UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR EA2100. Prof. Patricia Miloslavich (Coordinador) Profs. Invitados: René Utrera y Carolina Bastidas

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1 UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR DIVISION DEPARTAMENTO CIENCIAS BIOLOGICAS ESTUDIOS AMBIENTALES ASIGNATURA CODIGO Principios de Biología EA2100 HORAS/SEMANA 3 UNIDADES/CREDITO 3 PROFESOR/A FECHA ELABORACION VIGENCIA TIPO DE PROGRAMA Prof. Patricia Miloslavich (Coordinador) Profs. Invitados: René Utrera y Carolina Bastidas Trimestre:Sept-Dic AÑO: 2008 ANALITICO

2 II. OBJETIVOS GENERALES 1. Dar al estudiante los principios básicos de la biología: principios de evolución, biodiversidad y genética. 2. Introducir al estudiante a la metodología de investigación en biología. III. OBJETIVOS ESPECIFICOS Estudiar la historia de la vida en la tierra y algunos principios básicos de evolución. Estudiar los sistemas vivos, sus atributos y niveles de organización. Conocer el método científico y las bases de un diseño experimental. Estudiar el desarrollo, la herencia y la genética molecular. Estudiar la biodiversidad de la Tierra en sus tres niveles: genético, específico y ambiental.

3 IV. OBJETIVOS-CONTENIDO UNIDAD 1. Atributos de los sistemas vivos: reproducción, desarrollo, metabolismo y homeostasis. Niveles de organización de los seres vivos. Conceptos de especie, población, comunidad y ecosistema. Componentes de los ecosistemas e interacciones entre ellos. UNIDAD 2. Historia de la vida sobre la Tierra. Eras geológicas. Cambios en la Tierra (climáticos, nivel del mar, deriva continental). El orígen de la vida. El registro fósil. Principìos de evolución: Darwin, selección natural y adaptación, filogenia, especiación) Evolución: definición y personajes que prepararon el camino para la teoría moderna de la evolución. Cambios físicos en la Tierra que influyeron sobre la evolución de la vida: clima-temperatura, oxígeno en la atmósfera, cambio en la posición de los continentes (deriva continental), actividad volcánica, eventos externos ( meteoritos) Registro fósil: patrones que evidencia 2.2. Desarrollo de la teoría de Darwin. Tasas de cambio evolutivo. Patrones de cambio evolutivo. Evidencias de la evolución: regsitro fósil, biogeografía, caracteres anatómicos (definición de estructuras homólogas, análogas y vestigiales), evidencia bioquímica-molecular. Selección Natural: tipos de selección. Definición de fitness y adaptación Especiación: definiciones de especie (conceptos morfológico, biológico y reproductivo). Tipos de especiación; alopátricia, simpátrica. Mecanismos de aislamiento reproductivo: precigóticos, postcigóticos. Variaciones en las tasas de especiación. Radiación evolutiva Filogenia y árboles filogenéticos (definición de caracter, rasgo, caracteres homólogos y caracteres derivados, rasgos homoplásticos, outgroup, grupo focal). Reconstrucción de una filogenia: métodos (principio de parsimonia, principio de máxima similaridad).rasgos utilizados en filogenia. Relaciones evolutivas (definición de grupos monofilético, polifilético y parafilético) UNIDAD 3. Introducción al método científico (método hipotético deductivo). Diseño experimental (campo y laboratorio). Elaboración de un artículo científico. Posición de la biología en la ciencia. La biología como ciencia interdisciplinaria y su importancia. UNIDAD 4. Desarrollo, herencia y genética molecular. Del ADN a las proteínas: genotipo y fenotipo. Pruebas a favor del material genético. Introducción de la química de los ácidos nucléicos. Generalidades del código genético. Introducción de los principales eventos en el desarrollo y la herencia: la replicación, transcripción y transducción. Generalidades de la tecnología del ADN recombinante. Ejemplos de algunas aplicaciones de la tecnología del ADN recombinante. Generalidades del material genético: ADN, ARN y Proteínas. Pruebas a favor del

