Transcript Diapositiva 1 - Universidad Privada San Juan Bautista

UNIVERSIDAD PRIVADA
SAN JUAN BAUTISTA
Escuela de Medicina Humana
Curso: BIOLOGIA CELULAR
Y MOLECULAR
Curso:
5 créditos (4horas teoría 2 horas práctica)
Programación: Inicia 03/09 Chorrillos- 04/09 San Borja04/09 Lima norte (TB 04 setiembre ) (MA 06 setiembre)
Evaluación :
teoría (E T) : Exámenes parciales de teoría
práctica (EP) : -Exámenes prácticos (60%
(reconocimiento- interpretación)
- Informes semanales + cuestionario +
pasos cortos (40%)
Promedio parcial (PP) :(1ºET+1ºEP) /2+ (2ºET +2ºEP) /2+ (3ºET+3ºEP)/2
3
Promedio Final = (PP) 90 + (PIF)5 + (PPS) 5
100
Fecha de examenes: Teoria:
Practica:
semana 01 octubre
01 de octubre
semana 06 Noviembre 06 de noviembre
semana 26 Diciembre 26 Diciembre / PIF
Control Lectura:
PIF: Trabajo Investigación Formativa :2 fechas coordinación y
una de presentación
PPS: actividad proyección social
Leer las directivas académicas parta el estudiante (pag. Web)
ASISTENCIA:
Obligatoria a teoría y práctica
30% de INASISTENCIA no tendrán derecho a ser Evaluados
NO existe Tardanza (tolerancia ???)
Registro de Asistencia Personal
Prohíbo firmar por otro alumno ( *)
No existe justificación por inasistencia
En grupos cuya teoría es 4 hrs seguidas se considera 2 asistencias
MATRICULADOS
Obligatorio el uso del UNIFORME y Mandil
Solo se permite el ingreso a alumnos debidamente
MEDICINA
(latín
medicina mederi que significa curar, cuidar medicar)
Ciencia que tiene por objeto el estudio de las enfermedades,
su causa, tratamiento y prevención
Materias Básicas
BIOLOGIA
Materias relacionadas
Especialidad
Personajes de la Medicina
Hipocrates “ padre de la medicina”:
Que tu alimento sea tu medicina y que
tu medicina sea tu alimento"
Galeno "Padre de la Anatomía " e
iniciador de la Fisiología, la
Osteología, la Neurología, la
Quiropraxia.
Los dos símbolos de la medicina
La Vara de Esculapio y el Caduceo
Relación de la Biología con la
medicina
La existencia de enfermedades y la forma de
atender accidentes de diversa índole impulsó
desde las civilizaciones más antiguas a la
búsqueda del conocimiento básico que
permitiera entender cada problema médico .
De ello resultó que los estudios sobre
organismos vivos
dieron los aporten
fundamentales para el desarrollo que tiene la
medicina actual .
a) La famosa peste negra que produjo
en el siglo XV una elevada
mortandad en Europa cuyo valor
calculado fue que de cada 4
personas enfermas una moría , sólo
fue posible vencerla con el
conocimiento de los
microorganismos en cuyo ámbito
tuvo que desarrollar previamente la
microscopia óptica y los métodos
para colorear estos
microorganismos. Pasteur fue uno
de los investigadores que enfrento
este problema posteriormente se
encontró al cocobacilo causante (-).
Yersinia pestis
La enfermedad puede transmitirse a los seres humanos mediante la
picadura de las pulgas infectadas, la picadura directa de los roedores o a
través del contacto directo con los tejidos de los animales infectados.
También puede ser transmitida mediante aerosoles, inhalación de la
bacteria (bioterrorismo). Es posible la transmisión de persona a persona.
Síntomas:
Escalofríos.
Fiebre.
Inflamaciones en los ganglios - bubones (adenopatías).
Si la enfermedad fue transmitida por inhalación, se denomina peste
neumónica, ya que se infecta a los pulmones; en este caso, los primeros
signos de la enfermedad son fiebre, dolor de cabeza, debilidad, tos
productiva
Si la enfermedad fue transmitida por las pulgas, los síntomas aparecen dos
a ocho días después.
