Introducción a la Biología - Universidad Nacional de Mar del Plata

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
DEPARTAMENTO:
DE BIOLOGÍA
CARRERA:
PROGRAMA DE: INTRODUCCIÓN A LA
BIOLOGÍA
LIC. EN CS. BIOLÓGICAS
CÓDIGO:B01
ÁREA:
INTRODUCTORIA
PLAN AÑO:2007
HORAS DE CLASE
TEÓRICAS
O.C.S.:
PROFESOR RESPONSABLE
DR. GUILLERMO DENEGRI/DRA.
SILVIA DE MARCO
PRÁCTICAS
POR SEMANA
POR CUAT./AÑO
POR SEMANA
POR CUAT./AÑO
4
50
8
84
ASIGNATURAS CORRELATIVAS PRECEDENTES
FINAL APROBADO
CURSADA APROBADA
XXXXX
XXXXX
CONTENIDOS MÍNIMOS:

Biología celular: células procariotas y eucariotas. Componentes químicos de la célula viva.
Organización celular. Estructura y función de los componentes subcelulares. Ciclo celular.
Mitosis y meiosis. Fundamentos de genética mendeliana. Flujo de información genética.
Replicación del ADN. Nociones de ingeniería genética.

Biología de los organismos: Diversidad biológica, niveles de organización. Conceptos de
Sistemática y Taxonomía; sistemas de clasificación. Biología evolutiva de los organismos.

Biología de las poblaciones: Ambiente natural. Ciclos de la naturaleza. Conservación y manejo
de recursos. Conceptos de ecología. Conceptos básicos de evolución. Teorías evolutivas.
Método científico.
VIGENCIA DE ESTE PROGRAMA
AÑO
PROFESOR RESPONSABLE
2007
2008
2009
2013
AÑO
PROFESOR RESPONSABLE
2010
2011
2012
2014
VISADO
DIRECTOR DEPARTAMENTO
FECHA:
SECRETARIO ACADÉMICO
FECHA:
DECANO
FECHA:
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FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
DEPARTAMENTO:
DE BIOLOGÍA
CARRERA: LIC. EN CS. BIOLÓGICAS
PROGRAMA DE: INTRODUCCIÓN A LA CÓDIGO: B 01
BIOLOGÍA
ÁREA:
INTRODUCTORIA
PLAN AÑO:
O.C.S.:
2007
Tema I.- La exploración de la vida.
Definición y atributos de la vida. El origen de la vida. La vida desde la escala
microscópica hasta la escala global. Biología de sistemas. Introducción a la diversidad
biológica (=biodiversidad). La especie como idea pilar en Biología. Los tres dominios de la
vida: Bacteria, Archaea y Eucarya. Las personalidades que aportaron al desarrollo de la
Biología. Los virus: vivos o no vivos?. Los conceptos troncales o ideas estructurantes de la
vida: 1) La célula. 2) La información heredable. 3) Los sistemas biológicos, su complejidad
jerárquica y sinérgica: niveles de organización y propiedades emergentes. 4) La interacción
con el ambiente y la regulación, 5) Energía, materia y vida. 6) La unidad en la diversidad de la
vida. 7) La evolución como explicación a la unidad y diversidad de la vida. 8) Estructura y
función. 9) Las formas de investigación científica de la vida.
Tema II. La Biología como ciencia, su método de trabajo, la tecnología y la sociedad.
La investigación científica y los descubrimientos científicos. Ciencia, tecnología y
sociedad. La biología como ciencia. Los principios científicos básicos: naturaleza de la ciencia
y el método científico. Criterios que definen la cientificidad de la biología. Importancia y
trascendencia de la falibilidad en ciencia. Disciplinas relacionadas con la biología. Recorrido
histórico de los descubrimientos biológicos. La vida humana, el nivel y la calidad de vida como
resultante del avance de la ciencia y la tecnología. La ciencia como esfuerzo social: Ciencia Sociedad-Tecnología (CST).
Tema III. La química de la vida.
Elementos químicos de la vida. Átomos: modelos de estructura atómica. Electrones y
energía. Enlaces y moléculas: distintos tipos de enlaces. Uniones. Agua: estructura del agua.
