Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología
Universidad Nacional de San Luis
FACULTAD DE QCA. BCA. Y FARMACIA

ANEXO II

PROGRAMA DEL CURSO: BIOLOGIA CELULAR AVANZADA

DEPARTAMENTO DE:   BIOQUIMICA Y CS BIOLOGICAS
AREA: BiologiaAÑO: 2002 (Id: 1812)
Estado: Aprobado

 

I - OFERTA ACADÉMICA

CARRERAS PARA LAS QUE SE OFRECE EL MISMO CURSO

PLAN DE ESTUDIOS
ORD. Nº

CRÉDITO HORARIO

   

SEM.

TOTAL

LICENCIATURA EN BIOLOGIA MOLECULAR1/998120
BIOQUIMICA10/998120
LICENCIATURA EN BIOLOGIA MOLECULAR10/998

II - EQUIPO DOCENTE

Funciones

Apellido y Nombre

Total hs en
este curso

Cargo y Dedic.

Carácter

Responsable

CARRIZO, DANIEL GERARDO20  hs.PROFESOR TITULAR EXC.Efectivo
Co-ResponsableMOYANO, GRACIELA DEL VALLE10  hs.PROFESOR ADJUNTO EXC.Interino
ColaboradorCAVIEDES VIDAL, ENRIQUE JUAN R10  hs.PROFESOR TITULAR EXC.Efectivo
ColaboradorJOFRE, MARIANA BEATRIZ10  hs.PROFESOR ADJUNTO SEMI.Interino
Jefe Trab. Prác.SALINAS, ELOY10  hs.JEFE DE TRABAJOS PRAC. EXC.Efectivo
Jefe Trab. Prác.RODRIGUEZ, NOEMI GLADIS10  hs.JEFE DE TRABAJOS PRAC. EXC.Efectivo
Jefe Trab. Prác.CORRECHE, ESTELA RAQUEL10  hs.JEFE DE TRABAJOS PRAC. EXC.Efectivo
Jefe Trab. Prác.CANGIANO, MARIA ALEJANDRA10  hs.JEFE DE TRABAJOS PRAC. EXC.Efectivo
Jefe Trab. Prác.CIMINARI, MARIA EUGENIA5  hs.JEFE DE TRABAJOS PRAC. EXC.Interino
Jefe Trab. Prác.CHEDIACK, JUAN GABRIEL5  hs.JEFE DE TRABAJOS PRAC. EXC.Interino
Jefe Trab. Prác.GIL, MARIA ANGELICA10  hs.JEFE DE TRABAJOS PRAC. SEMI.Interino
Jefe Trab. Prác.NAVARRO BECERRA, NATALIA ALEJA5  hs.JEFE DE TRABAJOS PRAC. SEMI.Interino
Auxiliar de 2ºCODORNIU DOMINGUEZ, CARLOS EDU 5  hs.AYUDANTE DE 2DA. SIMP.Interino
Auxiliar de 2ºLACOSTE, MARIA GABRIELA 5  hs.AYUDANTE DE 2DA. SIMP.Interino

III - CARACTERÍSTICAS DEL CURSO

CREDITO HORARIO SEMANAL
MODALIDAD
REGIMEN

Teórico/

Práctico

Teóricas

Prácticas de

Aula

Práct. de lab/ camp/

Resid/ PIP, etc.

2c
 Hs.
8 Hs.
2 Hs.
 Hs.
Asignatura
Otro: 
Duración: 14 semanas
Período del 12/08/02 al 15/11/02

IV.- FUNDAMENTACION


Con el dictado de la materia nos proponemos lograr un estudio detallado de la célula como una unidad estructural y funcional de todos los organismos vivos.
Intentando incrementar en el estudiante un aprendizaje conceptual, objetivo y crítico. Para lograr estos objetivos, se pondrá especial énfasis en obtener un conocimiento global, integrado de la célula como parte de un organismo vivo.
El estudio de la organización celular se desglosa en tres etapas:

1) El estudio de sus componentes moleculares y sus propiedades.

