FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

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1 DEPARTAMENTO: DE CARRERA: LIC. EN CS. BIOLÓGICAS CÓDIGO:B HORAS DE CLASE PROFESOR RESPONSABLE TEÓRICAS PRÁCTICAS DR. GUILLERMO DENEGRI/DRA. SILVIA DE MARCO POR SEMANA POR CUAT./AÑO POR SEMANA POR CUAT./AÑO ASIGNATURAS CORRELATIVAS PRECEDENTES FINAL APROBADO CURSADA APROBADA CONTENIDOS MÍNIMOS: Biología celular: células procariotas y eucariotas. Componentes químicos de la célula viva. Organización celular. Estructura y función de los componentes subcelulares. Ciclo celular. Mitosis y meiosis. Fundamentos de genética mendeliana. Flujo de información genética. Replicación del ADN. Nociones de ingeniería genética. Biología de los organismos: Diversidad biológica, niveles de organización. Conceptos de Sistemática y Taxonomía; sistemas de clasificación. Biología evolutiva de los organismos. Biología de las poblaciones: Ambiente natural. Ciclos de la naturaleza. Conservación y manejo de recursos. Conceptos de ecología. Conceptos básicos de evolución. Teorías evolutivas. Método científico. VIGENCIA DE ESTE PROGRAMA AÑO PROFESOR RESPONSABLE AÑO PROFESOR RESPONSABLE VISADO DIRECTOR DEPARTAMENTO SECRETARIO ACADÉMICO DECANO FECHA: FECHA: FECHA:

2 DEPARTAMENTO: DE Tema I.- La exploración de la vida. CARRERA: LIC. EN CS. BIOLÓGICAS 2007 Definición y atributos de la vida. El origen de la vida. La vida desde la escala microscópica hasta la escala global. Biología de sistemas. Introducción a la diversidad biológica (=biodiversidad). La especie como idea pilar en Biología. Los tres dominios de la vida: Bacteria, Archaea y Eucarya. Las personalidades que aportaron al desarrollo de la Biología. Los virus: vivos o no vivos?. Los conceptos troncales o ideas estructurantes de la vida: 1) La célula. 2) La información heredable. 3) Los sistemas biológicos, su complejidad jerárquica y sinérgica: niveles de organización y propiedades emergentes. 4) La interacción con el ambiente y la regulación, 5) Energía, materia y vida. 6) La unidad en la diversidad de la vida. 7) La evolución como explicación a la unidad y diversidad de la vida. 8) Estructura y función. 9) Las formas de investigación científica de la vida. Tema II. La Biología como ciencia, su método de trabajo, la tecnología y la sociedad. La investigación científica y los descubrimientos científicos. Ciencia, tecnología y sociedad. La biología como ciencia. Los principios científicos básicos: naturaleza de la ciencia y el método científico. Criterios que definen la cientificidad de la biología. Importancia y trascendencia de la falibilidad en ciencia. Disciplinas relacionadas con la biología. Recorrido histórico de los descubrimientos biológicos. La vida humana, el nivel y la calidad de vida como resultante del avance de la ciencia y la tecnología. La ciencia como esfuerzo social: Ciencia - Sociedad-Tecnología (CST). Tema III. La química de la vida. Elementos químicos de la vida. Átomos: modelos de estructura atómica. Electrones y energía. Enlaces y moléculas: distintos tipos de enlaces. Uniones. Agua: estructura del agua. El agua como disolvente. Moléculas orgánicas: importancia del carbono. Estructura y función de las moléculas orgánicas: hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácido nucleicos. Tema IV. La célula, unidad estructural y funcional de los seres vivos. Teoría celular. La célula: estructura y función. Células procariotas y eucariotas. Organización celular. Membrana celular. Estructura de la membrana. Núcleo, ribosomas y retículo endoplásmico, dictiosomas, lisosomas, cloroplastos y mitocondrias, cuerpos de Golgi, plástidos, pared celular, vacuolas: estructura y función. Citoesqueleto: organización. Tema V. Las membranas biológicas y el pasaje de sustancias entre la célula y el medio. Las membranas celulares. Composición química. Los lípidos y las proteínas estructurales y de membrana. Los problemas científicos asociados a los modelos de membrana que explican su estructura y sus funciones. La fluidez de las membranas. La comunicación intra e intercelular y los hidratos de carbono de las membranas. La permeabilidad de las membranas. Intercambio de sustancias a través de la membrana: difusión, ósmosis, difusión facilitada, transporte activo por bombas y en masa (exo y endocitosis). Tonicidad de los medios intracelular y extracelular. La osmorregulación de las células que viven en ambientes con diferentes tonicidades.

