Código: GA-FR07 PROGRAMA DE CURSOS

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Fecha: 06-04-2015 Pág. 1 de 6

IDENTIFICACIÓN GENERAL Nombre del curso

Fundamentos de Fisiología y Biofísica Celular

Programa académico

Maestría y doctorado en ciencias básicas biomédicas. Maestría en Fisiología IDENTIFICACION ESPECÍFICA (Ver nota 1)

Código

8501-266

Semestre

2015-II

N° de créditos

Horas semanales acompañamiento profesor Teórico

Horas semanales trabajo independiente

4

Práctico

X

6 14

Teórico-Práctico

H (habilitable)?

SI

NO

X

V (validable)?

SI

NO

X

C (clasificable)?

SI

NO

X

Prerrequisitos: (incluir códigos y nombre): Ninguno Correquisitos: (incluir códigos y nombre): Ninguno DATOS DEL PROFESOR (o profesores que elaboraron el Programa) Nombres y Apellidos

Juan Camilo Calderón. MD. PhD

Correo Electrónico

[email protected]

Nombres y Apellidos

Raúl Narváez-Sánchez. MD. PhD

Correo Electrónico

[email protected]

Nombres y Apellidos

Julio Bueno Sánchez. MD. PhD

Correo Electrónico

[email protected] DESCRIPCION

ELABORÓ

REVISÓ

APROBÓ

Líder del proceso

Comité de Calidad

Comité de Calidad

Copia no controlada al imprimir o descargar, la versión vigente se encuentra en: http://www.udea.edu.co/portal/page/portal/SedesDependencias/CienciasBasicasBiomedicas

Código: GA-FR07 PROGRAMA DE CURSOS

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El curso es una introducción a los principios de la fisiología y la biofísica celular, pasando por algunos conceptos generales de fisiología y biofísica, temas propios de la fisiología celular y algunas técnicas utilizadas para la investigación en el área. La fisiología celular y la biofísica han ido de la mano durante décadas y muchos fenómenos biológicos se entienden mejor a la luz de conceptos biofísicos. El curso no es de fisiología de sistemas o de fisiología humana, al contrario, ofrece la posibilidad de entender principios que aplican en general a los procesos celulares de los vertebrados. JUSTIFICACIÓN

La fisiología celular es un área que requiere más avance en nuestro país, pues sumada a la biofísica no explican más del 1% de las publicaciones en los últimos años en Colombia. Sin embargo la fisiología y la biofísica celular ofrecen elementos útiles para entender la función de los diferentes tipos celulares y su interacción. La investigación mecanística en cualquier área del conocimiento biomédico debe hacer uso de herramientas de fisiología y biofísica celular. OBJETIVOS General

Objetivo general Al final del curso el estudiante podrá comprender los principios biológicos y biofísicos generales que gobiernan la función celular, así como las principales técnicas experimentales utilizadas para estudiarla. Específico (s)

Específicos Al final del curso el estudiante podrá: -Conocer las medidas y magnitudes biofísicas de uso más común -Conocer los principios termodinámicos básicos de la función celular -Comprender la estructura y función de la membrana plasmática, incluyendo su capacidad para conducir potenciales eléctricos, así como conocer las bases de las técnicas de electrofisiología -Comprender en detalle los mecanismos de transporte celular, cómo estudiarlos en células intactas y cómo estudiar canales aislados -Comprender los principios del tráfico intracelular de proteínas y membranas -Entender los principales procesos fisiológicos que llevan a cabo las células de diferentes tejidos: cardiomiocitos, fibras musculares, células renales -Comprender las principales vías de señalización intracelular mediada por segundos mensajeros y profundizar sobre las funciones del calcio dentro de las células -Identificar las principales técnicas utilizadas en la investigación en fisiología y biofísica celular CONTENIDO (Ver nota 2) Módulo

Descripción

Principios generales de fisiología y biofísica (semanas 1 a 3)

Fecha

Total horas

Profesor

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Presentación del curso

Producción en el área en Colombia, grupos de Martes 4 de investigación relacionados agosto de 2015 2 con el tema, importancia del curso. Aspectos históricos.

