Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia
Departamento: Bioquimica y Cs Biologicas
Área: Biologia
(Programa del año 2007)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR LIC.C.BIOLOGICA 19/03 2 2c
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
ESCUDERO, NORA LILIAN Prof. Responsable P.ASO EXC 40 Hs
JOFRE, MARIANA BEATRIZ Prof. Colaborador P.ADJ EXC 40 Hs
CANGIANO, MARIA ALEJANDRA Responsable de Práctico JTP EXC 40 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
 Hs. 4 Hs.  Hs. 3 Hs. 7 Hs. 2 Cuatrimestre 06/08/2007 09/11/2007 14 100
IV - Fundamentación
La Biología es una ciencia cambiante que avanza a ritmo vertiginoso. El conocimiento a nivel molecular de los procesos celulares en las últimas décadas, ha cambiado en forma notable el enfoque tradicional de esta Ciencia, cada vez es más especializado, pero tiende a confluir en el aspecto molecular e integra los procesos celulares. Es por ello que esta asignatura proporciona las bases del conocimiento actual y las herramientas para desarrollar el conocimiento futuro en nuestros alumnos. Este curso de Biología Celular y Molecular promueve un estudio integrado de Citología, Bioquímica y Biofísica. El mismo aportará a los estudiantes de la Lic. en Cs. Biológicas los conocimientos básicos y las herramientas necesarias para que el alumno sea el constructor de su propio conocimiento y pueda avanzar sin dificultad en su formación académica. En este curso el alumno comprenderá como las moléculas se ensamblan para formar las organelas celulares, conocerá el lenguaje que maneja la célula, no solo para coordinar sus tareas, sino para comunicarse con las células vecinas y las distantes, también aprenderá los códigos que las células utilizan para guardar la información genética. Por otro lado el alumno debe ser consciente que ante este medio cambiante, la actualización de su conocimiento dependerá de su responsabilidad y de su capacidad de indagar y actualizarse continuamente.
V - Objetivos
OBJETIVOS GENERALES:
Durante el desarrollo de este curso se pretende que el alumno sea capaz de:
- Comprender que el conjunto de formas biológicas visibles descansa sobre una marcada uniformidad: todos los sistemas biológicos se componen de los mismos tipos de moléculas y emplean principios de organización similares en el nivel celular.
- Desarrollar destrezas y habilidades tanto motoras como intelectuales de observación e interpretación de manera de construir sólidas estructuras cognitivas, mediante la aplicación de los contenidos teóricos al desarrollo de actividades de laboratorio.
- Percibir como los investigadores actuales emplean conceptos y técnicas experimentales provenientes de la biología celular, la genética, la biología molecular y la bioquímica para estudiar como las células se desarrollan, funcionan y se comunican.
- Sentir la necesidad de continuar de manera autónoma y responsable sus procesos de aprendizaje.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
- Comprender e interpretar las complejas interacciones macromoleculares que definen a las células procariotas y eucariotas.
- Analizar la composición química de la célula y las estructuras moleculares de las principales biomoléculas.
- Adquirir, manejar e integrar el conocimiento de las estructuras y los procesos fisiológicos de la célula.
- Comprender los mecanismos de transporte intracelular.
- Analizar las diferenciaciones celulares como bases morfológicas y funcionales de la diversidad biológica.
- Conocer la organización y naturaleza del material hereditario y relacionarlo con la conservación y transmisión de la información.
- Reconocer la importancia biológica de la división celular y como la regulación del ciclo celular es decisiva para el desarrollo normal de los organismos.
- Comprender que las señales químicas y eléctricas son la base de la comunicación en la neurobiología
VI - Contenidos
Tema 1:
Concepto de la Biología Celular y Molecular. Nacimiento y desarrollo de la Biología Celular y Molecular. Aproximación histórica a través de sus protagonistas. Breve revisión de los principales métodos de estudio de las células: desde la observación microscópica a la cuantificación de las moléculas en el interior celular.

Tema 2:
Biomoléculas. Componentes inorgánicos de la célula: agua y minerales. Componentes orgánicos de la célula: hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Estructura, función e implicancia de estos componentes en la vida celular.

Tema 3:
Niveles de organización evolutiva de los organismos vivos. Desde las moléculas a las primeras células. Desde las células procariotas a las eucariotas. Características generales de las células eucariotas. Organización y distribución de los componentes de las células eucariotas.

Tema 4:
Biomembranas. Organización estructural y funciones básicas. Lípidos, proteínas y glúcidos de la membrana, su organización molecular. Importancia biológica de la fluidez de la membrana. Permeabilidad de la membrana. Transporte a través de las membranas celulares difusión simple y facilitada (transporte pasivo y activo). Mecanismos de intercambio con flujo de membrana: endocitosis y exocitosis.

