Datos generales

• Plan de estudios: 0502 - INGENIERÍA AMBIENTAL
• Créditos: 3.0

Grupos

Tabla información sobre los grupos de la asignatura

Actividad	Grupo	Periodos	Horarios	Aula	Profesor/Tutor
CLASE MAGISTRAL	(1) - CLASE MAGISTRAL - GRUPO 1 - BOGOTÁ	22/01/2024 - 18/05/2024	VIERNES 07:00 - 10:00	AULA 709 - M7A	MICHAEL JOSEPH AHRENS
	(3) - CLASE MAGISTRAL - GRUPO 3 - BOGOTÁ NOCTURNO	22/01/2024 - 18/05/2024	VIERNES 18:00 - 21:00	AULA MAGISTRAL 407 - M7A	MAYREN JULIETH CALA PINZÓN
	(2) - CLASE MAGISTRAL - GRUPO 2 - BOGOTÁ	22/01/2024 - 27/01/2024	JUEVES 10:00 - 13:00	AULA ACTIVA 106 - M1	JOHANNA SANTAMARÍA VANEGAS
		29/01/2024 - 09/03/2024	JUEVES 10:00 - 13:00	AULA MAGISTRAL 703 - M16	JOHANNA SANTAMARÍA VANEGAS
		11/03/2024 - 16/03/2024	JUEVES 10:00 - 13:00	AULA 103 - M1	JOHANNA SANTAMARÍA VANEGAS
		18/03/2024 - 18/05/2024	JUEVES 10:00 - 13:00	AULA MAGISTRAL 703 - M16	JOHANNA SANTAMARÍA VANEGAS

Contenidos

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

Presentación

Este curso, dirigido a los estudiantes de las carreras de Ingeniería, tiene como objetivo principal proporcionar a los estudiantes los principios científicos y conceptos básicos necesarios para comprender los sistemas biológicos, para comprender las diferentes escalas de organización de estos sistemas (célula, tejido, órgano, organismo, comunidad, ecosistema) y para comprender las interrelaciones que se dan entre estas escalas. Este conocimiento es fundamental para poder analizar desde una perspectiva científica numerosos problemas actuales que amenazan con la calidad de vida en la tierra y que, en su mayoría, tienen origen en el desarrollo tecnológico impulsado por el conocimiento científico y por la ingeniería. Las actividades industrial, militar, agrícola, etc. impactan los sistemas biológicos a escala ecosistémica y teniendo en cuenta que estos sistemas ambientales proveen servicios y recursos que aseguran la presencia de la vida en la tierra, cualquier impacto negativo sobre ellos va a afectar los organismos que los habitan. Adicionalmente estas actividades antrópicas liberan compuestos tóxicos que no solamente afectan el funcionamiento de los sistemas biológicos en la escala ecológica, sino que también afectan el funcionamiento de los sistemas biológicos a niver celular y a nivel organismal. Los principios científicos y conceptos básicos en biología también son fundamentales para mitigar o prevenir los problemas en los sistemas biológicos. No es necesario ser un biólogo o un ecólogo para cuidar el ambiente. Es importante que los ingenieros también incorporen dentro de su cuerpo de conocimiento la compresión de los sistemas biológicos desde una perspectiva científica, porque así, desde el ejercicio de su profesión estarán en capacidad de ser conscientes de los daños que podrían causar a los sistemas biológicos desde su actividad profesional, podrán tomar decisiones que ayuden a evitar o mitigar el impacto y estarán en capacidad de diseñar infraestructura que ayude a evitar el deterioro ambiental.

Objetivo de Aprendizaje

Objetivo General
En la asignatura de Biología para Ingenieros, el estudiante logrará la comprensión de los conceptos básicos para entender la vida.

Objetivos específicos
Al finalizar el curso, se espera que el alumno:
1. Comprenda conceptos básicos de estructura celular, de flujo y transformación de materia y energía, de reproducción, de interacción entre sistemas y entre diferentes niveles o escalas de organización biológica.
2. Aplique con rigor y claridad los aspectos generales del razonamiento científico en la resolución empírica de problemas sencillos relacionados con sistemas biológicos.
3. Identifique algunas de las perturbaciones ambientales generadas por la actividad antrópica generada desde las especialidades profesionales de los estudiantes y sus impactos sobre los sistemas biológicos.
4. Desarrolle consciencia de la necesidad de conservar [usar y manejar] la naturaleza, para lograr la subsistencia de la humanidad, haciendo énfasis en la responsabilidad que le compete a los profesionales de las diferentes áreas de la Ingeniería.
5. Comprenda las bases biológicas de los procesos biotecnológicos y su aplicación.

Contenidos Temáticos

1.         CONCEPTOS FUNDAMENTALES
1.1.       Historia de la Biología. ¿Qué estudia la Biología: sistemas biológicos
1.1.1.    ¿Cómo lo estudia?
1.1.2.    Interacción de la Biología entre otras ciencias como: la física, la química, la bioquímica, la ingeniería de sistemas, y la matemática.
1.1.3     Métodos de la ciencia y la Biología
1.1.4     La Biología como ciencia. Esbozos de la complejidad biológica
1.2.      Del origen del universo, de la Tierra, de la vida y generalidades evolutivas: evolución como teoría unificadora de la Biología.
1.2.1     Del origen de la vida a los eucariotas pluricelulares
1.2.3                Elementos para la aparición de la vida: membrana y pared celular, redes autocatalíticas, material hereditario; evolución química de la atmósfera
1.2.4    Las primeras formas de vida: arquea y bacteria
1.2.5    Colonialidad en bacterias
1.2.6    Teoría endosimbiótica del origen de los eucariotes
1.2.7    Evolución de la pluricelularidad en eucariotes.
1.3.      Átomos, moléculas y vida
1.3.1     Átomos y sus interacciones para formar moléculas
1.3.2    Importancia del agua para la vida
2.        BASES MOLECULARES DE LA VIDA
2.1       ¿Cómo se sintetizan las moléculas orgánicas?
2.2       Carbohidratos
2.3       Lípidos
2.4       Proteínas
2.5       Ácidos nucleicos
2.6       Enzimas
3.        CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS
3.1       Características de los seres vivos
3.2       Niveles de organización biológica y ecosistémica.
3.3.      Sistemática, taxonomía y técnicas modernas de clasificación
4.        ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA
4.1       Características básicas de las células
4.2       Mecanismos de comunicación interna y con el exterior
4.3       Composición general: plantas y animales
4.4      Células en procariotas
4.5       Células en eucariotas
4.6      Membrana celular