Si la enfermedad fue transmitida por inhalación, los síntomas aparecen uno
a tres días después
b) En el antiguo Egipto, China la India, uno de los
grandes males de la humanidad era la lepra y
aquellas personas que la sufrían eran apartadas
de la población . Los estudios microbiológicos, la
preparación de cultivos celulares y la
determinación de especies patógenas empleando
distintos nutrientes a permitido que en siglo XX
se encuentre no solo la especie bacteriana que
produce esta enfermedad sino también el
antibiótico apropiado (Mycobacterium leprae)
Micobacterium leprae
c) La historia relata los casos de personas
que sangraban espontáneamente y que
podían morir por esta causa . Luego de
una investigación, se observó que se
presentaba en sólo en varones y que el
problema era de tipo genético, hereditario
y ligado al sexo ( Hemofilia) .
A partir de 1960 , los estudios sobre el
sistema
de
coagulación
sanguínea
determinó la ubicación de distintos factores
coagulantes y el hallazgo muy importante
de que en los casos de hemofilia está
ausente un factor proteico coagulante al
cual se le llama facto antihemofilico o
factor VIII. De este modo, se puede
diagnosticar la enfermedad analizando la
sangre y atenderla inyectando sangre
fresca que contenga el factor e inclusive el
factor purificado.
d) En la civilización espartana (antigua Grecia), donde los
niños al nacer eran examinados por una comisión de
ancianos para determinar si era hermoso y bien formado
(eugenesia) , con el fin de tener soldados o guerreros
físicamente aptos . La evaluación de niños que nacen con
defectos físico ha permitido establecer varios cuadros
clínicos según la dolencia del paciente .
La investigación genética y bioquímica ha dado lugar al conocimiento de
que una de las razones de esta mal formacion es el aumento , la perdida o
la modificación en los cromosomas así por, si el hombre tiene 46
cromosomas pero en ciertas personas se observa una trisomía es decir 3
cromosomas en lugar de dos y dichos cromosomas son los mas
pequeños ( grupo G ) pero que contienen numerosos genes activos y por
tanto se observan daños muy severos
Síndrome
Down
e) Nuevas tecnologías:
Medicina genómica
La palabra "genómica" comprende el
estudio de los genes y su función,
mientras que "genoma" se refiere a
toda la información genética en el
organismo de cada persona.
Una definición adecuada de medicina
genómica, es sencillamente el uso
rutinario del análisis genómico, de
preferencia mediante el análisis
directo del DNA, para mejorar la
calidad de la atención médica
(RELACIÓN DE LA GENÉTICA CON
LA MEDICINA TRADICIONAL). Un
efecto importante será la capacidad de
predecir
y
prevenir
diversas
enfermedades,
incluyendo
las
comunes como cáncer, hipertensión,
diabetes y otras.
Nanomedicina
Rama de la medicina que aplica conocimientos de
nanotecnología en las ciencias y procedimientos médicos.
Nanotecnología se podrá construir pequeños nanobots que
serían un ejercito a nivel nanométrico en nuestro cuerpo,
programados para realizar casi cualquier actividad, como
prevenir o curar enfermedades al interior de la economía a
nivel
celular con fármacos, dispositivos e inclusive
instrumentos moleculares ya atómicos. la evolución de las
nanociencias deja entrever la posibilidad de diagnosticar
y sanar, actuando directamente sobre los elementos
fundamentales del ser vivo (las biomoléculas), por medio
de herramientas de la talla adecuada (nanométrica).
1. Uma seringa hipodérmica com
menos de meio milímetro de
diâmetro introduz nanorrobôs no
sistema
sanguíneo
2. Nanorrobôs irão receber e enviar
informações para uma central de
comando
fora
do
corpo
3. Uma espécie de serra minúscula
retira a placa de colesterol do vaso
sanguíneo
4. Uma mangueira a vácuo suga a
placa de gordura para um recipiente
seguro
localizado
dentro
do
nanorrobô
CELULAR Y
MOLECULAR
UNIDAD I:
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE
LA MATERIA VIVA
DEFINICION:
Bios = vida. , logos = estudio
La biología es la rama de las ciencias naturales que
estudia la vida o más exactamente, los fenómenos vitales
( génesis, nutrición, desarrollo, reproducción, patogenia
etc.)
