Transcript Diapositiva 1 - Universidad Privada San Juan Bautista

UNIVERSIDAD PRIVADA
SAN JUAN BAUTISTA
Escuela de Medicina Humana
Curso: BIOLOGIA CELULAR
Y MOLECULAR
2013-II
Mg.E. Rodriguez
PLANA DOCENTE
Teoria: Edith Rodríguez / Mirtha Yarleque
Practica: Edith Rodríguez
Mirtha Yarleque
Julio Mendoza F.
Julio Delgadillo A.
Sandr a Velazco
Mercedes Palomino
Curso:
5 créditos (4horas teoría 2 horas práctica)
Programación: Inicia 1 Abril – 27 JUlio
Evaluación :
teoría (E T) : Exámenes parciales de teoría
práctica (EP) : -Exámenes prácticos (70%) + Promedio
actv : cuestionario + informe (30%)
Promedio parcial (PP) :(1ºET+1ºEP) /2+ (2ºET +2ºEP) /2+ (3ºET+3ºEP)/2
3
Promedio Final = (PP) 90 + (PIF) 5% + PS ((5%)
100
Fecha de examenes: Teoria:
Practica:
5ta semana
5 semana
10 semana
10semana
17semana
15semana
Control Lectura:
PIF: Trabajo Investigación Formativa :2 fechas coordinación y
una de presentación
PPS: SI
Leer las directivas académicas portaL del estudiante (pag. Web)
ASISTENCIA: Obligatoria a teoría y práctica
30% de INASISTENCIA ,sistema intranet automaticamente lo reporta
como Desaprobado por Inasistencia (DPI) .
NO existe Tardanza
Registro de Asistencia Personal /
Prohíbo firmar por otro alumno ( *)
No existe justificación por inasistencia
Solo se permite el ingreso a estudiantes debidamente
MATRICULADOS
Obligatorio el uso del UNIFORME y Mandil
- Tutores/Apoderados ( Informes)
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
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 mas antiguas a la
búsqueda del conocimiento básico que permitiera entender cada
problema médico . De ello resulto que los estudios sobre
organismos vivos dieron los aporten fundamentales para el
desarrollo que tiene la medicina actual .
Algunos ejemplos:
a) La famosa peste negra que produjo
en el siglo XV .
Yersinia pestis
Yersinia pestis
Bacteria patogena . L a enfermedad puede transmitirse a los seres humanos
mediante la mordedura de las pulgas infectadas, la mordedura 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
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 . Enfermedad infecciosa.
Micobacterium leprae
c) La historia relata los casos de personas que sangraban espontáneamente y que
podían morir por esta causa , posteriormente de observo que se presentaba en
varones luego de una investigación se observo que el problema era de tipo genético
mal hereditario ligado al sexo ( Hemofilia) . Falta del factor VIII de coagulación.
LA investigación genética y bioquímica ha dado lugar al conocimiento de
que una de las razones de esta mal formaciones 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: el hombre tiene 30,000 genes de los cuales
solo el 2% se expresan?????. Obtención de órganos a partir de las
células madre. Animales y plantas transgénicas ???????
MEDICINA GENOMICA
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).
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 de los padres a sus hijos.
2) La escala Multicelular se estudia a través de la
fisiología, anatomía e histología.
3) A nivel del desarrollo de un organismo
individual esta la Biología del Desarrollo.
La Etología: estudio del comportamiento de grupos de
animales
pero si es a nivel de una población completa se
habla de Genética Poblacional.
Taxonomía, permite hacer evaluación en múltiples escalas
de la clasificación de especies con el fin de definir su
relación evolutiva.
.
*Cosmogénesis:
Teorías acerca del origen y la formación del
mundo
*Biogénesis:
Teorías acerca del origen y la formación de la
vida.
Origen de la vida
Según los astrónomos hace 5mil millones de años se empezó a
formar el sistema solar: nube de gas, polvo inmenso y muy
caliente. Con el paso de enfriamiento la tierra fue adquiriendo su
forma a través de millones de años .
La atmósfera de la tierra primitiva era diferente a la de hoy :
amoniaco (NH3), metano (CH4), pero Nitrógeno bióxido de
carbono, algo de hidrogeno y vapor de agua. Los océanos
contenían minerales disueltos como: calcio, sodio, fósforo,
potasio y magnesio. ¿podrían estas sustancias inorgánicas dar
origen a organismos vivos ?¿ como sucedió?
Evolución química
Darwin describió la evolución biológica: como cambian las
especies como resultado de los procesos biológicos.
Evolución química basada en procesos químicos que
comprende el cambio de compuestos inorgánicos simples a
orgánicos complejos.
Oparín (ruso) : procesos químicos en los mares antiguos.
*Se dio cuenta de que, como resultado de estos procesos,
se pudieron producir dos características importantes de
los organismos vivos.
- 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.
Oparín consideró que los compuestos formados
podrían estar separados del ambiente por alguna
membrana los compuestos originales de la vida .
Señalo que las mezclas de compuestos orgánicos
pueden formar agrupaciones que él llamo Coacervados
es un grupo de gotas microscópicas que se forma por
atracción de moléculas. De una mezcla de proteínas y
azúcar en agua, se pueden formar coacervados . Las
gotas en el interior son moléculas de proteínas. Las
moléculas de agua forman la capa exterior de estas
gotas. Esta capa actúa como membrana.
Para Oparín estas gotas sugerían la forma de una
célula.
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.
.
La vida se desarrolla siempre en medio acuoso, lo que queda, al
eliminarla, es un residuo formado por sales minerales.
El análisis químico de la materia viva revela que los seres vivos
están formados por una serie de elementos y compuestos
químicos.
Los elementos químicos que forman parte de la materia viva se
denominan bioelementos, que, en los seres vivos, forman
biomoléculas,
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
Forma el esqueleto de absolutamente
todas las biomoléculas, como
glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos
nucleicos.
Hidrogeno 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
Catión abundante en el medio extracelular;
necesario para la conducción nerviosa y la
contracción muscular.
Potasio Catión más abundante en el interior de las
células; necesario para la conducción
nerviosa y la contracción muscular.
Cloro 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
catalizador en rx químicas, forma
parte de citocromos y hemoglobina
que interviene en el transporte de
oxígeno y respiración célular.
Manganeso 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.
Forma parte de la vitamina B12,
necesaria para la síntesis de
Cobalto
hemoglobina . Ayuda a bajar la presión
arterial y dilatar los vasos sanguíneos
Cromo
Interviene junto a la insulina en la
regulación de glucosa en sangre.
Silicio
Proporciona resistencia al tejido
conjuntivo, endurece tejidos
vegetales como en las gramíneas.
Zinc
Litio
Actúa como catalizador en muchas
reacciones del organismo.
Actúa sobre neurotransmisores y la
permeabilidad celular. En dosis
adecuada puede prevenir estados de
depresiones. Previene afecciones
cardiacas.
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?