Biomol 2013 clases de 1 a 5

1. UNIVERSIDAD MILITAR “NUEVA GRANADA”
FACULTAD DE CIENCIAS (Biología)
CURSO DE BIOLOGIA MOLECULAR (Teoría)
Índice
1.
Hoja de presentación del curso
2.
Justificación de la materia
3.
Metas del programa
4.
Programación de fechas
5.
Evaluación
6.
Listado de tareas
7.
Programación de temas
8.
Bibliografía de consulta en biblioteca
9.
CAPITULO 1: LA DINÁMICA CELULAR
10.
CAPITULO 2: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE PROTEÍNAS
11.
CAPITULO 3: DEL RNA A LAS PROTEINAS.
12.
CAPITULO 4: BIOMEMBRANAS
13.
CAPITULO 5
: TRANSPORTE MEMBRANAL DE PEQUEÑAS MOLECULAS PROPIEDADES ELECTRICAS DE LA M
14.
CAPITULO 6: COMPARTIMENTALIZACION CELULAR Y DISTRIBUCION DE PROTEINAS

2. UNIVERSIDAD MILITAR “NUEVA GRANADA”
FACULTAD DE CIENCIAS (Biología)
CURSO DE BIOLOGIA MOLECULAR (Teoría)
Índice
15.
CAPITULO 7: TRANSPORTE VESICULAR INTRACELULAR
16.
CAPITULO 8: BIOENERGÉTICA Y METABOLISMO.
17.
CAPITULO 9: EL CITOESQUELETO.
18.
CAPITULO 10: SEÑALIZACION CELULAR

3. PROGRAMACION DE TEMAS:
CAPITULO
5
: TRANSPORTE MEMBRANAL DE PEQUEÑAS MOL
CAPITULO 1: LA DINAMICA CELULAR.
•
Componentes químicos de las célula.
•
Importancia del agua en la célula
•
Pequeñas moléculas que componen las células
•
Uso de la energía por las células
•
•
TIEMPO: 3 Horas.
CAPITULO
ESTRUCTURA Y FUNCION DE PROTEINAS
2:
Transporte a través de una membrana lipidica.
Proteínas transportadoras y transporta activo a
través de la membrana
•
Canales iónicos y potenciales eléctricos
celulares.
TIEMPO: 6 Horas.
•
Estructura química de los Aminoácidos
CAPITULO
6:
COMPARTIMENTALIZACION CELULAR Y DISTRIB
•
Estructura de proteínas
•
La compartimentalización de las células
•
Función de las proteínas.
•
Transporte entre el núcleo y el citosol
TIEMPO: 3 Horas.
•
Transporte entre la mitocondria y el cloroplasto
CAPITULO 3: DEL RNA A LAS PROTEINAS
•
Peroxisomas
•
Los tres papeles del RNA en la síntesis de proteínas
•
El retículo endoplasmatico
•
Mecanismo de la síntesis de proteínas
TIEMPO: 6 horas
TIEMPO: 3 Horas.
CAPITULO 4: BIOMEMBRANAS
•
La bicapa lipidica
•
Proteínas de membrana
TIEMPO: 3 Horas.

4. PROGRAMACIÓN DE TEMAS:
CAPITULO 7:
TRANSPORTE VESICULAR INTRACELULAR
•
Mecanismo molecular de transporte membranal.
CAPITULO 9: EL CITOESQUELETO.
•
Transporte del RE hacia el aparato de Golgi.
·
Como se regulan los filamentos del citoesqueleto.
•
Transporte desde el Trans Golgi Network hasta los
·
Citoesqueleto y comportamiento celular.
lisosomas.
TIEMPO: 3 Horas.
Transporte a través de la membrana plasmatica en la
CAPITULO 10: SEÑALIZACIÓN CÉLULA A CÉLULA.
endocitosis.
·
Señalización extracelular
Transporte desde el Trans Golgi Network hacia el
·
Proteína G receptores Tirosina-Kinasa
exterior de la célula en la exocitosis.
·
Segundos mensajeros
•
•
·
Auto ensamblaje y dinámica de los filamentos del
citoesqueleto.
TIEMPO: 9 Horas
TIEMPO: 3 Horas.
CAPITULO 8: BIOENERGETICA Y METABOLISMO.
CAPITULO 11: INTERACCIÓN DE CÉLULAS EN LOS
•
La mitocondria, organización y función.
TEJIDOS.
•
Transporte de electrones.
·
Adhesión célula a célula
•
Cloroplasto y fotosíntesis.
·
Adhesión célula a matriz
•
Evolución de los sistemas de transporte de
·
Colágeno Matrices extracelulares de no- colágeno
electrones.
·
La dinámica de la pared celular de plantas.
TIEMPO: 3 Horas.
TIEMPO: 3 Hora.

