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

1

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)

5

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.

7

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

8

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

11

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

12

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".

13

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

14

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

15

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