Biología (plan 1997) 2021-1

Primer Semestre, Biología de Procariontes

Apreciables alumnos, bienvenidos a la facultad de ciencias, serán la primera generación que inicia con cursos en línea, lo cual ofrece varias ventajas que van a ir descubriendo, el curso se divide en dos partes, una teórica y una práctica, para aprobar el curso es necesario obtener una calificación aprobatoria en ambas y cada una representa el 50% de la calificación final.

Teoría de biología de procariontes

Biología de procariontes

Ciclo escolar: Del lunes 21 de septiembre del 2020 al viernes 29 de enero del 2021.

Número de días de clase: 15 días de clase (Terminamos 26 de enero 2021)

Teoría: Dr. Manuel Alberto Castillo Méndez

Horario: Martes 11:00-14:00

Laboratorio: M. en C. María del Jazmín Aguilar Medina

Horario: Viernes 11:00-14:00

OBJETIVOS

1.- Introducir al alumno a la gran diversidad de organismos procariontes, los cuales demuestran esta diversidad en su amplia gama metabólica, plasticidad y diversidad genómica.

2.- Hacer que el alumno reconozca a los organismos procariontes como representantes de los linajes ancestrales y los principales componentes de la biósfera.

3.- El alumno reconocerá los dos principales enfoques de estudio: a) el experimental y b) el teórico y bioinformático, el cual permite reconocer propiedades a partir de las secuencias en las bases de datos de libre acceso.

4.- Que el alumno reconozca el potencial biológico de la diversidad de los procariontes, considerando su metabolismo, genética y evolución.

5.- Introducir al alumno a los principios básicos de la ecología bacteriana, las interacciones que tienen entre sí y con otros grupos biológicos, para comprender su potencial en la solución de problemas actuales, desde una perspectiva ecológica y económica.

Dinámica del curso

• Exposición de los temas por parte del profesor.
• Participación en clase.
• Se ponderarán las siguientes actividades :
• Evaluaciones periódicas.
• Tareas (lecturas).
• Asistencia y participación.
• Presentación de trabajos en conjunto

Evaluaciones

Calificación final (necesario aprobar ambas partes):

50% Teoría

50% Laboratorio

Calificación de Teoría:

45% Exámenes (3 exámenes parciales de 15% c/uno)

45% Tareas y reportes de lectura (9 tareas de 5% c/una. Una por tema)

10% Elaboración de una video capsula a partir de un artículo proporcionado por el profesor)

100% Total

Rubrica de evaluación

A. Presentación del trabajo escrito:

• La redacción y la ortografía
• El orden
• El uso de gráficas y tablas
• La bibliografía revisada
• El contenido

B. Presentación oral:

• El uso del vocabulario
• La voz (volumen, claridad y buena expresión)
• La organización del discurso
• La actitud y proyección del alumno sobre el público
• El material de apoyo
• El contenido

Dinámica del curso en línea

Fase sincrónica: Sesiones en Zoom y Google Meet. Serán sesiones de 60-90 minutos cuya finalidad será presentar los puntos más importantes de cada tema por parte del profesor. También se discutirán artículos y se resolverán dudas de los alumnos.

Fase asincrónica: Usaremos la plataforma Google Classroom. Por este medio el profesor proporcionará a los alumnos artículos, notas de clase, videos, videocápsulas, presentaciones, etc. Los alumnos enviarán sus trabajos y se aplicarán exámenes por este medio.

TEMARIO

0. Presentación del curso. (29 de septiembre)

I. INTRODUCCIÓN A LA MICROBIOLOGÍA (6 de octubre)

a) Visión general de los microorganismos.

b) Historia de la Microbiología.

c) Microbiología moderna: qué estudia y cómo lo estudia.

Tarea 1. Investigación bibliográfica.

II. ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA PROCARIONTE (13 de octubre)

a) Repaso de macromoléculas.

b) Definición de célula procarionte y comparación entre células procariontes y eucariontes.

c) Procesos celulares, estructura y función:

Membrana plasmática y otros sistemas membranosos

Pared celular

Citoplasma y estructuras en el citoplasma

Estructuras de locomoción y adherencia

Organización del material genético

Tarea 2. Tabla con principales diferencias entre bacterias, arqueas y eucariontes

III. GENÉTICA Y TRANSFERENCIA DE GENES EN BACTERIAS (20 de octubre)

a) Replicación

b) Transcripción

c )Traducción

d) Elementos genéticos móviles

e) Intercambio genético: Conjugación, transducción y transformación

f) Consecuencias de la transferencia horizontal bacteriana

Tarea 3. Lectura (ensayo de artículo)

EXAMEN I (27 de octubre)

IV. ORÍGEN DE LA VIDA Y DE LA BIODIVERSIDAD (27 de octubre)

a) La escala de tiempo: origen del universo y de la vida

b) Condiciones de la Tierra primitiva que dieron origen a las primeras formas de metabolismo.

c) Teorías y descubrimientos importantes sobre el origen de la vida.

d) Los procariontes como ancestros de los eucariontes: Teoría endosimbiótica.

Tarea 4. Lectura (ensayo de artículo)

V. METABOLISMO (3 y 10 de noviembre)

a) Mecanismos de obtención de energía:

- ATP, reacciones redox y membranas.

- Fosforilación oxidativa.

b) Diversidad metabólica:

- Fotosíntesis oxigénica y anoxigénica.

- Respiración aerobia y anaeróbica.

- Fermentación. Tipos de fermentación.

- Quimiolitotrofía y Metanogénesis

Tarea 5. Completar tabla sobre diversidad metabólica en procariontes.

