Guía Docente AS0001-GR0001-PR0001 Asignatura: Código: Grupo: Titulación: Profesor/a: Curso Académico: 1. ASIGNATURA / COURSE 1.1. Nombre / Course Title BIOLOGÍA MOLECULAR DE LA CÉLULA / MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 1.2. Código / Course Code 12660 1.3. Tipo / Type of course Optativa / Optional 1.4. Nivel / Level of course Grado / Grade 1.5. Curso / Year of course Primero / first course 1.6. Semestre / Semester 2º/2nd 1.7. Número de créditos / Number of Credits Allocated 3 1.8. Requisitos Previos / Prerequisites Para seguir esta asignatura adecuadamente es preciso haber cursado asignaturas generales de Biología Celular y Bioquímica y Biología Molecular. 1 de 8 Gu€a Docente AS0001-GR0001-PR0001 Asignatura: C•digo: Grupo: Titulaci•n: Profesor/a: Curso Acad‚mico: 1.9. ¿Es obligatoria la asistencia? / Is attendance to class mandatory? La asistencia es muy recomendable / Attendance is highly advisable Con carƒcter obligatorio, una parte de la asignatura consiste en la preparaci•n de un breve trabajo monogrƒfico, generalmente de los „ltimos temas del programa, que el alumno deberƒ exponer en clase en los seminarios que se organizan a tal efecto. La elaboraci•n y presentaci•n de este trabajo se eval„a y constituye el 20% de la calificaci•n final, siendo el 80% restante el resultado de un examen de seguimiento y del examen final sobre los contenidos te•ricos del programa. 1.10. Datos del profesor/a / profesores / Faculty Data Grupo: 81 Rafael Manso Mart€nez Departamento: Biolog€a Molecular Facultad: Ciencias Despacho: CV-312 Tel‚fono: 91 497 4871 e-mail: [email protected] Pƒgina Web: www.uam.es/rafael.manso Horario de Tutor€as: Al comienzo de cada curso se indica el horario general de tutor€as. En caso de no poder hacer uso de este horario, las tutor€as podrƒn realizarse tambi‚n previa fijaci•n de una cita con el profesor 1.11. OBJETIVOS DEL CURSO /OBJETIVE OF THE COURSE El objetivo de esta asignatura es proporcionar al alumno una perspectiva detallada de la organizaci•n de la c‚lula eucari•tica animal y de su citoesqueleto, asi como del fundamento molecular de su asociaci•n en tejidos y del desarrollo de algunas de sus funciones mƒs caracter€sticas. Se hace ‚nfasis en la forma en que la estructura y diversidad de las prote€nas y otros componentes macromoleculares explican el desarrollo de funciones especializadas y su distribuci•n regional. Seg„n los autores de uno de los libros de consulta general recomendados (Lodish, Berk, Matsudaira, Kaiser, Scott, Zipursky y Darnell, “Biolog€a Celular Molecular”) Se trata de emprender un estudio integrado de las funciones celulares, utilizando para ello aproximaciones experimentales procedentes de 2 de 8 Guía Docente AS0001-GR0001-PR0001 Asignatura: Código: Grupo: Titulación: Profesor/a: Curso Académico: la bioquímica, la biofísica, la biología molecular, la microscopía, la genética, la fisiología, la bioinformática y la biología del desarrollo. La duración del curso, obliga a limitar este estudio a los aspectos que se incluyen en el programa, que complementan los contenidos de otras asignaturas de la licenciatura de bioquímica 1.12 . Contenidos del Programa / Course Contents BLOQUE I: INTRODUCCION Biología molecular de la célula. El estudio de la célula desde aproximaciones convergentes. Objetivos docentes. Metodología, programa y bibliografía. La célula eucariotica. Organización de la célula animal. Origen y evolución. La pluricelularidad como estrategia evolutiva. Estudio de células individualizadas: cultivos celulares. Técnicas para el estudio de la célula y de las estructuras celulares. BLOQUE II: ARQUITECTURA CELULAR Y ORGANIZACION EN TEJIDOS El armazón de la célula eucariotica. Composición molecular, estructura y carácter dinámico de las fibras del citoesqueleto: Microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios. Fundamento molecular de la especificidad regional de funciones. La matriz extracelular. Constituyentes de las estructuras de matriz extracelular. Proteoglucanos. La familia del colágeno y su importancia en la organización de diferentes matrices extracelulares. La elastina. Fibronectinas, lamininas y otras proteínas adhesivas de la matriz extracelular. Interacciones célula-célula y célula matriz extracelular. Mecanismos de adhesividad célula-célula y célula matriz extracelular. Moléculas de adhesividad celular y su importancia en el desarrollo y la regeneración tisular. Conexiones intercelulares: tipos y funciones que desempeñan, estructura, composición molecular e interacción con el citoesqueleto. BLOQUE III: CONTRACCION Y MOTRICIDAD. Importancia biológica de los procesos de contracción y motricidad. Características de los procesos contráctiles y motrices. El músculo esquelético como referencia. Tipos de músculos y sus propiedades contráctiles. Estructura, composición y organización molecular del músculo esquelético. Componentes funcionales musculares. Proteínas contráctiles. Diversidad molecular del músculo esquelético. 