Tema 5:
Citoesqueleto. Filamentos de actina y corteza celular. Miosina y movimientos citoplasmáticos. Contactos focales y motilidad celular. Proteínas que se unen a actina, interacciones y dinámica de la corteza celular. Microtúbulos, características y estructura.Cilios. Flagelos. Centriolos. Motores moleculares, dineínas y quinesinas. Inestabilidad dinámica de los microtúbulos citoplasmáticos. Tráfico vesicular intracitoplasmático. Filamentos intermedios, características, estructuras y función. Red de filamentos citoplasmáticos y lámina nuclear. Organización del citoesqueleto.

Tema 6:
Sistema intracelular de membranas. Morfología general. Retículo endoplásmico. Tipos morfológicos y funcionales de retículo endoplásmico: liso (REL) y rugoso (RER). RER: Síntesis de proteínas no citosólicas. Péptido señal. Dirección y segregación de proteínas. REL: síntesis de lípidos, esteroides, detoxificación, movilización de glucosa y almacenamiento de Ca.

Tema 7:
Aparato de Golgi. Elementos constitutivos: cisternas y vesículas asociadas. Funciones del aparato de Golgi. Transporte hacia los lisosomas y la superficie celular (exocitosis).

Tema 8:
Lisosomas. Estructura y composición. Clasificación funcional de los lisosomas. Biogénesis. Peroxisomas. Estructura, composición y funciones.

Tema 9:
Mitocondrias. Organización de la mitocondria y función de sus componentes: membrana externa, espacio intermembranoso, membrana interna y matriz mitocondrial. Obtención de energía en las mitocondrias. Genoma mitocondrial. Cloroplastos. Estructura y función. Similitudes estructurales y funcionales de las organelas bioenergéticas. Teoría endosimbiótica. Pared celular en células vegetales. Función. Estructura.

Tema 10:
Núcleo celular. Envoltura nuclear; características particulares y dinámicas. Relación con el citoesqueleto celular. Poros nucleares, estructura y funciones. Relaciones de los poros nucleares con el transporte núcleo-citoplasmático. Nucléolos, estructura y funciones específicas. La cromatina y su organización estructural en el núcleo en interfase: heterocromatina y eucromatina. Estructura del cromosoma durante la mitosis. Cariotipo.

Tema 11:
Estructura de los genes. Código genético. Intrones y exones. Composición de los genes.

Tema 12:
Replicación del ADN. Mecanismo de replicación del ADN. Enzimas participantes. Orígenes de replicación. Replicación continua y discontinua. Lectura, corrección de prueba y reparación del ADN. Aplicaciones prácticas de la replicación del ADN. Reacción en cadena de la polimerasa.

Tema 13:
Transcripción del ADN. Definición. Síntesis del ARN mensajero. ARN polimerasas. Procesamiento del ARN mensajero. Síntesis y procesamiento de ARN ribosómicos. Síntesis y procesamiento de ARN transferencial.

Tema 14:
Traducción del ARN mensajero. Distintos tipos de ARN transferencial. Etapas de la síntesis proteica: iniciación, alargamiento, terminación. Enzimas intervinientes. Regulación de la traducción. Sucesos postraduccionales.

Tema 15:
Ciclo celular. Fases del ciclo celular: Go, G1, S, G2 y M. Control del ciclo celular: ciclinas y quinasas dependientes de las ciclinas.

Tema 16:
División celular: mitosis y citocinesis. Descripción general de la mitosis y su importancia biológica. Profase. Metafase. Anafase. Telofase. Cinetocoros. Fibras del huso mitótico. Bases biofísicas de la mitosis, movimiento de los cromosomas. Formación de células hijas por citocinesis, diferencias entre célula animal y vegetal.

Tema 17:
Meiosis. Ventajas de la reproducción sexual. Características generales de la meiosis. Etapas: Profase I (leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno, diacinesis), Metafase I, Anafase I, Telofase I. Segunda división meiótica. Importancia de la meiosis en la transmisión de los caracteres hereditarios.

Tema 18:
Muerte celular. Dos formas diferentes de muerte celular: necrosis y apoptosis. Factores desencadenantes. Caspasas. Cambios celulares que se producen durante la apoptosis. Modelos actuales de las vías intracelulares que conducen a la apoptosis en células de mamíferos. Control genético de la muerte celular.

Tema 19:
Bases celulares y moleculares de la comunicación neural. Estructura de la sinapsis. Neurotransmisores. Organización general de las fibras nerviosas. Potencial de reposo. Potencial de acción, transmisión del impulso nervioso. Conducción continua. Conducción saltatoria.

