Profesor | Ruth Cecilia Vanegas Pérez | ma | 11 a 14 | B004 |
Profesor | Hugo Iván Cruz Rosas | vi | 11 a 14 | Laboratorio de Prácticas de Biología de Animales II |
BIOLOGÍA DE ANIMALES II – FISIOLOGÍA ANIMAL ADAPTATIVA - Grupo 5215
PROGRAMA DEL CURSO
Curso teórico-práctico
Horario: martes y viernes, 11:00 a 14:00 h. Salón: en espera de asignación
Presentación del curso: martes 31 de enero, 11 hrs. Salón B006.
Profesores:
Dra. Cecilia Vanegas Pérez. Laboratorio de Ecotoxicología de Organismos Acuáticos. Facultad de Ciencias, UNAM. 5556224829. rcvp@ciencias.unam.mx
Dr. Hugo Iván Cruz Rosas. quetzal@ciencias.unam.mx
Estrategias docentes de acompañamiento:
Plataforma Google (Drive; Classroom); presentaciones temáticas; video-cápsulas; simulaciones; correo-e; libros básicos electrónicos; bases de información (https://bidi.unam.mx; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov; https://sciencedirect.com; https://scholar.google.es/schhp?hl=es) Google Meet; Zoom; Kahoot!; simulaciones
OBJETIVOS DEL CURSO
- Que el estudiante analice y comprenda algunas de las adaptaciones fisiológicas que han favorecido la diversidad animal actual, en un contexto adaptativo.
- Que el estudiante comprenda procesos funcionales centrales con algunos ejemplos representativos, formulando modelos experimentales que ayuden a su comprensión y fomenten la creatividad del estudiante.
- Que el estudiante analice los fundamentos de estos fenómenos e integre los procesos relacionados a diferentes niveles de organización biológica, que les permita entender la adecuación de los organismos.
ÁREA: Biología CLAVE: 1500 MODALIDAD: Asignatura Fundamental
CRÉDITOS: 10 REQUISITOS: Biología de Animales I
El alumno conocerá conceptos generales aplicados en fisiología animal.
I.1. Homeostasis, homeocinesis, reostasis y retroalimentación.
I.2. Adaptación fisiológica. Conformistas vs reguladores.
I.3. Aclimatación vs ambientación (aclimatización).
Se introduce al alumno al estudio del potencial de reposo y de acción, a las propiedades eléctricas de las membranas de neuronas y células musculares.
II.1. Bases iónicas del potencial de reposo. Permeabilidad de membrana Ecuación de Fick, mecanismos de transporte activo y pasivo.
II.2. Equilibrio electroquímico, Ecuación de Nernst y de Campo Constante.
II.3. Canales iónicos y propiedades de los canales asociados a los procesos de excitabilidad de la membrana (Na+, K+, Ca++).
II.4 Potenciales electrotónicos y su propagación. Resistencia y capacitancia de la membrana celular.
II.5 Potenciales de acción, propagación por la membrana, mielina y conducción saltatoria.
Se introduce al alumno en los procesos de comunicación entre neuronas y células musculares.
III.1. Sinapsis eléctrica y química, potenciales sinápticos, inhibición y excitación sináptica.
III.2. Inhibición y modulación sináptica. Suma temporal y espacial.
III.3. Transmisores químicos: diversidad y acción excitadora, inhibitoria y moduladora.
III.4. Receptores de membrana para transmisores químicos. Dinámica de regulación de receptores.
III.5. Regulación de neurotransmisores acetilcolina y noradrenalina en el espacio intersináptico.
III.6. Introducción general al estudio de los segundos mensajeros.
Se hace un análisis de este proceso en relación con la conducta y aprendizaje en los animales.
IV.1. Especificidad, potencial generador y de receptor. Adaptación.
IV.2. Fotorreceptores: el ojo compuesto de invertebrados (Octopus como caso particular) y vertebrados.
IV.3. Pigmentos visuales, visión nocturna y visión colorida.
IV.4. Mecanorreceptores: audición; quimiorreceptores: gusto y olfato.
IV.5 Integración neural en reflejos y ritmos motores centrales.
Se introduce al alumno al estudio de la regulación neuroendócrina mediada por hormonas.
V.1. Definición y tipos de hormonas.
V.2. Sistemas endocrinos en invertebrados (insectos y crustáceos)
V.3. Sistemas endocrinos en vertebrados: eje hipotálamo hipófisis, tiroides, suprarrenales y gónadas
V.4. Ritmos biológicos.
V.5. Características generales de los ritmos circadianos.
V.6. Ritmos circa lunares y circa anuales de reproducción y migración. Inducción fotoperiódica. V.7. Participación de la glándula pineal y la melatonina en los ciclos de reproducción.
Se hace una breve exposición sobre las características de este sistema en los animales.
VI.1. Sistema nervioso central en invertebrados: neuropilos, ganglios y conectivos
VI.2. Sistema nervioso central en vertebrados: La médula espinal y el encéfalo: bulbo, puente, cerebelo, lóbulo óptico, tálamo, hipotálamo, cerebro.
VI.3. Organización general de la corteza cerebral en los mamíferos.
