Carrera: Ingeniero Químico Asignatura: Área del Conocimiento: Acentuacion Biotecnologia

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1 Carrera: Ingeniero Químico Asignatura: Genética microbiana Área del Conocimiento: Acentuacion Biotecnologia Generales de la Asignatura: Nombre de la Asignatura: Clave Asignatura: Nivel: Carrera: Frecuencia (h/semana): Teoría: Laboratorio: Total horas en el período escolar: Créditos: Fecha de Elaboración: GENÉTICA MICROBIANA Licenciatura Ingeniería Química 3 h/ semana hrs 3 16 /IVI/10 Prerrequisitos: Bioquímica Recomendaciones para cursarla: Objetivo general: El propósito de este curso, es familiarizar al estudiante de Ingeniería Química con el micromundo en términos de su composición química y la función que cumplen los microorganismos en diferentes procesos industriales en los que puedan ser utilizados. Además, el desarrollo de este curso, le ayudará al estudiante de ingeniería a entender con fundamentos científicos, las nuevas técnicas de la ingeniería genética, que le permitirá abordar y resolver aspectos relacionados con el desarrollo de bioprocesos en términos de mejoramiento del rendimiento final, de optimización, de diseño y desarrollo de nuevos catalizadores. Objetivos específicos: Conceptuales (conocimientos): El estudiante: Comprende e interpreta el concepto de genética microbiana. Comprende e interpreta el concepto de microorganismos procariotas y eucariotas. Comprende e interpreta el concepto de genética mendeliana. Analiza y explica la composición de la información genética. Analiza y explica la replicación y regulación de la expresión de los genes microbianos. Comprende, analiza y explica los métodos de ingeniería genética microbiana. Analiza y compara los diferentes tipos de biotransformaciones microbianas. Pág. 1 de 9

2 Procedimentales (habilidades): El estudiante será capaz de: Analizar los fundamentos químicos y función de las estructuras celulares básicas de microorganismos procariotas y eucariotas. Analizar la composición de la información genética. Establecer las relaciones entre la replicación y regulación de la expresión de genes microbianos. Analizar y establecer las relaciones entre la recombinación y la ingeniería genética microbiana. Establecer los diferentes tipos de bioprocesos que forman parte de la biotecnología microbiana. Actitudinales (actitudes): Desarrollar en el alumno: Disposición para el aprendizaje, la búsqueda y análisis de información relevante. Responsabilidad en el cumplimiento de las actividades y tareas asignadas. Honestidad en el desarrollo de sus actividades de aprendizaje. Actitud de superación basada en el trabajo, Disposición para la colaboración y el trabajo en equipo. Descripción sintética: La Genética microbiana es el estudio de la organización y regulación de los genes microbianos y como éstos afectan el funcionamiento de las células. Las bacterias son microorganismos con una extraordinaria capacidad de adaptación a diferentes condiciones ambientales. Para comprender la esencia de esta capacidad es importante conocer las bases de su genética, es decir como está organizada la información genética, como realizan y regulan su expresión, que mecanismos de variación génica poseen. Entre otras, la capacidad infecciosa de las bacterias patógenas, radica en que poseen la información génética necesaria para colonizar los tejidos de un huésped, invadirlos y/o producir sustancias tóxicas que en definitiva causarán la enfermedad. Por otro lado, el conocimiento del modo de funcionamiento genético de las bacterias, sumado al hecho de que estos microorganismos son de relativo fácil manejo en el laboratorio, que en general tienen un rápido crecimiento, ha llevado a que podamos utilizarlos para sintetizar productos útiles a la medicina, tanto para el diagnóstico como para la prevención y tratamiento de varias enfermedades. Estas posibilidades se han visto incrementadas a partir del desarrollo de la ingeniería genética y la disponibilidad de técnicas de biología molecular. Pág. 2 de 9

