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 Guía de Aprendizaje – Información al estudiante Datos Descriptivos
ASIGNATURA: Biología
MATERIA: Biología
CRÉDITOS EUROPEOS: 6
CARÁCTER: Troncal
TITULACIÓN: Grado en Ingeniería de Materiales
CURSO/SEMESTRE Primer curso / Segundo semestre
ESPECIALIDAD: Común
2014-2015
CURSO ACADÉMICO
PERIODO IMPARTICION
Septiembre- Enero
Sólo español
IDIOMA IMPARTICIÓN
x
1
Febrero – Junio
X
Sólo inglés
Ambos
Sistemas y Recursos Naturales
DEPARTAMENTO:
PROFESORADO
NOMBRE (C = Coordinador)
Días y horas de tutorías
Despacho
Pilar Pita Andreu (C)
Correo electrónico
913367113
Tutorias:
Miercoles
y
Jueves, de 9:00 a 10:00 y
de 12:00 a 14:00
Unai López
Larrea
de
[email protected]
Heredia 913367113
Tutorías: Lunes de 10:00 a
12:00, Martes de 16:00 a
18:00 y Miércoles de 16:00
a 18:00
Alvaro Soto de Viana
[email protected]
913367113
[email protected]
Tutorías: Lunes, Miercoles y
Viernes de 11:00 a 13:00
Tribunal de evaluación:
Presidente: Pilar Pita Andreu
Vocal:
Luis Gil Sanchez
Secretario: Alvaro Soto de Viana
CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD
LA ASIGNATURA
ASIGNATURAS
SUPERADAS
OTROS RESULTADOS DE
APRENDIZAJE
NECESARIOS
Es conveniente que el alumno tenga los conocimientos
generales de Biología de Bachillerato
2
Objetivos de Aprendizaje
COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADOS A LA ASIGNATURA3
Código
RD1
RD2
RD3
RD5
COMPETENCIA
Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender
conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación
secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya
en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que
implican conceptos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o
vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen
demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la
resolución de problemas dentro de su área de estudio
Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos
relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios
que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social,
científica o ética. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de
aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto
grado de autonomía. NIVEL
3
1
1
2
CG2
Capacidad de trabajo en equipo
1
CG3
Comunicación oral y escrita
3
CG4
Uso de las Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones.
2
CE 2
CE 5
Saber modelizar el comportamiento (mecánico, electrónico, químico o
biológico) de los materiales y su integración en componentes y
dispositivos.
Capacitar para el aprendizaje autónomo de nuevos conocimientos y
técnicas
NIVEL:
Nivel de adquisición 1: Conocimiento
Nivel de adquisición 2: Comprensión
Nivel de adquisición 3: Aplicación
Nivel de adquisición 4: Análisis y síntesis
3
1
2
Código
RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA
RA01
Conocer las características propias de los seres vivos, su clasificación, los niveles de
estudio en Biología y la importancia de la correlación de estructura y función en todos ellos
Conocer el contexto químico en el que se desarrolla la vida: La importancia del agua,
elementos esenciales y compuestos orgánicos (proteínas, glúcidos, lípidos, ácidos
nucleicos). El metabolismo celular, sus bases termodinámicas y el modo de accion de las
enzimas.
Conocer la estructura de la célula eucariota y procariota; el núcleo, los orgánulos, el
citoesqueleto, la pared celular y la membrana plasmática.
RA02
RA03
RA04
Conocer las principales vías del metabolismo celular: respiración y fotosíntesis
RA05
Conocer los fundamentos de la división celular, los procesos de transcripción y traducción,
los conceptos de gen, alelos, homozigosis y heterozigosis y los fundamentos de la
ingeniería genética.
RA06
Conocer la estructura de los principales tejidos vegetales y la función de xilema y floema, el
papel de las hormonas vegetales como reguladores del crecimiento y el papel de los
metabolitos secundarios así como su interés industrial
RA07
Conocer la estructura de los principales tejidos presentes en los vertebrados, con especial
énfasis en sistemas y órganos objeto de estudio en Biomecánica y Biomateriales. Conocer
los procesos que conducen a la homeostasis y el papel de las hormonas y el sistema
nervioso en la coordinación del organismo
RA08
Conocer los fundamentos de la biomecánica de tejidos, hueso, cartílago , tendones y
ligamentos, la biomecánica muscular y la biomecánica de la circulación y la respiración
4
Contenidos y Actividades de Aprendizaje
CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO)
TEMA
APARTADO
Tema 01.