3 DEPARTAMENTO: : DE CARRERA: LIC. EN CS. BIOLÓGICAS Tema VI. Introducción al metabolismo: bioenergética de los sistemas biológicos. Transformaciones de materia y de energía y bioenergética. Las leyes de la termodinámica: primera y segunda ley. Espontaneidad de las reacciones químicas y energía. Los sistemas biológicos como sistemas abiertos. Reacciones de óxido-reducción, acoplamiento energético y ATP. Enzimas, sus características y la regulación de las reacciones que ocurren en los organismos. Homeostasis, estados estacionarios, entropía, orden y desorden biológico. No linealidad, desequilibrios, inestabilidades y surgimiento de estructuras, y de la evolución de la vida. Formas de obtención de energía y materia por parte de los seres vivos. Asociación entre formas de obtención de materia y energía y alimentación, digestión, intercambio de gases, circulación y nutrición. Tema VII. Obtención de energía química por parte de los sistemas biológicos. Los procesos de obtención de ATP. Las rutas catabólicas: combustión gradual y controlada de moléculas combustibles orgánicas. La glucólisis como proceso universal de obtención de energía por parte de los seres vivos. Importancia evolutiva de la glucólisis. Procesos de degradación total de las moléculas combustibles. Respiración aeróbica: ciclo del ácido cítrico o de Krebs, cadena respiratoria (transporte de electrones), fosforilación oxidativa. Relación entre la respiración celular aeróbica y el intercambio gaseoso a través de diferentes estructuras (tráqueas, branquias, pulmones, estomas). La circulación de los gases respiratorios. Respiración anaeróbica. Fermentación: distintos tipos. Rendimiento energético de los diferentes procesos. Conexión entre glucólisis, ciclo de Krebs y otras rutas metabólicas. La importancia de las moléculas glucosa, acido pirúvico y Acetil Coenzima A. La presencia de enzimas como reguladoras de estos procesos. Fermentación, respiración aeróbica y anaeróbica como procesos diferentes. Tema VIII. Transformación de energía lumínica en química y producción de moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas: La fotosíntesis. La fotosíntesis como único proceso biológico transformador de energía lumínica en química, de CO2 en azúcares, y productor de O2. Etapas de la fotosíntesis: fase fotoquímica (conversión de energía lumínica en química), fase bioquímica (reducción de CO2 y producción de monosacáridos). Experimentos que condujeron al descubrimiento de la fotosíntesis. Relación de sustratos-productos entre fotosíntesis y respiración celular. Importancia de la fotosíntesis como proceso que sostiene las tramas tróficas en casi todos los ecosistemas del planeta. Tema IX. Instrucciones para el funcionamiento de la vida: Los ácidos nucleicos y el flujo de la información genética. Naturaleza y estructura del ADN: replicación. El modelo de Watson-Crick: su trascendencia histórica. Replicación del ADN. El ADN como portador de información. Genoma. ARN y síntesis proteica. Código genético y su traducción. Transcripción y traducción. La maduración, modificación o procesamiento del ARN en eucariontes. Exones, intrones (ADN no codificante) y su importancia funcional y evolutiva. Genes, cromosomas, genoma, genotipo. Las mutaciones y sus diferentes tipos: puntuales, génicas, cromosómicas, duplicaciones y reordenamientos cromosómicos.