3 Contenido y descripción de las unidades de los temas: Unidad 1 Historia de la Microbiología. Descripción detallada del contenido de las Unidades: Ubicación del micromundo Actividades: preguntas Sistemática y taxonomía. Nomenclatura. preguntas División de los microorganismos de acuerdo a su relación con el oxígeno, la temperatura y las fuentes de carbono y energía. Unidad 2 Organización estructural de los microorganismos. Células Procariotas y Eucariotas. Sustancias macromoleculares y de bajo peso molecular, que forman parte de las células microbianas. Unidad 3 Química y función de las estructuras celulares básicas de microorganismos Localización de las sustancias de bajo peso molecular y de sustancias biopoliméricas en las células y en partículas organizadas. Membrana citoplasmática. Transporte a través de la membrana. Utilizar tablas para resolver problemas de aplicación sugeridos. Pág. 3 de 9

4 procariotas y eucariotas. Difusión simple, difusión facilitada y transporte activo. Pared celular y Cápsulas. Flagelos y pilios. Citoplasma. Ribosomas y región nuclear. Sistemas membranales. Mitocondrias. Cloroplastos. sugerida. Unidad 4 Fundamentos químicos de los procesos de crecimiento y desarrollo de los microorganismos. Replicación del DNA. Síntesis de proteínas. preguntas Pág. 4 de 9

5 Unidad 5 Fundamentos de genética. Replicación viral. Priones. Crecimiento bacteriano. Fases de la multiplicación bacteriana. Conceptos de genética Mendeliana. Herencia ligada al sexo. Genética no Mendeliana. Flujo de la información genética. preguntas preguntas preguntas de autoevaluación preguntas Pág. 5 de 9

6 Unidad 6 Composición de la información genética. Unidad 7 Replicación y segregación del material genético. DNA y RNA. Conformación del DNA y RNA. El código genético. La síntesis de proteínas. Replicación del DNA. División celular en bacterias. División celular y nuclear en eucariotas. Unidad 8 Regulación de la expresión de genes microbianos. Regulación de la trascripción. Regulación de la traducción. Pág. 6 de 9

7 Unidad 9 Recombinación e ingeniería genética microbiana. Modificación de la expresión genética. Recombinación en bacterias. DNA recombinante. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y sus aplicaciones. Unidad 10 Biotecnología microbiana. Fermentaciones: producción de antibióticos, vitaminas, aminoácidos, ácido cítrico, etanol. Biotransformaciones microbianas. Pág. 7 de 9

8 Evaluación del Curso: Tipo de evaluación Porcentaje Desarrollo del Conocimiento Exámenes parciales Examen Final Tareas Proyectos Participación en el aula % 20 % 40 % 2 % 3 % 2 Desarrollo de Habilidades Trabajo en equipo Comunicación oral y escrita Planteamiento y solución de problemas % 5 % 5 % 5 Desarrollo de Actitudes Responsabilidad Colaboración Compromiso TOTAL Material o Equipo Requerido: Pizarrón/gis Pizarrón blanco/marcadores Proyector de acetatos Cañón Problemarios Modelos Prototipos Software % 10 % 3 % % Frecuencia de uso Ocasionalmente Ocasionalmente Referencias bibliográficas: 1. Biología de los Microorganismos. Brock, Martinko y Madigan. 10ª Edición. Prentice- Hall. 2. Microbiología. Pelczar, Reid and Chan. 4a. Edición. McGraw Hill. 3. Genes VIII. Benjamin Lewin. 8ª Edición. Prentice Hall. 4. Molecular Biology of the Gene. James D. Watson. 5ª Edición. Cold Spring Harbor Press. Pág. 8 de 9

9 Universidad Autónoma de Coahuila Asignatura: GENÉTICA MICROBIANA RESPONSABLES Director Secretaria Académica Dr. Rubén García Braham Coordinador de la carrera de Ingeniero Químico M.C. María Auxiliadora Valdés Flores Diseñador de la Asignatura Ing. Ernesto Oyervides Valdez Dr. José Gerardo Gaona Lozano Pág. 9 de 9