octubre 2012 - home | universidad de granadajosegp/estudiantes/pres_1110_1.pdf · walter gilbert:...

ECOEM: Biología y Geología Grupos V2 y S2

Octubre 2012

Uso de la normativa curricular

Presentación de alumnos (continuación)

LA UNIDAD DIDÁCTICA

TEMA 39: LA TEORÍA CELULARTEMA 38: MICROBIOLOGÍA

Las Competencias Básicas

Tema 38: Microbiología

• MICROBIOLOGÍA.• MICROORGANISMOS: CONCEPTO.• FORMAS CELULARES: TAXONOMÍA Y TIPOS.• FORMAS ACELULARES: TIPOS Y

CARACTERÍSTICAS.• VIRUS: CICLOS VÍRICOS.

Abiogénesis versus Biogénesis

Van Leeuwenhoek / Joblot (VITALISMO) / Needham / Spallanzani

PASTEUR / POUCHET

!

PASTEUR & DARWIN

MALDITO Clostridium botulinum

Tema 38: Microbiología

Tema 38: Microbiología - patógenos

-Lucrecio (96-55 a.C.)-“De rerum natura” (gérmenes invisibles)-Girolamo Frascatorius, (De contagione et contagionis) (1546) (Gérmenes vivos)-Pasteur (Nosema bombycis) -gusanos de seda--Robert Koch (1876) - Bacillus anthracis-

- cólera, difteria, tétanos, peste, sífilis -

- 1684 Antonie van Leeuwenhoek. Descubrimiento de las bacterias- 1798 Edward Jenner. Vacunación contra la viruela- 1857 Louis Pasteur. Microbiología de la fermentación láctica- 1860 Louis Pasteur. Función de las levaduras en la fermentación alcohólica- 1864 Louis Pasteur. Fin de la controversia sobre la generación espontánea- 1867 Robert Lister. Principios antisépticos en cirugía- 1876 Ferdinand Cohn. Descubrimiento de las endosporas- 1881 Robert Koch. Métodos de estudio de bacterias en cultivo axénico- 1882 Robert Koch. Etiología de la tuberculosis- 1882 Élie Metchnikoff. Fagocitosis- 1884 Robert Koch. Etiología del cólera; postulados de Koch- 1884 Christian Gram. Método de la tinción de Gram- 1885 Louis Pasteur. Vacuna contra la rabia- 1889 Sergei Winogradsky. Concepto de quimiolitotrofía- 1889 Martinus Beijerinck. Concepto de virus- 1890 Emil von Behring y Shibasaburo Kitasato. Antitoxina diftérica- 1890 Sergei Winogradsky. Autotrofía en los quimiolitótrofos- 1901 Marinus Beijerinck. Método de cultivo de enriquecimiento- 1908 Paul Ehrlich. Agentes quimioterapeúticos- 1911 Francis Rous. Primer virus oncogénico

- 1915 Frederick Twort y Felix d´Herelle. Virus bacterianos (bacteriófagos)- 1928 Frederick Griffith. Transformación en neumococos- 1929 Alexander Fleming. Descubrimiento de la penicilina- 1931 Cornelius van Niel. H2S como donador de electrones en la fotosíntesis anoxigénica- 1935 Gerhard Domagk. Sulfamidas- 1935 Wendall Stanley. Cristalización del virus del mosaico del tabaco- 1943 Max Delbruck y Salvador Luria. Herencia de caracteres genéticos en bacterias- 1944 Selman Waksman y Albert Schatz. Descubrimiento de la estreptomicina- 1946 Edward Tatum y Joshua Lederberg. Conjugación bacteriana- 1951 Barbara McClintock. Descubrimiento de los transposones- 1952 Joshua Lederberg y Norton Zinder. Transducción bacteriana- 1959 Arthur Pardee, François Jacob, Jacques Monod, André Lwoff. Regulación génica por proteínas represoras- 1960 François Jacob, Jacques Monod. Concepto de operón- 1967 Thomas Brock. Bacterias capaces de crecer en agua en ebullición- 1969 Howard Temin, David Baltimore y Renato Dulbecco. Descubrimiento de retrovirus y transcriptasa inversa- 1969 Thomas Brock y Hudson Freeze. Thermus aquaticus, fuente de la ADN polimerasa Taq- 1970 Hamilton Smith y David Nathans. Enzimas de restricción- 1977 Carl Woese y Geoge Fox. Descubrimiento de Archaea- 1981 Stanley Prusiner. Caracterización de los priones- 1982 Karl Stetter. Primeros cultivos de hipertermófilos- 1982 Barry Marshall y Robin Warren. Helicobacter pylori como causa de úlceras gástricas- 1983 Luc Montagnier. Descubrimiento del VIH como causa del SIDA