4 DEPARTAMENTO: : DE CARRERA: LIC. EN CS. BIOLÓGICAS 2007 Tema X. El ciclo celular y la división celular (mitosis y citocinesis). El ciclo celular. Las fases del ciclo celular: alternancia de la interfase y la división celular (mitosis y citocinesis). La organización y el reordenamiento del material genético a lo largo del ciclo celular. Las funciones clave de la división celular: producción de células hijas genéticamente idénticas. Fisión binaria en procariontes y evolución de la mitosis. El control molecular del ciclo celular. Descontrol del ciclo celular y cáncer. La asociación entre la mitosis y la reproducción asexual de algunos organismos. Tipos de reproducción asexual: gemación, brotación, laceración pedal, estolones. La identidad genética de los organismos resultantes de la reproducción asexual. La expresión génica y la especialización celular, o cómo de idéntico ADN se producen células tan diferentes Tema XI. Meiosis: una división celular particular y su relación con los ciclos de la vida sexual. La herencia de cromosomas (y de los genes que los componen) de organismos padres a organismos hijos. La alternancia de la meiosis y la fecundación en los ciclos de vida sexual. La meiosis y la reducción de la dotación cromosómica. La meiosis y los procesos de variabilidad genética: entrecruzamiento o crossing over, separación al azar de los integrantes de cada par de cromosomas homólogos, separación al azar de las cromátides recombinadas. Otro factor más de variabilidad genética: la fecundación (o fertilización). Distintos tipos de reproducción sexual: (autofecundación y fecundación cruzada en organismos hermafroditas y fecundación independiente en organismos dioicos). La variedad de los ciclos de vida sexual: haplontes, diplontes, haplodiplontes. Comparación de los tipos de reproducción asexual y sexual. El contexto ecológico y evolutivo. Tema XII. Genética. Las leyes de la herencia. Bases materiales de la herencia. Terminología y conceptos. Genética mendeliana: el método experimental de Mendel y su influencia histórica. Principios de segregación: consecuencias. Cruzamientos monohíbridos y dihíbridos. Mendel y su contribución al método científico. Sus experimentos y las leyes resultantes de éstos. Contextualización histórica de sus descubrimientos. Redefiniendo el concepto de gen. La importancia de la génetica en el Siglo XX. Los alelos: dominantes, recesivos. Las leyes de la herencia mendeliana y la probabilidad. El tablero de Punnet y la importancia de su interpretación. Sus componentes: los genotipos y fenotipos parentales, las gametas formadas por meiosis, los resultados del tablero: las probabilidades de cruzamiento o fecundación y los genotipos de los descendientes. La probabilidad de las proporciones. Cruzamientos mono y dihíbridos. Tema XIII. Evolución y biodiversidad. Dos paradigmas irreconciliables en la historia de la Biología: fijismo versus evolucionismo. Breve exposición de las distintas teorías y sus contextos históricos. La teoría evolutiva de Darwin-Wallace como revolución científica. La visión darwiniana de la vida: descendencia con modificación, lucha por la existencia, supervivencia del más apto, selección natural y evolución adaptativa. La especie biológica, revisión del concepto. La Teoría Sintética de la Evolución (TSE) y la población como unidad más pequeña de evolución. Microevolución. El acervo génico de una población y los cambios en las frecuencias alélicas. La evolución de las poblaciones y los agentes de cambio evolutivo: mutación y recombinación sexual (meiosis y fecundación) como factores que aumentan la variabilidad genética de una población, y selección natural, deriva génica, flujo génico y apareamiento no al azar o selección sexual como los que la disminuyen. El aislamiento reproductivo, la especiación, el origen de las

5 especies y la diversidad biológica. Evidencias de la evolución: homología, registro fósil, biogeografía. Macroevolución. La evolución de los grandes grupos biológicos (ejemplificada en animales y plantas) y las novedades evolutivas. Evolución como proceso no direccional. La biodiversidad como resultado de la evolución. Las extinciones y la reducción de biodiversidad.

6 DEPARTAMENTO: DE CARRERA: LIC. EN CS. BIOLÓGICAS Tema XIV. La clasificación biológica y la biodiversidad. Sistemática, taxonomía, filogenia. Los criterios de ordenamiento de la diversidad biológica. La historia evolutiva de los organismos y la clasificación biológica. Características de la clasificación biológica: jerárquica, dinámica y universal. Categorías y taxones. Los nombres vulgares y científicos. La nomenclatura binomial. Caracteres ancestrales, derivados y filogenia. Ejemplos en grandes grupos biológicos. Principio de parsimonia y de máxima probabilidad. La historia evolutiva de los organismos y su documentación en el genoma. Revisión de los dominios Bacteria, Eukarya y Archaea y de los Reinos Monera, Protista, Animalia, Fungi y Plantae a la luz de la evolución y la clasificación biológica. Tipos de biodiversidad: genética, especifica, ecosistémica. Distribución no homogénea de la biodiversidad. Causas de la pérdida de la biodiversidad. La importancia de la biodiversidad, su conocimiento y su conservación. Tema XV. Ecología y biodiversidad. Ecología como ciencia que estudia las interacciones entre los organismos y su ambiente. Origen de esta ciencia. Ecología y biología evolutiva. Los niveles de organización ecológicos: individuo, población, interacciones, comunidad, asociación, ecosistema, biogeocenosis, bioma, biosfera=ecosfera? Sus propiedades emergentes. Productores y consumidores. Ciclos de la materia (ciclos biogeoquímicos) y flujos de la energía. Tramas tróficas. La naturaleza cambiante. Sucesión ecológica. Biomas, ecorregiones. La distribución y abundancia actual de la biodiversidad como resultado de los procesos evolutivos. El hombre y su impacto en los ecosistemas. Tema XVI. Ciencia: características. Hipótesis, leyes y teorías: caracterización. Método hipotéticodeductivo. Consideraciones sobre Biofilosofía. Importancia de la formación humanística del Biólogo. Teorías biológicas: estructura y justificación.