Biología. SEXTO AÑO
OBJETIVOS
Que el alumno logre:
- Integrar los conocimientos sobre las Cs.Naturales adquiridos en los estudios de años anteriores.
- Capacitarse cognoscitivamente para el desarrollo de estudios superiores en el área de las Cs.Biológicas.
- Ejercitarse en el uso de la investigación práctica y el método científico, como mecanismo de estudio de los
temas biológicos.
TEMARIO
Colegio Nacional de Buenos Aires
Departamento de Biología
Materia: BIOLOGÍA
– Sexto año.
Año lectivo: 2011
PROGRAMA
UNIDAD I: Organización de
- La biología como ciencia
- Niveles de organización en biología. Características de los seres vivos. Sistemática de los seres vivos. Reinos. Dominios. La diversidad biológica como resultado del proceso evolutivo.
- Teoría celular.
- Virus: concepto, ciclos y transducción. Conceptos de Viroides y Priones.
- Organización general de las células. Organización general de las células procariotas y células eucariotas. Compartamentalización.
- Microscopio óptico. Conceptos de límite de resolución y aumento. Distintos tipos de microscopio y sus aplicaciones. Microscopio electrónico. Unidades de longitud y equivalencias.
UNIDAD II: Composición química de los seres vivos
a) Conceptos de compuestos inorgánicos: iones, uniones, agua, ácidos y bases (pH), etc.
b) Compuestos Orgánicos - Macromoléculas: Hidratos de Carbono, Lípidos, Ácidos nucleicos y Proteínas.
- Hidratos de Carbono (azúcares): monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.
Glucoproteínas.
- Lípidos: Ácidos grasos, triglicéridos, fosfolípidos y colesterol.
- Ácidos nucleicos: bases nitrogenadas, nucleósidos, nucleótidos. Polinucleótidos. Ácido desoxirribonucleico: composición química y características estructurales: modelo de Watson y Crick.
Ácido ribonucleico: composición química y diferentes tipos.
Funciones de los nucleótidos: ATP, GTP, NAD y FAD
- Proteínas: aminoácidos y unión peptídica. Estructura primaria, secundaria, terciaria, cuaternaria de las proteínas. Proteínas estructurales y enzimáticas.
UNIDAD III: Bioenergética y enzimas
a) Transformaciones de la energía: Termodinámica de los organismos vivos. Energía libre. Reacciones exergónicas y endergónicas aplicadas a la síntesis e hidrólisis del ATP.
b) Enzimas: Características. Mecanismos de regulación.
- Cofactores.
- Factores que afectan la cinética enzimática: Temperatura; pH; Concentración de sustratos y cofactores; Interacción con los activadores e inhibidores (Inhibición irreversible y Modulación reversible). Enzimas Alostéricas
- Interconversión de formas enzimáticas
- Introducción al control genético y hormonal de las enzimas.
- Tipo de enzimas
UNIDAD IV: Estructura y función de las membranas biológicas.
- Organización molecular de las membranas: composición química y estructura. Modelos moleculares de la membrana celular: el modelo del mosaico fluido de Singer.
Composición de las membranas; relaciones con las características, propiedades y funciones de la membrana celular. Fluidez, polaridad, dominios.
- Movimiento de sustancias a través de la membrana: Permeabilidad: activa y pasiva.
- Concepto y manejo de ionóforos en membranas artificiales.
- Aspectos dinámicos de la membrana: pinocitosis, fagocitosis y exocitosis.
- La superficie celular y los fenómenos de interrelación celular: reconocimiento celular, los receptores celulares, comunicación intercelular, funciones enzimáticas de la superficie celular.
- Actividad de las membranas, en diversas unidades fisiológicas: Fisiología del impulso nervioso. Fisiología de la unidad muscular. Fisiología en la absorción de nutrientes en las células intestinales. Fisiología del estoma en hoja. Fisiología del nefrón
UNIDAD V: Organización del citoplasma.