Introducción a la
asignatura.
Que es la Biología. Relación con el plan de estudios de Ingeniero de Materiales.
Biomateriales y materiales biológicos. Biomimetismo.
Los seres vivos: características, clasificación.
Correlación estructura-función.
Propiedades emergentes.
Tema 02. Elementos
esenciales.
Elementos presentes en los seres vivos: esenciales, beneficiosos, tóxicos.
Absorción de nutrientes por las plantas. Fijación del nitrógeno atmosférico.
Carencia y Toxicidad.
Atomos, isótopos, moléculas: Importancia biológica de la distribución espacial
Tema 03. El agua.
Propiedades de la molécula de agua.
Polaridad. Cohesión. Adhesión.Tensión superficial.
Ósmosis y balance hídrico.
Regulación de la temperatura.
Potencial hídrico.
Tema 04.
Compuestos orgánicos:
macromoléculas:
estructura y función
Macromoléculas y polímeros.
Glúcidos o carbohidratos. Monosacáridos, polisacáridos: estructura y función.
Lípidos: estructura y función.
Proteínas: estructura y función.
Acidos nucleicos: estructura y función.
Tema 05.
Introducción al
metabolismo celular
Transferencia de energía en los seres vivos. Bases termodinámicas.
ATP: moneda de cambio en transferencias de energía.
Modo de acción de las enzimas.Cofactores e inhibidores
Tema 06. Estructura de
la célula (I)
Herramientas para el estudio de la célula: microscopía, fraccionamiento celular.
Celulas procariotas y eucariotas.
La célula eucariota. Células vegetales y animales. El núcleo. Ribosomas. Retículo
endoplasmático. Aparato de Golgi. Lisosomas. Vacuola. Mitocondrias. Cloroplastos.
Peroxisomas
5
Citoesqueleto: microtubulos, microfilamentos y filamentos intermedios: estructura y
función.
Tema 07. Estructura de
la célula (II)
Pared celular: Funciones. Pared primaria y pared secundaria. Celulosa y lignina.
Plasmodesmos, punteaduras (células vegetales), desmosomas, uniones estrechas,
uniones en hendidura (células animales)
Tema 08. Estructura
y función de las
membranas celulares
Tema 09. La respiración
celular.
Tema 10. La
fotosíntesis
Funciones de las membranas.
Fosfolípidos, proteinas de membrana. Mosaico fluido. Lateralidad.
Propiedades: fluidez, permeabilidad diferencial.Funciones de las proteínas de membrana
El transporte a través de membranas. Difusión simple y facilitada. Bombas y
transportadores. Osmosis. Transporte activo. Potencial de membrana.
Endocitosis y exocitosis.
La respiración: fuente de energía y esqueletos carbonados. Termogénesis.
La respiración como proceso redox. Fases de la respiración celular: glucolisis, ciclo de
krebs, cadena de transporte electrónico y fosforilación oxidativa.
Respiraciion anaerobia
Fase luminosa. La luz utilizable. Espectro de acción y de absorción. Pigmentos.
Fotosistemas.Transporte de electrones y fotofosforilación.
Fase enzimática. El ciclo de Calvin.Fotorrespiración. Metabolismo C3 y C4: correlación
estructura y función. Rendimiento de la fotosíntesis.
Tema 11. División y
muerte de las células
Funciones de la división celular. Gen, genoma, cromosoma. El ciclo de la célula.Mitosis.
Citoquinesis.Meiosis. Cromosomas homologos. Control de la división celular y cáncer.
Apoptosis.
Tema 12. Introducción a
la Genética: Conceptos
básicos
Conceptos básicos: Carácter. Gen. Alelos dominantes y recesivos. Homozigosis y
heterozigosis. Alelos múltiples. Genotipo y fenotipo. Codominancia. Epistasis. Herencia
ligada al sexo. Genes ligados. Herencia de genes extranucleares
Tema 13. Introducción a
la Genética: Bases
moleculares
Replicación del ADN. Problemática en los extremos de la cadena. Telómeros.
Transcripción. Traducción. Regulación de la expresión génica. Clonación del ADN.
Técnica PCR.
Tema 14. Procariotas
Características más relevantes. Recombinación genética. Variabilidad. Plásmidos.