Tema 38: Concepto y clasificación

-Pequeño tamaño

-elevada relación superficie/volumen-metabolismo rápido-alta diversidad metabólica-alta velocidad de reproducción-capacidad de alterar el medio donde viven

FORMAS CELULARES procariotas (bacterias) y eucariotas (algas, hongos, protozoos)FORMAS ACELULARES (Virus y similares: viroides, priones, visrusoides.)


Protistas, Microsporidia y Hongos.


Protistas

Formas acelularesVirus: DNA o RNA y cubierta proteínas

Procariotas ancestrales

Genes vagabundosCélulas muy evolucionadas parásitas

Viroides: cadena de RNA desnuda

Priones (protein infectious particle) -1981-

Virusoides (ARN satélite no infectivo)

Formas acelularesVirus: parásitos intracelulares obligados (¿seres vivos?)

Virión: Ácido nucléico + cápsula de proteina

-ADN /ARN - Mono/ Bicatenario - Circular / Lineal

-Cápsida: Helicoidal / Icosaédrica / Compleja (cabeza, cola, collar, capa basal)

-Estructuras adicionales (capa lipoproteica -gripe-; proteínas adicionales -SIDA)

Formas acelularesVirus: Clasificación ICTV (International Committee on taxonomy of viruses)

Orden (-virales); Familia (-viridae); Subfamilia (-virinae); Género (-virus); Especie ( )

- caudovirales- herpesvirales- mononegavirales - nidovirales- picornavirales

Formas acelularesVirus: Clasificación de Baltimore

-Grupo I: Virus de ADN bicatenario (algunos fagos de la serie T, adenovirus, herpesvirus, poxvirus)-Grupo II: Virus ADN monocatenario (parvovirus)-Grupo III: Virus ARN bicatenario (reovirus)-Grupo IV: Virus ARN monocatenario positivo (picornavirus, togavirus).-Grupo V: Virus ARN monocatenario negativo (Ortomixovirus, rabdovirus)-Grupo VI: Virus ARN monocatenario retrotranscrito (retrovirus)-Grupo VII: Virus ADN bicatenario retrotranscrito (herpesviridae).

Formas acelularesVirus: ciclo reproductivo

CICLO LÍTICO / CICLO LISOGÉNICO

a) Fijación o adsorción (browniana / reconocimiento específico)b) Penetración.c) Eclipse y multiplicación.d) Ensamblaje.e) Y liberación.

Formas acelularesVirus: ciclo reproductivo (b) Penetración

Formas acelularesVirus: ciclo reproductivo

CICLO LÍTICO (rápido, termina con la destrucción de la célula)

CICLO LISOGÉNICO (aparición de profagos, integrados en genoma o como plásmidos)

c) Eclipse y multiplicación.

Formas acelularesVirus: ciclo reproductivod) Ensamblaje.

e) Liberación.

Tema 39: La teoría Celular

• LA TEORÍA CELULAR: PERSPECTIVA HISTÓRICA YCONCEPCIÓN ACTUAL.

• ORIGEN DE LA CÉLULA: PERSPECTIVA HISTÓRICA.

• TIPOS DE CÉLULAS Y RELACIÓN EVOLUTIVA.• TEORÍA DE LAENDOSIMBIOSIS• CARACTERÍSTICAS DIFERENCIALES DE LOS

TIPOS PRINCIPALES DE CÉLULAS.• MÉTODOS DE ESTUDIO DE LAS CÉLULAS.

Tema 39: Introducción

• Células: compartimentos membranosos con soluciones acusosas

• Evolución: 3.500 millones de años, la célula ancestral común - biodiversidad actual

• Organismos unicelulares / Organismos pluricelulares

Tema 39: La teoría celular

• R. Hook -1665- propone el término célula

• Malpighi y Grew-1672-(estructuras vegetales)

• Dutrochet y Turpin (“vesículas completas”)

• Brichat: Tejido como unidad (1800)

• Teoría Celular: M. Schleiden y T. Scwan (1838 y 1838) - Unidad estructural básica-

Tema 39: La teoría celular

• R. Virchow (1855) - Omne vivo ex vivo-

• Bruck (1861) - unidad más sencilla

• 1. Todos los organismos vivos están compuestos por células.