5. Dogmas en Biología
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Todas las células tienen como material genético ADN
Todas las células replican su material genético por polimerización de
monómeros
Todas las células transcriben su ADN en ARN
Todas las células utilizan las proteínas como catalizadores
Todas las células traducen el ARN en proteínas usando la misma
maquinaria
Una proteína un gen
La vida requiere energía libre
Todas las células tienen membrana plasmática
Todas las células usan los mismos monómeros para construir
polímeros

8. 10 millones de
kilómetros
100 mil kilómetros
1 millón de
kilómetros
10 mil kilómetros

9. 1.000 kilómetros
100 kilómetros
1 kilómetro
10 kilómetros

10. 100 metros
10 metros
1metro
10 centímetros

11. 1 centímetro
100 micras
1 milímetro
10 micras

15. Mutation and Natural Selection
Normal
inherited gene
Early generations
Lethal
mutation
Beneficial
mutation
Middle generations
Late generations
New lethal
mutation
Environment 1
Environment 2

16. CAPITULO 1: LA DINAMICA CELULAR. Tarea No 1.
Desarrollo del tema:
•
Componentes químicos de las células.
1.
Interacciones atómicas: orbitales atómicos (2)
3.
Interacciones moleculares: orbitales moleculares,
puentes químicos (iónico, covalente polar y apolar),
valencia (3)
4.
Iones (cation +, anion -) (3)
5.
Tipos de puentes covalentes: simples, dobles (4)
6.
Importancia del agua en la célula
1.
Sales, Ácidos y Bases (6)
3.
Interacciones moleculares no-covalentes: Puentes
iónicos o salinos, puentes de hidrogeno, atracciones de
van der Walls y fuerzas hidrofobicas. (6a), (7a).
2.
Ácidos
grasos:
saturados
e
insaturados,
triglicéridos, fosfolipidos, esteroles (9)
3.
Nucleótidos: poli nucleótidos (ADN, rRNA, tRNA,
mRNA, snRNA, etc.) (10)
4.
Aminoácidos: enlace peptídico, N-Ter, C-Ter,
polipéptidos (11)
•
Uso de la energía por las células
1.
El metabolismo celular esta organizado por las
enzimas: catabolismo (ruptura), anabolismo
(biosíntesis) (13)
2.
Segunda ley de la termodinámica: la tendencia al
aumento de la entropía en el universo
3.
Fotosíntesis: modelo de producción de energía
química, reducción. (14)
4.
Respiración: oxidación de moléculas orgánicas
5.
ATP: Molécula transportadora de energía en forma
de puentes fosfodierster (12)
6.
NADH, NADPH: transportadores de electrones
(15)
Puentes de hidrogeno (7)
2.
Carbohidratos:
monosacáridos,
oligosacaridos y polisacáridos.(8)
Radios y atracción de Van Der Walls (5)
•
1.
Átomos: electrones, protones y neutrones (1)
2.
Pequeñas moléculas que componen las células
Origen de la vida
•
•
disacáridos,

17. (1)
(2)
(4)
(3)

18. (5)
(8)
(6a)
(7)

19. Ácido
Base
Agua
NaOH
H2O
Sal
(6)
HCl
+
+
NaCl
(6)
HBr
+
H2O
KOH
(7a)
+
KBr

20. (9)
(10)
(11)
(12)(12)

21. (13)
(15)
(14)