El agua como disolvente. Moléculas orgánicas: importancia del carbono. Estructura y función
de las moléculas orgánicas: hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácido nucleicos.
Tema IV. La célula, unidad estructural y funcional de los seres vivos.
Teoría celular. La célula: estructura y función. Células procariotas y eucariotas.
Organización celular. Membrana celular. Estructura de la membrana. Núcleo, ribosomas y
retículo endoplásmico, dictiosomas, lisosomas, cloroplastos y mitocondrias, cuerpos de Golgi,
plástidos, pared celular, vacuolas: estructura y función. Citoesqueleto: organización.
Tema V. Las membranas biológicas y el pasaje de sustancias entre la célula y el medio.
Las membranas celulares. Composición química. Los lípidos y las proteínas
estructurales y de membrana. Los problemas científicos asociados a los modelos de
membrana que explican su estructura y sus funciones. La fluidez de las membranas. La
comunicación intra e intercelular y los hidratos de carbono de las membranas. La
permeabilidad de las membranas. Intercambio de sustancias a través de la membrana:
difusión, ósmosis, difusión facilitada, transporte activo por bombas y en masa (exo y
endocitosis). Tonicidad de los medios intracelular y extracelular. La osmorregulación de las
células que viven en ambientes con diferentes tonicidades.
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DEPARTAMENTO:
: DE BIOLOGÍA
CARRERA:
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PROGRAMA DE: INTRODUCCIÓN A LA CÓDIGO: B 01
BIOLOGÍA
ÁREA:
INTRODUCTORIA
PLAN AÑO:
O.C.S.:
Tema VI. Introducción al metabolismo: bioenergética de los sistemas biológicos.
Transformaciones de materia y de energía y bioenergética. Las leyes de la
termodinámica: primera y segunda ley. Espontaneidad de las reacciones químicas y energía.
Los sistemas biológicos como sistemas abiertos. Reacciones de óxido-reducción,
acoplamiento energético y ATP. Enzimas, sus características y la regulación de las reacciones
que ocurren en los organismos. Homeostasis, estados estacionarios, entropía, orden y
desorden biológico. No linealidad, desequilibrios, inestabilidades y surgimiento de estructuras,
y de la evolución de la vida. Formas de obtención de energía y materia por parte de los seres
vivos. Asociación entre formas de obtención de materia y energía y alimentación, digestión,
intercambio de gases, circulación y nutrición.
Tema VII. Obtención de energía química por parte de los sistemas biológicos.
Los procesos de obtención de ATP. Las rutas catabólicas: combustión gradual y
controlada de moléculas combustibles orgánicas. La glucólisis como proceso universal de
obtención de energía por parte de los seres vivos. Importancia evolutiva de la glucólisis.
Procesos de degradación total de las moléculas combustibles. Respiración aeróbica: ciclo del
ácido cítrico o de Krebs, cadena respiratoria (transporte de electrones), fosforilación oxidativa.
Relación entre la respiración celular aeróbica y el intercambio gaseoso a través de diferentes
estructuras (tráqueas, branquias, pulmones, estomas). La circulación de los gases
respiratorios. Respiración anaeróbica. Fermentación: distintos tipos. Rendimiento energético
de los diferentes procesos. Conexión entre glucólisis, ciclo de Krebs y otras rutas metabólicas.
La importancia de las moléculas glucosa, acido pirúvico y Acetil Coenzima A. La presencia de
enzimas como reguladoras de estos procesos. Fermentación, respiración aeróbica y
anaeróbica como procesos diferentes.
Tema VIII. Transformación de energía lumínica en química y producción de moléculas
orgánicas a partir de moléculas inorgánicas: La fotosíntesis.
La fotosíntesis como único proceso biológico transformador de energía lumínica en
química, de CO2 en azúcares, y productor de O2. Etapas de la fotosíntesis: fase fotoquímica
(conversión de energía lumínica en química), fase bioquímica (reducción de CO2 y producción
de monosacáridos). Experimentos que condujeron al descubrimiento de la fotosíntesis.
Relación de sustratos-productos entre fotosíntesis y respiración celular. Importancia de la
fotosíntesis como proceso que sostiene las tramas tróficas en casi todos los ecosistemas del
planeta.