• 2. La célula constituye la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos.

• 3. Cada célula puede mantener sus propiedades independientemente del resto, pero las propiedades de cualquier organismo están basadas en las de sus células individuales.

• 4. Las células proceden únicamente de la división de células preexistentes.

Tema 39: La teoría celular• 1. Todo en los seres vivos está formado por células

o por sus productos de secreción. La célula es la unidad estructural de la materia viva, y una célula puede ser suficiente para constituir un organismo.

• 2. Todas las células proceden de células preexistentes, por división de éstas. La célula es la unidad de origen de todos los seres vivos.

• 3. Las funciones vitales de los organismos ocurren dentro de las células, o en su entorno inmediato, controladas por sustancias que ellas secretan. Cada célula es un sistema abierto, que intercambia materia y energía con su medio. En una célula caben todas las funciones vitales, de manera que basta una célula para tener un ser vivo (que será un ser vivo unicelular). Así pues, la célula es la unidad fisiológica de la vida.

• 4. Cada célula contiene toda la información hereditaria necesaria para el control de su propio ciclo y del desarrollo y el funcionamiento de un organismo de su especie, así como para la transmisión de esa información a la siguiente generación celular. Así que la célula también es la unidad genética.

• CÉLULA:• una membrana• enzimas esenciales • capacidad para replicarse • posibilidad de evolucionar

Tema 39: Origen de la Célula

Características y evolución de la atmósfera primitiva

PANSPERMIA versus ORIGEN TERRESTRE


Ambiente reductor y síntesis orgánica.Harold Urey y Stanley Miller

Panspermia

“sopa primitiva”de Oparin versus “pizza primitiva” de Günter Wächterhüser

Svante A. Arrhenius


Formación de agrupamientos de polímeros

Microesferas de Fox

Coacervados de Oparin

* Actividad enzimática propia inespecífica

ambos carecen de mecanismos de transmisión de la herencia

J. Rebek: ARBI (adenina-ribosa-naftaleno-imida) con capacidad autoreplicativa

Watson, Orgel y Woese:

ADNWalter Gilbert: hipótesis del gen desnudo (ARN monocatenario

libre en el medio)

Thomas R. Cech y Sidney Altman: ribozimas (ARN con capacidad

enzimática)


tipos de células

Tema 39: Evol. de la célula

Bacteria y Archaea(unicelulares y

coloniales)

Procariontes

EucariontesEukarya

(pluricelulares)

•Primitivos heterótrofos •Autótrofos (quimiosintéticos y fotosintéticos)•Heterótrofos aerobios•APARICIÓN DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA


-Teoría autógena (F. Taylor y E. Dodson)

APARICIÓN DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA

-La Teoría endosimbiotica (Margulis y Sagan)-Modelo de Crhistian de Duve (Urcariota +endosimbiosis aeobios)

• Haeckel (Protistas) Separación de Moneras (bacterias, cianobacterias)

Chatton (1937).- Eucariota / Procariota

Tema 39: Dif. Tipos Celulares

Eucariotas y ProcariotasDiferencias entre eucariotas y procariotas

eucariotas y procariotas

• Pro:• Pequeñas (1-10

nm) • Nucleoide • División directa,

escasa sexualidad• Escasa

multicelularidad (sin tejidos)

• Muchos anaerobios. Metabolismo variado

• Eu:• Grandes (10 -100

nm)• Núcleo• Mitosis, sexualidad,

alternancia• Multicelulares

(tejidos)• Aerobios. Respiración

eucariotas y procariotas

• Pro:• Sin mitocondrias• Undulipodios

simples de flagelina

• Sin cloroplastos (distintas vías)

• Eu:• Con mitocondrias• Undulipodios

complejos 9+2• Cloroplastos

(fotosíntesis oxigénica)

Animales y vegetales

Animal y vegetal• Diferencias funcionales

– Fijación CO2 mediante fotosíntesis– Formación de pared celular

!

