Biología Celular e Histología

Programa Analítico

2002

La célula dinámica

Evolución: el centro del cambio molecular. Las moléculas de la vida. Arquitectura de las células. Ciclo vital de las células. De células a tejidos. Biología celular molecular: visión integrada del funcionamiento celular.

Estructura y función de las proteínas

Estructura jerárquica de las proteínas. Plegamiento, modificación y degradación. Diseño funcional. Proteínas de membrana. Purificación, detección y caracterización..

Acidos nucleicos, código genético y síntesis de macromoléculas.

Estructura de los ácidos nucleicos. Síntesis de biopolímeros. Síntesis de ácidos nucleicos. Funciones del RNA en la síntesis de proteínas. Etapas de la formación de las proteínas en los ribosomas.

Biomembranas y organización subcelular de las células eucariontes.

Observación por microscopio y arquitectura celular. Purificación de las células y sus partes. Biomembranas: organización estructural y funciones básicas. Organelas de la célula eucarionte.

Manipulación de células y virus

Cultivo de microorganismos. Cultivo de células animales. Ciclo lítico y lisogénico de replicación viral.

DNA recombinante y genómico

Clonación de DNA con vectores plásmidos. Elaboración de bibliotecas de DNA con fago l . Identificación, análisis y determinación de la secuencia del DNA clonado. Electroforesis en gel. Análisis de ácidos nucleicos específicos en mezclas complejas. Producción de gran cantidad de proteínas a partir de cDNA clonados.

Análisis genético en biología celular

Mutaciones: tipos y causas. Reemplazo de genes y animales transgénicos. Knock out génico en ratones. Ratones y plantas transgénicas.

Estructura molecular de genes y cromosomas

Definición molecular de gen. Organización cromosómica de genes y DNA no codificador. DNA movil: Transposones y retrotransposones. Organización del DNA celular de cromosomas. Morfología y elementos funcionales de cromosomas eucarionntes. DNA de organelas.

Regulación del inicio de la transcripción

Control de genes bacterianos: modelo de Jacob-Monod. Iniciación de la trannscripción bacteriana. Control de genes eucariontes. Secuencias reguladoras en genes eucariontes codificadores de proteínas. Activadores y represores de transcripción eucarionte. Complejo de iniciación de la transcripción de la RNA polimerasa II. Modelo de armado cooperativo de un complejo de iniciación de la transcripción.

Procesamiento del RNA, transporte nuclear y control postranscripcional

Terminación de la transcripción. Procesamiento del mRNA eucarionte. Regulación del procesamiento del mRNA. Transporte mediado por señales a través de los complejos de poros nucleares. Procesamiento de rRNA y tRNA.

Replicación y reparación

Características generales de la replicación cromosómica. Maquinaria de replicación del DNA. Función de las topoisomerasas. Daño y reparación del DNA. Recombinación entre sitios homólogos.

Regulación del ciclo celular eucarionte

Generalidades del ciclo celular y su control. Estudios bioquímicos con ovocitos, huevos y embriones jóvenes. Estudios genéticos con S. pombe. Mecanismos moleculares que regulan los fenómenos mitóticos. Estudios genéticos con S. cerevisiae. Control del ciclo celular en células de mamífero. Puntos de control del ciclo celular.

Control génico en el desarrollo

Especificación del tipo celular en levaduras. Especificación del tipo celular en animales, miogénesis. Especificación anteroposterior durante la embriogénesis.

Transporte a través de las membranas celulares

Difusión de moléculas pequeñas a través de bicapas fosfolipídicas. Generalidades sobre proteínas de membrana transportadoras. Transporte catalizado por uniportadores. Medio iónico inntracelular y potencial eléctrico de membrana. Transporte activo mediante bombas impulsadas por ATP. Cotransporte por simportadores y antiportadores.

Energética celular: glucólisis, oxidación aeróbica y fotosíntesis

Oxidación de glucosa y ácidos grasos a CO2. Transporte de electrones y fosforilación oxidativa.

Clasificación de las proteínas: biogénesis de organelas y secreción de proteínas

Síntesis de proteínas mitocondriales. Síntesis de proteínas para los peroxisomas. Mecanismos para su llegada a destino. Generalidades sobre el mecanismo de secreción. Translocación de proteínas de secreción a través de la membrana del RE. Inserción de proteínas de membrana en la membrana del RE. Modificaciones postraduccionales y control de calidad en el RE rugoso. Glucosilación de las proteínas en el RE y el complejo de Golgi. Clasificación y procesamiento proteolítico de las proteínas en el Golgi y posgolgi. Endocitosis mediada por receptores y clasificación de las proteínas internalizadas. Mecanismos moleculares del tránsito vesicular.