VI.4. Sistema nervioso simpático y parasimpático.
El alumno conocerá el funcionamiento de este sistema en los Animalia.
VII.1 La placa neuromotora.
VII.2 Proteínas contráctiles y teoría de los puentes cruzados.
VII.3 Propiedades mecánicas del músculo en contracción.
VII.4 Diferencias entre los distintos tipos de músculos (liso, estriado y cardiaco).
VII.5 Análisis comparativo de la contracción muscular entre los animales, con relación a las posibilidades de movimiento (acelomados, blastocelomados y celomados).
VII.6 Mecánica del músculo esquelético. Adaptaciones para locomoción en distintos animales.
Se analiza este sistema de transporte en los grupos de animales.
VIII.1. Composición general de la sangre en vertebrados y de hemolinfa en invertebrados.
VIII.2. Plan general de circulación en vertebrados, sistema venoso, arterial y linfático.
VIII.3. Hemodinámica, flujo laminar y turbulento, presión arterial.
VIII.4. Regulación nerviosa del flujo sanguíneo capilar.
VIII.5. Comparación de la morfología del corazón entre invertebrados y vertebrados.
VIII.6. Actividad eléctrica del corazón, origen miogénico vs neurogénico del latido cardiaco.
VIII.7. Regulación del ciclo cardiaco por el sistema nervioso central.
VIII.8. Respuestas cardiovasculares al ejercicio y al buceo.
El alumno conocerá los distintos tipos de respiración presentes en los animales y la participación del intercambio gaseoso en la regulación del pH extracelular.
IX.1. Disponibilidad de oxígeno. Pigmentos respiratorios y sus propiedades, curvas de saturación de la hemoglobina y Efecto Bohr.
IX.2. Transporte de CO2 y O2. Actividad de la anhidrasa carbónica.
IX.3. Análisis comparativo entre las superficies de intercambio de gases entre organismos acuáticos y terrestres. Respiración cutánea, traqueal, branquial y pulmonar.
IX.4. Regulación neural de la ventilación en mamíferos.
IX.5. Adaptaciones respiratorias durante el ejercicio, la altura y buceo.
IX.6. Regulación del pH celular y corporal, sistemas amortiguadores naturales.
Se analizan los mecanismos de regulación de la temperatura que se presentan en los animales, y sus efectos en el mantenimiento de la vida.
X.1. Tasa metabólica basal y calorimetría.
X.2. Tamaño corporal y tasa metabólica.
X.3. Ectotermos, endotermos y heterotermos.
X.4. Adaptaciones fisiológicas a temperaturas extremas. Hibernación, torpor, estivación.
X.5. Mecanismos de regulación termostática en la homeotermia.
Se introduce al alumno al estudio de los procesos de regulación osmótica e iónica, y se analiza el proceso de excreción nitrogenada.
XI.1. Ósmosis y presión osmótica de los líquidos del cuerpo.
XI.2. Balance de los osmolitos y comparación entre los organismos acuáticos marinos, de agua dulce y terrestres.
XI.3. Órganos osmorreguladores en los cordados.
XI.4. Estructura y función del riñón de mamíferos.
XI.5. La nefrona como unidad funcional del sistema excretor y regulador de iones.
XI.6. Regulación hormonal de la reabsorción tubular.
XI.7. Participación del riñón en la regulación del pH de la sangre.
XI.8. Síntesis y propiedades de las distintas sustancias de excreción nitrogenada.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
Se fundamentará en los siguientes aspectos:
LIGA DRIVE DEL CURSO
https://drive.google.com/drive/u/0/folders/11cjTrkbY1cv_nJ9aI3fq6tssx8QdJVdw
CALENDARIO DE ACTIVIDADES 2023-2
Ma: Salón B 006
Vi: Laboratorio de Biología de Animales II
Enero Ma 31 |
Presentación y organización del curso (Hugo y Cecy) 1. Revisión contenidos, dinámica y rúbrica del curso. 2. Dinámica de equipos; revisión correos. Formar grupo what´s respaldo. |
Febrero Vi 3 |
1. Fisiología Adaptativa. Conceptos generales. Cecy Interacción Organismo-Ambiente. Homeostasis, Adaptación, Estrés Plasticidad fenotípica y variabilidad inter-individual Estructurar equipos de trabajo |
Ma 7 |
2. Bases generales de la excitabilidad celular. Hugo Sesión 1. Bases iónicas del potencial de reposo. Permeabilidad de membrana Ecuación de Fick, mecanismos de transporte activo y pasivo. |
Vi 10 |
Sesión 2. Equilibrio electroquímico, Ecuación de Nernst y de Campo Constante. Canales iónicos y propiedades de los canales asociados a los procesos de excitabilidad de la membrana (Na+, K+, Ca++). Práctica 1: Simulación in silico del potencial de membrana en reposo (PotMem, Nernst-Goldman ecuation simulation). |
Ma 14 |
Sesión 3. Potenciales electrotónicos y su propagación. Resistencia y capacitancia de la membrana celular. Potenciales de acción, propagación por la membrana, mielina y conducción saltatoria. |