Biofilms. Importancia biológica
6
Tema 15. Tejidos
vegetales simples
Meristemas.Parénquima, colénquima, esclerénquima. Tejidos de recubrimiento
Tema 16.Xilema:
estructura y función
Xilema primario y xilema secundario. Elementos longitudinales y radiales. Estructura
tridimensional de la madera de gimnospermas y angiospermas. Absorción de la savia.
Transporte de la savia en el xilema.Cavitación y embolismo
Tema 17. Floema:
Estructura y función.
Elementos cribosos, células acompañantes y fibras floemáticas. Mecanismos de carga
activa. Hipótesis de Munch.
Tema 18. Señales
químicas: Las hormonas
vegetales.
El papel de las hormonas en la regulación del crecimiento: auxinas, giberelinas,
citoquininas, etileno y acido abscisico.
Tema 19. Lípidos y
Metabolitos secundarios
Grasas y aceites. Fosfolípidos. Ceras, cutina y suberina: importancia fisiológica y
aprovechamiento industrial. Que son los metabolitos secundarios. Clasificación.
Importancia fisiológica y aprovechamiento industrial: caucho, resina, drogas y venenos.
Tema 20. Tejidos,
órganos y sistemas de
los vertebrados.
Diferenciación celular y
tipos de tejidos
Tema 21. Homeostasis.
El proceso de diferenciación celular. Las células madre. Tejido epitelial. Tejido
conjuntivo. Tejido muscular. Tejido nervioso.
Sistema digestivo. Sistema circulatorio. Sistema respiratorio.
Termorregulación: Ectotermos, endotermos, homeotermos, poiquilotermos. Mecanismos:
aclimatación y regulación vía retroalimentación (feed-back)
Regulación de la glucosa en sangre. Osmorregulación y balance hídrico.
Tema 22. Coordinación:
señales químicas e
impulsos nerviosos.
Sistema endocrino y sistema nervioso. Hormonas. Reguladores, neurotransmisores,
neurohormonas, feromonas. Modo de acción de las hormonas. Relación con el ambiente.
Neuronas. Estimulación sensorial e impulsos nerviosos.
Tema 23. Fundamentos
de Biomecánica.
Introducción a la biomecánica. Conceptos básicos, áreas de estudio, aplicaciones
prácticas.
7
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORÍA Exposición por parte del profesor de los contenidos indicados en el
cuadro de Unidades Temáticas enfocados a la consecución de los
Indicadores de Logro descritos en los Resultados de Aprendizaje y
organizados de la forma indicada en el Cronograma de la Asignatura.
Esta exposición hará uso de los materiales de estudio reseñados en
los Recursos de enseñanza-aprendizaje La clase se impartirá con
apoyo de presentaciones de tipo power point. Se hará especial
hincapié en relacionar las enseñanzas del día con las impartidas en
lecciones anteriores y con temas de estudio de la ingeniería de
materiales. Se fomentará el debate en clase con el fin de promover un
estudio continuo y razonado de la asignatura..
CLASES DE
PROBLEMAS
PRÁCTICAS DE
LABORATORIO Y/O
CAMPO
Prácticas de Laboratorio. Adquisición de experiencia en microscopía
óptica y micrometría. Obtención y observación de cortes
microscópicos: Organismos unicelulares, cilios y flagelos. Células
especializadas de la epidermis de las plantas (tricomas, estomas).
Observación in vivo de cloroplastos. Tejidos animales y tejidos
vegetales simples. Xilema: corte transversal, radial y tangencial. Los
alumnos elaborarán un cuaderno de prácticas.
Prácticas en Aula: (i)Manejo de la hoja de cálculo EXCEL para el
análisis de resultados experimentales. Utilización de fórmulas lógicas,
matemáticas y estadísticas, elaboración de gráficos. (II) Problemas
básicos de genética.
Visita guiada al laboratorio de zoologia y laboratorio de acuicultura de
la ETSIMontes.
OTRAS
ACTIVIDADES
PRESENCIALES
Realización y exposición de un trabajo en Power Point sobre un tema
propuesto relacionado con las asignaturas estudiadas en primer
curso.