Juan C. Calderón

Soluciones

Soluciones fisiológicas, agua, Jueves 6 de agosto iones, medio interno.

2

Norman Balcázar

Principios de biofísica

Sistemas de unidades y cantidades físicas. Ajustes lineales y no lineales.

Martes 11 de agosto

2

Marco Giraldo

Carga eléctrica, corriente, voltaje, resistencia, capacitancia, inductancia, circuitos eléctricos, amplificadores.

Jueves 13 de agosto

2

Marco Giraldo

Conceptos generales, leyes Martes 18 de agosto de la termodinámica.

2

Marco Giraldo

3h

Juan C. Calderón

Principios de bioelectricidad

Introducción a la termodinámica

Fisiología y biofísica celular (semanas 3 a 13) Membrana celular

Historia, composición, estructura, función, modelo del mosaico fluido, balsas lipídicas.

Jueves 20 de agosto

Farmacología de receptores

Tipos de receptores y canales, estructura general, Martes 25 de agosto a martes farmacodinamia, EC50, IC50, 01 de septiembre 6 agonistas, antagonistas, de 2015 afinidad.

Transporte a través de membranas

Osmosis, difusión, difusión facilitada, transporte pasivo, transporte activo. Regulación del volumen celular.

Sebastián Estrada

Jueves 03 de septiembre a martes 08 de septiembre

4h

Juan C. Calderón Raúl Narváez

Transducción de señales y AMPc, GMPc, IP3, Ca2+, segundos mensajeros fosforilación de proteínas intracelulares, cascadas de Jueves 10 de señalización, amplificación de septiembre la señal, efectos intracelulares.

3h

Raúl Narváez

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Ca2+

Segundo mensajero, funciones celulares, mantenimiento de la concentración basal, Jueves 17 de secreción de septiembre neurotransmisores, proteínas que unen Ca2+, retículo sarcoplásmico, técnicas para su determinación.

3h

Juan C. Calderón

4h

Julio Bueno Gloria Patricia Cardona

Electrofisiología

Potencial de reposo y de 6h acción, técnicas electrofisiológicas, mediciones de canal único, Martes 29 de septiembre a control de voltaje, técnicas martes 06 de electro-ópticas, mediciones octubre de 2015 de corrientes iónicas, cámara de Ussing y transporte a través de epitelios.

Juan C. Calderón Gloria Patricia Cardona

Biofísica y fisiología del músculo esquelético

Estructura de la célula muscular, acoplamiento excitación-contracción, miofilamentos y proteínas contráctiles, movimiento de carga, curvas fuerzavelocidad, longitud-tensión, biofísica muscular.

Juan C. Calderón

Secreción y tráfico Exocitosis, endocitosis, intracelular de proteínas y clatrina, estructura y función membranas del aparato de Golgi, retículo endoplásmico, complejo SNARE, tráfico intracelular, modificaciones posttraduccionales, N y Oglicosilación.

Martes 22 de septiembre a jueves 24 de septiembre

2h

Jueves 08 de octubre

Fisiología cardiovascular El corazón como bomba, 10 h Martes 13 de cardioimpedancia, endotelio, octubre a martes hemodinamia, reactividad 27 de octubre vascular. Técnicas para estudios fisiológicos y biofísicos (semanas 13 a 16)

Raúl Narváez, Omar Estrada (invitado internacional)

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Técnicas de microscopía Principios de óptica. 4h aplicadas a la fisiología Resolución temporal y celular espacial. Microscopía Jueves 29 de electrónica de transmisión y octubre a martes 03 de noviembre barrido, microscopía de fuerza atómica, fluorescencia, de 2015 confocal, FRET, dos fotones, local field.

