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Syllabus: Diseo y Cambio Organizacional
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERAFACULTAD DE CIENCIASESCUELA PROFESIONAL DE
Slabo del Curso de BiologaAgosto- Diciembre 2014.
V CicloProf. Guy Carvajal
I. Datos Generales del CursoAsignatura: BIOLOGIA Cdigo : CH 061Requisito:
Semestre : 2014 - II
Crditos : 3 Ciclo : V
II. SumillaLa biologa es el estudio de la vida; a travs de su estudio, los estudiantes emplean los procedimientos de la ciencia en sus investigaciones, exploran la diversidad de lo vivo y la interrelacin entre los organismos y el ambiente.
Considerando que vivimos en un ambiente megadiverso, se pretende que los
estudiantes desarrollen la capacidad de conocer y entender lo vivo y sus aplicaciones partiendo del conocimiento de la unidad fundamental de la vida la celular cuyas estructuras y procesos son compartidos por todos los organismos vivos. Al hacerlo llegan a alcanzar una idea de la singularidad, la funcin y el papel de los organismos, incluidos ellos mismos; adems, se dan cuenta de la utilizacin humana de otros organismos vivos y sus productos para mejorar la salud y el ambiente y hacer interpretaciones sobre los problemas biolgicos actuales.
Se pretende que este curso sea til para los estudiantes e inspiren en ellos el inters y el entusiasmo por las ciencias de la vida y su relacin con otras disciplinas afines. Esto deber permitirles, como futuros ciudadanos, discutir y tomar decisiones sobre temas que afectan a la vida cotidiana y la sociedad. Les proporcionar los conocimientos, habilidades y entendimiento para continuar su educacin, formacin y empleo, para responder as a las necesidades de la economa y contribuir al desarrollo sostenido.
III. Objetivos del curso Contribuir a la educacin de los estudiantes de ciencias, la comprensin de la misma a travs de la adquisicin de los conocimientos biolgicos y sus procedimientos
Fomentar en los alumnos una actitud proclive a la investigacin cientfica, la curiosidad y el descubrimiento a travs de
la iniciativa personal y el estudio individual
el trabajo en equipo
el trabajo de clase dirigido
Entender y explicar los hechos biolgicos, sus principios y la relacin con otras disciplinas afines como la fsica, qumica e informtica.
Aumentar el inters y desarrollar una mejor apreciacin de la naturaleza, la diversidad de organismos y la capacidad de hacer evaluaciones sobre los problemas biolgicos actuales
Crear una conciencia sobre la aplicacin de los conocimientos biolgicos a la sociedad moderna en contextos tecnolgicos, industriales, agrcolas, mdicos, ambientales, econmicos, sociales y personales. IV. Resultados de Aprendizaje
Al trmino del curso, el alumno: Explica la estructura y caractersticas de los organismos vivos.
Conoce las leyes y modelos que explican la evolucin y la biodiversidad. Entiende como se trasmite la informacin hereditaria y el lenguaje lgico de la vida.
Comprende el significado de lo vivo partiendo de la clula hasta la conformacin de individuos, proyectando estos conocimientos hacia aplicaciones tiles para la sociedad. Comprende las diversas aplicaciones de la Biologa en los diversos campos de la actividad humana
Relaciona los conocimientos biolgicos con los de la Qumica, Fsica y la Matemtica. Aprende a utilizar organismos para investigaciones cientficas.V. Metodologa
Las clases se realizarn mediante exposiciones del profesor enfatizando las ideas centrales del tema a tratar y promoviendo la participacin activa de los estudiantes. Se harn talleres de ejercicios y problemas apropiados para aplicar los conceptos tericos discutidos; stos se complementarn con trabajos experimentales, visitas tcnicas y el desarrollo de tareas de investigacin, fomentando el trabajo en grupo. Se emplearn como herramientas de enseanza las tcnicas audiovisuales y la adopcin de un texto base. VI. Evaluacin
El sistema de evaluacin es continuo e integral. Comprende una nota de evaluacin continua (40%), una de examen parcial (30%) y una de examen final (30%).