Se ocupa tanto de la descripción de las características y
los comportamientos de los organismos individuales, como
de las especies en su conjunto, así como de la
reproducción de los seres vivos y de las interacciones
entre ellos y el entorno.
Evalúa sus estructura y dinámica
funcional comunes a todos los seres vivos
con el fin de establecer leyes que rigen la
vida orgánica y los principios explicativos
de ésta
La Biología esta comprendida por una serie de campos
académicos,
vistos
como
disciplinas
interdependientes que junto estudian la vida en un
gran rango de escalas, desde las células y sus
componentes ,hasta las grandes poblaciones.
Aristóteles : fue el más grande naturalista de la
Antigüedad, estudió y describió más de 500 especies
animales; estableció la primera clasificación de los
organismos que no fue superada hasta el siglo XVIII por
Carl Linné.
Carl Linné estableció una clasificación de las especies
conocidas hasta entonces, basándose en el concepto de
especie como un grupo de individuos semejantes. Agrupó a las
especies en géneros, a éstos en órdenes y, finalmente, en
clases. Propuso el manejo de la nomenclatura binominal,.El
nombre científico sirve para evitar confusiones en la
identificación y registro de los organismos.
Charles Darwin, autor del libro denominado El Origen de las
Especies. En él expuso sus ideas sobre la evolución de las
especies por medio de la selección natural. Esta teoría
originó, junto con la teoría celular y la de la herencia
biológica, la integración de la base científica de la biología
actual.
Gregor Mendel, quien hizo una serie de experimentos para
estudiar cómo se heredan las características de padres a hijos,
con lo que asentó las bases de la Genética. Utilizo arverjas para
sus experimentos, porque son de fácil manejo: ocupan poco
espacio, se reproducen con rapidez, muestran características
fáciles de identificar entre los padres e hijos y no son producto
de una combinación previa.
Louis Pasteur demostró la falsedad de la generación espontánea
al comprobar que un ser vivo procede de otro. Asentó las bases
de la bacteriología, investigó acerca de la enfermedad del
gusano de seda; el cólera de las gallinas y desarrolló
exitosamente la vacuna del ántrax para el ganado y la vacuna
antirrábica.
Niveles de Estudio
1) La escala atómica celular y molecular la
estudian la BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR, la
bioquímica y hasta cierto punto la genética.
Bioquímica: rama de la química que estudia a los seres vivos a
nivel de estructura y función de las macromoléculas y
moléculas pequeñas presente en la célula
Genética: la herencia caracteres de una generación a otra.
2) La escala Multicelular
•Fisiología.
•Anatomía .
• Histología.
3) A nivel del desarrollo de un organismo individual
•Biología del Desarrollo.
•La Etología: comportamiento
•Taxonomía, clasificación de
especies con el fin de definir su
relación evolutiva.
.
TEORÍAS DEL ORIGEN DE LA
VIDA
Teoría Creacionista
Autor: La Biblia
Desde la antigüedad han
existido
explicaciones
creacionistas
que
suponen que un dios o
varios pudieron originar
todo lo que existe.
A partir de esto, muchas
religiones se iniciaron
dando
explicación
creacionista sobre el
origen del mundo y los
seres vivos.
Teoría de la Generación
espontánea
Aristóteles
La
vida
era
el
resultado
de
interacción
de
la
materia no viva, con
fuerzas capaces de
dar vida a lo que no
tenía, a esta fuerza
se
la
llamó
ENTELEQUIA.
Johann B, van Helmont, 1667
"las criaturas tales como los
piojos, garrapatas, pulgas, y
gusanos, son nuestros
huéspedes y vecinos, pero
nacen de nuestras entrañas y
excrementos. Porque si
colocamos ropa interior llena d
sudo junto con trigo en un
recipiente de boca ancha, al
cabo de 21 días el olor cambia
y penetra a graves de las
cáscaras del trigo, cambiando
el trigo en ratones. Pero lo más
notable es que estos ratones
son de ambos sexos y se
pueden cruzar con ratones que
hayan surgido de manera
normal...
