UNIVERSIDAD INTERAMERICANA DE PUERTO RICO RECINTO DE FAJARDO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA PROGRAMA DE BIOLOGÍA PRONTUARIO I. II. TITULO DEL CURSO: Biología Celular y Molecular Código y número : BIOL 4604 Créditos : Tres (3) créditos Requisitos : BIOL 2155 y QUIM 2221 Recomendado : Quim 2222 DESCRIPCION DEL CURSO Estudio de la célula y sus componentes. Se discute la relación entre las estructuras celulares y sus funciones; sus procesos metabólicos y de comunicación celular y el flujo de información molecular. Se discutirán experimentos que han aportado al estudio de la célula. Tres horas de conferencia. III. OBJETIVOS TERMINALES 1. Explicar las interacciones entre los átomos que componen las moléculas y las reacciones entre las moléculas biológicas 2. Inferir la función de organelos celulares o componentes de los mismos a base de su estructura. 3. Predecir los trayectos de transducción de señales activados en la comunicación celular a base del tipo de ligando y el tipo de receptores que contenga la célula. 4. Contrastar los procesos de fijación y de producción de energía en las células. 5. Construir una proteína partiendo del ADN y el ARNm hasta la estructura terciaria o cuaternaria. IV. CONTENIDO TEMÁTICO A. Introducción 1. Bases de la biología celular Capítulo 1 2. Química de la célula Capítulo 2 B. Repaso de moléculas biológicas 1. Carbohidratos Capítulo 3 a. azúcares b. almidones 2. Proteínas Capítulo3 a. Estructura 1) primaria 2) secundaria 3) terciaria 4) cuaternaria b. Enzimas Capítulo 6 1) tipos de amino ácidos 2) propiedades de los amino ácidos 3) estructura de las enzimas (a) sitio activo (b) grupos prostéticos (c) sitios de regulación c. Mecanismo de acción de las enzimas 1) cinética 2) activación del sustrato (a) sustitución nucleofílica (b) sustitución electrofílica 3) pasos en reacciones catalíticas d. Mecanismos de regulación enzimática 1) inhibición irreversible 2) reversible competitivo 3) reversible no-competitivo 4) alostérica 5) modificación covalente 3. Lípidos Capítulo 3 a. estructura b. características 4. Ácidos nucleicos a. estructura b. conformación c. función B. La célula y sus componentes Capítulo 4 1. membranas Capítulo7 a. química b. estructura y función c. transporte 2. uniones entre células y con matriz extracelular Capítulo 17 3. compartimientos intracelulares Capítulo 12 4. citoesqueleto y movimiento Capítulo15 5. biogénesis de organelos y estructuras 6. metabolismo y homeostasis C. Comunicación celular Capítulos 13-14 1. transducción de señales a. señales eléctricas en células nerviosas 1) estructura de la neurona 2) potencial de la membrana 3) excitabilidad eléctrica 4) el potencial de acción 5) transmisión sináptica b. señales a través de membranas y receptores 1) tipos de señales químicas 2) receptores de proteína G 3) receptores de cinasas de proteínas 4) factores de crecimiento como mensajeros 5) sistemas hormonales D. Energía Capítulos 9-11 1. glucólisis y fermentación a. ATP b. formación de piruvato c. respiración anaeróbica 2. respiración aeróbica a. estructura de las mitocondrias b. Ciclo de Acido Tricarboxílico (TCA) c. Transporte de electrones d. bombas de protones 3. fotosíntesis a. estructura de los cloroplastos b. fotosistemas I y II c. Ciclo de Calvin d. Síntesis de carbohidratos 4. integración y regulación metabólica E. Flujo de información en la célula Capítulos18-23 1. Expresión genética a. transcripción y procesamiento b. código genético c. traducción c. regulación de la expresión 2.Ciclo celular a. replicación del ADN b. reparación del ADN c. fases del ciclo celular d. mitosis 1) fases 2) regulación e. meiosis 1) fases 2) recombinación f. cáncer. 3. Avances científicos y bioética a. Técnicas moleculares y aplicaciones 1) Northern Blot 2) Southern Blot 3) Western Blot 4) PCR y RTPCR 5) Hibridización in situ 6) Microarrays 7) Prueba ELISA 8) Transformación y clonación 9) Otros b. Implicaciones éticas V. ACTIVIDADES EDUCATIVAS A. B. C. E. F. G. H. I. J. K. L. Conferencias Solución de problemas genéticos Discusión de lecturas y artículos suplementarios Autoevaluación Trabajo colaborativo Vídeos Taller Bases de datos científicos y estilos bibliográficos. Informes orales y escritos. Pre y post pruebas One minute paper Torbellino de ideas VI. EVALUACION (Sujeta a cambios) A. B. C. D. Tres Exámenes Parciales …………………………….. Examen final …………...