Biología Celular

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Codigo:
Semestre: 3

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            UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA SUR
                ÁREA DE CONOCIMIENTO DE CIENCIAS DEL MAR
             DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE BIOLOGÍA MARINA
                         PROGRAMA DE LA ASIGNATURA:
                            BIOLOGÍA CELULAR
 MATERIA OBLIGATORIA IMPARTIDA EN EL VII SEMESTRE DEL PLAN DE ESTUDIOS
                                        2003-II
                7 hrs/sem (3 hrs teoría, 4 hrs laboratorio): 10 créditos
              Elaborado: Biól. Guadalupe García Laguna (octubre 2001)
          Última modificación: Dra. Liliana Hernández Olalde (enero 2010)
                        La Paz, B.C.S. a 15 de enero de 2010
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INTRODUCCION:
        La asignatura de Biología Celular se imparte a los alumnos del tercer semestre de
la carrera de Biólogo Marino; dicha asignatura presenta una seriación con las siguientes
asignaturas: Biología General (1er semestre) y Bioquímica (2o semestre).
        Tomando en cuenta el perfil de egreso de la licenciatura de Biología Marina, el
contenido temático del presente curso aporta las bases para conocer la biología de los
seres vivos, ya que el conocimiento a nivel celular resulta indispensable para comprender
la estructura elemental de todos los individuos, sus interacciones a nivel simbiótico y
evolutivo, tanto en células procariontes como eucariontes, así como su interacción con los
virus. Estos conocimientos resultan básicos para entender otros niveles de organización
biológica como: molecular, tisular, órganos, sistemas, individuos y la agrupación de estos
en poblaciones y comunidades; niveles que se revisarán en asignaturas posteriores
dentro del plan de estudios de la carrera de Biólogo Marino.
        El curso de desarrollará en 7 horas semanales, las cuales incluyen teoría (3 horas)
y laboratorio (4 horas). La teoría se llevara a cabo mediante la exposición oral por parte
del profesor de los temas, así como de lecturas complementarias y dinámicas de grupo
por parte de los alumnos. El presente programa está estructurado en 6 unidades
temáticas.
OBJETIVO TERMINAL DEL CURSO:
        El alumno distinguirá el patrón estructural y el metabolismo de tanto de células
procariotas como eucariotas, así como su interacción con los virus. El conocimiento en
particular de las células eucariotas, proporcionarán las bases para comprender los
procesos fisiológicos que se llevan a cabo a nivel tejido, órgano y organismos completos.
PLAN DE EVALUACIÓN:
TEORIA: Corresponde al 45% de la calificación total del curso; incluye ensayos,
exposiciones, trabajos de investigación y exámenes.
        Los principales criterios para evaluar en los ensayos, exposiciones y trabajos de
investigación son: calidad de la información expuesta, ortografía, presentación y limpieza.
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LABORATORIO:
        La evaluación del 55% restante, consistirá en el promedio de las calificaciones
obtenidas de los reportes de práctica (Consultar el manual de prácticas de Biología
Celular, disponible en la página del curso en Moodle (http://maestros.uabcs.mx/)). La
puntualidad y asistencia al laboratorio es indispensable para poder entregar dicho reporte,
una semana después de haber concluido cada practica, este será entregado en parejas.
Si el promedio de las calificaciones obtenidas de las prácticas no es aprobatorio, no podrá
ser promediado con la obtenida en teoría y automáticamente el alumno reprobará el
curso.
        El examen extraordinario, consistirá de una parte teórica y otra practica.
UNIDAD I. INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA CELULAR
        La célula es considerada como la unidad fundamental de la vida, por tanto es
necesario que al inicio del curso de Biología Celular se analicen diferentes aspectos
como: el concepto de vida, concepto de célula y su estructura básica, así como las teorías
principales acerca del origen de la vida.
OBJETIVO ESPECIFICO: Examinar el concepto de célula y su origen, así como el
surgimiento de la citología como ciencia.
DURACION: 14 horas
Clase teórica: 6 horas – Clase laboratorio: 8 horas
Contenidos:
1.1 ¿Qué es la vida? – Análisis de algunas características termodinámicas de la vida
1.2 Desarrollo histórico de la Biología celular - La teoría celular
1.3 Concepto de célula – Organización general de una célula hipotética – Formas y
tamaños celulares
1.4 Métodos para estudiar las células – Historia de la microscopia
Estrategias de aprendizaje:
Durante el desarrollo de esta unidad el profesor realizará una exposición de los temas en
cuestión, motivando una discusión grupal; el alumno deberá:
                                                                                           4
 
