Biología de 2º

BLOQUE 1. LA BASE MOLECULAR Y FISICO-QUÍMICA DE LA VIDA.
COMPONENTES QUÍMICOS DE LA MATERIA VIVA
Tema 1.-Bioelementos y biomoléculas. (6 sesiones)
1.- Bioelementos: Concepto y Clasificación.
2.- Biomoléculas: Concepto y Clasificación.
3.- El agua: Estructura molecular y propiedades que se derivan de su poder disolvente y de su elevado calor específico. Funciones biológicas del agua (función disolvente, estructural, bioquímica, termorregulador)
4.- La materia viva como dispersión coloidal. Concepto de disolución verdadera y dispersión coloidal. Concepto de coloides. Propiedades de las disoluciones verdaderas. Difusión, osmosis y diálisis.
5.- Las sales minerales en los seres vivos. Funciones estructural y tamponadora.Biomoléculas que constituyen las células: glúcidos, lípidos y prótidos.(18 sesiones)

Tema 2.- GLUCIDOS
6.- Composición química general y nomenclatura. Funciones generales (energética y estructural) y clasificación (monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos: homo- y heteropolisacáridos).
7.- Monosacáridos: Definición. Propiedades físicas y químicas (sólidos cristalinos, sabor y color, actividad óptica y solubilidad). Conocimiento de la estructura lineal y de las formas cíclicas (en anillo, piranosa y furanosa).Concepto de carbono asimétrico, enantiómeros (D y L) y carbono anomérico (P y Q, según posición de –OH).
Conocimiento de las estructuras lineales de las triosas (gliceraldehido y dihidroxiacetona), pentosas (ribosa, desoxiribosa y ribulosa) y hexosas (glucosa, galactosa y fructosa)
8.- Disacáridos: Definición. Enlace glicosídico. Composición, localización del disacárido, función y carácter reductor/no reductor de maltosa (P-D-Glu (1_4) P-DGlu), sacarosa (P-D-Glu (1_2) Q-D-Fru), lactosa (Q-D-Gal (1_4) P-D-Glu) y celobiosa (Q-D-Glu (1_4) Q-D-Glu).
9.- Polisacáridos: Composición, localización y función de los homopolisacáridos de reserva: almidón y glucógeno y estructurales: celulosa y quitina.
Tema 3.- LÍPIDOS
10.- Generalidades: Composición química, clasificación y funciones generales (energética y estructural). Lípidos saponificables simples (ácidos grasos y acilglicéridos) y complejos (fosfoglicéridos y esfingolípidos). Lípidos insaponificables (Compuestos isoprenoides (terpenoides), esteroides).
11.- Ácidos grasos: Definición. Propiedades químicas: longitud de la cadena, insolubilidad en agua, carácter anfipático, puntos de fusión y relación en base a enlaces saturados e insaturados. Estructura química del ácido oleíco (18 C, insaturado) y esteárico (18 C, saturado).
12.- Acilglicéridos: Composición química general de un mono-, di- y tri-glicérido. Proceso de esterificación y saponificación (jabones). Funciones.
13.- Fosfoglicéridos y esfingolípidos: Composición química general (con ejemplos: fosfatidilcolina y esfingomielina) y diferencias entre ellos (fosfoglicéridos (glicerofosfolípidos) y esfingolípidos). Importancia del carácter anfipático en la fluidez de las membranas.
14.- Compuestos isoprenoides: Unidad estructural: isopreno (5 C). Composición y función de diterpenos (20 C, como el fitol, vitamina A, E ó K) y tetraterpenos (40 C, como el Q-caroteno o las xantofilas. Esteroides: Unidad estructural: esterano o ciclopentanoperhidrofenantreno y función de esteroles como el colesterol.