Vi 17 |
Sesión 4. Práctica 2: Simulación in silico del potencial de acción (Axovacs, Metaneuron). |
Ma 21 |
3. Mecanismos de comunicación de las células excitables. Hugo Sesión 1. Sinapsis eléctrica y química, potenciales sinápticos, inhibición y excitación sináptica. Inhibición y modulación sináptica. Suma temporal y espacial. Transmisores químicos: diversidad y acción excitadora, inhibitoria y moduladora. Receptores de membrana para transmisores químicos. Dinámica de regulación de receptores. |
Vi 24 |
Sesión 2. Regulación de neurotransmisores acetilcolina y noradrenalina en el espacio intersináptico. Introducción general al estudio de los segundos mensajeros. |
Ma 28 |
4. Receptores sensoriales e integración nerviosa. Hugo Sesión 1. Especificidad, potencial generador y de receptor. Adaptación. Fotorreceptores: el ojo compuesto de invertebrados (Octopus como caso particular) y vertebrados. Pigmentos visuales, visión nocturna y visión colorida. |
Marzo Vi 3 |
Sesión 2. Mecanorreceptores: audición; quimiorreceptores: gusto y olfato. Práctica 3: Receptores sensoriales en humanos. |
Ma 7 |
Sesión 3. Integración neural en reflejos y ritmos motores centrales. |
Vi 10 |
5. Integración neuroendocrina básica en distintos grupos de animales. Hugo Sesión 1. Definición y tipos de hormonas. Sistemas endocrinos en invertebrados (insectos y crustáceos). Sistemas endocrinos en vertebrados: eje hipotálamo hipófisis, tiroides, suprarrenales y gónadas. |
Ma 14 |
Sesión 2. Ritmos biológicos. Características generales de los ritmos circadianos. Ritmos circalunares y circaanuales de reproducción y migración. Inducción fotoperiódica. Participación de la glándula pineal y la melatonina en los ciclos de reproducción. |
Vi 17 |
Sesión 3. Seminario 1: Exposición de protocolo experimental relacionado con la integración neuroendocrina y los ritmos biológicos. |
Ma21 |
6. Organización básica del sistema nervioso. Hugo Sesión 1. Sistema nervioso central en invertebrados: neuropilos, ganglios y conectivos. Sistema nervioso central en vertebrados: La médula espinal y el encéfalo: bulbo, puente, cerebelo, lóbulo óptico, tálamo, hipotálamo, cerebro. |
Vi 24 |
Sesión 2. Práctica 3: Organización del sistema nervioso en invertebrados y vertebrados. |
Ma 28 |
Sesión 3. Seminario 1: Exposición de protocolo experimental relacionado con la integración neuroendocrina y los ritmos biológicos. |
Vi 31 |
7. Organización básica del sistema músculo esquelético y movimiento. Cecy Placa neuromotora; Proteínas contráctiles; Tipos de células musculares; Mecánica del músculo esquelético; Locomoción. |
Abril 3 al 7 |
Festivo – Semana Santa |
Ma 11 |
Seminarios sistema músculo esquelético y movimiento |
Vi 14 |
8. Circulación general de la sangre. Cecy Composición; Plan general circulación; Hemodinámica; Regulación flujo sanguíneo; Respuestas cardiovasculares |
Ma 18 |
9. Transporte e intercambio de gases y regulación del pH corporal. Cecy Pigmentos respiratorios; Intercambio de gases; Adaptaciones respiratorias; Regulación del pH |
Vi 21 |
10. Metabolismo y Temperatura. Cecy Tasa metabólica; Calorimetría; Efecto peso; Termoregulación |
Ma 25 |
Principios de respirometría. Tipos de respirométros; principios de respirometría; relaciones; cálculos. Cápsulas de videos: cámaras respirométricas, sistemas de respirometría (orientación hacia el organismo de estudio en la práctica de Metabolismo). Método científico y Diseño Experimental (Revisión de criterios para la elaboración de proyectos de investigación; reporte de prácticas experimentales). |
Vi 28 |
Práctica 4: Planteamiento práctica metabolismo aerobio y temperatura |
Mayo Ma 2 |
Práctica 4. Metabolismo aerobio y temperatura |
Vi 5 |
Práctica 4. Revisión y análisis de resultados. |
Ma 9 |
Presentación Práctica Metabolismo aerobio y Temperatura |
Vi 12 |
11. Osmoregulación. Cecy Osmosis y Presión osmótica; Órganos involucrados; mecanismos de osmoregulación; Osmolitos. |
Ma 16 |
Estructura y función renal; Formación orina. |
Vi 19 |
11. Excreción Nitrogenada. Productos de excreción nitrogenada; toxicidad compuestos nitrogenados |
Ma 23 |
Seminarios Osmoregulación y Excreción nitrogenada |
Vi 26 |
Práctica 5: Planteamiento práctica osmoregulación y excreción nitrogenada |
Mayo Lu 29 a Junio Vi 9 |
Periodo de Exámenes |
Ma 30 |
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Junio Vi 3 |
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Ma 7 |
Evaluación del curso |
Vi 10 |
Término de semestre |