a) Revisar artículos especializados disponibles en la página de Moodle, para
complementar la información proporcionada por el profesor.
b) Realizar un ensayo acerca del Origen y definición de la vida.
c) Participación en técnica grupal: Concepto de célula – organización general de una
célula hipotética.
d) Práctica de laboratorio: Una ventana al mundo del microscopio.
Bibliografía: 6,8
UNIDAD II. TIPOS DE CÉLULAS
        En esta unidad se analizarán las características diagnósticas de los principales
tipos de células: Eubacterias, Arqueobacterias y Eucariotas; así como las principales
teorías relacionadas el origen de las células eucariotas.
OBJETIVO ESPECÍFICO: Con el conocimiento teórico adquirido en la presente unidad, el
alumno podrá identificar el tipo de célula (procariota o eucariota) al que pertenecen los
principales microorganismos marinos presentes en las zonas costeras.
DURACIÓN: 18 horas
Clase teórica: 8 horas – Clase laboratorio y campo: 10 horas
Contenidos:
2.1 Árbol filogenético universal.
2.2 Procariotas
        2.2.1 Características generales y organización de las células bacterianas
        2.2.2 Clasificación: Arqueobacterias y Eubacterias. Especie bacteriana.
2.3 Eucariotas
        2.3.1 Características generales y organización de una célula hipotética eucariota.
2.4 Evidencias relevantes del origen de las células eucariotas y sistemas genéticos.
Teoría Endosimbiótica Serial.
Estrategias de aprendizaje:
a) Exposición del profesor con discusión grupal.
b) Revisión de artículos especializados.
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c) Elaborar un cuadro comparativo a cerca de las características diagnósticas de los
dominios: Procariota y Eucariota.
d) Película cerca chimeneas hidrotermales.
e) Práctica de campo y laboratorio: Microorganismos asociados a zonas de manglar,
arrecifes rocosos y trombolitos.
Bibliografía: 16, 6, 7, 9
UNIDAD III. ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA CELULAR BACTERIANA
        Dentro de los microorganismos, las bacterias son un amplio grupo de células con
una enorme importancia básica y aplicada en el medio marino. El conocimiento de los
procesos vitales de las bacterias, como su estructura, crecimiento, generación de energía
y reproducción, nos ayuda a comprender su interacción con todas las formas vivas
(enfatizando sobre las presentes en los océanos) y su papel en el reciclaje de los
nutrientes esenciales y la degradación de la materia orgánica. Adicionalmente conocer
aspectos básicos del cultivo bacteriano en laboratorio, proporciona las bases para
resolver problemas prácticos en acuacultura y en aspectos relacionados con la
biotecnología marina.
OBJETIVO ESPECÍFICO: Analizar la estructura y los componentes moleculares de la
célula procariota (Arqueobacterias y Eubacterias). La integración de estos conocimientos
permitirá comprender el metabolismo general de estos microorganismos.
DURACIÓN: 28 horas
Clase teórica: 10 horas – Clase laboratorio: 18 horas
Contenidos:
4.1 Procariotas (Célula bacteriana: Arqueas y Eubacterias)
        4.1.1 Pared celular bacteriana
        4.1.2 Membrana citoplasmática bacteriana
        4.1.3 Zona nuclear – Plásmidos (definición, características y resistencia
bacteriana)
        4.1.4 Reproducción y Adquisición de variabilidad
        4.1.5 Ribosomas
                                                                                   6
 