Tema 4.- PRÓTIDOS
15.- Estructura general de los aminoácidos y su clasificación según la cadena lateral (Relación entre la estructura/cadena lateral con su naturaleza (polar (neutros, ácidos o básicos), apolar (alifática, aromática). Carácter anfótero de los aminoácidos.
16.- Enlace peptídico. Péptidos y proteínas.
17.- Niveles de organización de las proteínas: estructura primaria (secuencia de aminoácidos), secundaria (hélice P y hoja plegada Q), terciaria (enlaces que estabilizan la estructura, proteínas globulares y filamentosas) y cuaternaria (hemoglobina).
Propiedades de las proteínas: des y renaturalización, carácter anfótero.Clasificación de las proteínas: holo y heteroproteínas y función de las mismas (transportadora, energética, estructural, enzimática, hormonal, defensa, contráctil).
Enzimas y vitaminas (3 sesiones)
18.- Enzimas: Definición y características (Actividad y especificidad enzimática). Factores que regulan la actividad enzimática (concentración de sustrato, Tª, pH, inhibidores y cofactores).
19.- Las vitaminas: Definición, clasificación (hidrosolubles y liposolubles) y función.

Tema 5.- Biomoléculas que constituyen las células: Ácidos nucleicos (5 sesiones)
20.- Ácidos nucleicos: Definición de nucleósidos y nucleótidos. Fórmula química general. Bases púricas y pirimidínicas.
21.- Ácido desoxirribonucleico (ADN): Composición, localización y función. Estructura tridimensional: tamaño, forma, grado de empaquetamiento (100 A), complementariedad y antiparalelismo de la cadena. Conocimiento del proceso de desnaturalización y renaturalización del ADN.
22.- Ácido ribonucleíco (ARN): Composición y estructura general. Tipos de ARN (ARNmensajero, transferente y ribosómico): estructura, localización y función.

BLOQUE 2: MORFOLOGÍA, ESTRUCTURA Y FUNCIONES CELULARES. LA CÉLULA: UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIÓN  (3 sesiones)
Tema 6.- .- Modelos de organización celular: procariótica y eucariótica (vegetal y animal). núcleo. El núcleo en interfase: morfología, estructura (envoltura nuclear (poros nucleares) y carioplasma/ nucleoplasma (nucleolo y cromatina), identificación al m.e. de cada uno de sus componentes relacionándolos con su función. Relación entre cromatina, fibras nucleosómicas y cromosomas.
Tema 7.- .- Hialoplasma o citosol.
.Citoesqueleto: Componentes fibrosos (microfilamentos y microtúbulos). Estructura y función. Estructura microfilamentos de actina y función (p.e. microvellosidades)
Estructura microtúbulos de tubulina y función (p.e. centríolos, cílios y flagelos)
– Ribosomas: Composición, estructura, localización y función.
Tema 8.– Componentes de la célula eucariótica: envueltas celulares: membrana plasmática y revestimientos de la membrana: glucocaliz, pared celular y quitina; citoplasma: hialoplasma o citosol y orgánulos subcelulares y citoesqueleto; (14 sesiones)
2.- Membranas celulares: composición química y estructura (modelo de mosaico fluido)
Funciones de la membrana plasmática: *Función de intercambio de sustancias (permeabilidad selectiva), transporte pasivo (difusión simple, mediada o facilitada (permeasas y canales iónicos)) y transporte activo (primario y secundario).
*Función de formación e intercambio de vesículas: Endocitosis (fagocitosis y pinocitosis). Concepto de endosomas y lisosomas.Exocitosis.
*Función de comunicación celular: Concepto de receptor de superficie, primer y segundo mensajero.
3.- Revestimientos de la membrana: Glucocaliz: Composición y función. Pared celular: Composición, estructura (pared primaria, lámina media y secundaria) y funciones (impermeabilización, resistencia mecánica o daños físicos, defensa/protección contra invasiones bióticas, fenómenos osmóticos (turgencia y plasmólisis),
determinante de la forma de las células, de la rigidez de las células y tejidos (determina el crecimiento) y de soporte (sostén) de la planta.
7.- Sistemas de endomembranas: morfología, identificación al m.e. y función de cada uno de ellos.
Retículo endoplásmico: diferencias en estructura y función entre REL y RER.
Aparato de Golgi: Dictiosoma. Estructura y función.
Lisosomas: Origen, estructura y función: digestión intra y extracelular.
Vacuola vegetal: diversidad de funciones.
8.- Peroxisomas: morfología, composición y función.
9.- Mitocondrias: morfología, estructura, identificación al m.e y función.
10.- Cloroplastos: morfología, estructura, identificación al m.e y función.

