Biología (plan 1997) 2022-2

Segundo Semestre, Biología Molecular de la Célula I

Biología Molecular de la Célula 1. Grupo 5050. Semestre 2022-2. Parte de teoría

Bienvenidos. En esta materia estudiaremos algunos aspectos de la estructura y función de los aminoácidos, proteínas, DNA y RNA.

Las 4 primeras sesiones (14 feb – 14 marz) se realizarán de manera virtual en la plataforma meet el enlace es:

https://meet.google.com/sbm-mxfg-gzi

Las sesiones presenciales se realizarán a partir del 28 de marzo en el salón 203 (Nuevo Edificio)

Lunes 14:30 a 17:30

Iniciamos el lunes 14 de febrero

Profesor de teoría Héctor Quezada Pablo: hquezada@ciencias.unam.mx

Classroom:

https://classroom.google.com/u/0/c/NDY5MTIyMjEwNjgz

Las sesiones consistirán en tres ciclos de 50 minutos de explicación por parte del profesor y10 minutos de descanso. Durante las clases se espera la participación activa de los alumnos. Frecuentemente se dejarán ejercicios para entregar en la siguiente clase. Algunos ejercicios involucrarán videos o textos en inglés.

Habrá exámenes que deberán ser resueltos durante una sesión presencial y otros que se dejarán para resolver en casa y entregar antes de la siguiente clase.

Evaluación

Exámenes parciales 60%

Tareas y ejercicios 40%

La evaluación de la parte de Teoría representará el 50 % de la calificación final de la materia.

Se realizarán 4 exámenes de acuerdo con la siguiente planeación didáctica:

----------14 de febrero---------

I. INTRODUCCION AL ESTUDIO DE LA CELULA.

I.1. Antecedentes y generalidades

I.1.1. Teoría celular.

I.1.2. Origen y evolución celular. Arquea, eubacteria y eucaria.

I.2. Organización y estructura general de los sistemas biológicos a nivel celular.

I.2.1. Procariontes

I.2.2. Eucariontes

I.2.3. Sistemas virales

II. ANALISIS ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE MACROMOLECULAS INFORMACIONALES

EN LOS SISTEMAS BIOLOGICOS.

II.1. El agua

II.1.1. Propiedades fisicoquímicas de la molécula de agua. Formación de puentes de

hidrógeno.

II.1.2. Interacción del agua con moléculas polares y no polares. Efecto hidrofóbico.

II.1.3. Ionización de las moléculas de agua

II.1.4. Disociación de ácidos y bases.

II.1.5. Conceptos de pH y pI. Amortiguadores.

II.2. La relevancia de los enlaces no covalentes y las interacciones reversibles en la

biología.

----------21 de febrero---------

II.3. La relación estructura función a nivel de las proteínas.

II.3.1. Propiedades fisicoquímicas y clasificación de los aminoácidos.

II.3.2. Estructuras primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.

II.3.3. Métodos de purificación y análisis de proteínas.

II.3.4. Proteínas estructurales: queratinas, colágena.

II.3.5. Proteínas de transporte: mioglobina y hemoglobinas.

II.3.6. Autoensamble y polimerización de proteínas.

----------28 de febrero---------

I.4. Enzimas

II.4.1. Equilibrio químico

II.4.2. Energía libre de activación y mecanismo de catálisis.

II.4.3. Cofactores y coenzimas

II.4.4. Concepto y estructura del sitio activo

II.4.5. Cinética enzimática. Inhibidores de la actividad enzimática. Regulación de la

actividad enzimática. Alosterismo, modificaciones covalentes y activación de zimógenos

----------7 marzo PRIMER EXAMEN---------

----------14 de marzo---------

II.5. Estructura de los ácidos nucleicos

II.5.1. Nucleótidos y polinucleótidos. DNA y RNA.

II.5.2. El modelo de la doble hélice de Watson y Crick. Conformaciones A, B y Z.

II.5.3. Interacciones de los ácidos nucléicos con proteínas

II.6. Organización y características del material genético en los sistemas biológicos.

II.6.1. Contenido de DNA en los organismos. La paradoja C.

II.6.2. DNA y RNA virales.

II.6.3. DNA bacteriano

II.6.4. Elementos genéticos móviles: transposones, plásmidos. Implicaciones evolutivas:

transferencia genética horizontal.

II.6.5. El genoma eucarionte: DNA alta y medianamente repetido, DNA de copia única.

Genes partidos: exones e intrones.

II.6.6. Estructura molecular del cromosoma eucarionte. Nucleosomas.

II.6.7. DNA en organelos.

----------28 de marzo---------

II.7. Los flujos de información en los sistemas biológicos

II.7.1. El dogma central de la biología molecular

II.7.2. Características generales del código genético

II.7.3. Clasificación de las mutaciones: puntuales y no puntuales.

II.7.4. Clasificación de las mutaciones puntuales: deleciones, inserciones, transiciones y

transversiones.

II.7.5. Clasificación de las mutaciones con respecto al código genético: silenciosas, de

sentido equivocado, sin sentido. Teoría neutralista de la evolución.

II.7.6. Comparación de secuencias de proteínas y ácidos nucléicos a lo largo de la escala

filogenética. Homología y similitud a nivel molecular; genes ortólogos y parálogos.

----------4 abril SEGUNDO EXAMEN---------

----------del 18 de abril al 2 de mayo ---------

II.7.7. Replicación, reparación del DNA y recombinación.

II.7.8. Transcripción. Procesamiento postranscripcional del RNA

II.7.9. Traducción

----------9 de mayo TERCER EXAMEN---------

----------del 16 al 23 de mayo---------

II.8. Regulación de la expresión génica

II.8.1. El paradigma del modelo del operón en bacterias.

II.8.2. Eucariontes. Sistemas unicelulares y pluricelulares, totipotencialidad, genes de

diferenciación y genes de rutina, niveles de expresión, genes de segmentación y genes

homeóticos.

II.9. Tecnología de DNA recombinante.

II.9.1. Clonación de DNA. Endonucleasas de restricción. Vectores de clonación.

II.9.2. Hibridación de secuencias específicas en ácidos nucléicos.

II.9.3. Amplificación de secuencias específicas. PCR.

II.9.4. Secuenciación de ácidos nucléicos.

II.9.5. Expresión de los productos de clonación.

----------30 de mayo CUARTO EXAMEN---------

Bibliografía

• David L. Nelson and Michael M. Cox. Lehninger Principles of Biochemistry. Sixth edition. W. H. Freeman (2012). Recomiendo alguna edición entre la sexta y la octava
• B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, and P. Walter. Molecular biology of the cell. 5th or 6th edition. Garland Science
• Donald Voet and Judith G. Voet. Biochemistry. 4th Edition. Wiley & Sons. (2011)