UNIDAD 1
Biotecnología para un mundo sustentable
3.1 La biotecnología como respuesta a los desafíos de un mundo con nuevas
necesidades: uso de bacterias, hongos y plantas para recuperar un ambiente
alterado
3.2 Algunas técnicas empleadas en biotecnología:
a) clonación
b) cultivo de tejidos
c) tecnología del DNA (obtención, PCR, electroforesis y secuenciación)
3.3 Biotecnología en el sector agrícola:
a) organismos genéticamente modificados (maíz, soya, jitomate, arroz dorado)
3.4 Biotecnología en el sector salud:
a) medicamentos
b) vacunas de nueva generación
c) probióticos
3.5 Biotecnología en la industria:
a) plásticos biodegradables
b) fibras naturales: lana, seda; fibras celulósicas: algodón y lino
3.6 Biotecnología proambiental
a) biorremediación
b) fitorremediación
c) técnicas verdes
d) biocombustibles (etanol, butanol, biodisel, bioelectricidad)
UNIDAD 2
La sustentabilidad como una necesidad del estado actual del ambiente
2.1 Necesidades sociales (alimentación, vivienda, transporte, comunicación) y demanda de los recursos naturales renovables y no renovables en México y el mundo
2.2 Desequilibrio ecológico:
a) Capacidad de carga de los ecosistemas y agotamiento de recursos naturales
b) Alteración del hábitat, contaminación y desechos: tecnológicos (baterías, computadoras, dispositivos móviles, televisores); industriales (emisión de gases de efecto invernadero, clorofluorocarbonos, metales pesados) y agrícolas (plaguicidas, pesticidas, fertilizantes)
c) Efectos locales y globales de los desechos
2.3 Factores que influyen en el impacto ambiental:
a) Factores involucrados en el impacto ambiental: geográficos (hidrografía y
topografía), físicos (radiación y corrientes de viento), químicos (tipo de suelo, calidad del aire y agua), biológicos (especies amenazadas y en peligro de extinción)
b) Huella ecológica
c) Gestión ambiental nacional e internacional
2.4 Alternativas para contrarrestar los efectos en las zonas urbanas y rurales:
composta, azoteas verdes, fitorremediadores, energías limpias, biocombustibles y ecoturismo, considerando el contexto y respeto a la multiculturalidad:
2.5 En busca de alternativas multidisciplinarias sustentables para sanear el ambiente:
a) La contribución de química, física e ingenierías en la promoción de la sustentabilidad
UNIDAD 3
Patrones biológicos aplicados a la tecnología
3.1 Patrones en los seres vivos: las redes neuronales asociadas a la motricidad y al comportamiento:
a) Definición de patrón biológico
b) Importancia de las escalas en el estudio de patrones
3.2 Desarrollo tecnológico a partir de patrones biológicos, desde los primeros enfoques hasta la actualidad: diseño de los primeros aviones y su similitud con las alas de las aves, la bioluminiscencia en la invención de la bombilla y el uso actual en la iluminación.
3.3 Patrones biológicos estructurales, fisiológicos y conductuales: modelo del ADN, el sistema de vuelo de los murciélagos, conducta social de las hormigas, selección natural y artificial
3.4 Patrones biológicos y modelos matemáticos: el crecimiento poblacional
(sigmoidal y exponencial) y la distribución de genes en una población
(Principio de Hardy-Weinberg)
3.5 Aplicaciones innovadoras:
a) Bionanotecnología: aplicación en la salud y producción de energía, entre otros
b) Inteligencia artificial aplicada a la robótica
UNIDAD 1
La energía en los procesos de la vida
1.1 La energía en corredores de maratón y/o dopaje por eritropoyetina en deportes
de alto rendimiento
1.2 Importancia de la energía en los procesos de la vida:
a) Concepto de energía
b) Tipos de energía: luminosa, química y metabólica, entre otras
c) Energía libre de Gibbs: reacciones endergónicas y exergónicas
d) Principios de la 1a y 2a leyes de la termodinámica
1.3 Composición química de los seres vivos:
a) bioelementos: primarios, secundarios y oligoelementos
b) grupos funcionales: hidroxilo, cetona, aldehído, amino, carboxilo, sulfuro, tiol,
éster, fosfato, alcano y alqueno, entre otros
c) estructura, función e importancia biológica de las biomoléculas: agua,
carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos
d) el papel biológico de los iones como cofactores y las vitaminas como
coenzimas
1.4 Metabolismo celular:
a) clasificación de las enzimas y su importancia en las rutas metabólicas
b) transferencia de energía en las reacciones metabólicas (ATP) y
transportadores de electrones (NAD, FAD, NADP)
c) glucólisis
d) fermentación
e) respiración
f) fotosíntesis
1.5 Origen y evolución de los sistemas celulares:
a) tipos celulares: procariontes y eucariontes
b) estructura molecular de la membrana celular, sus funciones y su importancia
en la compartamentalización de la célula
c) organelos celulares
d) origen de los eucariontes: el caso de mitocondrias y cloroplastos
UNIDAD 2
Expresión génica y la influencia del ambiente
2.1 Importancia de la actividad física en el encendido y apagado de genes, en la diabetes y algunos tipos de cáncer
2.2 Genética molecular: DNA y RNA
a) replicación
b) transcripción y post-transcripción
c) traducción y post-traducción
2.3 Regulación de la expresión de los genes en procariontes y eucariontes:
a) elementos constitutivos de un operón: gen regulador, promotor, operador y
genes estructurales
b) operón lac y trp
c) metilación del DNA: control de la transcripción, procesamiento del RNA
mensajero, modificación post-traduccional
2.4 Epigenética: influencia del medio en la expresión de los genes:
a) envejecimiento
b) nutrigenómica
2.5 Comunicación celular:
a) intracelular: receptores, transductores, amplificadores (proteínas G) y
segundos mensajeros (AMPc, calcio)
b) intercelular: neuronal (animales) y hormonal (animales y plantas)
2.6 Homeostasis: retroalimentación positiva (oxitocina) y negativa (insulina)
2.7 Biología del desarrollo:
a) totipotencialidad
b) inducción
c) diferenciación
d) desarrollo embrionario (gametogénesis, fecundación, segmentación y
gastrulación)
UNIDAD 3
Biotecnología para un mundo sustentable
3.1 La biotecnología como respuesta a los desafíos de un mundo con nuevas
necesidades: uso de bacterias, hongos y plantas para recuperar un ambiente
alterado
3.2 Algunas técnicas empleadas en biotecnología:
a) clonación
b) cultivo de tejidos
c) tecnología del DNA (obtención, PCR, electroforesis y secuenciación)
3.3 Biotecnología en el sector agrícola:
a) organismos genéticamente modificados (maíz, soya, jitomate, arroz dorado)
3.4 Biotecnología en el sector salud:
a) medicamentos
b) vacunas de nueva generación
c) probióticos
3.5 Biotecnología en la industria:
a) plásticos biodegradables
b) fibras naturales: lana, seda; fibras celulósicas: algodón y lino
3.6 Biotecnología proambiental
a) biorremediación
b) fitorremediación
c) técnicas verdes
d) biocombustibles (etanol, butanol, biodiésel, bioelectricidad)