Componentes de la célula procariótica: envolturas celulares, estructuras paraplasmáticas, citoplasma y nucleoide. (2 sesiones)
12.- Envolturas celulares: composición, estructura y función de la membrana plasmática (mesosomas), pared bacteriana (gram + y gram -) y cápsula bacteriana.
13.- Estructuras paraplasmáticas: flagelos, pili bacterianos y fimbrias.
14.- Citoplasma: citosol/hialoplasma y morfoplasma (estructuras citoplasmáticas: ribosomas, inclusiones, vesículas y plásmidos).
15.- Nucleoide

Tema 9.- Metabolismo Celular. (19 sesiones)
16.- Nutrición celular. Concepto y tipos según sea la fuente de materia y energía que se utiliza.
17.- Metabolismo: concepto, características y funciones.
18.- El papel del ATP y los transportadores de electrones en el metabolismo. Catabolismo: la respiración celular aeróbica y las fermentaciones.
19.- Glucolisis: ubicación celular y descripción de las reacciones que permitan comprender el rendimiento de ATP y coenzimas reducidas. Vias alternativas para el ácido pirúvico: acetilCoA y fermentaciones
20.- Ciclo de Krebs: ubicación celular y descripción de las reacciones que permitan comprender la formación de ATP, de coenzimas reducidas y de CO2.
21.- Transporte de electrones y fosforilación oxidativa: ubicación celular. Conexión entre las coenzimas reducidas y los transportadores de electrones. Teoría quimiosmótica, fosforilación oxidativa y formación de agua.
22.- Catabolismo de lípidos: destino del glicerol y de los ácidos grasos: ubicación celular y descripción del ciclo para comprender cómo se va degradando el ácido graso y el destino de las coenzimas reducidas. Conexión con el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria. 23.- Catabolismo de proteínas: Pérdida del grupo amino y destino del esqueleto carbonado (glucolisis y Krebs).

Tema 10. – Fermentaciones láctica y alcohólica. Anabolismo autótrofo.
– Fotosíntesis (oxigénica) y quimiosíntesis. Tipos de organismos que la realizan.
Fotosíntesis oxigénica. Importancia del proceso fotosintético. Reacción general. Fases y localización celular de las mismas.
Fase lumínica: Captación de la energía luminosa por los fotosistemas. Fotólisis del agua, transporte acíclico de electrones y reducción del NADP. Transporte cíclico de electrones. Fotofosforilación (Teoría quimiosmótica).
Fase oscura: Descripción del ciclo de Calvin de manera que permita comprender la fijación del CO2, el papel de la Ribulosa bifosfato carboxilasa/oxidasa (RUBISCO) y el destino del ATP y del NADPH.
Significado de la fotorrespiración y su influencia en la eficacia de la fotosíntesis.
Factores que afectan a la fotosíntesis (intensidad luminosa, CO2, H2O y Tª)
Incorporación del nitrógeno del suelo: Descripción concisa del proceso.
Quimiosíntesis del carbono y del nitrógeno.

