Biología Molecular de la Célula I (SEGUNDO SEMESTRE)

CLAVE: **** MODALIDAD: Asignatura fundamental
PRIMER SEMESTRE AREA: Biología Molecular de la Célula
CREDITOS: 10 REQUISITOS: Ninguno

HORAS POR CLASE TEORICAS: 1 TEORICO-PRACTICAS: 1
HORAS POR SEMANA TEORICAS: 4 TEORICO-PRACTICAS: 2
HORAS POR SEMESTRE TEORICAS: 64 TEORICO-PRACTICAS:32

Objetivos:
	Analizar la estructura y función de las macromoléculas informaCIÓNales 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 informaCIÓNales y su relevancia en la fisiología celular.  Asimismo adquirirán las bases teóricas necesarias para asimilar nueva información en ese campo de estudio.


Metodología de la enseñanza:
	Curso teórico-práctico.






Evaluación del curso:
	La evaluación se llevará a cabo fundamentalmente a través de la aplicación de exámenes teóricos escritos en la parte de teoría.
	La parte práctica será evaluada fundamentalmente a partir de los reportes escritos de las prácticas de laboratorio.
	El profesor podrá considerar adiCIÓNalmente la participación en clase y seminarios para llevar a cabo la evaluación. 


Temario:

I. INTRODUCCIÓN 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 FUNCIÓNAL DE MACROMOLECULAS INFORMACIÓNALES 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 funCIÓNes 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 interacCIÓNes 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.
	II.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, modificaCIÓNes covalentes y activación de zimógenos
	II.5. Estructura de los acidos nucleícos
II.5.1. Nucleótidos y polinucleótidos. DNA y RNA.
		II.5.2. El modelo de la doble hélice de Watson y Crick. ConformaCIÓNes A, B y Z.
		II.5.3. InteracCIÓNes 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. ImplicaCIÓNes 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 mutaCIÓNes: puntuales y no puntuales.
		II.7.4. Clasificación de las mutaCIÓNes puntuales: deleCIÓNes, inserCIÓNes, transiCIÓNes y transversiones.
		II.7.5. Clasificación de las mutaCIÓNes con respecto al código genético: silenciosas, de sentido equivicado, 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 postranscripCIÓNal 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. Principles of Biochemistry. Neil Patterson, Englewood Cliffs, N. J., 1993.
	Lehninger, Albert L., et. al. Principles of Biochemistry. 2nd ed., Worth Pubs. New York, 1993.
	Mathews, Christopher K. y K. E. van Holde. Biochemistry. Benjamin/Cummings, Redwood City, California, 1990.
	Rawn, J. David. Biochemistry. Neil Patterson, Englewood Cliffs, N. J., 1989.
	Stryer, Lubert. Biochemistry, 3rd ed., W. H. Freeman, New York, 1988.
	Voet, Donald y Judith G. Voet. Biochemistry. John Wiley, New York, 1990.



Bibliografía complementaria:

	Alberts, Bruce, et. al. Molecular Biology of the Cell. 2nd ed., Garland Pubs., New York, 1989.
	Branden, Carl, y John Tooze. Introduction to Protein Structure. Garland Pubs., New York, 1991.
	Brown, T. A. Essential Molecular Biology. A Practical Approach. IRL Press, 1992.
	Darnell, James, et. al. Molecular Cell Biology, 2nd. ed., Scientific American Books, New York, 1990.
	deDuve, C. 1991. Blueprint for a Cell: the Nature and Origin of Life. Neil Patterson, Burlington NC.
	Drlica, K. Understanding DNA and Gene Cloning. John Wiley, New York, 1992.
	Gilbert, H. F. Basic Concepts in Biochemistry. McGrow-Hill, New York, 1992.
	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. 1990. Genes IV, 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: 4576-4579.