Biología (plan 1997) 2020-2

Segundo Semestre, Biología Molecular de la Célula I

Biología Molecular de la Célula 1

Grupo 5052

Profesores:

Dra. Ana María Espinosa García (Teoría Lunes de 18 a 21 hrs)

M. en C. Enrique Hernández Hernández (Laboratorio Miércoles de 14:30 a 17:30 hrs)

Los objetivos generales de nuestro curso son:

Analizar la estructura y función de las macromoléculas informacionales en los sistemas biológicos.

Los alumnos deberán revisar y analizar información reciente en los temas indicados en el programa. Al finalizar el curso deberán comprender la relación que existe entre la estructura y la función de las macromoléculas informacionales y su relevancia en la fisiología celular. Asimismo adquirirán las bases teóricas necesarias para asimilar nueva información en ese campo de estudio.

Evaluación del curso

El curso será evaluado en dos partes: (i) Teoría y (ii) Laboratorio, con una serie exámenes parciales y reportes de laboratorio; de igual forma habrá tareas, ensayos de artículos científicos y exposiciones. El 100% de la calificación se obtendrá tomando en cuenta los siguientes porcentajes:

• Evaluación de la Teoría 45%
• Evaluación del Laboratorio 45%
• Examen Departamental 10%

Los alumnos deberán aprobar tanto la teoría como el laboratorio para tener calificación aprobatoria en el curso. No se puede renunciar a la calificación final (solicitar NA o NP); el alumno tiene derecho a presentar el examen final de la materia (primera y segunda vuelta), renunciando a cualquier calificación previa.

La escala de calificaciones para evaluar será:

• 0 – 5.9 NA
• 6 – 6.4 = 6
• 6.5 – 7.4= 7
• 7.5 – 8.4= 8
• 8.5 – 9.4= 9
• 9.5 – 10 =10

· Temario:

· I. INTRODUCCION AL ESTUDIO DE LA CELULA 10 h.

· 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. ANALISIS ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE MACROMOLECULAS INFORMACIONALES

· EN LOS SISTEMAS BIOLOGICOS.

· 54 h.

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

· así como la estructura y funciones que desempeñan los ácidos nucléicos 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 estructurafunción

· 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 nucleícos

· 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.

· 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.

· 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 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.

· 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.

· Bibliografía complementaria:

· Alberts, Bruce 1994. Molecular Biology of the Cell. 3rd ed., Garland Pubs., New York.

· Branden, Carl, y John Tooze 1991. Introduction to Protein Structure. Garland Pubs., New York.

· Brown, T. A. 1992. Essential Molecular Biology. A Practical Approach. IRL Press.

· Darnell, James, et. al. 1990. Molecular Cell Biology, 2nd. ed., Scientific American Books, New

· York.

· deDuve, C. 1991. Blueprint for a Cell: the Nature and Origin of Life. Neil Patterson,

· Burlington NC.

· Drlica, K. 1992. Understanding DNA and Gene Cloning. John Wiley, New York.

· Gilbert, H. F. 1992. Basic Concepts in Biochemistry. McGrowHill,

· New York.

· Grierson, D. y S. N. Covey 1988.Plant Molecular Biology. 2ed. Blackie, Glasgow,

· Kornberg, A. y T.A.Baker 1991. DNA Replication.2ed. W.H. Freeman New York

· Lewin, Benjamin 1994. Genes V, Oxford University Press.

· Selander, R. K. y A. G. Clark 1991. Evolution at the Molecular Level. Sinauer, New York.

· Voet, D. y J. G. Voet 1991. Biochemistry. 1991 Supplement. John Wiley, New York, 1991.

· Watson, James D., et.al. 1992. Recombinant DNA, 2nd ed. Scientific American Books, New

· York.

· Watson, James D., et. al. 1987. Molecular Biology of the Gene, 4th ed. Benjamin/ Cummings,

· Menlo Park, California.

· Woese, C. R. 1990. Towards a natural system of organisms: proposal for the domains

· Archaea, Bacteria and Eucharya. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87: 45764579.