La evaluacin permanente comprende lo siguiente:EVALUACIN CONTINUA (EC) 40%
Tipo de evaluacinDescripcinPeso
Prcticas CalificadasCuatro Prcticas Calificadas (PC)0,70
Tareas Acadmicas (tareas experimentales, trabajo en grupo)2 actividades (TA)0,30
EC = 0,7 PC + 0,3 TAPC = 0,25PC1+0,25PC2+0,25PC3 + 0,25PC4
TA =0,5TA1+0,5TA2
El promedio final (PF) se obtiene del siguiente modo:
PF = (0,30 x EP) + (0,40 x EC) + (0,30 x EF)
Donde:PF = Promedio Final
EP = Examen Parcial
EC = Promedio de evaluacin continua, y
EF = Examen Final
VII. Contenido Programado
Consta de cuatro unidades:
Unidad Uno: El Estudio de la Vida
Unidad Dos: La Clula
Unidad Tres: El Organismo.
Unidad Cuatro: Biologa Aplicada
El aprendizaje asociado a las unidades de estudio se presenta en tres columnas:
Sub-unidades y temas
Profundidad del tratamiento
Las actividades prcticas.
Duracin
El plan de estudios est diseado para aproximadamente 16 semanas, cuatro horas de clase por semana, dos das a la semana).
Actividades prcticas
En el curso de sus estudios, los estudiantes deben realizar una serie de trabajos prcticos, trabajos de laboratorio y trabajo de campo. Los estudiantes llevaran a cabo
estas actividades a lo largo de la duracin del curso. Se mantendr un registro de
este trabajo.
Las precauciones normales de seguridad del laboratorio sern observadas en todos los
trabajos prcticos y el cuidado en la realizacin de las actividades.
El programa tiene por objeto garantizar que los estudiantes adquieran ciertas
habilidades, incluyendo:
la manipulacin de equipos o aparatos
la observacin, grabacin y registro de datos
interpretacin de las observaciones y los resultados
investigacin y aplicacin prctica de los resultados.
Los estudiantes sern alentados a integrar las tecnologas de la informacin y la
comunicacin (TIC) en el estudio de biologa.
APRENDIZAJESemanaContenidosActividades / Evaluacin
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Del 16 al 22 de agostoUNIDAD 1: EL MUNDO VIVO
Subunidad 1.2 Las caractersticas de la vida
1.2.1 Definicin de la Vida
Los organismos y las caractersticas comunes que los
identifican con el trmino "vida".
1.2.2 Caractersticas de la vida
Identificacin de las "caractersticas de la vida", los
principios fundamentales y la organizacin, la nutricin, la excrecin, respuesta a estmulos y la reproduccin.
2
Del 23 al 29 de agosto Subunidad 1.3 Biomolculas
1.3.1 Estructura Biomolecular
Explicacin de las biomolculas que constituyen la estructura de los organismos. La combinacin de elementos en diferentes proporciones para formar unidades biomoleculares simples, ej. hidratos de carbono Cx (H2O), lpidos (grasas y aceites), protenas y cidos nuclicos
Llevar a cabo una prueba cualitativa
el almidn
la grasa
un azcar reductor
una protena.
3
Del 03 al 08 de setiembre
1.3.2 El papel metablico de las biomolculas y el rol estructural
Las reacciones de transferencia de energa: Carbohidratos y lpidos como fuente primaria de energa para la actividad metablica. Hidratos de carbono, ej. La celulosa como componente de las paredes celulares.
Protenas, ej. las enzimas en el transporte de electrones. Protenas (protenas fibrosas) como la queratina en el cabello y la piel, la miosina en los msculos.
Lpidos, componente de las membranas celulares
4
Del 10 al 15 de setiembre
UNIDAD 2: LA CLULA
Subunidad 2.1 Estructura Celular
2.1.1 Microscopa Una introduccin al microscopio. Referencia especfica al microscopio de luz y el microscopio electrnico.
2.1.2 Las clulas procariotas y eucariotas. Existencia y definicin de las clulas "procariotas" y
"eucariotas"
2.1.3 Estructura y funcin celular
Componentes de la clula, como se observan bajo el
microscopio ptico. Clulas de las plantas: la pared celular, el citoplasma, ncleo, vacuolas y cloroplasto.