4 material genético. Introducción de la química de los ácidos nucléicos. Esta sección abarcará las características generales del ADN, ARN y las Proteínas, incluyendo las evidencias (directas e indirectas) que han permitido identificarlos y estudiarlos. Se desarrollará, en un modo muy general, la forma mediante el cual los ácidos nucléicos están conformados químicamente. Introducción de los principales eventos en el desarrollo y la herencia: la replicación, transcripción y traducción. Generalidades de la tecnología del ADN recombinante. Ejemplos de algunas aplicaciones de la tecnología del ADN recombinante. En esta sección se describirá en modo muy general a los principales eventos donde se enmarca el funcionamiento del ADN, ARN y las Proteínas. UNIDAD 5. Introducción a la biodiversidad de la Tierra. Nivel específico y ambiental. Los tres dominios (Bacteria, Archaea, Eukarya) y seis reinos (Eubacteria, Archaebacteria, Protista, Plantae, Fungi y Animalia). Ambientes y biomas de la Tierra: terrestres, duceacuícolas y marinos Introducción a la Biodiversidad en la tierra. Niveles de Biodiversidad. Los tres dominios (Bacteria, Archaea, Eukarya). Introducción a los reinos Eubacteria, Archabacteria y Protista. Introducción a la célula procariota y eucariota. Qué es la biodiversidad. Componentes de la biodiversidad: genético, específico, ecológico. Estimados del número de especies existentes vs. descritas; y sus limitaciones. Distribución de los phyla en ambientes diversos (selva tropical, arrecifes coralinos, ambientes dulceacuícolas). Problemas que se confrontan en los estudios de biodiversidad. Extinción de especies: tasas, problemas para su medición; consecuencias de la perdida de biodiversidad. Conservación: algunos ejemplos de iniciativas; problemática de la conservación: criterios para seleccionar especies, áreas geográficas; conflicto de intereses en los países pobres. Usos de la biodiversidad. Breve historia del sistema de clasificación: cómo se ha llegado a 3 dominios y 6 reinos. Criterios en la clasificación a nivel de dominios. Diferencias principales entre los dominios. Diferencias morfologicas y funcionales entre las células procariotas y eucariotas. Endosimbiosis. Archaea: ejemplos de los grupo de halófilas, termófilas extremas, y metanógenas Eubacteria: ejemplos de diferentes morfologías, sulfurosas, no-sulfurosas, verdes sulfurosas y no-sulfurosas; cyanobacterias. Protista - principales grupos: euglenoides, amibas, diatomeas, ciliados; algas (alternancia de generaciones, ciclos isomórficos y heteromórficos); coanoflagelados. Principales grupos de protistas en un contexto evolutivo.

5 5.2. Introducción a los reinos Plantae, Fungi y Animalia. Plantae: Grandes grupos de plantas, características comunes; adaptaciones de la vida en la Tierra vs. algas; no-traqueofitas y traqueofitas (diferencias y ejemplos de los grupos que las componen); ciclos de vida de los ppales grupos; relación gametofito- esporofito a lo largo de la historia evolutiva de las plantas. Fungi: principales características biológicas y ecológicas; ejemplos de los grupos principales. Animalia: filogenia mas probable para el grupo; qué son los planes corporales, el celoma. Características fundamentales de cada phylum (con fotos). Fases larvales. Diferencias entre protostomados y deuterostomados (división celular del zigote, clivaje, sistema nervioso) Biomas en el mundo: terrestres, dulceacuícolas y marinos. Introducción al método científico (método hipotético deductivo). Diseño experimental (campo y laboratorio). Qué es la biogeografía; por qué las especies se encuentran donde están; regiones biogeográficas vs. biomas terrestres. Biogeografía en ambientes acuáticos.

