UNIDAD 1: Introducción a la biología

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1 UNIVERSIDAD DEL TOLIMA FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS PROGRAMA DE MATEMÁTICAS CON ÉNFASIS EN ESTADÍSTICA MICROCURRICULO ASIGNATURA: OPTATIVA EN BIOLIGÍA CONTENIDOS UNIDAD 1: Introducción a la biología Explicar la importancia de la Biología en nuestra vida cotidiana. Identificar los pasos del método científico en manera que posteriormente se puedan aplicar La ciencia y el método científico. Teorías que aportan a la biología moderna. Origen de la tierra y la vida. Características de los seres vivos. Introducción a la evolución por selección natural. Métodos de estudio de la célula. Microscopía. INTENSIDAD HORARIA: 3 horas, 1 semana. UNIDAD 2: Niveles de organización Conocer las teorías y las leyes fundamentales en la biología Identificar los niveles de organización celular. Comprender los niveles de diversidad biológica y sistemas de clasificación. Conocer los caracteres usados para diferenciar los reinos en que se clasifican los seres vivos.

2 Niveles químicos, celular, tejidos, órganos y sistemas de órganos, nivel ecológico. El origen de la vida celular. Clasificación de dominios y sistemas de 6 reinos. Bacteria, Archaea, Protistas, Fungí, Plantae, Animalia, características generales y diferenciales de cada reino. UNIDAD 3: Bases para la química celular Identificar la estructura y las características generales de los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleídos. Enumerar las principales funciones de los mismos. Definir las propiedades biológicas de las macromoléculas y como estas derivan de sus características estructurales. Principales elementos químicos que constituyen la materia viva. Moléculas inorgánicas: Importancia biológica del agua y funciones biológicas de las sales. Clasificación de los compuestos orgánicos que forman parte de los seres vivos. Composición química y características de los glúcidos. Clasificación de los glúcidos. Identificación de las pentosas y hexosas más importantes desde el punto de vista biológico. Estructura general y funciones de los polisacáridos. Propiedades generales y clasificación de los lípidos. Estructura de los ácidos grasos y triglicéridos. Ejemplo de lípidos simples y complejos de la importancia biológica. Estructura química general de un aminoácido. El enlace péptico. Niveles de complejidad estructural de las proteínas. Especificidad e importancia biológica de las enzimas. Esquema de la estructura de un nucleótido. Estructura química y modelos estructurales de los ácidos nucleídos. Importancia biológica del ADN y los ARN

3 UNIDAD 4: Célula procariota y eucariota. Célula animal y vegetal. Conocer los caracteres usados para diferenciar los reinos en que se clasifican los seres vivos. Presentar el esquema general de la célula, sus constituyentes, tamaño y forma. Plantear las diferencias entre la procariota y eucariota Conocer los componentes del citoplasma y su función en el metabolismo celular. Forma y tamaño. El núcleo. Membrana plasmática. Citoplasma. Ribosomas. Retículo endoplasmatico. Aparato de golgi. Vacuolas y vesículas. Lisosomas. Próximas. Mitocondrias. Cloroplastos. Plásticos. Citoesqueleto. La pared celular. Hipótesis endosimbiótica del origen eucariota. Características de la célula Procariota. UNIDAD 5: Realización de la información genética. Describir el procesos de transcripción en procariotas y eucariotas. Explicar la enzimología de la transcripción y traducción del mensaje genético. Mostrar la expresión diferencial del genoma de los eucariotas. Explicar paso a paso el proceso por el cual la información contenida en los genes, se expresa en proteínas funcionales de acuerdo a las necesidades celulares. Mostrar la relación entre los genes y la síntesis de proteínas. Dogma central de la biología molecular. Transcripción y procesamiento del ARNm. Mutaciones puntuales, adiciones y deleciones. La transcripción del mrna en procariotas.

4 El mrna policistronico. Señales de iniciación (promotores) y terminación (terminadores) en procariotas. La RNA polimerasa procariota y sus funciones. Tipo de RNA: ARNt, ARNm y ARNr. La transcripción en eucariotas. La ecucromatina y heterocromatina. Maduración del mrna en eucariotas: la formación del 5 Cap, el splicing y la 3 polia (poliadenilación). El código genético, Caracteristicas principales, interacción codón-anticodón, Hipotesis de balanceo de F. Crick. Ribosomas. Composición y polisomas. Traducción: etapas de iniciación, elongación, translocación. UNIDAD 6: Ciclo celular y la reproducción. Conocer el esquema utilizado para dividir el ciclo celular y los sucesos que acontecen en cada paso. Conocer la estructura del cromosoma y la división celular en procariotas. Conocer la estructura del cromosoma eucariota. Conocer los componentes que intervienen en el proceso mitótico. Conocer las fases de la mitosis, la meiosis y su resultado. Reproducción. Tipos de reproducción: Sexual y asexual. Ventajas e inconvenientes de ambos tipos. Meiosis. Implicaciones genéticas de la meiosis. Gametogénesis. Fecundación. Concepto de genotipo y fenotipo. Las leyes de Mendel. El cromosoma eucariota, cromatina, Centrómero y cinetocoro. Niveles de ploidía. División celular en células procariotas: fisión binaria. Mitosis. Fase de la mitosis. Citocinesis. Senescencia, telómeros, apoptosis y necrosis. Meiosis, Fases. Segregación al azar los cromosomas. Comparación de mitosis meiosis. Consecuencias de las meiosis. Meiosis humana: espermatogénesis y ovogénesis, fertilización.

5 INTENSIDAD HORARIA: 3 horas, 1 semanas. UNIDAD: 7 Elementos de ecología y evolución. Comprender que todos los seres vivos de un ecosistema están relacionados por la alimentación y dependen unos de otros para sobrevivir. Distinguir diferentes seres vivos en función de su alimentación: productores, consumidores y descomponedores. Definir niveles tróficos y cadenas alimentarias. Identificar las diferentes interacciones ecológicas. Describir los ciclos de nutrientes en los ecosistemas. Comprender las principales características de las teorías de evolución. Ecología. La ecología de la nutrición: productores, consumidores, descomponedores. Cadenas y pirámides tróficas. Hábitat y nicho ecológico. El uso cíclico de la materia y el flujo de energía. Ciclo del carbono, ciclo del agua, ciclo del nitrógeno. Cadenas y pirámides tróficas. Tipos de interacciones ecológicas: competencia de la evolución en el pre Renacimiento y en el siglo XVIII. La evolución por la selección natural. Evolución por la selección natural. Evolución humana. Los primates y sus adaptaciones. UNIDAD 8: Aplicaciones prácticas de las Matemáticas en la Biología. Relacionar la biología con otras ramas de las ciencias. Comprender como algunos problemas en las ciencias biológicas son resuelto con ayuda de las matemáticas y la estadística. Identificar algunos algoritmos y programas de computación que se emplean en el análisis matemático de información biológica.

6 Morfometría geométrica: concepto biológico del tamaño y la conformación. Espacio geométrico de kandall. Deformaciones en placas delgadas (TPS). Análisis de componentes principales de variables de conformación. Índices de similaridad y distancias genéticas. Métodos de agrupamiento: UPGMA, Neighbor-Joining (NJ), Máxima parsimonia (MP) y máxima Verosimilitud (ML) y el análisis de secuencias de ácidos nucleídos y proteínas. Análisis de bootstrp. Aplicaciones, ecológicas de poblaciones. INTENSIDAD HORARIA: 9 horas, 3 semanas.

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