Las clulas animales: membranas, citoplasma y
ncleo, mitocondrias, los poros nucleares, ribosomas y el ADN.
1ra PRACTICA CALIFICADA
Manejo del
microscopio de luz.
Preparar y examinar
una clula de un
animal y de una
planta (cebolla)
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Del 17 al 22 de setiembre
Subunidad 2.2 Metabolismo Celular
2.2.1 Metabolismo Celular
Definicin de metabolismo. La fotosntesis como un ejemplo de una secuencia de reacciones anablicas. La respiracin, un ejemplo de una secuencia de reacciones catablicas.
2.2.2 Fuentes de Energa y Fotosntesis
Definicin y papel de la "fotosntesis". La secuencia
de reacciones. La clorofila en los cloroplastos y captura de la luz solar. Esta energa atrapada divide el agua para liberar electrones, protones y oxgeno. Estos electrones se pasan a la clorofila. El oxgeno
es liberado a la atmsfera o utilizado dentro de la clula. Los electrones de la clorofila se utilizan con los protones y el dixido de carbono para formar
hidratos de carbono Cn (H2O)n. Observacin de algas
Fotosintticas
2.2.3 papel de la Adenosina Trifosfato (ATP) y Nicotinamida Adenina Dinucletido (NAD) Naturaleza y el papel del ATP, la produccin de ATP a partir de ADP + P + Energa.
Papel de NADP + en la captura y la transferencia de electrones e iones de hidrgeno en las actividades de la clula.
2.2.4 La respiracin. Definicin y el papel de la
"respiracin aerbica".La representacin de la secuencia general de las reacciones de la glucosa. Definicin de "respiracin anaerbica". Referencia a la fermentacin. Definicin de los trminos.
2.2.5 Movimiento a travs de las Membranas
celulares La permeabilidad selectiva de las membranas las clulas a los iones. Actividad demostrativa de la smosis. "difusin" y "osmosis" ejemplos de cada uno.
2.2.6 Enzimas
Definicin de "enzimas", referencia a su naturaleza
proteica, forma plegada, y su papel en plantas y animales. Especial referencia al papel en el metabolismo. La Teora del sitio activo para explicar la enzima la funcin y la "especificidad".
Explicacin del trmino "actividad ptima" bajo
condiciones especficas. Desnaturalizacin de las
enzimas.
.
Investigar el efecto del pH y temperatura sobre la actividad de una de las siguientes enzimas:
la amilasa, la pepsina o catalasa.
Preparar una enzima, inmovilizacin y
examinar su aplicacin
6
Del 24 al 29 de setiembreSubunidad 2.3 Continuidad Celular
2.3.1 Continuidad celular y Cromosomas. Explicacin del concepto de "continuidad celular" y "cromosomas".
2.3.2 Haploides, diploides. Definicin de nmero
"haploide", y "diploide".
2.3.3 El Ciclo Celular. Descripcin de la divisin
celular en el estado de no divisin (interfase) y divisin (mitosis).
2.3.4 Mitosis y Meiosis. Definicin de "mitosis".
Definicin de "meiosis". Funciones de "meiosis".,2.3.5 Los tejidos y Cultivo. Definicin de un "tejido".
El cultivo de tejidos: explicacin y la referencia a cualquiera de las aplicaciones de clulas
2.3.6 rganos. Definicin de "rgano".
Definicin de " rganos de un sistema".
Ensayo de Cariotipo
Explicaciones con la
ayuda de diagramas.
Se ejemplifican mediante tejidos de una planta y un animal
Ejemplos utilizando
tipos de rganos de una planta o un animal.