VI. SISTEMÁTICA Y BIODIVERSIDAD (17 y 24 de noviembre)

a) Sistemática y Clasificaciones. Fundamentos y principios de filogenias

b) Los Cinco Reinos de Whittaker y los tres dominios de Woese

c) Biodiversidad de procariontes:

Dominio Bacteria: Proteobacterias; Firmicutes, Mollicutes y Actinobacteria; Cyanobacteria; Planctomycetes y Verrucomicrobia; Flavobacteria y Acidobacteria; Chlamydia y Cytophaga; Bacterias verdes de azufre y no del azufre; Spirochaetales; Thermus y Deinococcus; Thermococcales y Thermoplasmatales; Nitrospira y Deferribacter

Dominio Archaea: Crenarchaeota y Euryarchaeota

Tarea 6. Investigación bibliográfica.

EXAMEN II ( 1 de diciembre )

VII. ECOLOGIA MICROBIANA (1 y 8 de diciembre)

a) Papel de los microorganismos en el reciclaje de nutrientes

b) Ciclos Biogeoquímicos: Ciclo del C, N, S y Fe.

c) Estilos de vida e interacciones con otros organismos:

- Bacterias de vida libre

- Mutualismo: Fijadoras de nitrógeno, Fotobiontes en líquenes, Bacterias bioluminiscentes

- Otras interacciones: En intestino de animales (metanógenas).

- Parasitismo: Parásitos de plantas y animales

d) Comunidades bacterianas: Biopelículas y Tapetes

e) Las bacterias como hospederos: bacteriófagos

f) Biología Molecular y Metagenómica como herramienta de la ecología microbiana

Tarea 7. Lectura (ensayo de artículo)

VIII. EVOLUCIÓN MICROBIANA (5 y 12 de enero de 2021)

a) Procesos evolutivos en procariontes:

- Mutaciones

- Sistemas de transferencia horizontal en bacterias

- Vectores: plásmidos, virus y transposones

b) Evolución en bacterias:

- Flujo génico: ¿todo esta en todos lados?

- Aislamiento como receta esencial de la diversificación

c) El problema de la especie en procariontes

Tarea 8. Investigación bibliográfica.

IX. LAS BACTERIAS Y EL HOMBRE (19 y 26 de enero de 2021)

a) Las bacterias en la industria

- Producción de metabolitos

- Producción de biomasa

b) Las bacterias en la biorremediación

- En las aguas residuales

- En los suelos contaminados

c) Las bacterias en la agricultura

- Biofertilizantes: Micorrizas y bacterias que promueven el crecimiento vegetal

- El control biológico de plagas

d) Las bacterias en la salud:

- Organismos patógenos

- Antibióticos y resistencia a antibióticos

Tarea 9: Investigación bibliográfica.

EXAMEN III (26 de enero de 2021)

Envío de videocápsula ( fecha por definir )

Fuentes de consulta

Libros básicos:

Madigan et al., 2015. Brock Biology of microorganisms. 14th edition. Prentice Hall, Inc. NJ. USA (otras ediciones también sirven).

Kruif, P. Cazadores de microbios (muchas ediciones y muy barato).

Otros:

Krebs et al. 2017.Lewins Genes XII. Jones & Bartlett Publ Inc (hay muchas ediciones unas más bonitas y nuevas pero la información es parecida en todas).

Madsen, E.L. 2015. Environmental Microbiology: From Genomes to Biogeochemistry. Second ed. Wiley-Blackwell.

Pepper, I.L., et al. 2014. Environmental Microbiology. Cambridge University Press; 3 ed.

Black, J. G. (2008) Microbiology: Principles and explorations. 7th edition. Hoboken, New Jersey: J. Wiley, 422p.

Serie de libros "la ciencia para todos", número 227: Los microbios, amigos o enemigos.

Revista de difusión científica de la UNAM: Cómo ves

Revistas científicas de alto impacto:

http://www.pnas.org

http://www.nature.com/

http://www.sciencemag.org

http://www.cell.com

Laboratorio de biología de procariontes

• Criterios de evaluación Laboratorio:

Bitácora digital de prácticas 30%, Tareas en plataforma 30%, Exámenes en plataforma 20%, Trabajo final en equipo 20%.

• Dinámica del curso en línea:

​Para la parte práctica se ha desarrollado un curso en la plataforma moodle https://moodle.fciencias.unam.mx/cursos/course/view.php?id=1632, en dónde todos los alumnos serán dados de alta.

Es muy importante que estén pendientes de los correos con los que se registraron en la facultad pues será en dónde recibirán las notificaciones correspondientes con los enlaces y claves para las sesiones de zoom.

Cada semana tendremos una sesión síncrona que iniciará a las 11 todos los viernes por al menos una hora, en esta sesión revisaremos aspectos relevantes del temario que está organizado de forma semanal con PRÁCTICAS y se harán recomendaciones sobre las actividades que cada uno deberá realizar de forma individual y asíncrona para lograr los objetivos del curso.

• Recursos didácticos a utilizar en el curso:

​ Durante el curso se utilizará la plataforma de moodle con todos los recursos digitales como; libros, videos, presentaciones y grabaciones de las sesiones de videoconferencia que se realizarán en ZOOM por lo que se sugiere descargar la aplicación en sus dispositivos, la sesión estará disponible junto con la presentación correspondiente en la plataforma para su consulta un día después.

El curso inicia el martes 29 de septiembre para la explicación con mayor detalle a través de zoom ingresar al siguiente enlace https://cuaed-unam.zoom.us/j/94487439352, para las sesiones posteriores de laboratorio se usará el siguiente https://cuaed-unam.zoom.us/meeting/register/tJUkf-upqDsqGdzThhH5zpTqRa2aPI-shV4i y la contraseña se les hará llegar a través de su correo electrónico.

• El temario de prácticas: