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Tema1: Introducción
La célula: niveles de organización. Características generales de las células procarióticas. Organización general de las células eucariótixcas. 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. 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.
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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 ce 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.
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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. Sìntesis 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. Estructura de los genes que codifican mRNA, tRNA y rRNA. La molécula de RNA: características y propiedades.
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-trauccionales. 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 nucleocitoplasmática. 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.
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