BLOQUE 3: GENÉTICA MOLECULAR. LA HERENCIA. GENÉTICA MOLECULAR
Tema 11.- Naturaleza y conservación del material hereditario. Conservación de la información genética: Replicación. (3 sesiones)
1.- Bases moleculares de la herencia. Flujo de la información desde los ácidos nucleicos hasta las proteínas.
2.- Descripción del mecanismo de la replicación semiconservativa, discontinua y bidireccional. Diferencias entre la duplicación en procariotas y eucariotas (+ puntos de replicación y empaquetamiento con histonas).
Ciclo celular. Mitosis. Meiosis. (9 sesiones)
10.- Concepto de reproducción celular. Ciclo celular
11.- Concepto. Etapas: Interfase y división celular. Períodos de la interfase.
12.- Relación entre las etapas del ciclo celular y la replicación, transcripción, traducción y reparto del material hereditario. Variaciones en la cantidad de ADN. Mitosis
13.- División celular: Mitosis y citocinesis. Descripción morfológica y genética de la secuencia de acontecimientos que tiene lugar en la célula en cada una de las etapas del proceso.
14.-Cromosoma metafásico: Concepto de cromátidas, centrómero, cinetocoro, telómero. Morfología (forma, según posición del centrómero:(metacéntricos, acrocéntricos, submetacéntricos y telocéntricos), constricciones secundarias. Estructura (sólo hasta collar de perlas). Principios generales de los cromosomas:
Constancia numérica: células de individuos de misma especie: mismo nº de cromosomas. Dotación cromosómica en células por parejas de cromosomas homólogos. Haploide, diploide y diplohaploide.
Cromosomas no homólogos: heterocromosomas o cromosomas sexuales. Autosomas: resto dotación cromosómica.
Concepto de cariotipo (conjunto cromosomas aislados de célula) y sus características (nº, tamaño, forma, posición constricciones)
15.- Diferencias en la división de células animales y vegetales. Procesos de bipartición, gemación y división múltiple. Significado biológico de la mitosis en organismos uni (división) y pluricelulares (crecimiento).
16.- La división celular procariótica (Reproducción asexual). Diferencias con la división celular eucariótica.
Meiosis 17.- División celular por meiosis: descripción morfológica y genética de la secuencia de acontecimientos que tienen lugar en cada una de las etapas del proceso.
18.- Significado biológico de la meiosis en relación con la reproducción sexual y con el tipo de ciclo vital/biológico en el que se produce.
19.- La parasexualidad en las bacterias como mecanismo de intercambio genético: conjugación, transducción.