EXPERIMENTOS CONTRA DE LA
GENERACIÓN ESPONTÁNEA
Francesco Redi (1626-1698), que ideó
un experimento sencillo y concluyente
que consistió en colocar trozos de
carne en frascos cerrados, y otros en
frascos abiertos.
Con este experimento Redi demostró
que los gusanos no aparecían por
generación espontánea, y que su
presencia estaba relacionada con la
posibilidad que tenían las moscas de
llegar a la carne y los pescados.
EXPERIMENTOS CONTRA DE LA
GENERACIÓN ESPONTÁNEA
Lazzaro
Spallanzani
demostró que en un frasco
herméticamente cerrado que
contenía caldo de carne no
aparecían microosganismo
mientras que en el que no
estaba cerrado si lo hacían.
Teoría de Biogénesis
Louis Pauster, 1862.
Fue quien tiró abajo
la teoría de la
generación
espontánea
Es aquella teoría en
la que la vida
solamente se origina
de una vida
preexistente
Teoría Cosmozoica o
Panespermia
Svante
1908.
Arrhenius,
La vida llego a la Tierra
en forma de esporas y
bacterias provenientes
del espacio exterior
que, a u vez, se
desprendieron de un
planeta en la que
existían.
Teoría abiogenística
En
la
Tierra
primitiva
existieron
determinadas
condiciones de temperatura
así como radiaciones del Sol
que afectaron las sustancias
que existían entonces en los
mares primitivos. Dichas
sustancias se combinaron dé
tal manera que dieron origen
a los seres vivos.
Haldane-Oparin
La corteza terrestre primitiva
Teoría Físico química
El origen de la vida: un
entendimiento científico
La tierra tiene cerca
de 4.65 billones de
años de antigüedad.
Para los primeros
billones de años no
tenemos registros de
vida en el planeta.
La atmósfera temprana no pudo haber
sido capaz de sostener la vida:
H2 CO2 N2 H2S H2O CH4 NH3
Sin embargo:
H2 CO2 N2 H2S H2O CH4 NH3
Produce:
CHON(P)S
Esto… podría haber sido el origen de las
macromoléculas orgánicas?.
La teoría de Aleksandr Oparin
dijo… “Si”
“There is no
fundamental difference
between a living
organism and lifeless
matter. The complex
combination of
manifestations and
properties so
characteristic of life
must have arisen in the
process of the evolution
of matter.”
Recurso: www.daviddarling.info/encyclopedia/O/Oparin.html
La hipótesis de Oparín
Si se asemeja las
condiciones del ambiente
terrestre primitivo se
puede obtener la
aparición de moléculas
orgánicas producto de las
reacciones químicas de
ese ambiente.
Miller en 1950 comprobó
esto y llegó a producir los
20 aminoácidos
experimentalmente
http://courses.cm.utexas.edu/emarcotte/ch339k/fall2005/Lecture1/Slide16.JPG
Evolución química
Primero lo que vive se compone mayormente de moléculas
orgánicas complejas. La evolución química tuvo que haber
producido tales moléculas a partir de bloques pequeños.
- Segundo los sistemas de moléculas orgánicas en los
organismos están en una capsula o rodeados como unidad
separada. Estas unidades son las Células. Para que surja la
vida también tenia que ocurrir la encapsulación de los
materiales.
Grandes reacciones en los mares, durante millones de años
probablemente aparecieran los aminoácidos, nucleótidos
que forman el DNA y RNA: llamada”sopa primordial”.
La unión de unidades llegarían a formar largas cadenas
formando moléculas más grandes las cuales a su vez
llevarían a formación de muchas más.
La formación de molecular orgánicas a partir de bloques de
construcción debe haber necesitado energía.
Oparín sugiere fuentes de energía:
*energía eléctrica de los relámpagos
*energía radiante del sol, la energía térmica de los
volcanes
¿de donde? proviene de la desintegración de sustancias
radiactivas.
1954 H. Urey y S. Miller examinaron la hipótesis de que
procesos al azar pudieran producir moléculas orgánicas
complejas. *Experimento
También se han realizado experimentos que han
demostrado que se pueden formar coacervados y otros
tipos similares de gotas llamados microesferas con
muchas mezclas diferentes (liposomas).
Estudios demostraron que tales gotas crecen al
absorber más material, incluso forman yemas que
crecen y luego se desprende formando gotas separadas.