TRABAJOS
AUTÓNOMOS
Se valorará el éxito en el estudio y aprendizaje de la asignatura,
mediante preguntas orales y escritas. Se trabajará especialmente la
precisión en la definición de conceptos y el orden y originalidad en la
exposición de temas más amplios. Se valorará la atención en clase
realizando pruebas no programadas en las que se pedirá un resumen
de lo explicado al finalizar la lección
OTROS
(ESPECIFICAR)
Se fomenta la lectura en inglés de textos científicos a través de la documentación
proporcionada en la plataforma MOODLE para el estudio de la asignatura..
8
RECURSOS DIDÁCTICOS CAMPBELL NA, REECE JB (Eds) . 2008. BIOLOGY, 8th Edition. Pearson
Benjamin Cummings.
CURTIS H., BARNES N.S., SCHNEK A., MASSARINI A. 2008. BIOLOGIA.
7ªEd. Editorial Medica Panamericana.
ALBERTS B., BRAY D., HOPKIN K., JOHNSON A., LEWIS J., RAFF M.,
ROBERTS K., WALTER P. 2010. Essential Cell Biology. 3rd Ed. Garland
Science
SOLOMON E.P., BERG L.R. MARTIN D.W. 2011. Biology 9th Ed.
Brooks/Cole, Cengage Learning
LAMBERS H. CHAPIN FS. PONS TL. 2008. Plant Physiological Ecology.
Springer
PALLARDY S.G. 2008. Physiology of woody plants. 3rd Ed. Elsevier.
BIBLIOGRAFÍA
FORBES, P. 2006. The Gecko´s foot. Bioinspiration: Engineered from
Nature. WW Norton & Company, new York, London
Gil L (2010) Anatomía vegetal aplicada a las especies forestales.
Fundación Conde del Valle de Salazar. ETSI Montes, Madrid.
NOBEL P.S. 2009. Physicochemical and Environmental Plant Physiology.
4th Ed. Elsevier. 582 pg.
TAIZ L, ZEIGER E (2006). Plant Physiology 4th Ed. Sinauer Associates Inc.
Diseño mecánico de organismos. Wainwright Blume (1980)
Biología, Eldra Pearl Solomon
RECURSOS
WEB
EQUIPAMIENTO
Plataforma MOODLE de la UPM, con las explicaciones de las
transparencias proyectadas en las clases. Parte de estas
explicaciones están en castellano y parte en inglés.
Laboratorio de prácticas con 30 puestos. Microscopios ópticos,
material para la obtención y tinción de cortes microscópicos.
9
Cronograma de trabajo de la asignatura
Semana
Actividades en aula
(2013)
Otras actividades
presenciales
Trabajo
individual
01
Tema 1, Tema 2
02
Tema 3, Tema 4
Práctica 1
5h
03
Tema 5, Tema 6
Práctica 2
5h
04
Tema 6, Tema 7
Práctica 3
5h
05
Tema 8
Práctica 4
5h
06
Tema 9, Tema 10
Práctica 5
5h
07
Tema 10, Tema 11
Práctica 6
5h
08
Tema 12, Tema 13
Práctica 7
7h
09
Tema 14, Tema 15
Práctica 8
7h
10
Tema 16, Tema 17
11
Tema 18, Tema 19
Actividades de evaluación
4h
5h
Practica 9
Exposición
trabajos
12
Trabajo en Grupo
Examen parcial (1.5h)
Fecha propuesta:10-4-15
5h
de
3h
13
Tema 20
5h
14
Tema 21, Tema 22
6h
15
Tema 23
7h
16
Repaso
7h
17
Examen global/final (1.5h)
Fecha propuesta:11-6-15
18
TOTAL: 162
53 HORAS
20 HORAS
86 HORAS
3 HORAS
HORAS
Se pide proponer fechas concretas (día) de viajes de prácticas y exámenes. En éste último caso (examen), también su duración prevista (h)
10
Otros
Sistema de evaluación de la asignatura
EVALUACIÓN
Ref.
Indicador de logro
IN_01
Conocer las diferencias entre células eucariotas y procariotas
IN_02
Conocer los conceptos de: elemento esencial, carencia, toxicidad y
su relación con las vías de incorporación de elementos
minerales a la biosfera y los mecanismos de regulación de
dicha incorporación
RA_02
IN_03
Conocer las propiedades de la molécula de agua que la capacitan
para desempeñar sus funciones biológicas y las razones por las
que el agua es imprescindible para la vida. Conocer que es el
potencial hídrico, sus componentes y su utilidad en el estudio
del movimiento del agua en sistemas biológicos.