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Del 01 al 06 de octubre Subunidad 2.4 Gentica
2.4.1 El origen de la Gentica. El trabajo de Gregor Mendel conducentes a la expresin de las leyes de la gentica.
2.4.2 La Herencia. Definicin y ejemplo de la
"herencia" y "Expresin gnica". Definicin y el papel
del "gen".
La Variacin por: Reproduccin sexual y Mutaciones.Definicin de los trminos siguientes:
Gametos: formacin y funcin en la reproduccin sexual en plantas y animales. fertilizacin
alelo
homocigoto
heterocigoto
genotipo
fenotipo
dominio recesivo
dominio incompleto.
2da PRACTICA CALIFICADA Aislar el ADN de los
tejidos de una planta
Patrn de ADN: corrida en cmara de Electroforesis
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EXAMEN PARCIAL
9
Del 15 al 20 de octubre 2.4.3 Ley de Segregacin. Exponer y explicar la Ley de La segregacin de los caracteres.
2.4.4 Ley de la distribucin Independiente. Exponer y explicar la Ley de la Distribucin independiente de
los caracteres.
2.4.5. Hibridacin cruzada
Estudio de la herencia en la primera generacin (F1) de un rasgo nico no vinculado, en un cruce que incluye:
Los padres homocigotos
Los padres heterocigotos
la determinacin del sexo.
Estudio de la herencia en la segunda generacin (F2) de dos rasgos no vinculados, usando la tcnica de cuadrado de Punnett.
Definicin de vnculo. Explicacin del cambio
en la probabilidad 1:1:1:1 para un hbrido heterocigoto cruzado
actividades / evaluacion
10
Del 22 al al 27 octubre2.4.6 Evolucin Gentica
Definicin de la "evolucin". La teora de la seleccin natural. La evidencia de un solo origen.
2.4.7 Estructura del Cromosoma.
La estructura del ADN, incluyen : azcar desoxirribosa, fosfato, y cuatro pares de
bases pricas pirimidnicas nitrogenadas especficas y
complementarias. Estructura simple de ADN: dos cadenas complementarias de adenina (A)-timina (T), Guanina (G), citosina (C).Enlaces de hidrgeno. Doble hlice.
2.4.8 La sntesis de protenas, la participacin molecular del ADN, ARNm, ARNt, ARNr y aminocidos para entender la codificacin de la informacin. Estructuras Codificantes y no codificantes. ARN como una estructura complementaria al ADN. El conocimiento de la funcin del ARN mensajero (ARNm). La actividad de los ribosomas, sntesis de aminocidos y despliegue de protena funcional
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Del 29 de octubre al 03 de noviembre
2.4.9 La Mutacin. Concepto de mutacin, principales mutaciones puntuales. Induccin de mutacin con mutgenos. Cncer - definicin y posibles causas.
2.4.10 Ingeniera gentica. Manipulacin y alteracin de los genes. Proceso que implica el aislamiento, transformacin, empalme y expresin de los genes.
2.4.11 La herencia nuclear. Sexo vinculacin. Herencia no nuclear, por ejemplo mitocondrial y ADN del cloroplasto.
TAREA ACADMICA 3
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Del 05 al 10 de noviembre
UNIDAD 3: EL ORGANISMO
Subunidad 3.1 Diversidad de Organismos
3.1.1 Diversidad de Organismos. El conocimiento de la diversidad de organismos. Definicin de "especie".
Sistema de clasificacin: Dominios: Bacteria Arquea
y Eucaria
Reinos: Monera, Protista, Hongos, Plantas y
Animales.
3.1.2 Microorganismos
Las bacterias y Hongos. La distribucin de bacterias y hongos en la naturaleza. Importancia econmica de las bacterias y hongos: benficas y nocivas.
Formas saprofitas y patognicas.
3.1.3 Naturaleza de las bacterias
Las clulas bacterianas: estructura bsica, membranas, cromosoma, plsmidos.
Reproduccin. Nutricin. Factores que afectan el crecimiento.
3.1.4 Curvas de Crecimiento
Las curvas de crecimiento de los microorganismos
3ra PRACTICA CALIFICADAPrcticas de Laboratorio
Procedimientos de manejo de Microorganismos
Cultivo de bacterias
Ensayar el crecimiento de la levadura utilizando
placas con agar y controles.