3 de 8 Guía Docente AS0001-GR0001-PR0001 Asignatura: Código: Grupo: Titulación: Profesor/a: Curso Académico: Contracción muscular: mecanismo y regulación. La actividad ATPasa de la miosina. Mecanismo de contracción. Regulación de la actividad contráctil. Acoplamiento estímulo-contracción. Control de la concentración de Ca2+ intracelular. Plasticidad muscular. Diversidad de tipos de fibras. Modificación de las propiedades metabólicas y contráctiles del músculo esquelético: actividad neuromuscular y carga mecánica. Control neural y hormonal del fenotipo muscular. Actividad contráctil no sarcomerica dependiente de actina. Contracción del músculo liso. Otros sistemas contráctiles dependientes de actina en células no musculares. Las miosinas como motores moleculares. Sistemas motrices dependientes de microtubulos. El axonema y el movimiento de cilios y flagelos. Transporte axoplásmico. Motores moleculares dependientes de microtúbulos: Quinesinas y dineínas BLOQUE IV: ESTABLECIMIENTO Y MANTENIMIENTO DE TEJIDOS Establecimiento de tejidos. La célula diferenciada. Proteínas reguladoras génicas. Establecimiento de tejidos diferenciados: la miogénesis como ejemplo. Factores de regulación de la miogénesis. Renovación de tejidos. Recambio celular: Tejidos con células permanentes. Mecanismos de regeneración tisular por duplicación simple. Renovación por células troncales. Regeneración del músculo esquelético Prevención de daños celulares en situaciones de estrés. La respuesta celular de estrés. Proteínas de choque térmico o estrés y chaperones moleculares. Funciones biológica de las proteínas de estrés e importancia en el mantenimiento de la homeostasis proteica. Objetivos y Capacidades a Desarrollar Los objetivos que se persiguen con el desarrollo de los distintos bloques del programa son los siguientes: Bloque I. Que el alumno se familiarice con los aspectos que se consideran esenciales en el origen y evolución de las células, la organización de la célula eucariótica animal y las características generales de los componentes celulares, así como las técnicas de observación de las células y las partículas subcelulares. En este bloque se introduce el cultivo de células como instrumento para el estudio de las propiedades de las células individuales y sus interacciones. Bloque II. El objetivo de este bloque es proporcionar al alumno conocimientos detallados sobre las estructuras que dan armazón a las células y que permiten que las interacciones entre ellas o con componentes de la matriz extracelular 4 de 8 Guía Docente AS0001-GR0001-PR0001 Asignatura: Código: Grupo: Titulación: Profesor/a: Curso Académico: tengan la solidez necesaria para la organización de tejidos y órganos. Las estructuras citoesqueléticas, con sus proteínas constituyentes y sus funciones, la matriz extracelular y los componentes responsables de las interacciones con las células y las proteínas presentes en éstas que fundamentan sus propiedades adhesivas, son los objetivos principales de estudio en este bloque. Bloque III. El objetivo de este bloque es proporcionar al alumno los conocimientos necesarios para entender cómo tienen lugar los procesos contráctiles y motrices, desde el movimiento de una célula en un medio acuoso hasta el fundamento del desplazamiento animal a través de la contracción muscular, identificando las propiedades moleculares de los actores de estos procesos. Un aspecto importante en este bloque es el estudio de las proteínas motoras y su diversidad molecular, así como de los mecanismos que las hacen capaces que transformar la energía química almacenada en el ATP en trabajo mecánico. Se estudia también la relación entre proteínas motoras y fibras citoesqueléticas en la formación de estructuras contráctiles de carácter transitorio o permanente. Bloque IV. El objetivo de este bloque es conseguir que el alumno adquiera una perspectiva general de los procesos que conducen a la diferenciación celular previa al establecimiento de los tejidos y, una vez establecido éstos, cuáles son los mecanismos que permitan su conservación a través del tiempo gracias a procesos regenerativos o induciendo mecanismos defensivos capaces de proteger a las células frente a agresiones externas. 