Tema 12.- Herencia Mendeliana. (8 sesiones)
Situación de los factores hereditarios o genes en los cromosomas. Concepto de locus.
Entrecruzamiento y recombinación genética.
Leyes de Mendel (Uniformidad de la primera generación filial resultante del cruzamiento líneas puras. Ley de la segregación en la formación de gametos de los factores que intervienen en mismo carácter; Modificaciones ley de segregación: herencia intermedia de un carácter (p.e. Mirabilis jalapa), alelos múltiples (herencia del carácter grupo sanguíneo: ABO). Ley de la combinación independiente entre los factores responsables de caracteres distintos.
Tema 13.- Expresión de la información genética: Transcripción y Traducción. (5 sesiones)
3.- Descripción del mecanismo de la transcripción. Diferencias en la transcripción en procariotas y eucariotas (a nivel de la iniciación, elongación, terminación, y maduración (en eucariotas).
4.- El código genético y la traducción. Código genético: fundamento y características (específico, degenerado, sin solapamientos ni discontinuidades y universal).
Traducción: descripción de las etapas del proceso (iniciación, elongación y terminación). Papel del ARNm, ARNt y ribosomas. Diferencias entre procariotas y eucariotas.
5.- Conceptos de gen, alelo, genoma y proteoma. Herencia ligada al sexo. (2 sesiones)
23.- Genética humana (Daltonismo y Hemofilia).
Tema 14.- Alteraciones del material genético: Mutaciones génicas, genómicas y cromosómicas. (3 sesiones)
Teoría cromosómica de la herencia. (1 sesión) La mutación como fuente de variabilidad genética. Implicaciones de las mutaciones en la evolución y aparición de nuevas especies.
Agentes mutágenos. Mutaciones y cáncer. Mutaciones Génicas: sustitución, delección, adición (bases). Cromosómicas: delección, duplicación e inversión de un segmento, traslocación de un segmento entre cromosomas no homólogos. Genómicas: Aneuploidías
(trisomías 21, síndrome de Turner) y poliploidías. Selección natural. Repercusiones sociales y valoración ética de la investigación y la manipulación genética.
BLOQUE 4: EL MUNDO DE LOS MICROORGANISMOS Y SUS APLICACIONES.
Tema 15.- Microorganismos y formas acelulares. (5 sesiones)
1.- Concepto de microorganismo. Características de los tres Reinos.
2.- Bacterias, virus y priones.
3.- Características generales de los virus. Diferencias y similitudes entre virus y organismos celulares.
4.- Composición y estructura de los virus. Criterios de clasificación de los virus en base a su forma, tipo de ácido nucleico que poseen, posesión de cubierta/envoltura, y células que parasitan (en base a ello, describir un virus de cada tipo).
5.- El ciclo vírico y sus fases (adsorción, penetración, eclipse/replicación, ensamblaje y liberación). Descripción del ciclo lítico y lisogénico de un bacteriófago y de un retrovirus (VIH).
6.- Concepto de viroides y priones. Modo de acción de los priones.
Tema 16.-Aplicaciones de los microorganismos. Implicaciones de los microorganismos en biotecnología, salud y medio ambiente. (3 sesiones)
7.- Concepto de microbiología industrial. Importancia social y económica.
8.- Aplicaciones de las fermentaciones: La fabricación del pan y del yogur como ejemplos de la utilidad de los microorganismos en el proceso de transformación de alimentos.
9.- Los microorganismos y las enfermedades infecciosas humanas (pie de atleta, salmonelosis, SIDA y enfermedad de Creutzfeldt-Jakob).
10.- Los microorganismos en los ciclos biogeoquímicos. Ciclo del Nitrógeno.
11.- Introducción experimental a los métodos de estudio y cultivo de los microorganismos

BLOQUE 5: LA INMUNOLOGÍA Y SUS APLICACIONES.
Tema 17.- Mecanismos de defensa orgánica. (6 sesiones)
1.- Inespecíficos:
Externos: componentes (piel y mucosas) y modo de acción (barrera física).
Internos: componentes (glóbulos blancos, células cebadas, complemento e interferón) y modos de acción (fagocitosis, respuesta inflamatoria localizada y sistémica).
2.- Específicos: El sistema inmune. Características básicas de la respuesta inmune (especificidad y diversidad, reconocimiento de lo propio/no propio y memoria).Origen y tipos de células que intervienen en la respuesta inmune.
Respuesta humoral: Concepto de antígeno y anticuerpo. Estructura molecular de los anticuerpos.
Conocimiento del esquema de la estructura de un anticuerpo (forma de horquilla, donde se localizan las cadenas pesadas y las ligeras y el sitio de unión del antígeno). Tipos de reacción antígeno-anticuerpo.
Descripción sencilla (neutralización, aglutinación, precipitación y lisis por activación del complemento).
Respuesta celular: Tipos de células y función.
Visión global coordinada de la respuesta inmune.
Concepto de memoria inmunológica: respuesta primaria y secundaria del sistema inmune.
Inmunidad natural activa y pasiva. Inmunidad artificial activa (vacunas) y pasiva (sueros).

Inmunología aplicada. (3 sesiones)
3.- Anticuerpos monoclonales e ingeniería genética.
4.- Compatibilidad de las transfusiones de sangre y trasplantes de órganos y tejidos. Reflexión ética sobre donación de órganos.
Alteraciones del sistema inmune:
5.- Alergias. Inmunodeficiencia congénita y adquirida. Características del SIDA, transmisión y modo de acción del VIH sobre el sistema

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