2) El análisis de los procesos que estos componentes generan.

3) Discusión de cómo estos procesos se relacionan de manera específica.


V.- OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

La materia se propone lograr que del alumno adquiera un conocimiento global, objetivo y crítico de la célula, como unidad estructural y funcional de los organismos vivos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Explorar los conceptos y teorías que permiten penetrar en el conocimiento de la célula viva.
Comprender el trabajo armonioso de una complicada maquinaria bioquímica que permite a todos los organismos existentes adaptarse al medio en que viven, exhibiendo una conducta coordinada y dirigida hacia una meta.
Conocer los mecanismos que permiten la vida, contribuir al conocimiento del hombre y del puesto que ocupa en el universo.
Lograr que la ciencia en general y la biología en particular sean disciplinas antropocéntricas, es decir pertinentes al hombre.
Tratar que la pertinencia vaya más allá de los problemas tecnológicos y los llamados problemas prácticos.
Inculcar en el espíritu estudiantil que las ciencias básicas, deben ser esencialmente un proyecto humanista y la actividad del intelecto, no solo debe producir verdades científicas, sino también éticas.
Abordar el estudio para comprender mejor nuevos conceptos relacionados con los organismos vivos, como son las actividades relacionadas a la salud, el diagnóstico de enfermedades y patologías en general, comprensión del comportamiento animal y toda otra actividad de los seres vivos.


 


VI. - CONTENIDOS


Tema 1: Introducción
La célula: niveles de organización. Características generales de las células procarióticas. Organización general de las células eucarióticas. Componentes químicos de la célula. Agua y minerales. Pequeñas moléculas y energía. Macromoléculas. Distintos tipos: estructura conformación e información. Polisacáridos. Proteínas. Los dominios proteicos. Procesos de reconocimiento molecular. Concepto de metabolismo y actividad enzimática. Cinética enzimática. Efecto del pH y temperatura. Regulación de la actividad enzimática. Organización y regulación del metabolismo.

Tema 2: Biomembranas
Las membranas biológicas:estructura y propiedades. La bicapa lipídica principios fisicoquímicos y arquitectura básica. Lípidos que la componen: asimetría. Concepto de fluidez de membrana: factores que la modifican. Transición de fase. Proteínas de membrana: características y mecanismo de inserción. Transporte de pequeñas moléculas a través de membrana: principios de transporte y clasificación. Cinética de los distintos tipos y selectividad molecular. Canales iónicos. Transporte acoplado: paralelo y antiparalelo. Bomba de Na+ y K+. Propiedades eléctricas de la membrana plasmática. Potencial de membrana de las células animales. Canales iónicos regulados por voltaje y ligando: características y propiedades. Regulación del pH citosólico. Transporte de macromoléculas a través de membrana: fagocitosis, pinocitosis y endocitosis mediada por receptor: propiedades y mecanismo de acción.

Tema 3 Señalización entre las células
Principios generales de la señalización celular: distintos tipos. Señalización química. Sistemas nervioso y endocrino como coordinadores de las actividades celulares. Receptores concepto y localización. Características y propiedades: saturabilidad, reversibilidad y afinidad. Señalización vía receptores asociados a enzima. Señalización vía receptores asociados a proteína G. Mediadores intracelulares. Concepto de segundo mensajero. Generación y efecto de AMPc e IP3. Regulación del ion Calcio intracelular. Señalización vía receptores intracelulares. Estructura propiedades y modo de acción. Ejemplos específicos. Adaptación de las células Diana al estímulo hormonal.

Tema 4 Interacciones entre las células y su entorno
Matriz extracelular: estructura y organización. Composición molecular: proteínas y olisacáridos (Colágeno, Fibronectina, Elastina, Laminina. Glucosaminoglucanos y Proteoglucanos). Uniones celulares: distintos tipos. Uniones estancas: estructura molecular y localización celular. Permeabilidad selectiva a través de los epitelios. Uniones de anclaje. Desmosomas: estructura molecular y propiedades de los distintos tipos. Adhesión célula - célula y célula - matriz: proteínas que intervienen y mecanismo de unión. Mecanismos de adhesión selectiva célula- célula. Uniones comunicantes: estructura molecular y propiedades. Regulación de la permeabilidad.