Juan C. Calderón Marco Giraldo

Herramientas analíticas Espectroscopía Infrarroja (FTpara la detección y IR), Calorimetría diferencial Martes 10 de cuantificación de de Barrido, Espectroscopía noviembre interacciones moleculares. de Fluorescencia, Difracción de Rayos X.

3h

Marcela Manrique

Resonancia magnética nuclear en fisiología.

Imagenología y espectrometría

Martes 17 de noviembre

3h

Raúl Narváez

Principios de modelado matemático

Importancia del modelado, concepto de sistema, simulación de un caso.

Jueves 19 de noviembre

2h

Profesor de cátedra por definir

ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS (Ver nota 3)

-Seminarios a partir de bibliografía enviada por los profesores y bibliografía nueva que aporten los estudiantes -Clases magistrales -Visitas al laboratorio EVALUACIÓN (Ver nota 4)

-Cada profesor enviará al coordinador una evaluación cualitativa y cuantitativa entre cero (0) y cinco (5), para cada estudiante, al finalizar cada tema. Las notas se promediarán en forma ponderada según la cantidad de horas impartidas por el profesor. PROFESOR (ES) Nombre completo

Dependencia

Formación

Norman Balcázar

Facultad de Medicina

PhD. Bioquímica

Marco Giraldo

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

PhD. Biofísica

Sebastián Estrada

Facultad de Química Farmacéutica

MSc. Química Farmacéutica

Juan Camilo Calderón

Facultad de Medicina

PhD. Fisiología y biofísica

Raúl Narváez-Sánchez

Facultad de Medicina

PhD. Fisiología humana

Omar Estrada

Instituto Venezolano de Investigaciones PhD. Química

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Julio Bueno

Facultad de Medicina

PhD. Fisiología, Bioquímica, Farmacología

Gloria Patricia Cardona

Facultad de Medicina

PhD. Neurociencias

Marcela Manrique

Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

PhD. Bioquímica

Profesor de cátedra por definir

Por definir

MSc. o PhD en Bioingeniería, Biofísica, Fisiología o Bioquímica BIBLIOGRAFÍA

-Sperelakis N. Cell Physiology sourcebook. 3rd Ed. Academic Press, 2001. -Boron W, Boulpaep E. Medical physiology. 2nd edition. Elsevier, 2009. -Moncada S, Higgs A. The vascular endothelium. Springer, 2004. -Bers D. Excitation-Contraction Coupling and Cardiac Contractile Force. Kluwer Academic Publisher, 2001. -Hille B. Ion Channels of Excitable Membranes. 3rd Ed. Sinauer Associetes, 2001. -Seydel J, Wiese M. Drug-Membrane Interactions: Analysis, Drug Distribution, Modeling. Weinheim, Wiley-VCH, 2002. -Artículos seleccionados por los profesores NOTAS 1. Según el artículo 11 del Decreto 1295 del 20 de abril de 2010 emitida por el Ministerio de Educación Nacional: “Un crédito académico equivale a cuarenta y ocho (48) horas de trabajo académico del estudiante, que comprende las horas con acompañamiento directo del docente y las horas de trabajo independiente que el estudiante debe dedicar a la realización de actividades de estudio, prácticas u otras que sean necesarias para alcanzar las metas de aprendizaje”. Para un curso de 6 créditos, se tienen como mínimo 4 horas acompañamiento semanal por parte del (de los) profesor (es) y 14 horas de trabajo independiente. 2. Teniendo en cuenta que el número de semanas semestrales es 18, deben establecerse 16 o 17 módulos y 1 o 2 semanas de evaluación. Cada módulo debe dar cuenta de las horas de acompañamiento semanal por el profesor y de las horas de trabajo independiente por parte del estudiante. 3. Describir las estrategias metodológicas que se usarán por parte de los docentes. 4. Se deben especificar los porcentajes de cada una de las actividades evaluativas. INFORMACIÓN PARA SER DILIGENCIADA POR LA CORPORACIÓN Acta No. 255 Aprobación Consejo Directivo Fecha: 24 de Junio de 2015