También se han demostrado que el tipo de moléculas
que encontramos en los organismos vivos pueden
haberse formado temprano en la historia de la tierra.
Biomoléculas
BIOELEMENTOS
La materia viva esta compuesta por al menos 70
tipos de elementos (bioelementos), los cuales
se caracterizan por poseer número atómico (Z)
bajo y capas electrónicas externas incompletas:
esto último los hace aptos para formar enlaces
químicos, construyendo moléculas complejas,
como las biomoléculas.
De acuerdo a su abundancia relativa en los
seres vivos, estos pueden ser clasificados en:
Primarios (C, H, O, N, P y S).- Componen el
99% de la materia viva, forman el “esqueleto” y
otorgan las propiedades de las biomoléculas.
Carbono
Hidrogeno
Forma el esqueleto de absolutamente todas
las biomoléculas, como glúcidos, lípidos,
proteínas y ácidos nucleicos.
Comúnmente se encuentra unido al
carbono o al nitrógeno determinando
algunas propiedades en las biomoleculas
Oxigeno
Presente en casi todas la moléculas
biológicas como parte de su estructura. Bajo
forma molecular es usado para el
metabolismo oxidativo.
Nitrogeno
Forma diversos grupos funcionales como en
las bases nitrogenadas de ADN y ARN y
proteínas.
Azufre
Fósforo
Presente en cisteina y metionina, muchas
proteínas y también en algunas sustancias
como Coenzima A
Forma parte de los nucleótidos, que forman
los ADN y ARN, coenzimas, fosfolipidos, etc.
•Secundarios (Na, K, Ca, Mg y Cl).- Relacionados
al equilibrio electrosmótico, son adquiridas en forma
de sales.
Magnesio
Calcio
Presente en la clorofila, actúa como
catalizador, junto con las enzimas, en
muchas reacciones químicas.
Forma parte de los carbonatos de calcio
de estructuras esqueléticas. En forma
iónica interviene en la contracción
muscular, coagulación sanguínea y
transmisión del impulso nervioso.
Sodio
Potasio
Cloro
Catión abundante en el medio extracelular;
necesario para la conducción nerviosa y la
contracción muscular.
Catión más abundante en el interior de las
células; necesario para la conducción nerviosa y
la contracción muscular.
Anión más frecuente; necesario para mantener el
balance de agua en la sangre y fluído intersticial.
Oligoelementos: Cumplen funciones
especificas, relacionadas a la actividad de
enzimas (Fe, Cu, Zn, Mn, I, Ni, Co) presentes en
trazas (0.1%) en casi todos los grupos de seres
vivos. (Si, F, Cr, Li, B, Mo y Al) solo han podido
ser encontrados en ciertos grupos animales.
Hierro
Manganeso
catalizador en rx químicas, forma parte de
citocromos y hemoglobina que interviene
en el transporte de oxígeno y respiración
célular.
Interviene en la fotolisis del agua , durante
el proceso de fotosintesis en las plantas.
Yodo
Necesario para síntesis de la hormona
tiroxina.
Flúor
Forma parte del esmalte dentario y de los
huesos.
Cobalto
Forma parte de la vitamina B12,
necesaria para la síntesis de
hemoglobina.
Interviene junto a la insulina en la
regulación de glucosa en sangre.
Cromo
Silicio
Proporciona resistencia al tejido
conjuntivo, endurece tejidos vegetales
como en las gramíneas.
Zinc
Actúa como catalizador en muchas
reacciones del organismo.
Litio
Actúa sobre neurotransmisores y la
permeabilidad celular. En dosis adecuada
puede prevenir estados de depresiones.
Molibdeno
Forma parte de las enzimas vegetales que
actúan en la reducción de los nitratos por
parte de las plantas.
.
BIOMOLECULAS
•Inorgánicas
. Orgánicas
•Agua
•Sales minerales
•Algunos gases: O2, CO2, N2, ...
. Lípidos
. Proteínas
. Carbohidratos
. Ac. nucleicos
¿COMO SE ORGANIZAN LAS BIOMOLECULAS?
Unión de átomos a través de ENLACES
¿Porque tiene funcionalidad?