Tema 5: Sistema de endomembranas.
Morfología general. Organoides que lo componen. Retículo endoplasmático: Organización molecular y funciones: almacenamiento y liberación de Calcio, detoxificación, liberación de glucosa y síntesis de proteínas (desarrollo del proceso, procesamiento del péptido naciente, N-glicosidación). Ensamble de las bicapas lipídicas de membrana. Transporte vesicular desde el RE al Complejo de Golgi. Complejo de Golgi: dictiosomas estructura, organización molecular y funciones: síntesis de esfingoglicolípidos y modificación de glicoproteínas. Lisosomas: características principales. Organización molecular y funciones. Lisosoma primario, heterofagosoma, cuerpos residuales y autofagosoma. Biogénesis. Síntesis de la señal man-6-P. Endosomas y el transito de ligandos y receptores.

Tema 6: Proceso secretor.
Tráfico vesicular en la célula: rutas secretoras y endocíticas. Transporte desde el RE al complejo de Golgi. Transporte vesicular: selectivo y no selectivo. Estructura molecular de las distintas vesículas (cubiertas de coatómero y de clatrina), receptores intravesiculares, adaptinas Etapas consecutivas en el proceso secretorio. Mecanismo molecular del transporte vesicular: Destino de las diferentes vesículas secretorias: marcadores proteicos SNARE. Proteínas Rab. Fusión de vesículas mediada por proteína.

Tema 7: El citosol y el citoesqueleto.
Organización general del citosol. El citoesqueleto: Componentes. Microtúbulos: estructura y composición. Inestabilidad dinámica. Proteínas microtubulares y proteínas microtubulares asociadas (MAPs). Motores microtubulares: dineínas, dinamina y kinesina. Tráfico intracelular. Microtúbulos citoplasmáticos. Centros organizadores microtubulares centrosoma y crecimiento dirigido. Organoides microtubulares: centrosomas, cilias y flagelos: estructura y función. Organización molecular y movimiento ciliar. Filamentos intermedios: características, estructura y función. Red de filamentros citoplamáticos y lámina nuclear. Microfilamentos y corteza celular: estructura, composición y función. Proteínas enlazadas a Actina. Miosina como molécula motora de los filamentos de Actina. Biología celular y molecular del músculo. Estructura del sistema contractil. Composición y organización de los filamentos. Bases moleculares de la contracción muscular.

Tema 8: Conversión energética
Conceptos de orden biológico y energía. Coordinación de procesos biosintéticos y catabólicos. Significado de la hidrólisis de ATP y otros metabolitos ricos en energía. Mitocondrias. Membranas mitocondriales: organización molecular y distribución de los sistemas enzimáticos. Vías oxidativas. Fosforilación oxidativa. Potencial de reducción. Cadena respiratoria: macromoléculas involucradas en el transporte electrónico. La ATP sintetasa y la generación de nucleótidos energéticos. Sistemas de transporte en membranas mitocondriales. Biogénesis y genética mitocondrial. Cloroplastos: estructura y características moleculares. Fotosíntesis: Fotosistemas y centros de reacción. Excitación molecular: complejo antena. Fotofosforilación cíclica y no cíclica. Producción de ATP y NADPH. Ciclo de fijación del carbono. Similitudes moleculares y funcionales de las organelas bioenergéticas.

Tema 9 El núcleo celular
Generalidades estructurales y relación con el citoesqueleto celular. Membrana nuclear: características y dinámica. Poros nucleares: estructura y funciones. Transporte nucleo-citoplasmático. Acidos nucleicos. La molécula de DNA: estructura y conformaciones. Estabilidad de la molécula de DNA. DNA sobrenrollado. Topoisomerasas I y II: modo de acción. Desnaturalización de DNA: concepto, seguimiento. Cromatina: componentes proteicos. Las histonas: distintos tipos y propiedades. Nucleosomas. Fibras de 30 nm. Composición de los genes. La molécula de RNA: características y propiedades. Estructura de los genes que codifican mRNA, tRNA y rRNA.

