Bcm-silabo-19-i Usmp.doc

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS BÁSICAS FILIAL NORTE

BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR

SÍLABO PRIMER AÑO SEMESTRE ACADÉMICO 2019 – I

CHICLAYO – PERÚ

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ASIGNATURA DE BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR DATOS GENERALES 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

Departamento Académico Semestre Académico Código de la asignatura Año Créditos Horas semanales totales Horas de Teoría Horas de Seminario Horas de Práctica 1.7 Requisito(s) 1.8 Docentes

: Ciencias Básicas : 2019-I : 101117 : Primero : 05 : 06 02 02 02 : Ninguno Biól. Loayza Estrada Carolina Susana, Mg. (Responsable de asignatura) Biól. Mercado Martinez Pedro Estuardo (Asesor de asignatura) Biól. Morales Ramos Jorge Guillermo Biól. Siaden Ortega Max Roger. Méd. Vicente Meléndez Jorge. Méd. Gordillo Carbonel, Johnny. Ing. Quím. Quiñones Chapoñan Liliana Biól. Quiñones Esquerre Jesús Oswaldo (Coordinador de prácticas) Biól. Chávez Pasco Gaudhy Sujhey Biól. Yaipen Gonzales Hector

SUMILLA La Biología Celular y Molecular es una disciplina científica en pleno desarrollo y la asignatura, que se desarrolla en el segundo semestre académico del primer año de estudios, busca brindar información actualizada, integral y organizada de la estructura y composición química de la Célula. Las células constituyen las unidades estructurales y funcionales básicas de los organismos, donde se realizan las reacciones vitales para dar origen a la vida. Se busca que el alumno alcance un buen nivel de comprensión de la integración, interdependencia de las biomoléculas, compartamentalización celular y funcionamiento de las organelas celulares. La asignatura, es de naturaleza teórico-práctica y está dividida en cuatro unidades temáticas:  Biología general. Origen de la Vida. La célula. Biomoléculas.  Biología celular. Membrana Biológica. Organelas celulares Procesos celulares  Interacciones celulares. Comunicación celular.  Biología molecular. Ácidos Nucleicos. Flujo de la información genética. Aplicaciones.

COMPETENCIAS Y SUS COMPONENTES COMPRENDIDOS EN LA ASIGNATURA 3.1 Competencias Genéricas: 2

1. El alumno comprende que los organismos vivos son resultantes organizados de reacciones moleculares y bioquímicas, que deben conservarse organizadamente para asegurar un buen estado de salud, como está estipulado por las organizaciones mundiales de salud, especialmente la OMS. 2. Conoce las variables externas, internas, físicas y químicas que contribuyen a mantener la homeostasis celular y distingue las que la alteran, según parámetros referentes de los textos base de la asignatura. 3. Aplica los conocimientos adquiridos para mejorar la calidad de vida proyectándose como agente ecológico, según los procedimientos descritos en la guía de prácticas de la asignatura. 4. Adquiere hábitos de autoaprendizaje a través de la discusión de seminarios e investigaciones referidas a problemas de salud, de acuerdo a lo prescrito en la guía de seminarios y a lo discutido y criticado en las lecturas desarrolladas en los seminarios en base a artículos publicados en revistas especializadas. Específicas: 1. Conoce y comprende el origen y evolución de la vida asi como diferencia en forma precisa las células procariotas y eucariotas como parte de su cultura y como necesidad para entender la vida y el rol del ser humano en el universo como es expuesto en la bibliografía de la asignatura. 2. Comprende la función de las biomoléculas en la estructura celular, relacionándolas a una salud adecuada, según los patrones diseñados por los organismos mundiales de salud. 3. Usa apropiadamente el Microscopio, equipos e instrumentos de laboratorios como está descrito en las guías de laboratorio de la asignatura. 4. Comprende el rol de la organelas y los procesos de división celular en el desarrollo de enfermedades genéticas según los patrones de los organismos de salud. 5. Conoce las técnicas moleculares para el estudio del genoma y analiza el rol de la Biología Molecular en el campo de la Medicina moderna, conociendo sus grados de aplicabilidad según las normas de conducta ética de la profesión médica, reglamentados por los comités de ética. 3.2 Componentes  Capacidades 1. Será capaz de comprender el origen de la vida y de entender la necesidad de organización que deben tener los organismos en su ambiente. 2. Será capaz de explicar la estructura y función de los organismos vivos como producto de cambios evolutivos en el tiempo. 3. Será capaz de explicar el funcionamiento de un organismo y su disfunción como producto de la interacción de biomoléculas. 4. Será capaz de distinguir células procariotas de eucariotas. 5. Será capaz de identificar los problemas generados por un mal funcionamiento de la membrana celular. 6. Será capaz de usar el microscopio y los equipos de laboratorio en procedimientos para esclarecer la problemática de los seres vivos. 7. Será capaz de distinguir las diferentes organelas de la célula e identificar las enfermedades generadas por su disfunción. 8. Será capaz de comprender y explicar los mecanismos por los que las células se comunican para integrar sus funciones en un organismo. 9. Será capaz de entender y explicar el rol del núcleo celular en los fenómenos de transferencia de información y en la división celular. 10. Será capaz de usar técnicas de biología molecular para estudiar los diferentes mecanismos por los que la célula maneja su información genética y poder modificarlos con posible utilidad médica.  Contenidos actitudinales 1. El estudiante asumirá una actitud racional y lógica respecto a los fenómenos que explican la vida, su origen y evolución. 2. El estudiante tomará decisiones sobre la manipulación de material biológico en concordancia con las normas de prevención de la vida y protección del ambiente. 3. Asumirá una actitud racional y de comprensión frente a la muerte celular tisular y de organismos, entendiéndola como un mecanismo de continuidad para la vida, desarrollando la solvencia profesional para explicar estos fenómenos como naturales. 4. El estudiante manejará los especímenes y el material biológico con respeto a las normas éticas y morales, prevaleciendo siempre los principios de honestidad para con la sociedad. 3

PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS

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UNIDAD I

BIOLOGIA GENERAL. ORIGEN DE LA VIDA. LA CÉLULA. BIOMOLÉCULAS CAPACIDAD: Será capaz de comprender el origen de la vida y de entender la necesidad de organización que deben tener los organismos en su ambiente, de explicar la estructura y función de los organismos vivos como producto de cambios evolutivos en el tiempo, de explicar el funcionamiento de un organismo y su disfunción como producto de la interacción de biomoléculas, de distinguir células procariotas de eucariotas, r, de usar el microscopio y los equipos de laboratorio en procedimientos para esclarecer la problemática de los seres vivos . HO SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE RAS Origen de la Vida, Teorías. Evolución de Se informará y discutirá sobre las teorías del origen de la vida y Conferencia (J.MORALES) 2 la célula. Evolución Biológica. (Curtis, de la evolución como mecanismos para el establecimiento y Seminario: Introducción 2 1 caps. 17, 18, 22 y 23) perduración de la vida en el universo. (01 Práctica: Normas para el desarrollo de las prácticas. 2 MARZO) Bioseguridad Investigación y lectura adicional 2 Célula, tipos y estructura. Organización Aprenderá y podrá opinar sobre la necesidad de organización Conferencia (P.MERCADO) 2 celular. Compartamentalización Seres que presenta la célula y podrá clasificar organismos vivos según Seminario: Introducción y normas. Organización de grupos 2 2 vivos. Tejidos y órganos, niveles de criterios sistemáticos. Aprenderá a manejar adecuadamente el Práctica: Microscopía 2 (08 organización. Clasificación de los microscopio en el laboratorio y como desempeñarse siguiendo Resolución de tareas 1 MRAZO) organismos vivos. (Curtis, caps. 17, 18, todos los principios de bioseguridad Investigación y lectura adicional 2 22 y 23) Trabajo grupal 1 UNIDAD II

BIOLOGIA CELULAR. MEMBRANA CELULAR. ORGANELAS Y PROCESOS CELULARES CAPACIDAD: Será capaz de usar el microscopio y los equipos de laboratorio en procedimientos para esclarecer la problemática de los seres vivos y de distinguir las diferentes organelas de la célula e identificar las enfermedades generadas por su disfunción, y de identificar los problemas de salud generados por un mal funcionamiento de la membrana celular, HOR SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE AS Membrana biológica, composición, Conocerá la composición y estructura de las membranas y Conferencia (P.MERCADO) 2 estructura y función. Transporte, tipos. podrá discutir sobre los diferentes mecanismos de transporte a Seminario: Origen y Evolución de la célula. Fundamentos de la 2 Transporte pasivo, ósmosis, difusión través de las membranas y de lo que puede suceder cuando Biología Molecular 3 simple y facilitada. Transporte activo, este sistema de transporte se afecta. Práctica: Técnicas de coloración. Preparación de muestras 2 (15 bombas. (Lodish, caps 5 y 7) MARZO) Resolución de tareas 1 Investigación y lectura adicional 1 Trabajo grupal 1 4 Conferencia (P.MERCADO) 2