Muestra de hongos comestibles y venenosos.
Antibiogramas
La comprensin del trmino "patgeno".
Definicin y el papel de los
"antibiticos".
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Del 12 al 17 de noviembre
UNIDAD 4: LA BIOLOGA APLICADA Y BIOTECNOLOGA
Subunidad 4.1 Biologa Aplicada
4.1.1 Microbiologa industrial y de alimentos
Microbiologa de los alimentos fermentados,
alimentos por lotes y flujo continuo
Productos de la microbiologa industrial, antibiticos, aminocidos.
Procesamiento de cidos orgnicos, frmacos, biopolmeros
4.1.2 Introduccin a la Biotecnologa
Fundamentos de la biotecnologa
4.1.3 Tecnologa de ADN recombinante
Introduccin a la tecnologa del ADN recombinante,
preocupaciones y consecuencias
Enzimas de restriccin, clonacin de vectores,
plsmidos, csmidos, fagos, la construccin y
proyeccin de la biblioteca genmica, protocolos de
transformacin en los procariotas, la hibridacin
de cidos nuclicos, PCR, secuenciacin del ADN
Preparar y mostrar la produccin de alcohol por la levadura
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Del 19 al 24 de noviembre4.1.4 Aplicaciones de la tecnologa del ADN
Recombinante La ingeniera gentica de plantas, resistencia a
enfermedades y el estrs las plantas tolerantes, los
cultivos transgnicos, las plantas como bioreactores,
las vacunas comestibles, animales transgnicos,
diagnstico de enfermedades genticas,
tratamiento de trastornos genticos, terapia
gentica, huellas genticas de ADN
4.1.5 Aplicaciones de cultivos celulares
Clulas madre y aplicaciones
4ta PRACTICA CALIFICADA
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Del 26 de noviembre al 01 de diciembre Subunidad 5.1 Genmica
5.1.1 Concepto de Genmica
Genomas de bacterias y eucariotas, secuenciacin
de genomas, genmica estructural, funcional y
comparativa
5.1.2 Bioinformtica
Introduccin, los sitios de la bioinformtica, bases de
datos genticos, anlisis de secuencias, los rboles
filogenticos Simulacin con sitios de internet.
5.1.3 Estudio de organismos modelo
Caractersticas especiales y las contribuciones
principales de los organismos modelo de
procariotas y eucariotas, diferentes estudios de
investigacin, Escherichia coli, Sacharomyces,
Neurospora crassa, Arabidopsis thaliana,
Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster,
Mus musculus
5.1.4 El concepto de Biologa Sinttica.
TAREA ACADMICA 4
16EXAMEN FINAL
VIII. Bibliografa TEXTOS DE CONSULTA
Freeman, Scott. Biological Science. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2002.
ISBN: 9780130819239.
Pickering, W R Complete Biology (2000) Oxford University Press
http://www4.oup.co.ukI ISBN: 0199147396
Glick, B.R and Pasternak, J.J (2003) Molecular Biotechnology- Principles and
applications of recombinant DNA, ASM Press, Washington
Chrispeels, M.J and Sadava, D.E( 2003 ) Plants, genes and crop biotechnology
2nd edition Jones and Bartlett Publishers, Boston
Pelczar, M.J. et al (2001) Microbiology 5th edition Tata McGraw-Hill Co.New.
Delhi
Griffiths, A.J.F et al (2005) Introduction to Genetic Analysis W.H. Freeman & Co.
NY. Reference http://www.du.ac.in/
Harvey Lodish (2003) Molecular Cell Biology. Freeman y Co. 5th Edition.
James E. Bailey (1986) Biochemical Engineering Fundamentals, McGraw- Hill
Science/Engineering/Math, 2nd Edition
Michael Madigan and John Martinko (2005) Brock Biology of Microorganisms.
Benjamin Cummings 11th Edition
Christopher Fall (2005) Computational Cell Biology. Springer 1st EditionPAGE 11