Tema 10 Crecimiento.
El ciclo celular. Etapas del ciclo: desarrollo y control. Factores promotores: composición y modo de acción. Fase S. Replicación de DNA. Naturaleza semiconservadora de la replicación. Mecanismo. Procesos de iniciación, elongación y terminación. Replisoma: composición y modo de acción. Corrección de errores en la replicación. Fase M. Mitosis y citocinesis: profase, metafase, anafase y telofase. Principios de la tecnología del DNA recombinate: corte, clonación e identificación de fragmentos de DNA. Aplicaciones.

Tema 11 Síntesis de RNA y proteínas.
Transcripción del DNA. RNA polimerasas: distintos tipos, características y modo de acción. Factores de transcripción: estructura, control de la transcripción, interacción con el DNA. Transcripto primario. Procesamiento del RNA. Modificación de los extremos 3´ y 5´. Separación de intrones, empalme de exones. Espliciosoma: estructura y modo de acción. Traducción: distintos tipos de RNA que participan, características estructurales y modo de acción. Ribosomas: rRNA: características estructurales y producción. RNA de transferencia: anticodón, especificidad de unión con un aminoácido. Código genético. Etapas en la síntesis proteica: iniciación, elongación y terminación. Destino de las proteínas sintetizadas. Modificaciones post-traduccionales. Chaperonas: características y su modo de acción.

Tema 12 Neurobiología.
Las células del tejido neuronal. Potencial de membrana. Transmisión de impulsos nerviosos. Canales iónicos que operan. Transmisión de impulsos nerviosos entre células. Sinapsis: estructura y composición. Neurotransmisores: liberación y modo de acción. Membrana post-sináptica: receptores y canales iónicos asociados. Potencial post-sináptico. Regulación de la frecuencia. Inicio de un potencial de acción

Tema 13 Células geminales y fecundación.
Reproducción asexual y sexual: características e información genética transmitida a la descendencia. Meiosis: descripción general Entrecruzamiento cromosómico. Gametos: características morfológicas. Capacitación. Fecundación: cambios químicos y desarrollo del proceso.

Tema 14 Diferenciación celular y muerte celular programada.
Características generales de la diferenciación celular. Interacciones nucleo-citoplasmática. Esquemas y niveles de control de la diferenciación celular. Renovación de células diferenciadas. Células pluripotenciales. Formas de muerte celular: necrosis, apoptosis. Descripción morfológica de los procesos. Cambios químicos que se observan. Iniciación de apoptosis. Metodologías que permiten determinar el fenómeno de apoptosis. Activadores e inhibidores de apoptosis: concepto y posible modo de acción.


VII. - PLAN DE TRABAJOS PRÁCTICOS



PRACTICO N° 1

TECNICAS SEPARATIVAS DE UNOS FRECUENTE EN EL LABORATORIO DE BIOLOGÍA

PRIMERA PARTE

PRACTICO N° 2

TECNICAS SEPARATIVAS DE UNOS FRECUENTE EN EL LABORATORIO DE BIOLOGÍA

SEGUNDA PARTE

PRACTICO N° 3

TECNICAS SEPARATIVAS DE MATERIALES BIOLOGICOS EN EL LABORATORIO

PRACTICO N° 4

VESÍCULAS Y TRANSPORTE INTRACELULAR

PRACTICO N° 5

EL CITOESQUELETO EN LAS PLANTAS DURANTE LA MITOSIS Y CITOCINESIS

PRACTICO N° 6

SEPARACION DE DNA DE CELULAS VEGETALES - DNA RECOMBINANTE

PRACTICO N° 7

MECANISMO MOLECULAR DEL CONTROL GENICO

PRACTICO N° 8

SIUCIDIO CELULAR, EN LA SALUD Y LA ENFERMEDAD


VIII - RÉGIMEN DE APROBACIÓN

La regularidad en la materia se obtiene mediante la aprobación de el 100% de los trabajos prácticos, para los cuales se establecen tres recuperaciones.
La aprobación de tres exámenes parciales habiendosé programado cuatro recuperaciones, según lo establecido en la ordenenza correspondiente.



