Biología (plan 1997) 2024-2

Segundo Semestre, Biología Molecular de la Célula I

Estimadas alumnas y alumnos, bienvenidos a la presentación del curso de la materia Biología Molecular de la Célula I, grupo 5040 para el semestre 2024-2. En el curso se analiza la estructura y función de las macromoléculas en los sistemas biológicos. Este curso está diseñado para comprender los conceptos y herramientas básicos de Biología Molecular y biología celular.

Correos: abna22@yahoo.com y gethsemany.g@ciencias.unam.mx

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Evaluación

La evaluación corresponderá en un 50% a la parte de Teoría y 50% Laboratorio. Ambas calificaciones deben ser aprobatorias.

Evaluación teoría

• Asistencia a clases 80% para tener derecho a ser evaluado
• Examen por tema tipo Kahoot! 50 %
• Exposiciones en equipo 15%
• Participación en clase 15%
• Cuestionarios 10%
• Resúmenes de artículos 10%

Se tendrán sesiones teóricas en el horario establecido, tentativamente 7:45 a 10:30 am, durante las cuáles se abordarán los temas respectivos de la asignatura mencionados al calce.

Toda evaluación será registrada en plataforma Classroom, se dará la dirección de este en las primeras sesiones. Las sesiones consistirán en exposiciones de los temas tanto por el profesor como por exposiciones de los alumnos con apoyo de material audiovisual. Dependiendo el tema se hará una breve discusión de algún artículo.

Evaluación laboratorio

La parte del laboratorio será evaluada de la siguiente manera:

• Reportes de prácticas (10) 60%
• Bitácora, ejercicios y lecturas 20%
• Exámenes parciales (2) 20%

1. Se realizarán las prácticas de acuerdo con el calendario establecido al inicio del semestre, los reportes serán entregados una semana después de terminar la práctica.
2. Desarrollaremos las prácticas planteadas en el manual de prácticas de biología molecular de la célula I editado por la facultad de Ciencias.
3. Durante todas las prácticas es necesario llevar equipo de protección personal (Bata, guantes y de ser necesario anteojos de protección).
4. Se solicita a los estudiantes su participación durante las sesiones.
5. Para acreditar el laboratorio es indispensable contar con el 80% de asistencia.
6. La tolerancia será de 10 minutos, ya que requerimos de su puntualidad para realizar las actividades.

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Temario:

1. Introducción al estudio de la célula

Se presenta el contexto general del estudio de la célula y de la organización celular de los sistemas

biológicos.

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. Análisis estructural y funcional de macromoléculas informacionales en los sistemas biológicos.

El alumno aprenderá la importancia de las diversas macromoléculas presentes en los seres vivos,

así como la estructura y funciones que desempeñan los ácidos nucleicos en la vida.

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.

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.

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

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 nucleicos 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.

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 nucleicos a lo largo de la escala

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

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

II.7.8. Transcripción. Procesamiento postranscripcional del RNA

II.7.9. Traducción

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 nucleicos.

II.9.3. Amplificación de secuencias específicas. PCR.

II.9.4. Secuenciación de ácidos nucleicos.

II.9.5. Expresión de los productos de clonación.

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Bibliografía básica

• Horton, Robert H., et. al. 1993. Principles of Biochemistry. Neil Patterson, Englewood Cliffs, N. J.
• Lehninger, Albert L., et. al.1993. Principles of Biochemistry. 2nd ed., Worth Pubs. New York.
• Mathews, Christopher K. y K. E. van Holde 1990. Biochemistry. Benjamin/Cummings, Redwood City, California.
• Rawn,J.David 1989. Biochemistry. Neil Patterson, Englewood Cliffs, N. J., Stryer, Lubert 1988. Biochemistry, 3rd ed., W. H. Freeman, New York,
• Voet, Donald y Judith G. Voet 1990. Biochemistry. John Wiley, New York.