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(22 MARZO)

5 (29 MARZO)

Citoplasma, composición y estructura. Descubrirá que las células tienen un sofisticado sistema de Citoesqueleto, composición organización y organización interna, y asociará a ella la estructura y funciones. (Lodish, caps 19 y 20) funcionamiento de las células. Discutirá sobre el rol de los microorganismos en la vida, podrá teñir diferentes tipos de células mediante métodos selectivos para poder diferenciarlas Organelas bioenergéticas. Mitocondria y cloroplasto, morfología y función. Fotosíntesis. Oxidaciones biológicas. (Alberts, cap14)

Organelas fibrilares, cilios flagelos y centriolos. (Karp, cap9) 6 (05 ABRIL)

Lisosomas, degradación y muerte celular. (Lodish, cap 22. Alberts, cap. 13) 7 (12 ABRIL)

8 (19 ABRIL) 9 (26 ABRIL) 10 (03 MAYO)

Seminario: Composición y organización molecular de la membrana celular Práctica: Observación de células Resolución de tareas Investigación y lectura adicional Trabajo grupal Conocerá como se produce la energía en la célula y los Conferencia (J.MORALES) responsables de esta función. Verificará experimentalmente el Seminario: Microorganismos patógenos y beneficiosos. fenómeno de transporte a través de membranas y discutirá Bacterias, virus y priones sobre sus desórdenes Práctica: Permeabilidad celular Resolución de tareas Investigación y lectura adicional Trabajo grupal Conocerá la estructura de las organelas fibrilares de la célula Conferencia (J.MORALES) para asociar esta estructura a su función de movilidad. Discutirá Seminario: Membrana celular. Factor y grupos sanguíneos. sobre aspectos patológicos que están en relación con la Diabetes tipos 1 y 2 membrana biológica. Usando el microscopio y aplicando las Práctica: Ciclosis. Cilios y flagelos, mitocondrias, vacuolas y técnicas de coloración aprendidas discriminará diferentes tipos cloroplastos de células y las describirá Resolución de tareas Investigación y lectura adicional Trabajo grupal Conocerá los organelos responsables de la degradación y la Conferencia (C. LOAYZA) Seminario: Citoesqueleto, matriz extracelular y contactos muerte celular así como discutirá racional, ética y celulares. Bases moleculares de la contracción muscular coherentemente sobre la muerte como un proceso Práctica: Actividad enzimática indispensable para entender la continuidad y variabilidad. Resolución de tareas Investigación y lectura adicional Trabajo grupal

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VIERNES SANTO (FERIADO) 1° EVALUACIÓN CONTINUA: 19 al 25 de Abril SEMANA DE EVALUACIONES PARCIALES: 26 DE ABRIL AL 02 DE MAYO Tráfico vesicular. Importación y exportación de moléculas. Rol del retículo

Discutirá sobre la importancia de la comunicación celular para entender la integridad y funcionalidad de los tejidos. Observará la estructura y la funcionalidad de las estructuras responsables

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Conferencia (M.SIADEN) Seminario: ADN mitocondrial, aplicaciones en medicina forense. Mitocondriopatías

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endoplasmático y del aparato de Golgi (Lodish, cap 22. Alberts, cap. 13)

11 (10 MAYO)

Núcleo. Nucleolo. Composición y función. Estructura y composición de la cromatina. Heterocromatina y eucromatina. Cromatina sexual. Ciclo celular. (Lodish, caps 21 y 22)

Práctica: Fermentación Resolución de tareas Investigación y lectura adicional del movimiento en las células. Entenderá y debatirá sobre los fenómenos de movimiento de sustancias, y estructuras al Trabajo grupal interior de la célula como procesos determinantes del Comenzará a entender los mecanismos de almacenamiento de Conferencia (C. LOAYZA) la información celular en moléculas y reconocerá las estructuras Seminario: Muerte celular: Apoptosis y necrosis y formas usadas para este fin. Discutirá en un modelo de Práctica: Fecundación enfermedad como algunos desórdenes pueden ser heredados y Resolución de tareas trasmitidos. Verificará microscópicamente las fases de la Investigación y lectura adicional división celular como mecanismo de transferencia de Trabajo grupal información