Movilidad y forma de la célula I: microfilamentos

El citoesqueleto de actina. Dinámica del ensamblaje de actina. Miosina: la proteína motora de la actina. El músculo: máquina contráctil especializada. Actina y miosina en las células no musculares. Locomoción de la célula.

Movilidad y forma de la célula II: microtúbulos y filamentos intermedios

Estructura de microtúbulos. Dinámica de microtúbulos y proteínas asociadas. Cinesina, dineína y transporte intracelular. Cilias y flagelos: estructura y movimientos. Dinámica de microtúbulos y proteína motoras durante la mitosis. Filamentos intermedios.

Señales intercelulares: hormonas y receptores

Generalidades de señales extracelulares. Identificación y purificación de receptores de superficie celular. Receptores acoplados a proteínas G y sus efectores. Receptores de tirosina cinasa y Ras. Vías de MAP cinasa. Segundos mensajeros. Interacción y regulación de las vías de señales. De la membrana plasmática al núcleo.

Integración de células en tejidos

Adhesión y comunicación intercelular. Adhesión entre células y matriz. Matriz extracelular, componentes y organización. La lámina basal.

Interacciones celulares en el desarrollo

Modelado dorsoventral. Modelado de los tejidos. Mecanismos moleculares de respuesta a agentes morfogénicos. Interacciones inductoras recíprocas y laterales. Crecimiento neuronal. Crecimiento de las prolongaciones neuronales.

Muerte celular Apoptosis

Tipos de muerte celular: apoptosis, necrosis. Cascada de la Apoptosis: Generalidades. Cascada de la apoptosis inducida por receptores: distintas etapas. Apoptosis inducida por células citotóxicas. Inducción de apoptosis con participación mitocondrial. Mecanismos de regulación de la apoptosis y su relación con el cáncer.

Cáncer

Células tumorales e inicio del cáncer. Protooncogenes y genes oncosupresores. Mutaciones oncogénicas que afectan la proliferación celular. Mutaciones que producen pérdida de control del ciclo celular. Mutaciones que afectan la estabilidad del genoma.

 

 

TEMAS DE HISTOLOGÍA

Tejido epitelial

Epitelio de revestimiento. Clasificación: Simple. Plano (endotelio, mesotelio), cúbico, cilíndrico.Pseudoestratificado. Estratificado: Plano, cúbico, cilíndrico, de transición.

Epitelio glandular: Glándulas endocrinas. Glándulas exocrinas. Unicelulares. Pluricelulares:

Simples. Compuestas. Clasificación por tipo de secreción: Apocrina, Merocrina, Holocrina.

Especializaciones de las células epiteliales: Microvellosidades, ultraestructura y función.

Cilias: ultraestructura y función. Estereocilias: ultraestructura y función. Interdigitaciones:

Localización. Función. Uniones célula- célula y célula- lámina basal. Desmosomas. Hemidesmosomas. Uniones focales.

Tejido Conectivo

Definición.Características. Distintos tipos celulares. Clasificación.

Tejido conectivo propiamente dicho: Tejido conectivo laxo. Tejido conectivo denso.

Tejido conectivo denso no modelado. Tejido conectivo denso modelado.

Células del tejido conectivo: Residentes o fijas. Fibroblastos y miofibroblastos: ultraestructura y función. Macrófagos: ultraestructura y función. Adipocitos: ultraestructura y función. Mastocitos: ultraestructura y función. Células mesenquimáticas indiferenciadas: ultraestructura y función.

En tránsito o no fijas: Linfocitos. Plasmocitos. Neutrófilos. Eosinófilos. Basófilos. Monocitos.

Tejido adiposo: Clasificación. Unilocular: ultraestructura y función de sus células.

Multilocular: ultraestructura y función de sus células.

Tejido cartilaginoso. Tejido óseo.

Tejido muscular

Clasificación: Músculo estriado: (voluntario o involuntario). Músculo esquelético. Visceral. Cardíaco. Músculo liso: (involuntario).

Músculo esquelético: fibras rojas, blancas e intermedias. Célula muscular estriada: fibra muscular.Ultraestuctura de la célula muscular estriada. Retículo sarcoplasmático, tubos T. Miofibrillas y miofilamentos. Estriaciones transversales. Sarcómero. Ultraestructura. Línea Z. Constituyentes proteicos. Mecánica de la contracción muscular. Modelo de los filamentos deslizantes. Interacción actina- miosina. Placa neuromuscular. Renovación, reparación y diferenciación. Músculo estriado cardíaco. Célula muscular cardíaca: ultraestructura de la célula muscular cardíaca. Disco intercalar. Retículo sarcoplasmático. Tubos T. Contracción del músculo cardíaco. Renovación, reparación y diferenciación. Músculo liso: Célula muscular lisa. Ultraestructura de la célula muscular lisa. Cuerpos densos. Organización de los miofilamentos. Contracción del músculo liso.