        4.1.6 Gránulos de almacenamiento
        4.1.7 Flagelo bacteriano
Estrategias de aprendizaje:
a) Exposición del profesor con discusión grupal.
b) Revisión de artículos especializados.
c) Desarrollo de trabajos de investigación.
d) Realizar por equipos una exposición sobre plásmidos.
e) Fabricación de maquetas.
f) Prácticas de laboratorio: Tinción de Gram y Cultivo de bacterias.
Bibliografía: 6, 16
UNIDAD IV. ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA CELULAR EUCARIOTA
        Los protistas, hongos, plantas y animales están compuestos por células
eucariotas. En esta unidad, se analizará la estructura celular desde la perspectiva
molecular y la síntesis de sus componentes, aspectos básicos para comprender su
funcionamiento.
OBJETIVO ESPECÍFICO: Analizar la estructura y los componentes moleculares de la
célula eucariota; el conocimiento y la integración de cada uno de los organelos y su
función, permitirán al alumno comprender el metabolismo general de estas células.
DURACIÓN: 26 horas
Clase teórica: 10 horas – Clase laboratorio: 16 horas
Contenidos:
5.1 Eucariotas
5.2.1 Membrana celular
        3.2.1.1 Modelo de membrana en mosaico fluido
        3.2.1.2 Composición y estructura de membrana citoplasmática y celulares.
        3.2.1.3 Transporte a través de membranas
        3.2.1.3.1 Transporte pasivo, activo
        3.2.1.3.2 Endocitosis, exocitosis
                                                                                         7
 
5.2.2 Pared celular
        3.2.2.1 Estructura, componentes moleculares y función
        3.2.2.2 Síntesis y arreglo durante la división celular
5.2.3 Citoesqueleto – microtúbulos – microfilamentos – hialoplasma – centriolos
5.2.3 Cilios y flagelos
5.2.4 Matriz citoplasmática
5.2.5 Lisosomas y peroxisomas
5.2.6 Vacuolas
5.2.7 Retículo endoplasmático
5.2.8 Ribosomas
5.2.9 Complejo de Golgi
5.2.10 Núcleo, Membrana nuclear, Nucleoplasma, Nucléolo, Cromosomas; Procesos
genéticos que regulan el metabolismo de las células (Síntesis de proteínas DNA y RNA)
5.2.11 Mitocondrias (Fotosíntesis, fosforilación oxidativa, glucólisis y ciclo de Krebs)
5.2.12 Plastos: Cloroplastos, cromoplastos
5.2.13 Sustancias extracelulares
5.2.14 Metabolismo; procesos de asimilación de materia (carbono) y energía
Estrategias de aprendizaje:
a) Exposición del profesor con discusión grupal.
b) Revisión de artículos especializados.
c) Desarrollo de trabajos de investigación.
d) Fabricación de maquetas de partes de la célula eucariota.
e) Prácticas de laboratorio: Funciones y propiedades de células eucariotas, Semiografía,
Elementos celulares de la Sangre, Grupos sanguíneos y Plastos.
Bibliografía: 1,2,3,4,5,6,8,9,10,11
UNIDAD V. ECOFISIOLOGÍA CELULAR EUCARIOTA
        Las células eucariotas pueden llevar a cabo sus funciones metabólicas como
células aisladas o asociadas en el caso de los organismos multicelulares. En ambos
casos la interacción con el ambiente que las rodea, influye directamente en su
metabolismo. Para examinar dichas interrelaciones, en la presente unidad se revisarán
algunos aspectos esenciales de la actividad celular, como son la comunicación entre
                                                                                        8
 
células o de éstas con los componentes de la matriz extracelular; el control del ciclo
celular, incluyendo los procesos de mitosis y meiosis; así como el proceso de la muerte
celular programada.
OBJETIVO ESPECÍFICO: Comprender las relaciones intercelulares (comunicación
intercelular), considerando a las células dentro de su ambiente natural, y en el caso de
organismos metazoarios, analizar el tejido como un microambiente.
Comprender cada una de las fases del ciclo celular. Conocer la importancia de la mitosis
en la duplicación celular y de la meiosis como generadora de la variabilidad celular.
DURACIÓN: 16 horas
Clase teórica: 8 horas – Clase laboratorio: 8 horas
Contenidos:
6.1 Uniones intercelulares
        6.1.1 Uniones herméticas
        6.1.2 Desmosomas
        6.1.3 Uniones comunicantes
6.2 Ciclo celular (crecimiento, duplicación, división, importancia del material genético,
apoptosis) – papel de la mitocondria en el envejecimiento celular
        6.2.1 Mitosis
        6.2.2 Meiosis
Estrategias de aprendizaje:
a) Exposición del profesor con discusión grupal
b) Revisión de artículos especializados
c) Exposición por equipos de los diferentes tipos de uniones intercelulares en animales
marinos.
d) Práctica de laboratorio: Mitosis y meiosis.
Bibliografía: 2,3,5,9,11
                                                                                         9
 