22. CAPITULO 2: ESTRUCTURA Y FUNCION DE
PROTEINAS. Tarea No 2
Desarrollo del tema:
·
La forma y estructura de las proteínas.
1.
Aminoácidos (apolares, polares, ácidos y básicos) y
enlaces peptídico (1,2), formación de péptidos,
polipéptidos y cadena polipeptidica
2.
Cual es la importancia de las proteínas en la
construcción de las células.
3.
Conformaciones y energía libre: estructura terciarias
hélices α (α-keratina) y β plegada (fibrina) (3),
uniones no covalentes entre cadenas (puentes de
hidrógeno, puentes iónicos, atracciones de van der
Waals, espacios hidrofobicos) (3b). Perdida de la
estructura terciaria y renaturalización (chaperonas).
4.
Estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria
(3).
5.
Dominios y regiones (motivos) de las proteínas e.j.
SH2 (4) , los dominios y el plegamiento.
6.
Estructura cuaternaria de proteínas (5) y puentes
disulfuro (5a) , proteínas globulares (hemoglobina) y
fibrosas (actina, colágeno).
·
Función de las proteínas.
1.
Las proteínas se unen a otras a través de diferentes
tipos de superficies (6), especificidad (anticuerpo /
anfígeno, sustrato / enzima) y sitios de unión. Unión y
constante de equilibrio.
2.
Las proteínas tienen actividad catalítica (7),
hidrolasas,
nucleasas,
proteasas,
polimerasas,
fosfatasas etc.: enzimas allostericas usan cofactores
(8), en regulación positiva o negativa.
3. La actividad kinasa (fosforilación) y fosfatasa
(desfosforilación) es una de las mas importantes
como enzimas (9)
4. Proteínas unidas a GTP o GTPasas (GTP binding
proteins) son reguladores celulares, papel de Rasprotein en la señalización
celular (10) y
traducción de señales.
5. Proteínas motoras o para el movimiento en la célula
(miosina, kinesina) (11, 12). Movimiento de
cromosomas, vacuolas, organelos. Con cambios
estructurales promovidos por fosforilación y
desfosforilación.
6. Transportadores unidos a membrana (bombas), Ca2+
ATPasa, Na+, K+ ATPasa, bombas de protones
(13).
7. Maquinas moleculares (13b)
8. Capcides de virus (13c)
8. En resumen (13a)

23. (1)
(3)
(2)

24. (3b)
(4)

25. (4)
(5a)
(5)

26. (7)
(8)
(9)
(10)

27. (13)
(12)
(11)

28. (13b)

29. (13c)

30. (13a)

31. CAPITULO 3: DEL RNA A LAS PROTEINAS
Tarea No 3.
•
Mecanismo de la síntesis de proteínas
Desarrollo del tema:
1.
Traducción de la información genética, el código
•
Estructura química de los RNAs y ribosomas
1.
Estructura general de los RNAs (14), ribosa, uracil
cambiado por timidin (une a A).
2.
Tipos de RNA: pre-mRNA, mRNA maduro, snRNA,
rRNA, tRNA, RNAi, snoRNA (nucleolar), RNAs
(síntesis de telomerasa, inactivación de cromosoma X,
transporte en el RE).
3.
Estructura del mRNA (15). Splicing (intron, exon),
splaisiosoma.
4.
El tRNA (16, 16a) 80 nucleótidos, formado por : 3’
end +union de AA, T loop, anticodon loop, D loop, 5’
end. Modificaciones quimicas (16b), el bamboleo en
la 3 posicion del anticodon.
5.
La unión a aminoácidos (20) por una aminoacil-tRNA
sintetasa (17) especifica, función como adaptador
entre tRNA y AA.
6.
El RNA es decodificado en los ribosomas (18)
Proteína + rRNA (ribozyma (18a)), sitios: Exit,
pectidil, aminoacil, unión al mRNA (18b)
7.
El rRNA (19), (19b).
genético, codones (20) y el marco de lectura (20a
).
2.
Factores de Iniciación elF-1A, elF-3, elF-4F,
elF4B, elF-4A, elF-2, elF-5 (21)
3.
Elongación: sitio aminoacil, sitio peptidil, exit,
aminoacil-tRNA, factores de elongación (EF-Tu,
EF-G), peptidil transferasa (22).
4.
Terminación: codon stop, factor de
desprendimiento (23).
5.
Control de la síntesis de proteínas por EFTu/GTP (24).
6.
Polirribosomas (25).
7.
Chaperonas guían el plegamiento de las proteínas
(26).

32. (16)
(15)
(15)
(14)
(17)

33. (21a)
(16a)
(16)

34. (18)
(16b)
(19)
(18b)

35. (19b)
(20)

36. (21)

37. (23)
(22)

38. (24)
(26)
(25)