Madrid, España.
- Karp G (1987). Biología Celular. McGraw-Hill, México D. F., México.
- Lodish H, Berk A, Berk A, Zipursky S L, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J (2000). Molecular Cell Biology. 4ª edición. Scientific American Books, Freeman and Co., Nueva York. EE. UU. Versión española: Biología Celular y Molecular. Panamericana, Buenos Aires, Argentina. Con CD-ROM. Sitio Web asociado:http://www.whfreeman,com/biology.
- Maillet M (2002). Biología Celular. Masson, Barcelona, España.
- Paniagua R, Nistal M, Sesma P, Álvarez-Uria M, Fraile B, Anadón R, Sáez F J, (2003). Biología Celular (2ª ed). McGraw-Hill / Interamericana, Madrid, España.
Revistas
- Annual Review of Cell Biology.
- Bioessays.
- Current Opinion in Cell Biology.
- International Review of Cytology.
- Trends in Cell Biology.
Complementarias Libros de ejercicios
- Rintoul D, Welti R, Storrie B, Lederman M (1995). Student companion for Molecular Cell Biology. Scientific American Books, Freeman and Co., Nueva York, EE.UU.
- Wilson J, Hunt T (2002). Molecular Biology of the Cell, fourth edition: A problems approach. Garland, Nueva York, EE.UU.
Otros sitios de interés
- ATP and Biological Energy
Contains easy to follow explanations of the processes involved in ATP and energy production. Part of the Online Biology Book website. - The Biology Project: Cell Biology
Contains problem sets and tutorials for studying cells, cell division and viruses. - The Biology Project: Cytoskeleton Tutorial
Learn about cytoskeletal anatomy, structure, and function. You can also test your knowledge of the subject by completing a problem solving activity. - The Cell Biology and Cytoskeleton Group
Comprehensive listing of resources and databases about the cytoskeleton. - Cell Biology Laboratory Manual
On-line collection of laboratory techniques and procedures used in cell biology. - Cell Biology Techniques
List of protocols for various cell biology procedures. - Cell Intelligence
Are cells intelligent? Take an in-depth look into the cells of the body. - Cell Online
Register for free access to summaries from Cell Press journals: Cell, Immunity, Molecular Cell and Neuron. - Introduction to Cell Biology
This site covers basic concepts in cell biology. It also contains pictures and diagrams with each subject area. - Online Biology Book: Cells II
Contains information on cellular organization, transportation in and out of cells and binary fission. - Three-Dimensional Interactive Cell
This page lets the biology student get inside the cell and view 3D models of its structures. - The Virtual Cell Online Textbook