UNIDAD VI. VIRUS
        Los virus son considerados como microorganismos no celulares, los cuales tienen
una gran relevancia en el medio marino, ya que pueden tener una influencia tanto positiva
como negativa en las diferentes interacciones que se presentan con las células
procariotas y eucariotas. En la presente unidad se revisará diferentes procesos que llevan
a cabo los virus y su consecuencia; formas de clasificación y su importancia en la
biotecnología.
OBJETIVO ESPECÍFICO: Analizar las características de los virus, así como su modo de
reproducción.
DURACIÓN: 10 horas
Clase teórica: 6 horas – Clase laboratorio: 4 horas
Contenidos:
7.1 Características de los virus
7.2 Clasificación de los virus
7.3 Bacteriófagos
7.4 Replicación viral
7.5 Transducción viral
Estrategias de aprendizaje:
a) Exposición del profesor con discusión grupal.
b) Revisión de artículos especializados.
c) Seminario impartido por un especialista en bacteriófagos marinos.
d) Fabricación de maquetas de varios tipos de virus.
e) Trabajo de investigación.
f) Práctica de Laboratorio: Bacteriófagos marinos
Bibliografía: 6, 9
                                                                                      10
 
MAPA CONCEPTUAL DEL CURSO
BIBLIOGRAFÍA DEL CURSO
Bibliografía básica:
  1. Callen, J. 2000. Biología Celular: de las moléculas a los organismos. Ed. CECSA.
      México. 488 pp.
  2. De Robertis, E. 2001. Biología celular y molecular (15a ed.). El Ateneo (Argentina).
      Buenos Aires. 470 pp.
  3. Jiménez, L.P. y H. Merchant. 2003. Biología Celular y Molecular. Prentice Hall.
      México. 853 pp.
  4. Karp, G. 2000. Biología Celular. Ed. Mc Graw-Hill. México. 930 pp.
  5. Landowne, D. 2007. Fisiología celular. McGraw-Hill / Interamericana de México.
  6. Madigan, M. T.; J. M. Martinko y J. Parler. 2005. Brock. Biología de los
      microorganismos. 10a Ed. Prentice Hall. España. 1200 pp.
                                                                                       11
 
  7. Margulis, L. 1986. Origins of sex. Three billion of genetics recombination. Yale
      University Press. USA. 257 pp.
  8. Karp, G. 2002. Cell and Molecular Biology. Concepts and Experiments. John
      Wiley & Sons, INC. USA. 785 pp.
  9. Paniagua, R.; M. Nistal; P. Sesma; M. Álvarez-Uría; B. Fraile; R. Anadón y F. Sáez.
      2003. Biología Celular. 2a Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana. España. 381
      pp.
  10. Sheeler, P. y D.E. Bianchi. 1993. Biología Celular: estructura, bioquímica y
      función. Ed. Limusa. México. 672 pp.
  11. Wallace, R.; J.L. Kin y G.P. Sanders. 1991. Biología Molecular y Herencia. Ed.
      Trillas. México. 432 pp.
  Bibliografía de consulta:
  12. Avers, Ch. 1991. Biología Celular. Ed. Interamericana. 532 pp.
  13. Alberts, B.; D. Bray; J. Lewis; R. Martin; K. Roberts and J.D. Watson. 1994.
      Molecular Biology of the Cell. Garland Publishing, Inc. USA. 1294 pp.
  14. Bres, M. and A. Weisshaar. 2005. Thinking About Biology. An Introductory
      Laboratory Manual. Prentice Hall. USA. 421 pp.
  15. Curtis, H. y N.S. Barnes. 2000. Biología. Ed. Médica Panamericana. México. 1491
      pp.
  16. Díaz-Gamazo, M. 2005. Manual práctico de microbiología (3a Ed.). Barcelona. 264
      pp.
  17. Frederick, J.F. 1981. Origins and Evolution of Eukaryotic Intracellular
      organelles. The New York Academy of Sciences. Vol. 361. 510 pp.
  18. Giese, A. 1979. Cell physiology. W. B. Saunders Co. USA. 609 pp.
  19. Hentschel, J. and H. Plattner. 2001. Manual de Biología Celular. Omega.
      Barcelona. 480 pp.
  20. Lehninger, A. L. 2000. Bioquímica. Ed. Omega. 1093 pp.
  21. Margulis, l. y I. Olendzenski. 1996. Evolución ambiental: efectos del origen y
      evolución de la vida sobre el planeta tierra. Alianza Editorial. Madrid. 416 pp.

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