• En vegetales:– Vacuolas– Plastidios (cromo,

amilo, cloro)– Pared celular

T 39. Métodos de estudio de la célula

• Resolución de 0,2 micrómetros• Observación de mitocondrias y

bacterias sobre los 500 nanometros.• Se necesita corte fino con microtomo

(congelación)• En general se fijan (alcohol,

folmaldehico) y tiñen las preparaciones (hematoxilina, azul de metilieno…)

microscopio óptico

• Campo claro (tradicional) -Lentes de inmersión

• Polarizador (Imagen arriba)

• Contraste de fases (Observación sin tinción). Imagen abajo

T 39. Microscopio óptico

• Contraste interferenical (polarización y visión “tridimensional”) -arriba-

• Campo oscuro (refracción y oscurecimiento de fondo) -abajo a la izq. campo claro y a la derecha campo oscuro-


• Luz ultravioleta o Fluorescencia (imagen arriba)

• Láser confocal (barrido con rayo láser, imágenes en profundidad).


• Usa electrones en vez de fotones• Resolución 100 veces superiors (2 nm)• 1931 Ruska construye el primero (comercializado por

Siemens en 1939)• Tipos: Transmisión (atraviesa la muestra) y Barrido (imagen

tridimensional de la superficie).– Sombreado metálico / criofractura

T 39. Microscopio electrónico

MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA CÉLULA.- MFT y MFA

– Construcción de nanoletras mediante el uso de un MFT -efecto túnel- (Izquierda); Superficie e un CD a través de un MFA -fuerza atómica-

MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA CÉLULA.- comparación de imágenes

MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA CÉLULA.- difracción de rayos X

• Resolución mayor que el microscopio electrónico

• Permite deducir la disposición de los átomos individuales, a partir de un patrón de difracción de la disposición de los átomos en un cristal

MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA CÉLULA.- cultivos celulares

• Cultivo primario• Cultivos secundarios• Líneas celulares (división

indefinida).– HELA -Herietta Lacks-– Transformación o inducción, cultivo de

células neoplásicas.

• Clones derivados de célula ancestral (estudio de mutaciones).

• Hibridación de células (humano - ratón):

– Heterocariontes (dos núcelos)– Células híbridas (líneas celulares)

MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA CÉLULA.- Fraccionamiento celular

• Ultracentrifugado (separar orgánulos y macromoléculas)

– Coeficiente de sedimentación -Svedberg (1S = 10-13 segundos)

!

• Cromatografía (separación y aislamiento de proteinas)

– Capa fina (papel, plástico…)– Columna (columna de

matriz porosa)• Columna de intercambio

Iónico• Columnas hidrofóbicas• Columna de afinidad• Cromatografía en alta

resolución o HPLC -High Pressure Liquid Chromatography),

MÉTODOS DE ESTUDIO DE LA CÉLULA.- Separación /aislamiento de proteinas

• Electroforesis• Electroforesis con SDS -doecil sulfato

sódico- (detergente) en gel de poliacrilamida (porosa)

• Electroforesis bidimensional (gradiente de pH)

– Máquinas secuenciadoras de aminoácidos (proceso semiautomático)


• Isótopos radiactivos – Contadores Geiger o contadores de “centelleo” (Ruta del C)

• Autorradiografía (localización de compuestos)• Anticuerpos (alta especificidad del antígeno) -

marcado con fluorescencia


• ADN RECOMBINANTE• Rotura de AND - nucleasas de

restricción- • Hibridación para la identificación

de secuencias concretas• Clonado de AND (PCR o vector de

clonación)• Secuencia de ADN obtenido por

clonación• Fabricación de proteinas animales por

bacterias o levaduras.

Objetivos y competencias

• Objetivos de etapa• Objetivos de materia• Objetivos didácticos

• Competencias básicas relacionadas• El esquema de redacción de objetivos, podría ser

equivalente al siguiente modelo: El alumno/a al acabar esta UD ha de ser capaz de infinitivo + complemento directo (contenidos específicos) + circunstancia o finalidad (si es necesario).

Contenidos

• Núcleos o bloques de contenidos (en su mayoría conceptuales)

• Conceptuales• Procedimentales• Actitudinales

• Sustantivos (procedimientos y actitudes)

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE CONTENIDOS

*Relevancia social de los contenidos.*Proximidad a la experiencia.

*Conexión con la realidad.*Promuevan la curiosidad.

*Intereses y expectativas del alumnado.Ajustados al nivel del desarrollo cognitivo.

Contraste con las ideas previas.*Utilización de diversos métodos.

*Polivalencia e interdisciplinariedad.

Formulación de objetivos• Verbos para redactar objetivos relativos a Hechos,

Conceptos y Sistemas Conceptuales: Identificar, interpretar, comparar, generalizar, enumerar, resumir, distinguir, describir, relacionar, memorizar o analizar, entre otros.

• Para redactar objetivos relativos a Procedimientos: Manejar, componer, describir, seleccionar, manipular, ordenar, identificar, contrastar, relacionar, usar, analizar, diseñar, , clasificar, definir, resumir o representar, entre otros.

• Verbos para redactar objetivos relativos a Actitudes, Valores y Normas: Adquirir hábitos de, apreciar, cooperar, criticar ,mostrar/tener interés por, valorar, adquirir una actitud+adjetivo, colaborar en o interesarse por, entre otros.

Formulación de contenidos• Los contenidos relativos a procedimientos, por

ejemplo, pueden emplear los siguientes sustantivos: Manejo, aplicación, experimentación, explicación, formulación de preguntas, reproducción (oral y escrita), recolección, identificación, descripción, formulación de hipótesis, lectura de, uso, observación, clasificación, debate, simulación, reconocimiento o imitación, entre otros.

• Los contenidos de actitudes, valores y normas, por su parte, se pueden formular con sustantivos de tipo: Participación, respeto a/de, tolerancia, colaboración, curiosidad por, hábito de o actitud favorable, entre otros.

INICIAL CONTINUA FINAL¿QUÉ?

CONOCIMIENTOS PREVIOS

PROGRESO Y DIFICULTADES / ADECUACIÓN SECUENCIA DE INTERVENCIÓN

TIPOS Y GRADOS DE APRENDIZAJE

¿CUÁNDO?

INICIO DE LA FASE DE APRENDIZAJE

DURANTE EL PROCESO DE APRENDIZAJE

AL CONCLUIR EL PROCESO

¿CÓMO?

INFORMES /HISTORIAL/PRUEBAS INICIALES

OBSERVACIÓN / REGISTRO / PRODUCCIONES / PRUEBAS

OBSERVACIÓN / REGISTRO / PRODUCCIONES / PRUEBAS

EVALUACIÓN DEL ALUMNO

PARA EVALUAR: INSTRUMENTOS

A) ÁMBITO DE LO COGNITIVO

(HECHOS, CONCEPTOS, ETC.)

•PRUEBAS (objetivas, abiertas, etc.)•ANÁLISIS DE TAREAS (competencias)

•OBSERVACIÓN

B) ÁMBITO DE LO PSICOMOTRIZ,

P R O C E D I M E N T A L , ETC.

(TAMBIÉN LAS COMPETENCIAS

EN CUANTO CAPACIADDES

ORIENTADAS A LA ACCIÓN)

ANÁLISIS DE TAREAS (competencias)•OBSERVACIÓN

•PRUEBAS

C) ÁMBITO DE LAS ACTITUDES Y D E

LOS VALORES

•OBSERVACIÓN•PRUEBAS (sobre todo escalas)

•ANÁLISIS D E TAREAS

(COMPETENCIAS)

PARA EVALUAR: INSTRUMENTOS

A) ÁMBITO DE LO COGNITIVO

(HECHOS, CONCEPTOS, ETC.)

•PRUEBAS (objetivas, abiertas, etc.)•ANÁLISIS DE TAREAS (competencias)

•OBSERVACIÓN

B) ÁMBITO DE LO PSICOMOTRIZ,

P R O C E D I M E N T A L , ETC.

(TAMBIÉN LAS COMPETENCIAS

EN CUANTO CAPACIADDES

ORIENTADAS A LA ACCIÓN)

ANÁLISIS DE TAREAS (competencias)•OBSERVACIÓN

•PRUEBAS

C) ÁMBITO DE LAS ACTITUDES Y D E

LOS VALORES

•OBSERVACIÓN•PRUEBAS (sobre todo escalas)

•ANÁLISIS D E TAREAS

(COMPETENCIAS)

UTILIZAR LIBROS DE TEXTO COMO REFERENCIA / MATERIALES INTERNETSELECCIONAR EL EJE CENTRAL DE LA UNIDADREVISAR LOS OBJETIVOS DE ETAPA Y MATERIA / ESTABLECER LOS OBJETIVOS DIDÁCTICOSSELECCIONAR UNA SECUENCIA DE ACTIVIDADES GENERAL

ESTABLECER LA COHERENCIA ENTRE LOS ELEMENTOS CURRICULARES

octubre 2012 - home | universidad de granadajosegp/estudiantes/pres_1110_1.pdf · walter gilbert:...

Documents