……………………………… Resumen y discusión de técnicas, tareas y otros …. Pruebas cortas …………………………………………. Total………………………………. VII. RECURSOS EDUCATIVOS A. Texto 60% 20% 10% 10% 100% Becker, Kleinsmith, Hardin, & Bertoni.( 2011). The World of the Cell, 8th ed. San Francisco, USA: Benjamin Cummings,. ISBN-10: 0321716027 ISBN-13: 978-0321716026 B. Referencias Alberts, B. et.al.,(2007). Molecular Biology of the Cell, 5th ed. USA: Garland Science. ISBN-10: 0815341059 ISBN-13: 978-0815341055 Alberts, B. et.al., 2009, Essential Cell Biology [Hardcover], 3 ed, USA: Garland ISBN-10: 0815341296 | ISBN-13: 978-0815341291 Champ, PC, Harvey, RA, and Ferrier, D, 2007, Lippincotts Ilustrated Review: Biochemistry, 4h Ed. USA:Lippincott, Williams, and Wilkins ISBN-10: 0781769604 ISBN-13: 978-0781769600 ISBN-10 078176964. Cooper, G.M. & Hausman, R.E. 2009. The Cell: A Molecular Approach, 5 ed .Conn., USA: Sinauer Associates.ISBN-10: 087893300X ISBN-13: 9780878933006 Lewin, B. 2009. Genes X. MA, USA: Jones & Bartlett Publishers; 10 edition (December 7, 2009) ISBN-10: 0763766321 ISBN-13: 978-0763766320 Lodish H, Molecular Cell Biology, Gordonsville, VA: W. H. Freeman; 6th edition (June 15, 2007), ISBN-10: 0716776014 ISBN-13: 978-0716776017 McKee, T, McKee JR. 2008. Biochemistry: The Molecular Basis of Life, 4 ed. CO, UK: Oxford University Press, USA. ISBN-10: 0195305752 ISBN-13: 9780195305753 Murray, RK, Robert Murray, Victor Rodwell, David Bender and Kathleen M. Botham et.al., 2009. Harper”s Illustrated Biochemistry, 28th ed. NY,NY: McGrraw-Hill Medical. ISBN-10: 0071625917 ISBN-13: 978-0071625913 Pelley, JW and Goljan, 2010. Rapid Review of Biochemistry, 3 Ed. Philadelphia, Penn:Mosby. ISBN-10: 0323068871 ISBN-13: 978-0323068871 Richards JR (Author), Hawley, RC (Author), 2010, THE HUMAN GENOME, Third Edition: A User's Guide Washington, DC: Academic Press; 3 edition, ISBN-10: 0123334454 ISBN-13: 978-0123334459 Joseph Sambrook, J. Russell DW. 2006, The Condensed Protocols from Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Woodbury, NY: Cold Spring Harbor ISBN-10: 0879697717 ISBN-13: 978-0879697716 Watson, J.D. Baker, T.A. 2007. Molecular Biology of the Gene, 6th Ed. San Francisco, USA: Benjamin-Cummings ISBN-10: 080539592X ISBN-13: 978-0805395921 Weaver, R.F. 2011. Molecular Biology, 5 ed. NY,NY: McGraw-Hill. ISBN-10: 0073525324; ISBN-13: 978-0073525327 C. Otros recursos 1. Internet Introduction to DNA Structure http://bic.arizona.edu/Molecular Graphics/DNA Tutorial.HTM Genetics Transmission http://opbs.okstate.edu/~melch/MG/MGW1?MG12.html Genes and Mutations http://www.ndsu.nodak. Edu/instruct/mcclean/mcclean/plsc431/mutation/index.htm 2. Vídeos: Molecular Miracles, 1995. QR41.2 .S4518 Molecular Biology, c2001. Films for the Humanities & Sciences, QH506 .M64 2001 Proteins, Princeton, N.J.: Films for the Humanities & Sciences, 1994 XX(428036.1) VII. NOTAS ESPECIALES: A. Servicios Auxiliares o Necesidades Especiales Todo estudiante que requiera servicios auxiliares o asistencia especial deberá solicitar los mismos al inicio del curso o tan pronto como adquiera conocimiento de que los necesita, a través del registro correspondiente en el Decanato de Estudiantes. Por ejemplo: Todo estudiante que requiere servicios auxiliares o asistencia especial, deberá solicitar los mismos al inicio del curso o tan pronto adquiera conocimiento de que los necesita, a través del registro correspondiente en la Oficina del Coordinador de Servicios a los Estudiantes con Impedimentos, ubicada en el Decano de Estudiantes. B. Honradez, fraude y plagio (Reglamento General del Estudiante, Capítulo V) La falta de honradez, fraude, plagio y cualquier otro comportamiento inadecuado con relación a la labor académica constituyen infracciones mayores sancionadas por el Reglamento General de Estudiantes. Las infracciones mayores, según dispone el Reglamento General de Estudiantes, pueden tener como consecuencia la suspensión de la Universidad por un tiempo definido mayor de un año o la expulsión permanente de la Universidad, entre otras sanciones. YRG: Revisado 11-11