RA_02
IN_04
Conocer la estructura y función de las principales macromoléculas
constitutivas de la materia viva: proteínas, lípidos, glucidos y
ácidos nucleicos
RA_02
IN_05
Conocer las bases termodinámicas de los procesos de
transferencia de energía en los seres vivos, la estructura y
modo de acción de las enzimas y el papel de cofactores,
coenzimas e inhibidores en la regulación de la actividad
enzimática
RA_02
IN_06
Conocer la estructura y función del núcleo y orgánulos presentes
en la célula eucariota y el papel del citoesqueleto
RA_03
IN_07
Conocer la estructura y función de las membranas plasmáticas
RA_03
IN_08
Conocer la estructura y función de la pared celular
RA_03
IN_09
Conocer los fundamentos básicos de la fotosíntesis como proceso
que transforma la energía luminosa en energía quimica y los
factores que afectan al rendimiento de dicho proceso, en
particular la fotorrespiración.
RA_04
IN_10
Conocer los fundamentos básicos de la respiración celular y sus
principales etapas: glucolisis, ciclo de Krebs y transporte
electrónico. Las características de la ATP-asa como nano-rotor.
RA_04
IN_11
Conocer los conceptos básicos: gen, alelo, homozigosis y
heterozigosis y las leyes de la herencia. Conocer los procesos
de transcripción y traducción y las bases de la ingenieriá
genética y la clonación de genes mediante la técnica PCR.
RA_05
IN_12
Conocer los procesos de mitosis, meiosis y citoquinesis
RA_05
IN_13
Conocer la estructura de los principales tejidos vegetales:
meristemas, parénquima, colénquima. esclerénquima, xilema,
floema, y tejidos de recubrimiento
RA_06
IN_14
Conocer los mecanismos de transporte de la savia en xilema y
floema
RA_06
IN_15
Conocer el papel de las hormonas: auxinas, giberelinas,
citoquininas, acido abscisico y etileno en la regulación del
crecimiento de las plantas y transducción de señales
ambientales
RA_06
IN_16
Conocer la función de los principales metabolitos secundarios en
las plantas y el aprovechamiento industrial de varios de estos
metabolitos
RA_06
11 Relacionado con
RA
RA_01, RA_03
IN_17
Conocer la estructura y función de los principales tejidos presentes
en vertebrados: tejido conjuntivo, epitelial, muscular y nervioso
y su organización en órganos y sistemas
RA_07
IN_18
Conocer el concepto de homeostasis, la importancia fisiológica de
la osmorregulación y termorregulación en vertebrados.
RA_07
IN_19
Conocer el papel de los sistemas endocrino y nervioso en la
coordinación de los vertebrados. Conocer la estructura de las
neuronas y el modo de transmisión de los impulsos nerviosos.
Conocer el modo de acción de las hormonas.
RA_07
IN_20
Conocer los fundamentos de Biomecánica en distintos tejidos y
órganos: hueso, cartílago articular, tendones, ligamentos,
músculo, arterias, venas y pulmones
RA_08
IN_21
Conocer las características de los protistas y su importancia en la
ingeniería genética, en la vida de organismos eucariotas y en
procesos de degradación de materiales.
RA_01, RA_03
EVALUACIÓN SUMATIVA
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES Semana Lugar Peso en la calificación Examen parcial
8 Aula 30% Examen global
16 Aula 60% Prácticas de laboratorio
2‐14 Lab. 5% Trabajo personal
1‐16 Aula 5% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN
La calificación final evaluará los conocimientos adquiridos mediante la realización de
exámenes escritos que constarán de una serie de preguntas cortas y un tema a
desarrollar. En la calificación de los exámenes se valorará, asimismo, la capacidad de
síntesis, la ortografía, la calidad de redacción y la capacidad de relacionar conceptos y
estructurar el desarrollo de un tema escrito. La calificación final obtenida por
evaluación continua valorará el estudio diario de la asignatura, la asistencia a clase, el
interés mostrado en clase y la calidad de los trabajos entregados. En la nota obtenida
por evaluación continua, un 60% corresponderá al examen global, un 30% al parcial,
un 5% a la calificación obtenida en prácticas y un 5% al trabajo individual. Para
aprobar la asignatura será imprescindible aprobar las prácticas de laboratorio 12