Biología (plan 1997) 2022-1

Cuarto Semestre, Biología Molecular de la Célula III

Grupo 5154

Profesoras

Teoría: Sara Frias Vázquez sarafrias@iibiomédicas.unam.mx

Laboratorio: Bertha Molina Alvarez bertha_molina@yahoo.com.mx

Semestre: 2022-1

Horario: Teoria Lu 14:30-17:30, Laboratorio Ju 14:30-17:30

Reunión: Teoría: reuniones sincrónicas por Google Meet o zoom Lunes 14:30 hs. Se enviará un link 5 minutos antes de cada clase.

Primera reunión Teoria: Meet https://meet.google.com/jbn-bhhu-hyd

Laboratorio: reuniones sincrónicas por Google Meet los Lunes a las 14:30 hs.

Parte Teórica

(Se realizará de manera sincrónica por medio de Google Meets o Zoom, se enviará link a los alumnos, mediante el email registrado @ciencias.unam.mx)

1. Objetivo del curso

Al finalizar el curso serán capaces de comprender la organización interna de la célula eucarionte y el funcionamiento de los distintos organelos subcelulares, así como la relación de las células con su entorno; además podrán integrar estos conocimientos en relación al funcionamiento global de la célula. Así mismo adquirirán las bases teóricas necesarias para asimilar nueva información en este campo de estudio

Los alumnos revisarán, analizarán y comprenderán la información reciente en los temas indicados en el programa.

Los temas Ciclo celular, División celular y Apoptosis, estarán a cargo de la M. En C. Bertha Molina Alvarez.

2. Evaluación.

La evaluación se llevará a cabo mediante:

a) Participación en clase. Se evaluará la participación en clase mediante la coordinación de discusión de artículos. Los alumnos podrán seleccionar un artículo del que se harán cargo tanto de la presentación, como de la inducción a la discusión por parte de sus compañeros. De acuerdo a la calidad de presentación y discusión, los alumnos coordinadores podrán obtener hasta el 10%, sumatorio a la calificación del examen parcial correspondiente.

Adicionalmente, de manera cualitativa (sin puntaje), se considerará la participación en clase, cuando el alumno aporte comentarios analíticos e ideas nuevas, o colabore para el entendimiento general de un tema o idea.

b) Exámenes de conocimiento (90%); se realizarán tres exámenes parciales, si no se acredita alguno, se podrá reponer en la primera semana del primer período oficial de exámenes finales; en caso de no acreditar dos o mas exámenes parciales, el alumno presentará un examen final y acumulativo de todo el curso, en la segunda semana del período oficial de exámenes finales.

Los exámenes serán temáticos y se realizarán a través de las herramientas disponibles por internet, con un horario estricto.

La asistencia sólo se considerará los días de discusión de artículos.

La calificación final de Teoría contará para el 50% de la calificación de la materia, el otro 50% será el que el alumno obtenga en la clase práctica.

3. Temario

Bloque I. Compartamentalización intracelular.

Se introduce al alumno al conocimiento de los compartimientos celulares y a las funciones que en cada uno de ellos se lleva a cabo.

I.1. Sistemas membranales internos.

I.1.1. Relaciones topológicas entre los organelos en función de su origen evolutivo.

I.1.2. Generalidades del tráfico intracelular de macromoléculas. (Karp 8.1)

I.2. El compartimiento citosólico.

I.3. Retículo endoplásmico

I.3.2. Retículo endoplásmico rugoso (RER). Estructura de RER; (Karp 8.4, 8.5)

biosíntesis de proteínas lisosomales, de exportación y de membrana.

I.3.3. Glicosilación y Control de calidad del plegamiento de proteínas dentro de RER (Karp 8.6)

I.3.4. Desestresamiento de RER ante acumulación de proteínas mal plegadas (Karp 8.7)

I.3.5. Retículo endoplásmico liso (REL). Estructura de REL; Funciones generales (8.3)

I.3.6. Biosíntesis de fosfolípidos en REL.

I.3.7. Participación de RER y REL en el ensamble de membranas y conservación de la asimetría de la bicapa

I.4. Aparato de Golgi (AG).