Tema IX. Instrucciones para el funcionamiento de la vida: Los ácidos nucleicos y el flujo
de la información genética.
Naturaleza y estructura del ADN: replicación. El modelo de Watson-Crick: su
trascendencia histórica. Replicación del ADN. El ADN como portador de información. Genoma.
ARN y síntesis proteica. Código genético y su traducción. Transcripción y traducción. La
maduración, modificación o procesamiento del ARN en eucariontes. Exones, intrones (ADN
no codificante) y su importancia funcional y evolutiva. Genes, cromosomas, genoma,
genotipo. Las mutaciones y sus diferentes tipos: puntuales, génicas, cromosómicas,
duplicaciones y reordenamientos cromosómicos.
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FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
DEPARTAMENTO:
: DE BIOLOGÍA
CARRERA:
LIC. EN CS. BIOLÓGICAS
PROGRAMA DE: INTRODUCCIÓN A LA CÓDIGO: B 01
BIOLOGÍA
ÁREA:
INTRODUCTORIA
PLAN AÑO:
O.C.S.:
2007
Tema X. El ciclo celular y la división celular (mitosis y citocinesis).
El ciclo celular. Las fases del ciclo celular: alternancia de la interfase y la división celular
(mitosis y citocinesis). La organización y el reordenamiento del material genético a lo largo del
ciclo celular. Las funciones clave de la división celular: producción de células hijas
genéticamente idénticas. Fisión binaria en procariontes y evolución de la mitosis. El control
molecular del ciclo celular. Descontrol del ciclo celular y cáncer. La asociación entre la mitosis
y la reproducción asexual de algunos organismos. Tipos de reproducción asexual: gemación,
brotación, laceración pedal, estolones. La identidad genética de los organismos resultantes de
la reproducción asexual. La expresión génica y la especialización celular, o “cómo de idéntico
ADN se producen células tan diferentes”
Tema XI. Meiosis: una división celular particular y su relación con los ciclos de la vida
sexual.
La herencia de cromosomas (y de los genes que los componen) de organismos padres
a organismos hijos. La alternancia de la meiosis y la fecundación en los ciclos de vida sexual.
La meiosis y la reducción de la dotación cromosómica. La meiosis y los procesos de
variabilidad genética: entrecruzamiento o crossing over, separación al azar de los integrantes
de cada par de cromosomas homólogos, separación al azar de las cromátides recombinadas.
Otro factor más de variabilidad genética: la fecundación (o fertilización). Distintos tipos de
reproducción sexual: (autofecundación y fecundación cruzada en organismos hermafroditas y
fecundación independiente en organismos dioicos). La variedad de los ciclos de vida sexual:
haplontes, diplontes, haplodiplontes. Comparación de los tipos de reproducción asexual y
sexual. El contexto ecológico y evolutivo.
Tema XII. Genética. Las leyes de la herencia.
Bases materiales de la herencia. Terminología y conceptos. Genética mendeliana: el
método experimental de Mendel y su influencia histórica. Principios de segregación:
consecuencias. Cruzamientos monohíbridos y dihíbridos. Mendel y su contribución al método
científico. Sus experimentos y las leyes resultantes de éstos. Contextualización histórica de
sus descubrimientos. Redefiniendo el concepto de gen. La importancia de la génetica en el
Siglo XX. Los alelos: dominantes, recesivos. Las leyes de la herencia mendeliana y la
probabilidad. El tablero de Punnet y la importancia de su interpretación. Sus componentes: los
genotipos y fenotipos parentales, las gametas formadas por meiosis, los resultados del tablero:
las probabilidades de cruzamiento o fecundación y los genotipos de los descendientes. La
probabilidad de las proporciones. Cruzamientos mono y dihíbridos.
Tema XIII. Evolución y biodiversidad.
Dos paradigmas irreconciliables en la historia de la Biología: fijismo versus
evolucionismo. Breve exposición de las distintas teorías y sus contextos históricos. La teoría
evolutiva de Darwin-Wallace como revolución científica. La visión darwiniana de la vida:
descendencia con modificación, lucha por la existencia, supervivencia del más apto, selección
natural y evolución adaptativa. La especie biológica, revisión del concepto. La Teoría Sintética
de la Evolución (TSE) y la población como unidad más pequeña de evolución. Microevolución.