VII - Plan de Trabajos Prácticos
Tal como lo establece el Art. 36 de la Ord. C.S. 13 Trabajos Prácticos son los ejercicios, problemas, experimentos de laboratorios, trabajos de campo, exposiciones, actuaciones, búsquedas bibliográficas y actividades especiales realizadas en cantidad, calidad y forma que mas convenga a la enseñanza y el aprendizaje, de manera que relacionados con los contenidos teóricos contribuyan a la mejor formación del alumno.
En el desarrollo de este curso, durante las actividades prácticas los alumnos serán divididos en comisiones las cuales estarán a cargo de un Jefe de Trabajos Prácticos. Los alumnos dispondrán de una guía donde se explica en forma detallada las actividades prácticas a desarrollar y cuyos conocimientos básicos previamente han sido impartidos en las clases teóricas, teniendo la obligación el alumno de conocerlos para llevar a cabo la actividad, logrando de este modo una secuencia de integración de la teoría y la práctica. Las actividades prácticas serán ilustradas con diversos medios audiovisuales para su aprovechamiento óptimo.

Las actividades prácticas a desarrollar serán:

1- Relación entre los avances tecnológicos y el conocimiento
celular. Microscopía.
2- Microscopía electrónica. Visita guíada a LABMEN
3- Desde la célula procariota a la eucariota.
4- Membranas Biológicas. Transporte
5- Organelas. Estructura. Función
6- Síntesis proteica
7- División celular.
8- Neurobiología

VIII - Regimen de Aprobación
El curso de Biología Celular y Molecular presenta a los alumnos dos alternativas para cursarlo y aprobarlo:
A. Régimen de regularidad
B. Régimen de promoción sin examen final
Estas dos alternativas se rigen según el régimen académico de la UNSL Ord. 13/03.

- Alternativa A.
Para regularizar el curso los alumnos deberán cumplir con los siguientes requisitos:
a) Actividades Prácticas:
El alumno deberá aprobar el 100% del Plan de Trabajos Prácticos.
- Aprobación de Trabajos Prácticos: Durante la realización de los Trabajos Prácticos los alumnos deberán responder un interrogatorio oral y/o escrito, sobre los conceptos fundamentales del tema correspondiente. Cada alumno deberá llevar un cuaderno de informes en el que se consignarán resultados y observaciones de cada Trabajo Práctico. Al final de cada jornada el docente a cargo de dicha actividad certificará la aprobación del informe.
La aprobación del Trabajo Práctico implica:
1- Aprobación del interrogatorio sobre el tema correspondiente
2- Realización de la actividad sugerida en la guía de Trabajos Prácticos
3- Aprobación del informe confeccionado en cada Práctico
- Recuperación de Trabajos Prácticos: el alumno tendrá derecho a una primera recuperación de los Trabajos Prácticos en que hubiera sido reprobado. Para ello deberá haber aprobado como mínimo un 75% de los Trabajos Prácticos o su fracción entera menor.
Así mismo, tendrá derecho a una segunda recuperación, solo aquel alumno que haya aprobado el 90% del Plan mencionado luego de la primera recuperación.
Es decir solo se recuperarán 2 (dos) prácticos de primera instancia y 1 (uno) en segunda instancia.
b) Evaluaciones Parciales:
El alumno deberá aprobar el 100% de las Evaluaciones Parciales. Antes de cada Evaluación Parcial deberá tener aprobado el 100% de los trabajos prácticos que incluya dicha evaluación.
- Aprobación de Evaluaciones Parciales
El porcentaje de aprobación de la Evaluación Parcial se establece en un 55%.
- Recuperación de Evaluaciones Parciales: el curso tiene programado tres Evaluaciones Parciales, con derecho a tres recuperaciones de primera instancia y una recuperación de segunda instancia.
c) Examen Final:
Una vez regularizado el curso, la aprobación del mismo requiere de la aprobación de un examen final, calificación mínima cuantitativa 4 (cuatro).

