Código y Nombre de la Asignatura: BIO 4030 - BIOLOGIA HUMANA |
División Académica:
División de Ciencias Básicas
Departamento Académico: Dpto. Química y Biología Número de créditos: Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado): 4.000 Horas de Teoría 0.000 Horas de Laboratorio Niveles: Educación Superior Pregrado Tipos de Horario: Teoría La Universidad del Norte, tiene como uno de sus propósitos, propiciar el estudio del ser humano desde su componente material. La asignatura Biología humana propone enseñar las teorías, principios y conceptos que sustentan el comportamiento fisiológico, inmunológico y farmacológico de este ser humano y de los agentes, vivos e inertes que modifiquen este comportamiento. Teniendo en cuenta que esta asignatura hace parte de las llamadas Ciencias Naturales, se hace indispensable desarrollar el pensamiento investigativo en los laboratorios de Biología y Bioquímica, que indague acerca de las hipótesis propuestas para explicar el comportamiento de las distintas sustancias y sistemas inherentes con los seres humanos. 3. JUSTIFICACIÓN Cada ser vivo es un sistema dinámico y como tal, es la resultante del equilibrio en un intercambio de materia y energía con su entorno. El profesional de la salud es responsable del cuidado de ese equilibrio o de su restablecimiento. Ese cuidado tiene que realizarse dentro de un pensamiento lógico, riguroso y crítico; identificando las posibles causas y los resultados más probables de las decisiones que se tomen. Esta asignatura presenta el comportamiento bioquímico de la unidad clásica de un ser vivo: La Célula; y ese comportamiento celular, convierte a biología humana en el fundamento para comprender los conocimientos de bioquímica, farmacología, fisiología y microbiología entre otros. 4. OBJETIVOS 4.1. OBJETIVO GENERAL Conocer la dinámica y bioquímica celular, como un modelo básico y fundamental para explicar los principales los fenómenos que ocurren de los seres vivos. De igual manera, ante la aparición de un caso-problema, pueda emplear las técnicas de método científico y del pensamiento investigativo para encontrar su posible solución. 4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Biología / Bioquímica: Comparar las diferentes teorías del origen de la vida Identificar y describir la estructura y función de los seres vivos a nivel molecular, celular y sistémico. Diferenciar los términos ósmosis, presión osmótica, difusión, transporte activo, endocitosis y exocitosis Conocer las particularidades de los procesos de replicación, transcripción y traducción de los ácidos nucleicos Identificar los fenómenos biológicos que suceden en cada una de las etapas de la mitosis. Comprender la relación entre los diferentes organelos celulares y los procesos metabólicos que ocurren a nivel celular Analizar hechos, situaciones y fenómenos patológicos en los cuales puede estar implicados una alteración enzimática Conocer el funcionamiento del sistema endocrino humano Recolectar, organizar y utilizar información científica que le permita de manera crítica resolver y explicar situaciones que suceden a nivel celular en su quehacer profesional. Comprender que cualquier manifestación biológica es el resultado de un proceso bioquímico que puede y debe ser explicado con un pensamiento investigativo. 5. CONTENIDO GENERALIDADES DE LOS SERES VIVOS Desarrollo histórico de la Biología y la Bioquímica. Método científico. Características de la materia viva y la materia inerte. Origen y Evolución de los organismos. Niveles de organización biológica. Clasificación de los organismos por reinos. ORGANIZACION CELULAR Teoría celular. Estudio de las células. Características de las células. Estructura y composición de la célula eucariótica: Membrana celular. Citoplasma, organelos y Núcleo. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS Características y composición química de los seres vivos. Agua, oligoelementos y biomoléculas. Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos. MEMBRANAS CELULARES CITOPLASMA Y CITOESQUELETO Estructura de la membrana celular. Modelo del Mosaico Fluido. Transportes de sustancias a través de la membrana: Osmosis, Difusión simple y Difusión facilitada, Transporte activo. Endocitosis y Exocitosis Uniones intercelulares. Diarrea, vómito, resaca, deshidratación. Hialoplasma: composición Microtúbulos, microfibrillas, microfilamentos y filamentos intermedios ORGANELOS CITOPLASMATICOS: IMPLICADOS EN LA SINTESIS Y DEGRADACION DE MACROMOLECULAS Ribosomas: estructura y composición. Polisomas. Código genético y síntesis de proteínas. Modificación postraduccional y plegamiento de proteínas Retículo endoplasmático liso y rugoso (REL y RER): estructura, composición y función. RER: destino y almacenamiento de proteínas. Glucosilación REL: síntesis de fosfolípidos, esfingomielinas, colesterol, lipoproteínas y ácidos biliares. Destoxificación Complejo de Golgi: estructura y función. Y maduración de proteínas Modificación de las glucoproteínas Lisosomas: estructura, composición y función. Intervención de los lisosomas en los procesos patológicos Vacuolas: estructura, función y tipos. Inclusiones en células animales: carbohidratos, grasas, proteínas y pigmentos. ENZIMAS Definición de enzimas; estructura y función Energía de activación. Enzimas simples y conjugadas: Apoenzima, Metaloenzima, Isozima, Holoenzima. Cofactores y Coenzimas. Vitaminas hidro- y liposolubles Nomenclatura y clasificación Modelos de interacción enzimática: llave - cerradura, ajuste inducido. Factores que influyen en la actividad enzimática: Concentración de sustrato y de enzima, presencia de cofactores, temperatura, pH Inhibidores enzimáticos: competitivos y no competitivos. Efectos alostéricos: positivos y negativos. Enzimas en el diagnóstico clínico. Trastornos METABOLISMO CELULAR Digestión, absorción de carbohidratos y lípidos y proteínas en el humano Glucólisis. Mitocondrias: estructura y composición. Oxidaciones biológicas, cadena respiratoria y fosforilación oxidativa Ciclo de Krebs Oxidación de ácidos grasos y formación de cuerpos cetónicos Enfermedades mitocondriales Glucogénesis. Glucogenólisis Glucogenogénesis. Hemoglobina. Degradación. Bilirrubinas. Anemias Síntesis de bases nitrogenadas. Metabolismo de los aminoácidos. Ciclo de la urea. Plastidios: clasificación y función Peroxisomas: estructura, función y anomalías Catabolismo de purinas GENOMA Y EXPRESION GENICA Características, estructura y propiedades. Del núcleo. Nucléolo y Envoltura nuclear. Cromatina, Cromosomas y cariotipo. Estructura del DNA y el RNA. Replicación y Transcripción del ADN. Reparación y recombinación. Mutaciones. Proyecto Genoma Humano. CICLO CELULAR, REPRODUCCION Y DESARROLLO Ciclo celular: interface y división celular. Mitosis y citocinesis. Meiosis. Células y procesos reproductivos. Gametogénesis: Ovogénesis y Espermatogénesis. Etapas del desarrollo embrionario Ciclo vital humano. Técnicas de Reproducción Asistida. CONTROL HORMONAL DEL ORGANISMO Clasificación de las hormonas. Componentes del sistema endocrino humano. El hipotálamo y su relación con el sistema nervioso y endocrino. Hormonas sexuales y mecanismos de acción. Glándulas suprarrenales y adaptación al estrés. Feromonas y comportamiento humano. ECOLOGIA HUMANA Conceptos Ecológicos Interacción Hombre-Ecosistema Crecimiento demográfico Cambio climático 6. RESULTADOS DE APRENDIZAJE 6.1. BIOLOGIA Y BIOQUÍMICA Analiza las diferentes teorías del origen de la vida El estudiante elaborará mapas conceptuales en los que se comparen las diferentes teorías del origen de la vida Identifica y describe la estructura, composición y función de los seres vivos a nivel molecular, celular y sistémico. El estudiante describe las partes y el funcionamiento del microscopio (laboratorio). Identificación a través de la observación microscópica de diferentes tipos de células (laboratorio). Define los términos ósmosis, presión osmótica, difusión, transporte activo, endocitosis y exocitosis El estudiante diferencia el comportamiento de células animales y vegetales colocadas en soluciones de concentraciones (laboratorio) El estudiante aplica algunas técnicas para determinar los grupos