1.13 . Referencias de Consulta Básicas / Recommended Reading. ALBERTS, JOHNSON, LEWIS, RAFF, ROBERTS, WALTER, Molecular Biology of the Cell. Garland Science. (5a Edición, 2008). LODISH, BERK, MATSUDAIRA, KAISER, KRIEGER, SCOTT, ZIPURSKY, DARNELL, Molecular Cell Biology. W. H. FREEMAN AND CO., Nueva York. (6a Edición, 2007) SCHIAFFINO & REGGIANI. Molecular Diversity of Myofibrilar Proteins: Gene Regulation and Functional Significance. Physiol. Rev. 76:371-423, 1996. SPECTOR, GOLDMAN AND LEINWAND. Cells: A Laboratory Manual (Volumen 1, Culture and Biochemical Analysis of Cells). Cold Spring Harbor Laboratory Press. 1997. 5 de 8 Guía Docente AS0001-GR0001-PR0001 Asignatura: Código: Grupo: Titulación: Profesor/a: Curso Académico: 2 Métodos Docentes / Teaching methods Actividades presenciales - Clases teóricas: Se desarrollan a lo largo de un periodo de 6-7 semanas entre los meses de Febrero y Abril, normalmente en 3 días a la semana - Clases prácticas: Esta asignatura no tiene prácticas específicas ya que los aspectos prácticos de las asignaturas de la licenciatura están integrados en las Bioquímicas experimentales I, II y III. - Seminarios: Al finalizar las clases los alumnos presentan los seminarios que han preparado a lo largo de las últimas semanas en una o dos sesiones de seminarios. En su conjunto las actividades presenciales representan unas 35 horas de las 75h a que corresponden los 3 créditos europeos de la asignatura Actividades dirigidas - Trabajos individuales y / o en grupo: que se presentan al acabar las clases teóricas en los seminarios - Docencia en red: Las presentaciones y demás documentación importante para el seguimiento de la asignatura se publica en la página del profesor de la asignatura - Tutorías ( Incluidas virtuales): El formato utilizado para la solución de dudas tanto sobre el contenido de la asignatura como sobre su desarrollo que no puedan resolverse presencialmente es el correo electrónico 6 de 8 Guía Docente AS0001-GR0001-PR0001 Asignatura: Código: Grupo: Titulación: Profesor/a: Curso Académico: 3 Tiempo estimado de Trabajo del Estudiante / Estimated workload for the student Actividad Horas presenciales Horas de trabajo del alumno TOTAL CLASES DE TEORÍA + TEST 28 32 60 SEMINARIOS 3 9 12 CLASES PRÁCTICAS* 0 0 0 TUTORÍAS 1 1 EXÁMEN FINAL 2 2 Carga total de horas de trabajo: 34 41 75 Actividades presenciales (horas semanales): Clases teóricas, 3 a la semana de 1,5 horas (4,5 horas), durante 6 semanas Test de seguimiento, 30 minutos al finalizar la clase Seminarios, 3 horas al acabar las clases teóricas Tutorías 1 hora por alumno a lo largo del curso El examen final tiene una duración de 2 horas Actividades dirigidas: Preparación del trabajo para los seminarios: Los trabajos se refieren a aspectos puntuales que profundizan en alguno de los temas que han sido tratados en clase o que complementan lo que se ha tratado. Su extensión debe ser del orden de 10-15 páginas, incluidas las figuras, y su presentación debe realizarse en unos 10-15 minutos con otros 5 como máximo para preguntas. 7 de 8 Guía Docente AS0001-GR0001-PR0001 Asignatura: Código: Grupo: Titulación: Profesor/a: Curso Académico: 4 Métodos de Evaluación y Porcentaje en la Calificación Final / Assessment Methods and Percentage in the Final marks Descripción detallada del procedimiento para la evaluación La evaluación de la asignatura se realiza mediante: a) Test de seguimiento, cuando se ha cursado aproximadamente el 60% de la asignatura. Consta de un test y una o dos preguntas cortas. b) Un trabajo monográfico realizado para su presentación en los seminarios. En este apartado se valora no solo la calidad del trabajo realizado sino también la capacidad de hacerlo accesible y presentarlo de una forma ordenada y coherente que facilite su comprensión para el resto de los estudiantes c) Examen final. Consta de dos partes, un test de respuestas múltiples, que representa el 60% de la nota de este examen, y 3 ó 4 cuestiones para responder en 2 hojas, que constituye el 40% restante de este examen. Porcentaje en la calificación final Test de seguimiento: 10% Trabajo (elaboración y presentación en seminario): 20 % Examen final (test y cuestiones): 70 % 8 de 8