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UNIDAD III

INTERACCIONES CELULARES. COMUNICACIÓN CELULAR CAPACIDAD: Será capaz de usar el microscopio y los equipos de laboratorio en procedimientos para esclarecer la problemática de los seres vivos y de entender y explicar la necesidad que tienen las células de comunicarse como mecanismo de integración en tejidos, órganos, sistemas y organismo, HOR SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE AS Comunicación celular. Señalización por Conocerá los mecanismos que emplean las células para Conferencia (M.SIADEN) 2 moléculas. Receptores, estructura, tipos e comunicarse a distancia mediante moléculas especializadas. Seminario: Desórdenes en receptores celulares. 2 interacción. Transducción de señales, Verificará como se puede estudiar la célula mediante técnicas Hipercolesterolemia familiar 12 primeros y segundos mensajeros. (Lodish, especiales de manipulación molecular Práctica: Mitosis y meiosis 2 (17 caps 6, 13 y 14) Resolución de tareas 1 MAYO) Investigación y lectura adicional 2 Trabajo grupal 1 SEGUNDO EXAMEN PARCIAL 1 Comunicación celular. Contactos físicos. Conocerá los mecanismos y las moléculas que usan las células Conferencia (C.LOAYZA) 2 Uniones intercelulares y con la matriz para ponerse en contacto, y reflexionará sobre estos Seminario: Cáncer. Oncogenes y protooncogenes 2 13 extracelular. Desmosomas, uniones de mecanismos como indispensables para la formación de Práctica: Extracción de DNA. Electroforesis 2 (24 hendidura y uniones estrechas. (Lodish, estructuras especializadas. Discutirá sobre la importancia del Resolución de tareas 1 MAYO) caps 6, 13 y 14) control celular para evitar el cancer. Verificará Investigación y lectura adicional 2 microscópicamente el proceso de mitosis y el de meiosis Trabajo grupal 1 UNIDAD IV BIOLOGIA MOLECULAR. ÁCIDOS NUCLEICOS. FLUJO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA. APLICADACIONES

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CAPACIDAD: Será capaz de entender y explicar el rol del núcleo celular en los fenómenos de transferencia de información y en la división celular, así como de usar técnicas de biología molecular para estudiar los diferentes mecanismos por los que la célula maneja su información genética y poder modificarlos con posible utilidad médica . HOR SEMANA CONTENIDOS CONCEPTUALES CONTENIDOS PROCEDIMENTALES ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE AS ADN como material genético. Flujo de la Conocerá al detalle el inicio del proceso de expresión de la Conferencia (C.LOAYZA) 2 información genética. Replicación. información genética, dilucidando con claridad las funciones del Seminario: Expresión génica en procariotes y en eucariotes. 2 Reparación. Cromosomas. Ultrestructura. DNA y del RNA. Conocerá y discutirá sobre los sistemas que Regulación 14 ARN, tipos, estructura y función. tienen los organismos vivos para expresar su información Práctica: Código genético y traducción de proteínas 2 (31 genética MAYO) Transcripción. (Alberts, cap. 6) Resolución de tareas 1 Investigación y lectura adicional 1 Trabajo grupal 1 Código genético. Traducción. Mutaciones, Conocerá al detalle el final del proceso de expresión de la Conferencia (M.SIADEN) 2 Genética. Expresión génica en información genética, Entenderá como las mutaciones son los Seminario: Terapia génica. Células madre 2 Procariotes. Operones, Lac y Trp. mecanismos que generan la diversidad y permiten la evolución Práctica: Estudio de rasgos genéticos en el hombre 2 Expresión génica en eucariotes. de los seres vivos. Conocerá los mecanismos que tiene la 15 Resolución de tareas 1 Regulación. (Alberts, caps.6 y 9) célula para regular la expresión génica. Discutirá sobre la (07 Investigación y lectura adicional 2 diversidad en la expresión de la información genética en los JUNIO) seres vivos y sobre el uso de técnicas genéticas para el Trabajo grupal 1 tratamiento de ciertas enfermedades 2° EVALUACIÓN CONTINUA: 07 al 13 de Junio EXAMEN FINAL: 14 AL 20 DE JUNIO 16