Citosol Citoesqueleto y motilidad
celular
- Citosol: Componentes y funciones. Ribosomas. Chaperonas y Proteasomas.
- Citoesqueleto: Componentes. Microtúbulos; Cilios y flagelos; Filamentos intermedios; Microfilamentos.
Participación del citoesqueleto en distintos procesos celulares.
UNIDAD VI: Sistema de endomembranas. Lisosomas -
Peroxisomas.
- Componentes: Retículo endoplásmico. Aparato de Golgi. Endosomas. Lisosoma primario y secundario. (vacuola digestiva, vacuola autofágica y cuerpo residual)
Vesículas de transporte. Formación, traslación y destino de las vesículas de transporte.
Retículo endoplásmico: Procesos biosintéticos asociados a membranas.
Distribución intracelular de proteínas desde el retículo endoplásmico.
Aparato de Golgi. Ciclo Secretor. Exocitosis.
- Peroxisomas y glioxisomas.
UNIDAD VII: Interacciones
entre las células y el medio.
- Comunicación intracelular y extracelulares. Espacio extracelular. Matriz extracelular. Relaciones célula - célula y célula matriz. Paredes celulares. Comunicaciones entre las células y su ambiente. Características del sistema. Receptores citosólicos y localizados en la membrana plasmática. Proteínas G. Propagación de señales intracelulares.
- Importancia de los sistemas de señalización para conservar el estado de homeostasis.
Señales que conducen a la muerte celular. Apostosis
- Respuesta inmune. Vacuna. Suero
UNIDAD VIII: Procesos respiratorios. Anaeróbico y
Aeróbico. Mitocondrias.
- Mitocondrias: Características morfológicas,
tamaño, orientación, distribución y número. Estructura: membranas externas e
internas, matriz mitocondrial: características y funciones. Biogénesis
mitocondrial: ADN mitocondrial, su posible origen procariótico.
- Glucólisis aeróbica y acoplamiento mitocondrial. Ciclo de Krebs,
fosforilación oxidativa y cadena respiratoria. Fermentación.
- Reguladores enzimáticos en los procesos respiratorios.
-
UNIDAD IX: Proceso
fotosintético. Cloroplastos.
- Concepto de la energía lumínica. Pigmentos fotosintéticos. Fotosistemas
- Cloroplastos: Características morfológicas, tamaño, distribución y número. Estructura: membrana externa, tilacoides, estroma. Aspectos funcionales: etapas dependientes y no dependientes de la luz. Biogénesis de los cloroplastos: ADN, su posible origen procariótico.
- Fosforilación fotosintética. Etapa clara: Fosforilación cíclica y no cíclica. Fotólisis del agua. Etapa oscura: Ciclo de Calvin. Fotorrespiración. Plantas crasas. Plantas de C3 y C4.
- Importancia biológica de la fotosíntesis.
UNIDAD X: Naturaleza molecular del gen y del genoma.
- El dogma central de la biología molecular.
- Estructura y organización del genoma. Estabilidad del genoma. Flujo de información a través de la célula.
- Transcripción: características generales y procesamientos de los distintos tipos de ARN. Procesamiento del ARN mensajero: secuencias intercaladas. Procesamiento del ARN ribosomal: organizador nucleolar, genes determinantes del ARN, papel del nucléolo. Procesamiento del ARN de transferencia.
- Ribosomas: composición química, estructura y biogénesis.
- El código genético: concepto de codón y anticodón, universalidad del código genético. Efectos de las mutaciones sobre la síntesis proteica.
UNIDAD XI: Fujo de información
genética. La síntesis protéica
- Elementos celulares involucrados: diferentes ARN, ribosomas, enzimas.
- El ARNt y su papel en la traducción: fidelidad en la síntesis, los ARNt.
- Etapas de la síntesis proteica: iniciación, elongación y terminación. Factores intervinientes y requerimientos energéticos.