I.4.1. Estructura del AG; estructura del dictiosoma (Golgi stacks), polaridad de las cisternas del AG. (Karp 8.8, 8.9)

I.4.2. Experimento para demostrar la compartamentalización del AG. (Artículo Rothman)

I.4.3. Glicosilación de proteínas de lisosoma, de exportación y de membrana. (Artículo Rothman)

I.4.4. Formación y dinámica de las cisternas y vesículas del AG. Modelos de maduración de cisternas y transporte por vesículas, experimentos (Artículo Rothman)

I.5. Lisosoma (8.15)

I.5.1. Biosíntesis y estructura del lisosoma

I.5.2. Contenido enzimático del lisosoma

I.5.3. Digestión intracelular: Heterofagia y Autofagia

I.5.4. Funciones de los lisosomas en diferentes organismos (alimentación, defensa, etc)

II. Transporte de vesículas

II.1 En organelos

II.1.1. RER a Golgi y de Golgi a RER (8.10)

II.1.2. Salida de la Red trans-Golgi de proteinas lisosomales y no lisosomales (Karp 8.11)

II.1.3. Fusión dirigida de vesículas (Karp 8.13)

II.2 Movimientos por citosis

II.2.1. Exocitosis

II.2.2. Endocitosis (Karp 8.17)

II.2.3. Endocitosis mediada por receptor (Karp 8.17)

II.2.4. Vía Endocítica (Karp 8.19)

II.2.5. Fagocitosis (Karp 8.20)

EXAMEN 1

III. Citoesqueleto y movimiento celular

III.1. Microtúbulos

III.1.1. Estructura y función de los microtúbulos (Karp 9.1, 9.2, 9.6) )

III.1.2. Microtúbulos y proteínas motoras. Kinesinas y dineínas (Karp 9.3)

III.1.3. Centros organizadores de microtúbulos (centrosomas, cuerpos basales) (Karp 9.5)

III.1.4. Estructura y función de cilios y flagelos (Karp 9.7)

III.2. Microfilamentos

III.2.1. Filamentos intermedios (Karp 9.9)

III.2.2. Actina y miosina (Karp 9.10, 9.11)

III.2.3. Sarcómero y movimiento muscular (9.12)

III.2.4. Deslizamiento celular (Artículo Stossel)

IV. Interacción entre células y su ambiente

IV.1. Matriz extracelular (Karp 7.2 y 7.3)

IV.1.1. Polisacáridos; glicosaminoglicanos

IV.1.2. Proteínas: colágena, fibronectina, elastina, laminina.

IV..2. Interacciones célula-matriz extracelular

IV.2.1. Integrinas (Artículo Integrinas y Salud)

IV.2.2. Adhesiones focales (Karp 7.6)

IV.2.3. Hemidesmosomas (Karp 7.6)

IV.3. Uniones intercelulares.

IV.3.1. Uniones estrechas (Tight junctions) (Karp 7.11)

IV.3.2. Cinturones adherentes y desmosomas (Karp 7.9)

IV.3.3. Uniones tipo Gap (de comunicación) (Karp 7.12)

V. Comunicación intercelular (Capítulo 15, Karp)

V.1. Elementos básicos de la comunicación celular (Karp 15.1, 15.2 y 15.6)

V.1.1. Mensajeros primarios

V.1.2. Receptores

V.1.3. Efectores

V.1.4. Mensajeros secundarios (Karp 15.6)

V.1.4.1. AMPc

V.1.4.2. Fosfatidil Inositoles

V.1.4.3. Fosfolipasa C; diacilglicerol, IP3.

V.2. Comunicación mediada por proteínas G (Artículo de Proteínas G )

V.2.1. Experimento con que se descubrieron las proteínas G.

V.2.2. Papel del GTP y GDP en la comunicación por proteínas G.

V.2.3. Vía estimuladora

V.2.4. Vía Inhibidora

V.2.5. Redes de comunicación; vías divergentes y convergentes entre receptores y proteínas G.

V.3. Fosforilación de Tirosinas de proteína como mecanismo de transducción de señales

(Karp 15.10)

V.3.1. Receptores tipo tirosin-cinasa

V.3.2. Activación de Proteín cinasas

V.3.3. Interacciones protéicas dependientes de fosfotirosina

V.3.4. Activación de vías de señalización

V.3.5. Terminación de la respuesta por internalización de receptores

EXAMEN 2

VI. Núcleo en interfase

VI.1. Envoltura nuclear y transporte núcleo-citoplasma (Karp 12.2)

VI.1.1. Estructura de la envoltura nuclear

VI.1.2. Poro nuclear

VI.1.3. Transporte núcleo-citoplasma

VI.2. Niveles de compactación de la cromatina (Karp 12.3)

VI.2.1. Nucleosoma

VI.2.2. Solenoide o fibra de 30nm

VI.2.3. Dominios de asa, condensinas y cohesinas

VI.3. Heterocromatina (Karp 12.4)