Tejido nervioso

Características. Origen y distribución. Célula nerviosa o neurona: variedades morfológicas Cuerpo celular o pericarión: características tintoriales y funcionales, correlación entre la ultraestructura y la función. Prolongaciones neuronales: axones y dendritas. Transporte axonal. Fibras nerviosas mielinizadas: vaina de mielina; nodos de Ranvier y segmentos internodales; mielinización. Fibras nerviosas no mielinizadas: composición. Nervios: estructura (endoneuro, perineuro y epineuro). Sinapsis: concepto, ultraestructura, y principales tipos. Neuroglia. Características generales. Clasificación. Glia central: astrocitos, oligodendrocitos, microgliocitos, ependimocitos y células de los plexosa coroideos. Glia periférica: células de Schwann y células satélites o anficitos Características morfológicas, ultraestructurales y funcionales de los distintos tipos de gliocitos. Sustancia gris y sustancia blanca: componentes y distribución. Plexos coroideos. Meninges. Líquido cefaloraquídeo. Barrera hematoencefálica.

Sangre y hemocitopoyesis

Sangre: características generales y funciones. Plasma sanguíneo: composición. Elementos formes: eritrocitos, leucocitos, plaquetas. Características morfológicas y bioquímicas.

Eritrocitos: características. Oligosacáridos: su rol en la determinación de los grupos sanguíneos. Reticulocitos. Leucocitos, distintos tipos. Fórmula leucocitaria relativa y absoluta. Conceptos generales. Neutrófilos: estructura, ultraestructura. Eosinófilos: estructura, ultraestructura. Basófilos: estructura, ultraestructura. Linfocitos: estructura, ultraestructura. Monocitos: estructura, ultraestructura. Plaquetas: características morfológicas. Hialómero. Granulómero. Tipos de gránulos.

Médula ósea. localización. Médula ósea roja y amarilla. Estructura histológica. Parénquima hemocitopoyético. Estroma: fibras reticulares, células reticulares. Célula madre hemopoyética pluripotencial. Células progenitoras. Células precursoras. Formación de plaquetas.

Organización de los tejidos en órganos

Consideraciones generales. Estructura general de los órganos. Organos huecos: estructura general, ejemplos. Organos macizos: estructura general, ejemplos.

Organización de los órganos en aparatos

Aparato digestivo. Aparato respiratorio. Aparato urinario. Aparato reproductor masculino.

Aparato reproductor femenino. Sistema endocrino.

 

 

BIBLIOGRAFIA

Libros de texto

"Biología Celular y Molecular". Lodish H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J. W H . 4th. Ed. Editorial Médica. Panamericana 2002.

"Histolog[ia". Ross, Michael H., Romrell, Lynn y Kaye, Gordon I, 3ra. Ed. 1998.

"Histología" Texto y Atlas. Leslie P. Gartner – James L. Hiatt. 1999.

Libros de consulta

"Molecular Biology of the Cell". Alberts, B, Bray, D., Lewis, J., Raff, M., Robert, K. and Watson, J.D. Garland Publishing Inc. New York. 4th Ed.

"Molecular Cell Biology". Lodish H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J. W H Freeman and Co, Inc. New York. 4th. Ed. 2000.

"Cell and Molecular Biology". Karp G. John Wiley and Sons, Inc. New York 2nd Ed. 1999.

   

Trabajos Prácticos

Trabajo Práctico No. 1: Estructura y dinámica celular: generalidades.

Trabajo Práctico No. 2: Métodos de estudio.

Trabajo Práctico No. 3: ADN macromoléulas: decodificando el código

Trabajo Práctico No. 4: Introducción a la tecnología del ADN recombinante I.

Trabajo Práctico No. 5: Introducción a la tecnología del ADN recombinante II.

Trabajo Práctico No. 6: Estructura molecular de cromosomas.

Trabajo Práctico No. 7: Regulación del ciclo celular eucarionte.

Trabajo Práctico No. 8: Biomembranas: Organización estructural y funciones básicas.

Trabajo Práctico No. 9: Compartimientos celulares. Estudio de la morfología, función y tráfico de proteínas en la fracción mitocondrial.

Trabajo Práctico No. 10: Movilidad y forma de la célula. El citoesqueleto.

Trabajo Práctico No. 11: Los cuatro tejidos básicos. I Parte. Tejidos epitelial y conectivo. Sangre.

Trabajo Práctico No. 12: Los cuatro tejidos básicos. II Parte. Tejidos muscular y nervioso. Vasos sanguíneos.

Trabajo Práctico No. 13: Estructura general de los órganos huecos y macizos: aparato digestivo.

Trabajo Práctico No. 14: Órganos macizos. Aparato genital: testículo y ovario. Órganos glandulares endócrinos: glándula tiroides y glándula suprarrenales.