- Correlatos espaciales de la síntesis: proteínas de exportación, intracelulares y de membrana. Hipótesis del péptido señal.
- Regulación de la expresión génica en procariontes: operones
- Regulación de la expresión génica en eucariontes: inhibición génica y diferenciación celular, maduración del ARNm y otros controles post-transcripcionales.
- Síntesis de distintos tipos de proteínas. Translocación cotraduccional: proteínas de membrana, secreción y lisosomas. Translocación post-traduccional. Modificaciones post-traduccionales
- Chaperonas y chaperoninas
- Proteosomas
UNIDAD XII: Biotecnología e Ingeniería genética
- Bioética. Genoma humano-Banco genético. Biotecnología. Ingeniería genética.
- Clonación de ADN. Sintetizador de oligonucleótidos. PCR
- Secuenciación de ADN. Concepto de ADNc. Método de la transcriptasa inversa.
- Expresión de proteínas por el
método de
- Vectores de clonación y expresión, transformación y transfección. Células hospedadoras procariontes y eucariontes
- Hibridación de ADN. Sondas. Southern, Northern y Western blotting. Hibridación in situ. Mapas de restricción. RFLP. Chips de ADN
- Concepto y tipos de bibliotecas génicas.
- Técnicas de diagnóstico médico. Uso de técnicas y productos de la ingeniería genética en el diagnóstico, tratamiento y prevención de enfermedades con las técnicas de ingeniería genética. Terapia génica. Farmacogenética y farmacogenómica. Biosensores
- Transgénicos animales y vegetales. Clonación de animales y vegetales
- Biorremediación
UNIDAD XIII: El núcleo interfásico y el ciclo celular
-Núcleo interfásico: La envoltura nuclear: membrana nuclear, poros y complejo del poro. Contenido nuclear: la cromatina. Composición química y organización estructural: nucleosomas, fibra fina y fibra gruesa. Los cromosomas: características estructurales. Eu y heterocromatina: significación funcional. Nucleolo: ultraestructura, porciones granular y fibrilar.
- Ciclo celular: Períodos del ciclo celular y eventos moleculares más importantes.
- Duplicación del ADN: Características de la duplicación del ADN (semiconservadora, bidireccional discontinua y asincrónica). Enzimas participantes. Enzimas que intervienen en la duplicación y papel del ARN.
- Transposones.
UNIDAD XIV: División celular.
- Ciclo celular. Control.
- Mitosis. Segmentación en células animales y vegetales.
- Meiosis y recombinación génica. La meiosis y la gametogénesis. La meiosis como fuente de variabilidad génica.
- Genes, locus, alelos. Genes dominantes y recesivos: organismos homo y heterocigotas para un determinado carácter. Genotipo y fenotipo.
- Las leyes de Mendel: ley de la segregación y ley de la distribución. Relación entre los eventos que ocurren durante la meiosis y la fecundación con las leyes de Mendel.
- Ligamiento y recombinación.
- Mutaciones. Aberraciones cromosómicas: alteraciones en el número y en la estructura cromosómica.
UNIDAD XV: Origen de la vida
- Modelos actuales y Teorías.
- Generación Espontánea. Panspermia, Oparín- Haldane. Experiencia de Miller. Aportes de Pasteur.
UNIDAD XVI: Microevolución y macroevolución
- Teorías evolutivas: Lamarck. Darwin. Selección Natural.
- Teoría Sintética de
- Mecanismos de la evolución. Especiación .Evidencias a nivel molecular.
- Evolución de las poblaciones. Equilibrio de Hardy-Weinberg.
- Estructura génica.
- Gradualismo vs. Equilibrios punteados.
- Macroevolución. Paleontología. Biología evolutiva del desarrollo. Genómica comparativa
CONTENIDOS
La selección de los contenidos para el desarrollo del temario se adecuará a la metodología del profesor de la cátedra y a los requerimientos de los alumnos.