-Alternativa B
Para promocionar el curso los alumnos deberán cumplir con los siguientes requisitos:
a) Asistencia a clases teóricas:
Se exige un mínimo de 80% de asistencia a las clases teóricas programadas.
b) Actividades Prácticas:
El alumno deberá aprobar el 100% del Plan de Trabajos Prácticos.
- Aprobación de Trabajos Prácticos: Ídem régimen de regularidad
- Recuperación de Trabajos Prácticos: el alumno tendrá derecho a una primera recuperación de los Trabajos Prácticos en que hubiera sido reprobado. Para ello deberá haber aprobado como mínimo un 90 % de los Trabajos Prácticos o su fracción entera menor. Es decir solo tiene derecho a una recuperación.
c) Evaluaciones Parciales:
El alumno deberá aprobar el 100% de las Evaluaciones Parciales establecidas. Antes de cada Evaluación Parcial deberá tener aprobado el 100% de los trabajos prácticos que incluya dicha evaluación.
Aprobación de Evaluaciones Parciales: El porcentaje de aprobación de la Evaluación Parcial se establece en un 70%.
- Recuperación de Evaluaciones Parciales
De las tres Evaluaciones Parciales programadas, solo tiene derecho a una instancia de recuperación.
c) Evaluación Final Integradora.
En esta instancia se evaluará la capacidad del alumno de construir una visión integradora de los contenidos estudiados. Porcentaje de aprobación 70%.
IX - Bibliografía Básica
[1] BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR de Eduardo D. P. De Robertis, 12º Edición. EMF De Robertis, J Hib y R Ponzio. Ed. El Ateneo, Buenos Aires.1998. 484 p.
[2] INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA CELULAR. 2º Edición.Alberts, Brain, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter. Ed. medica panamericana, Buenos aires.2006.740p.
[3] BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR ,5º Edición. H Lodish, A Berk, L Zipursky, P Matsudaira, D Baltimore y J Darnel. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. 2005.Reimp. 2006 1084 p.
X - Bibliografia Complementaria
[1] BIOLOGÍA MOLECULAR DE LA CÉLULA, 4ª Edición. B Alberts, A Johnson, J Lewis, M Raff, K Roberts y P Walter. Ed. Omega, Barcelona 2004. 1600 p.
[2] BIOLOGÍA MOLECULAR DE LA CÉLULA, 3ª Edición. B Alberts, D Bray, J Lewis, M Raff, K Roberts y JD Watson. Ed. Omega, Barcelona 1996. 1387 p
[3] BIOLOGÍA, 6ª Edición. H Curtis, N Sue Barnes. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. 2000. 1496 p.
[4] VIDA, La Ciencia de la Biología, 6ª Edición. WK Purves, D Sadava, GH Orinas y HC Séller. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. 2003. 1133 p.
XI - Resumen de Objetivos
OBJETIVOS GENERALES:

-Comprender que el conjunto de formas biológicas visibles descansa sobre una marcada uniformidad: todos los sistemas biológicos se componen de los mismos tipos de moléculas y emplean principios de organización similares en el nivel celular.
-Desarrollar destrezas y habilidades tanto motoras como intelectuales de observación e interpretación de manera de construir sólidas estructuras cognitivas, mediante la aplicación de los contenidos teóricos al desarrollo de actividades de laboratorio.
- Percibir como los investigadores actuales emplean conceptos y técnicas experimentales provenientes de la biología celular, la genética, la biología molecular y la bioquímica para estudiar como las células se desarrollan, funcionan y se comunican.
-Sentir la necesidad de continuar de manera autónoma y responsable sus procesos de aprendizaje.

OBJETIVOS ESPECIFICOS
-Comprender e interpretar las complejas interacciones macromoleculares que definen a las células procariotas y eucariotas.
-Analizar la composición química de la célula y las estructuras moleculares de las principales biomoléculas.
- Adquirir, manejar e integrar el conocimiento de las estructuras y los procesos fisiológicos de la célula.
-Comprender los mecanismos de transporte intracelular.
- Analizar las diferenciaciones celulares como bases morfológicas y funcionales de la diversidad biológica.
- Conocer la organización y naturaleza del material hereditario y relacionarlo con la conservación y transmisión de la información.
- Reconocer la importancia biológica de la división celular y como la regulación del ciclo celular es decisiva para el desarrollo normal de los organismos.
- Comprender que las señales químicas y eléctricas son la base de la comunicación en la neurobiología
XII - Resumen del Programa
Unidad Temática I:
- Desarrollo histórico de la disciplina.

Unidad Temática II:
- Desde la célula procariota a la eucariota.
- Estructura y función de las biomoléculas.

Unidad Temática III:
- Biomembranas.
- Movilidad y forma de la célula: microfilamentos, microtúbulos
y filamentos intermedios.

Unidad Temática IV:
- Organelas de la célula eucariota.
- Retículo endoplásmico. Aparato de Golgi
- Lisosomas. Peroxisomas
- Mitocondrias.Cloroplastos

Unidad Temática V:
- Núcleo celular interfásico. Estructura molecular de genes y
cromosomas
- Replicación. Reparación del ADN.
- Transcripción. Regulación. Transporte nuclear.
- Traducción. Pasos de la síntesis de proteínas.

Unidad Temática VI:
- Generalidades del ciclo celular. Control
- Mitosis. Fases. Mecanismos moleculares que regulan los
fenómenos mitóticos.
- Meiosis. Fases. Importancia biológica.

Unidad Temática VII:
- Células. Nerviosas. Estructura y función
Sinapsis. Potencial de acción. Transmisión del impulso
XIII - Imprevistos
Auxiliar de Práctico Agreg. Ad- Honorem 10 Hs Alumna Romina Lucero López