Universidad Católica de Valparaíso

Universidad Católica de Valparaíso
Facultad de Ciencias Básicas y Matemáticas
Instituto de Biología
BIOLOGIA CELULAR (BIO 131-01)
KINESIOLOGIA
Profesores:
Dr. Hugo Monzón G. (Coordinador) [email protected]
Dr. Luis Mercado V.
[email protected]
Horas Teóricas:
Horas Prácticas:
Créditos:
Pre-requisitos:
4
Miércoles 1-2 y Viernes 1-2 (sala 4-39)
4
Lunes 11-12 y 13-14 (Lab. 4-21)
4
BIO 115 - QUI 121
Descripción:
La asignatura consiste en clases teóricas que entregarán información sobre la estructura,
dinámica y función celular, además de las temáticas relacionadas con la comunicación
celular y el estudio de células especializadas. Cuenta además con clases de laboratorio en
las cuales el estudiante tendrá la oportunidad de conocer metodologías de biología celular y
su aplicación en la observación de células.
Objetivo General:
Contribuir a desarrollar en el estudiante la capacidad de pensamiento reflexivo en torno al
funcionamiento de la célula eucariota animal, para que sea proyectado e integrado en la
comprensión de las bases biológicas de la kinesiología.
Objetivos específicos:
1. Conocer la organización morfológica de la célula eucarionte animal a nivel de
microscopía de luz y electrónica.
2. Analizar la función de las estructuras subcelulares e integrar con las funciones
generales de la célula.
3. Entender que la función celular es regulada por procesos de comunicación mediante
señales químicas.
4. Conocer y comprender la fisiología de las neuronas en relación con sus efectores
musculares.
5. Estudiar los aspectos moleculares que sustentan la contracción de los músculos
esquelético y cardíaco.
6. Comprender los mecanismos celulares que intervienen en los procesos de
defensa corporal frente a microorganismos.
Temario
1. Introducción a la Biología Celular y Molecular
Niveles de organización biológica
Características de las células eucariotas, animal y vegetal,
procariotas
y diferencia con células
2. Transporte a través de la membrana plasmática
Estructura de la membrana
Componentes moleculares de la membrana plasmática
Asimetría de los componentes lipídicos, proteicos y oligosacáridos asociados
Transportadores de iones y moléculas
Canales iónicos dependientes de voltaje y de ligando
Antitransportadores y cotransportadores
Bombas ATP dependientes
Endocitosos y exocitosis de partículas
3. Comunicación celular y transducción de señales
Comunicación intercelular
Hormonas y mediadores químicos locales
Mecanismos de acción de las señales liposolubles
Receptores citoplasmáticos
Mecanismos de internalización nuclear
Mecanismos de acción de las señales hidrosolubles
Transducción de señales
Proteínas G y segundos mensajeros: cAMP, Ca2+, IP3, DAG
Regulación de las respuestas celulares
Proteínas quinasas y fosfatasas
1ª PRUEBA (3 de septiembre)
4. Síntesis celular de biomoléculas
Estructura del retículo endoplasmático rugoso
Síntesis de proteínas
Estructura del retículo endoplasmático liso
Síntesis de lípidos
5. Modificación y destino de moléculas intracelulares
Estuctura del sistema de Golgi
Modificación de proteínas y lípidos
Tráfico de proteínas hacia la membrana plasmática
6. Digestión intracelular y procesos catabólicos en la detoxificación celular
Estructura de lisosomas
Enzimas hidrolíticas
Estructura de peroxisomas
Enzimas oxidativas y catalasas
7. Producción de energía
Degradación anaeróbica de la glucosa y procesos de fermentación
Reacciones catabólicas en el citoplasma
Estructura de la mitocondria y procesos de respiración celular
Reacciones en la matriz mitocondrial
Reacciones en la membrana interna y cadena transportadora de electrones
Espacio intermembrana, generación de gradiente de protones y síntesis acoplada de ATP
DNA mitocondrial
8. Estructura del núcleo y funciones de regulación génica
Estructura del núcleo celular
Envoltura nuclear
Cromatina, cromosomas y nucleolo
Funciones del núcleo
Importación y exportación de moléculas al núcleo
Replicación del ADN y transcripción de genes
Ciclo celular y mitosis
Regulación de la expresión génica
2ª PRUEBA (15 de octubre)
Células especializadas
9. Célula Muscular
Bases celulares y moleculares de la contracción muscular esquelética y lisa
Citoesqueleto organizado
Papel de actina, miosina y proteínas que ligan Ca++
10. Célula Nerviosa
Bases moleculares de la función neuronal
Hipótesis iónica del potencial de acción. Canales iónicos ligando y voltaje dependientes.
Potenciales postsinápticos excitadores e inhibidores. Potencial postsináptico principal y
generación de un potencial de acción en el cono axónico.
Modificación en la velocidad de conducción del potencial de ación.
Sinapsis. Clasificación de las sinpasis, de comunicación rápida y lenta, y de modulación,
anterógradas y retrógradas.
Neurotransmision por: Acetilcolina, Catecolaminas, Serotonina y GABA.