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ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Se realizarán clases teóricas bajo la modalidad de conferencias, una semanal con duración de dos horas académicas, a cargo de profesores de la asignatura especialistas en el tema, los conocimientos recibidos en estas conferencias deberán ser ampliadas con investigaciones y lecturas adicionales en bibliografía especializada y confiable. Semanalmente se desarrollarán seminarios para discutir tópicos seleccionados previamente, relacionados con el tema de la semana, y sobre los cuales se entregará bibliografía previa. Este seminario deberá ser desarrollado por los alumnos grupalmente bajo la supervisión del profesor, y consistirá en una exposición del tema en 30 minutos y una discusión de 60 minutos, el grupo expositor deberá preparar una monografía, el que será evaluado por el docente, habrán evaluaciones cortas al comenzar, la preparación del tema necesitará de un trabajo grupal previo, en horario no lectivo. Habrá una sesión semanal de dos horas académicas dedicadas a desarrollar prácticas de laboratorio para hacer algún experimento que permita evidenciar, descubrir o manejar técnicas o procedimientos relativos al tema tratado en la semana, se desarrollará en forma grupal, habrán evaluaciones cortas previas a la práctica, se entregará un informe de los resultados obtenidos en la práctica el que será evaluado por el docente, además el desempeño durante la práctica así como el cumplimiento y la puntualidad. Habrán sesiones semanales de tutoría a cargo de profesores designados para este efecto, actividades que servirán para asesorar a los alumnos en tópicos puntuales en los que el alumno quiera alguna revisión o ampliación de conocimientos, así como para proporcionar asesoría en la búsqueda bibliográfica para una mejor preparación del estudiante. El record de inasistencias será estrictamente controlado según lo estipulado en el reglamento correspondiente Se consideran 08 grupos de práctica con tres mesas de trabajo cada uno, cada mesa a cargo de un profesor que rotará con los otros dos profesores del grupo a lo largo del ciclo. RECURSOS DIDÁCTICOS Se usarán equipos multimedia. Laboratorios de práctica debidamente implementados con los equipos necesarios y los reactivos apropiados para las sesiones de laboratorio. Se usarán guías de práctica, de seminario y lecturas seleccionadas que estarán a disposición de los estudiantes antes del inicio del semestre académico EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE La evaluación se realizará según lo estipulado en el reglamento de evaluación para el año 2019. FUENTES DE INFORMACIÓN. 8.1 Bibliográficas 1. Cooper, G y Hausman, R. “La Célula”. 2010. 5ªEdición. Ed. MARBAN. España. 2. Solomon, E.; Berg, L. y Martin, D. “Biologia”. 2010 Ed. McGraw-Hill - Interamericana. México. 3. Karp, G. “Biología Celular y Molecular, Conceptos y Experimentos”. 2009. Ed. McGraw-Hill Interamericana. México. 4. Audesirk, T. y Audesirk, G. “Biología. La Vida em La Tierra”. 2005. Ed. Prentice Hall – Addison Wesley – Longman – Pearson. México. 5. Ross, M.; Kaye, G. y Pawlina, W. “Histología, Texto y Atlas Color conBiología Celular y Molecular”. 2005. Ed. Médica Panamericana. Argentina. 9

6. Campbell, N. y Reece, J. “Biología”. 2007. Ed. Médica Panamericana. España. 7. Darnell, J.; Lodish, H. y Baltimore, D. “Biología Celular y Molecular”. 2006. Ed. Omega S. A. España. 8. Becker, W.; Kleinsmith, L. y Hardin, J. “El Mundo de La Célula”. 2007. Ed. Pearson – Addison – Wesley. España. 9. Alberts, J. Jhonson,; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K. and Walter “Biología Molecular de La Célula”. 2010. 5ªEdición. Ed. Omega 10. Strachan, T. y Read, A. “Genética Humana”. 2006. Ed. McGraw-Hill. México. 11. Watson, J.; Baker, T.; Bell, S.; Gann, A.; Levine, M. y Losick, R. “Biología Molecular Del Gen”. 2006. Ed. Médica Panamericana. España. 12. Wilson, J.; Hunt, T. “Biología Molecular de La Célula – Libro de problemas”. 2010. 5ª Edición. Ed. OMEGA. 13. Overmire. “Biología” 2010. Ed. Limusa. 14. Estrada, N.; Muaulini, L.; Montenegro, R. y Murialdo, R. “Biología Humana”. 2010. Ed. Brujas. 15. Curtis, H.; Barnes, N.; Schnek, A y Massarini, A. “Biología”. 2008. 7ª Edición. Ed. Médica Panamericana 8.2 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Electrónicas Base de datos de revistas HINARI (http://www.healthinternetwork.net/): acceso a través de la USMP Bases de datos del Centro Nacional de Información Biotecnológica (http://www.ncbi.nih.gov/Entrez/) Nature (www.nature.com) Science (www.science.com) Scientific American (http://www.sciam.com) Molecular Biology of the Cell (http://www.molbiocell.org) Aula Virtual de Biología

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