VI.3.1. Heterocromatina constitutiva

VI.3.2. Heterocromatina facultativa, hipótesis de Lyon

VI.3.4. Código de histonas y formación de heterocromatina

VI.4. Cromosomas mitóticos (Karp 12.5)

VI.4.1. Telómeros

VI.4.2. Centrómeros

VI.4.3. Cariotipo humano

VII. Ciclo celular (Karp 14)

VII.1. Fases del ciclo celular ( Karp 14.1, 14.2, 14.5)

VII.2. Regulación del ciclo celular; ciclinas, cinasas MPF

VII.3. Fosforilación-desfosforilación de cdc2 (o CDK1 en humano)

VII.4. Checkpoints, ATM, ATR

VIII. División celular

VIII.1. Mitosis (Karp 14.6 a 14.11)

a) Fases de la mitosis: Profase, Prometafase, Metafase, Anafase y Telofase

b). Citocinesis

VIII.2. Meiosis (Karp 14.12, 14.13, 14.15)

a) Generalidades de la Meiosis, Meiosis 1 y Meiosis 2

b) Profase 1 Meiótica (leptoteno, cigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis)

c) Recombinación

IX. Apoptosis (Karp 15.17)

IX.1. Diferencias entre necrosis y apoptosis

IX.2. Apoptosis extrínseca

IX.3. Apoptosis intrínseca

EXAMEN 3

EXAMEN FINAL

4. Recursos bibliográficos y videos

Libro base: G. Karp, Cell and Molecular Biology. John Wiley 7^th-9^th ed 2020, (la que esté disponible)

Artículos:

Se darán a lo largo del curso

Overview de las células eucariontes (7 min)

https://youtu.be/URUJD5NEXC8

Retículo endoplasmico y aparato de Golgi

Protein sorting and trafficking (2 min)

https://youtu.be/_IbgtXiixKI

Tráfico de proteinas entre RER-Golgi (3.27 min)

https://youtu.be/rvfvRgk0MfA

Ejemplo: COPII Vesicles (https://www.youtube.com/watch?v=ABGlD1vQG3s&t=38s)

Proteinas motor en citoesqueleto

Proteinas motor, dineinas, kinesinas, miosinas (35 minutos) Ron Vale:

Ron Vale, 3: Molecular Motor Proteins: Regulation of Mammalian Dynein (25 min):

____________________________

The inner life of the cell (3 min):

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Nucleosome: (https://www.youtube.com/watch?v=4Z4KwuUfh0A)

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Kinesin (https://www.youtube.com/watch?v=gbycQf1TbM0)

McGraw-Hill Animations

Ejemplo: Muscle Contraction (https://www.youtube.com/watch?v=ousflrOzQHc&t=3s)

Netosis:

https://www.youtube.com/watch?v=hbFQMzm3n80 Dr Zychlinsky

PARTE LABORATORIO

Se realizará de manera sincrónica por medio de Google Meets, se enviará link semanal a los alumnos, mediante el email registrado @ciencias.unam.mx.

El objetivo del laboratorio es que los alumnos comprendan los fundamentos y alcances de las diversas metodologías de laboratorio para el estudio de la estructura y función de las células.

Evaluación.

a) Participación en clase. Los alumnos presentarán un seminario que representará el 10 % de la calificación.

b) Exámenes. Se realizarán 2 exámenes que representarán el 90% de la calificación.

Temario de Laboratorio.

I. Microscopía.

1. Descripción del microscopio.

2. Tipos de Iluminación.

3. Formación de la Imagen.

4. Clasificación de los microscopios.

5. Aplicación de la microscopía

6. Correlación de tamaño, forma y función celular

II. Calibración

1.Descripción y aplicación

2. Ejercicios

III. Análisis celular

1. Determinación de Viabilidad y densidad celular.

2. Sobrevida celular

IV. Separación celular

1. Métodos físicos y químicos

2. Centrifugación

3. Citometría de flujo

V. Identificación celular

1. Inmunohistoquímica

2. Inmunofluorescencia

VI. Cultivo celular

1. Células animales

2. Células vegetales

Bibliografía.

G. Karp, Cell and Molecular Biology. John Wiley 7^th-9^th ed.

Genoveva González. Técnicas de biología celular y molecular. 2006. Ed. AGT

Se utilizarán artículos sobre la aplicación de las diferentes metodologías.

Se utilizarán diversos videos de JoVE y otros medios electrónicos para ilustrar las estrategias de estudio de las células:

Microscope

Flow citometry

Cell Counting

Imnunoprecipitation

MACS Cell Sorting

Centrifugation

Human cell culture