6 V. METODOLOGIA Clases teóricas, 3 horas por semana. Total: 36 horas/trimestre Participación y discusión por parte de los estudiantes VI. EVALUACION 3 Exámenes teóricos 33.3% Unidades 1, 2 y 3 (Semana 5) 33.3 % Unidad 4 (Semana 9) 33.3% Unidad 5 (Semana 12) VII. BIBLIOGRAFIA Textos generales: Purves, W. K., Sadava, D., Orians, G.H. y H. C. Heller Life. The Science of Biology. VI Edición, Sinauer Freeman, Salt Lake City, 1044 p. Curtis, H., N. S. Barnes, A. Schnek, A. Massarini Biología. VII ed en español. Editorial Médica Panamericana. Buenos Aires, 1009 p. Mader, S. S Biology. 7 th. Edition, McGraw Hill,New York, 946 p. Starr, C. y R. Taggart. Biología. La unidad y la diversidad de la vida. 11 edición en español. Cengage Learning, México, 591 p. Textos de consulta a la Unidad 2: Karp, G Biología celular y molecular. McGraw Hill Interamericana. Klug, W. S. y M. Cummings Essentials of Genetics. 3th Edition. Prentice Hall. Klug, W. S. y M. Cummings Conceptos de Genética. 5 ta Edición. Prentice Hall.

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8 VIII. PLANIFICACION DE SESIONES SEMANA LUNES (9:30-10:30) MIERCOLES (9:30-11:30) 1: 15-17/9 2: 22-24/9 3: 29/9-1/10 Bienvenida del rector Atributos seres vivos: reproducción, desarrollo, metabolismo y homeostasis Principios de ecología: Los sistemas vivos. Niveles de organización. Conceptos de especie, población, comunidad y ecosistema. Componentes de los ecosistemas e interacciones entre ellos. Eras geológicas. Cambios físicos en la Tierra (climáticos, nivel del mar, deriva continental). Eras geológicas Presentación de la carrera y del pensum de Biología. Información del curso. Objetivos y programa. Evaluación. Material de apoyo. Aula virtual. Introducción a los sistemas vivos. Principios de evolución: Historia de la vida en la tierra. Aportes de los geólogos. El registro fósil. Teorías del orígen de la vida. Marco evolutivo de la biología: Darwin y la selección natural. Adaptación. Mecanismos de la evolución. 4: 6-8/10 Especiación Filogenia. Hitos en la evolución. Introducción al método científico 5: 13-15/10 Principios de Genética: generalidades del material genético: ADN, ARN y proteínas. Examen I. Contenidos hasta la semana 4 (33.3%). Prof. Patricia Miloslavich 6: 20-22/10 Pruebas a favor del material genético. Introducción de la química de los ácidos nucléicos. Generalidades del código genético. 7: 27-29/10 Introducción de los principales eventos en el desarrollo y la herencia: la replicación, transcripción y transducción. Introducción de los principales eventos en el desarrollo y la herencia: la replicación, transcripción y transducción (continuación) 8: 3-5/11 Generalidades de la tecnología del ADN recombinante. 9: 10- Examen II. Contenidos hasta la 12/11 semana 8 (33.3%). Prof. René Utrera Ejemplos de algunas aplicaciones de la tecnología del ADN recombinante Principios de Biodiversidad: Introducción a la Biodiversidad en la tierra. Los tres dominios (Bacteria, Archaea, Eukarya). 10: 17-19/11 11: 24-26/11 Introducción a la célula procariota y eucariota. Introducción a los reinos Fungi y Animalia. Introducción a los reinos Eubacteria, Archabacteria, Protista y Plantae Introducción a los reinos Fungi y Animalia. 12: 1- Biomas en el mundo: terrestres, Exámen III. Contenidos hasta la

9 3/12 marinos y dulceacuícolas semana 12 (33.3%). Prof. Carolina Bastidas

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