11. Células Inmunitarias
Bases celulares de la respuesta inmunitaria humana.
Poblaciones y subpoblaciones de leucocitos. Polimorfonucleares: neutrófilos, acidófilos y
eosinófilos, y Linfocitos T y B.
Marcadores de superficie del tipo CD.
Subpoblaciones de linfocitos T restringidas por el Complejo Principal de
Histocompatibilidad, de clase I y II.
Inmunidad celular: Fagocitosis y citotoxicidad. Presentación de antígenos y generación de
anticuerpos.
3ª PRUEBA ( 24 de noviembre)
EXAMEN (3 de diciembre )
Actividades Prácticas
Laboratorio 1: Método científico. Observación de un fenómeno, planteamiento de la
hipótesis, diseño experimental, comprobación de la hipótesis, análisis de los resultados.(23
y 26 de agosto)
Laboratorio 2: Microscopio óptico y su uso. Por medio de observaciones en microscopía
de luz, se facilitará la comprensión de la organización a nivel celular y las propiedades
básicas del microscopio, poder de aumento, penetración y visualización de campos. (30 de
agosto y 2 de septiembre)
Laboratorio 3: Formas y tamaños celulares. Para el reconocimiento de formas y tamaños
celulares se utilizarán preparaciones histológicas de frotis de sangre de mamíferos y aves,
diferentes tipos de epitelios, tejido nervioso y vegetal. (6 y 9 de septiembre)
Laboratorio 4: Microscopia de Epifluorescencia, confocal y electrónica. Permiten
alcanzar mayor resolución y enfoque que el microscopio de luz y/o se utilizan para detectar
proteínas u otras moléculas específicas. (13 y 16 de septiembre)
 1ª Prueba de Laboratorio (20, 23, 27 y 30 de septiembre) Oral
Laboratorio 5: Permeabilidad celular. La membrana plasmática regula las diferencias
osmóticas entre le medio intra y extra celular, sin embargo, las modificaciones agudas
pueden alterar la integridad de membrana. Se estudiará estas modificaciones en eritrocitos
de mamíferos expuestos a soluciones de diferentes osmolaridades. (4 y 7 de octubre)
Laboratorio 6: Conteo celular y Viabilidad. El conteo en hemocitómetro o Cámara de
Neubauer es un método en el cual se cuentan las células totales, pudiéndose hacer una
diferencia entre las viables y las no viables. (18 y 21 de octubre)
Laboratorio 7: Fagocitosis. La fagocitosis se define como el proceso a través del cual la
célula incorpora grandes partículas a su interior. (25 y 28 de octubre)
Laboratorio 8: Mitosis. La visualización de células en división permite apreciar la
organización del ADN en cromosomas. Para ello se trabajará con ápices radiculares, que
serán preparados por los propios alumnos para ver células en diferentes estados mitóticos.
(8 y 11 de noviembre)

2ª Prueba de Laboratorio (15 y 18 de noviembre)
Evaluación
Se realizarán 3 pruebas objetivas que incluyen las materias tratadas en cátedra. Su
promedio pondera 80% en la nota de presentación a examen. Aquellos alumnos que
tengan como promedio en las pruebas de cátedra la nota 5,0 , sin notas inferior a
cuatro, quedan eximidos del examen.
Las evaluaciones del laboratorio serán cada cuatro prácticos y su promedio ponderará 20%
en la nota de presentación a examen. El promedio semestral ponderará el 70% de la nota
final y el examen tendrá una ponderación del 30%- No habrá examen de repetición.
Los alumnos que no rindan pruebas en las fechas establecidas podrán hacerlo al final del
semestre en una fecha que será indicada oportunamente, previa justificación dentro de la
semana, mediante certificado médico a través de la Jefatura de Carrera.
Asistencia
La asistencia a las clases teóricas es libre. La asistencia a los laboratorios es de 100%. Se
exigirá puntualidad a las cátedras y a los laboratorios.
Bibliografía
Albert B, Bray D & J Lewis J. 1996. “Biología Molecular de la Célula”. Ed. Omega S:A.,
Barcelona.
Lodish H, Baltimor D. & Darnell J, 2002. “Biología Celular y Molecular”. Ediciones
Omega; SA Barcelona. España. Cuarta edición
De Robertis E, Hib J & Ponzio R. 2000. “Biología Celular y Molecular”. Ed. El Ateneo.
Bs. Aires.
Junqueira L & Carneiro J. 1997. “Biología Celular y Molecular”. Ed. McGraw-Hill
Interamericana. Chile.
Karp G. 1998. “Biología Celular y Molecular.” Ed. Mc. Graw-Hill, México.
Lehninger A. L. 1995. “Principios de Bioquímica.” Ed. Omega S. A. Barcelona. España.
Revistas Investigación y Ciencia. Artículos de divulgación científica relacionados con el
curso.
CD interactivos, “Biología Celular y Molecular” Lodish H et al, 2002
I. Roitt, J. Brostoff & Male, D., 1997. “Inmunología”. 4ª Edición. Harcourt Brace de
España, S.A., Madrid.