El acervo génico de una población y los cambios en las frecuencias alélicas. La evolución de
las poblaciones y los agentes de cambio evolutivo: mutación y recombinación sexual (meiosis
y fecundación) como factores que aumentan la variabilidad genética de una población, y
selección natural, deriva génica, flujo génico y apareamiento no al azar o selección sexual
como los que la disminuyen. El aislamiento reproductivo, la especiación, el origen de las
especies y la diversidad biológica. Evidencias de la evolución: homología, registro fósil,
biogeografía. Macroevolución. La evolución de los grandes grupos biológicos (ejemplificada en
animales y plantas) y las novedades evolutivas. Evolución como proceso no direccional. La
biodiversidad como resultado de la evolución. Las extinciones y la reducción de biodiversidad.
Tema XIV. La clasificación biológica y la biodiversidad.
Sistemática, taxonomía, filogenia. Los criterios de ordenamiento de la diversidad
biológica. La historia evolutiva de los organismos y la clasificación biológica. Características de
la clasificación biológica: jerárquica, dinámica y universal. Categorías y taxones. Los nombres
vulgares y científicos. La nomenclatura binomial. Caracteres ancestrales, derivados y
filogenia. Ejemplos en grandes grupos biológicos. Principio de parsimonia y de máxima
probabilidad. La historia evolutiva de los organismos y su documentación en el genoma.
Revisión de los dominios Bacteria, Eukarya y Archaea y de los Reinos Monera, Protista,
Animalia, Fungi y Plantae a la luz de la evolución y la clasificación biológica.
Tipos de biodiversidad: genética, especifica, ecosistémica. Distribución no homogénea
de la biodiversidad. Causas de la pérdida de la biodiversidad. La importancia de la
biodiversidad, su conocimiento y su conservación
Tema XV. Ecología y biodiversidad.
Ecología como ciencia que estudia las interacciones entre los organismos y su
ambiente. Origen de esta ciencia. Ecología y biología evolutiva. Los niveles de organización
ecológicos: individuo, población, interacciones, comunidad, asociación, ecosistema,
biogeocenosis, bioma, biosfera=ecosfera? Sus propiedades emergentes. Productores y
consumidores. Ciclos de la materia (ciclos biogeoquímicos) y flujos de la energía. Tramas
tróficas. La naturaleza cambiante. Sucesión ecológica. Biomas, ecorregiones. La distribución y
abundancia actual de la biodiversidad como resultado de los procesos evolutivos. El hombre y
su impacto en los ecosistemas.
Tema XVI.
Ciencia: características. Hipótesis, leyes y teorías: caracterización. Método hipotéticodeductivo. Consideraciones sobre Biofilosofía. Importancia de la formación humanística del
Biólogo. Teorías biológicas: estructura y justificación.
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FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
DEPARTAMENTO:
CARRERA:
PROGRAMA DE:
CÓDIGO:
ÁREA:
PLAN AÑO:
O.C.S.:
Introducción a la Biología. Programa de Trabajos prácticos
TP N° Tema
1
Vida y biodiversidad
2
Material de laboratorio y óptico
3
Biomoléculas
3’
Biomoléculas
4
Célula
4’
Célula
5
Membrana Biológicas y Transporte I
5’
Membrana Biológicas y Transporte II
6
Metabolismo I
6’
Metabolismo II
6’’
Metabolismo III
7
Ácidos Nucleicos
8
Reproducción y ciclos de vida I
8’
Reproducción y ciclos de vida II
9
Genética
10
Evolución I
10’
Evolución II
11
Ecología y biodiversidad
Contenidos Teórico-Prácticos del Primer Examen Parcial:
Explorando Introducción a la Biología-Biomoléculas-Material
Celular-Membranas Biológicas y Transporte-Metabolismo
óptico
y
Morfología
Contenidos Teórico-Prácticos del Segundo Examen Parcial:
Ácidos nucleicos-Reproducción
Biodiversidad.
y
Ciclos
de
vida-Genética-Evolución-Ecología
y