IX.a - BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Biología Molecular de la Célula Alberts B.; Bray D.;Lewis J.;Raff M.;Roberts K.; Watson J.D.1996 3 ed. Ed. Omega 1996

Biología Celular y Molecular De Robertis E.M.F.;Hib J.; Ponzio R. 1997 12 ed. Ed. El Ateneo

Biología celular y Molecular Carnell J.E.; Lodish H.F.; Baltimore D.W.H.1991 Ed. Freeman Publichers

Biología Celular y Molecular Karp G. Editorial McGraw-Hill Interamericana. D.F. Mexico Edición 1998.

Bases Moleculares y Funcionales de la Vida Celular. Carrizo D. Moyano G. Editorial Triunfar. Ciudad de Cordoba . Edición 2001.



IX b - BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Introducción comprensiva a la bioquímica de membranas Datta D.B. 1990 Madison Publishing

El citoesqueleto. Bershasky A.D.; Vasilev J.M. 1990 Plenum Press

Bioquímica y Biología Molecular. Ochoa S.; Leloir L.F.; Oró J.; Sols A. Ed. Salvat Barcelona España 1986

Publicaciones periódicas:

Annual Review of Cell Biology
Journal of Cell Biology
Cell Current Opinion in Cell Biology



COMPLEMENTO DE DIVULGACION


OBJETIVOS DEL CURSO


Explorar los conceptos y teorías que permiten penetrar en el conocimiento de la célula viva.
Comprender el trabajo armonioso de una complicada maquinaria bioquímica que permite a todos los organismos existentes adaptarse al medio en que viven, exhibiendo una conducta coordinada y dirigida hacia una meta.
Conocer los mecanismos que permiten la vida, contribuir al conocimiento del hombre y del puesto que ocupa en el universo.
Lograr que la ciencia en general y la biología en particular sean disciplinas antropocéntricas, es decir pertinentes al hombre.
Tratar que la pertinencia vaya más allá de los problemas tecnológicos y los llamados problemas prácticos.
Enfatizar en el espíritu estudiantil que las ciencias básicas, deben ser esencialmente un proyecto humanista y la actividad del intelecto, no solo debe producir verdades científicas, sino también éticas.
Abordar el estudio para comprender mejor nuevos conceptos relacionados con los organismos vivos, como son las actividades relacionadas a la salud, el diagnóstico de enfermedades y patologías en general, comprensión del comportamiento animal y toda otra actividad de los seres vivos.

 

 

PROGRAMA SINTETICO

UNIDAD TEMATICA 1: Bases moleculares de la organización celular

.- Características generales de la célula
.- Componentes químicos
.- Macromoléculas: estructura y función
.- Sistema de endomembranas
.- El citoesqueleto

UNIDAD TEMATICA 2: Análisis de los procesos celulares

.- Transporte a través de las membranas biológicas
.- Interacción célula- célula
.- Conversión energética
.- Proceso secretor
.- Comunicaciones intercelulares

UNIDAD TEMATICA 3: Crecimiento y división celular

.- El ciclo celular y su regulación
.- Replicación de DNA
.- Transcripción y sus mecanismos de control
.- Síntesis de proteínas

UNIDAD TEMATICA 4: De las células a los organismos pluricelulares

.- Neurobiología. Aspectos celulares en la transmisión de un impulso nervioso
.- Células germinales y fecundación
.- Diferenciación celular
.- Muerte celular programada. Suicidio celular: Apoptosis y su forma de detección

 


IMPREVISTOS