sanguíneo y el factor Rh (laboratorio) Conocer las particularidades de los procesos de replicación, transcripción y traducción de los ácidos nucleicos El estudiante realiza y presenta en forma escrita un taller en el cual esquematice estos procesos biológicos Identifica los fenómenos biológicos que suceden en cada una de las etapas de la mitosis. El estudiante observa en el microscopio e identifica cada una de las fases de la mitosis (laboratorio) Explica el metabolismo de las principales biomoléculas y su relación con los organelos celulares El estudiante desarrolla habilidades y destrezas en el manejo del espectrofotómetro que le permitan realizar determinaciones de algunos metabolitos y/o actividades enzimáticas de uso frecuente en el diagnóstico clínico (laboratorio). El estudiante determinará a través de experiencia de laboratorio: -Proteínas plasmáticas -hemoglobina y bilirrubina -colesterol y ácido úrico -Glicemia Utiliza los conceptos desarrollados en el estudio de las enzimas para explicar el origen de diferentes alteraciones patológicas. El estudiante determina en el laboratorio la actividad enzimática de las transaminasas Conoce las secreciones de las principales glándulas endocrinas y las patologías relacionadas con su funcionamiento. El estudiante con su grupo de trabajo expone acerca del funcionamiento de una de las glándulas del sistema endocrino humano Conoce el funcionamiento básico del ecosistema e interpreta todas las interrelaciones del medio ambiente con el ser humano. El estudiante puede asociar modificación del medio ambiente, industrialización, contaminación con la aparición del estrés, enfermedades y algunos problemas cancerígenos. 7. OPCIONES METODOLÓGICAS -ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Dada la naturaleza teórico-práctica de esta asignatura se dictarán clases magistrales, presentación de ensayos, solución de casos problemas. La asignatura de Biología Humana se desarrollará mediante la realización de Clases magistrales, talleres, ensayos, seminarios de investigación, revisiones bibliográficas en bibliotecas especializadas, Internet y base de datos. La actividad pedagógica para estas opciones, permite que el profesor presente los conceptos básicos y aplicados, casos problemas y temas para el desarrollo de ensayos y talleres de tal manera que el estudiante pueda investigar, preguntar, comprender, aprender, resolver, desarrollar y presentar sus resultados. Las actividades prácticas de esta asignatura serán desarrolladas en el laboratorio multifuncional de Ciencias Biológicas 8. MEDIOS Para el desarrollo de las clases se cuenta con salas de clase, dotados de recursos educativos como Video Beam, Televisión, Reproductores de vides, Proyector de Acetatos. Adicionalmente los estudiantes cuentan con el Catálogo Web de la asignatura y servicios de Bases de Datos y Biblioteca. Para complementar la formación de los estudiantes, la institución posee Laboratorios de Biología y Bioquímica para la realización de las actividades prácticas. 9. BIBLIOGRAFÍA AUDESIRK T., Audesirk G., y Byers B. E. Biología: la vida en la tierra. 6ª. Edición. Pearson Education. México. 2003. CURTIS H., BARNES N.S., SCHNEK A., FLORES G. Invitación a la biología, 6ª. Edición. Médica Panamericana. Buenos Aires. 2006. LOZANO, Javier et al. Bioquímica para las Ciencias de la Salud. Interamericana McGraw Hill. 1996. MATHEWS, Van Holde et al. Bioquímica. Tercera edición. Ed. Pearson Educación. 2002. SOLOMON E., BERG L., and MARTIN D. BIOLOGIA. 6a Ed. Interamericana McGraw Hill. Madrid. 2001. AUDESIRK G., AUDESIRK T. AND BYERS B. Biología: La vida en la tierra. 7a Edición Prentice Hall. NJ. 2004 KARP, G. BIOLOGÍA CELULAR. Interamericana McGraw-Hill. México. 2000. DE ROBERTIS, E. M. F. Et al. BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR. De Robertis. El Ateneo. Buenos Aires. 2001. HARPER, Harold. Bioquímica. Ed. El Manual Moderno. 1993. DEVLIN, Thomas. Bioquímica, Ed. Reverté de Barcelona. 1995. MONTGOMERY, Robert. Bioquímica Médica, Ed. Salvat. Última edición. 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