4.7       Mecanismos de regulación de las membranas celulares para el intercambio de sustancias.
4.8      Estructuras celulares
4.9      Comunicación celular/tamaño celular
5.        FLUJO DE ENERGÍA EN LA VIDA DE UNA CÉLULA
5.1     Flujo de energía en la vida de una célula
5.2     Concepto de energía. Leyes de la termodinámica
5.3     ¿Cómo fluye la energía en las reacciones químicas
5.4    ¿Cómo se transporta la energía? Reacciones endergónicas, exergónicas y acopladas
5.5     Fotosíntesis
5.5.1       Propiedades de la luz y los pigmentos
5.5.2      Reacciones lumínicas
5.5.3      Ciclo de Calvin
5.5.4      Ciclo de Krebs
5.5.5      Implicaciones evolutivas
6.        METABOLISMO Y RESPIRACIÓN CELULAR
6.1            Metabolismo
6.1.1       Anabolismo y catabolismo.
6.1.2      Reacciones redox implicadas
6.1.3       Organismos Autótrofos y heterótrofos
6.2    Respiración y fermentación  
6.2.1  Aspectos generales

6.2       Fotosíntesis
6.2.1    Propiedades de la luz y los pigmentos
6.2.2    Reacciones lumínicas
6.2.3    Ciclo de Calvin
6.2.4   Ciclo de Krebs
6.2.5    Implicaciones evolutivas de los ciclos
6.2.6   Clase aplicada de la respiración y fermentación a la conservación de los    alimentos.
6.3       Recolección de energía: glucólisis y respiración celular
7.         EL DNA Y RNA: MOLÉCULA DE LA VIDA
7.1       Su historia
7.2       Estructura básica (DNA ¿ RNA)
7.3       Transcripción y duplicación
7.4       Importancia como molécula de la herencia y desde la evolución
7.5       Mutaciones
7.6       Bases conceptuales de la reproducción celular (meiosis- mitosis)
7.7       Síntesis de proteínas y expresión génica (Código genético)
8.        FUNDAMENTOS DE BIOTECNOLOGÍA
8.1       Qué se entiende por biotecnología (clonación, ingeniería genética, manipulación genética, trasngénicos).
8.2       Mocrobiología industrial (micoorganismos y procesos industriales)
8.3       Bioindicadores como principios de control de procesos alteradores de los ecosistemas [comunidades, poblaciones, especies].
8.4      Microbiología de aguas residuales
8.5       Procesos tecnológicos de biodegradación de sustancias, compuestos, moléculas, producto de procesos industriales, ingenieriles y antrópicos.
9.        FUNDAMENTOS DE ECOLOGÍA
9.1.      Características de las poblaciones
9.2       La población como unidad biótica de los ecosistemas
9.3       Concepto de Comunidad
9.4      Interacciones entre poblaciones
9.5       Tipos de ecosistemas
9.6      ¿Cómo funcionan los ecosistemas?
9.7       Factores abióticos
10.      PERTURBACIONES ANTRÓPICAS
10.1      Las poblaciones humanas y la degradación ambiental. Resiliencia de los ecosistemas. Responsabilidad del área de las ingenierías.
10.2     Alteraciones debidas a obras y procesos de ingeniería e industria [calentamiento global; contaminantes atmosféricos; destrucción de la capa de ozono; lluvia ácida].
10.3.    Sobreaprovechamiento de los recursos naturales; alteración de los biomas terrestres; extinción de especies
10.4.    Crecimiento poblacional, urbanismo, industrialización y consumo de energía
10.5.    Reciclaje de residuos
10.6.    Recursos hídricos: usos y demandas
10.7.    Agricultura y deforestación
10.8.    Producción y transporte de energía; radioactividad
10.9     Políticas nacionales y Legislación ambiental aplicadas a los procesos ingenieriles

Bibliografía Básica Obligatoria

Texto Guía: Campbell N. A & Reece, J. B. 2007. Biología. Editorial Médica Panamericana. Bogotá.

Otras fuentes de información para el curso de Biología General:
Alberts, B. 1999. Biología molecular de la célula. Omega, Barcelona.
Audesirk, T., & G. Audesirk. 1996. Biología: La vida en la tierra. Prentice Hall, Madrid.
Bernstein, M.P., S.A. Sandford & L.J. Allamandola. 1999. Materias primas de la vida. Investigación y Ciencia (septiembre): 4-12.
Biggs, A., Kapicka C. & Lundgren L. 2000. Biología, la dinámica de la vida. McGraw-Hill, México.
Campbell N. A & Reece, J. B. 2007. Biología. Editorial Médica Panamericana. Bogotá.
De Duve, C. 1996. El origen de las células eucariotas. Investigación y Ciencia (junio) : 18-26
Feynman, R. 1983. Qué es la ciencia? Naturaleza, Educación y Ciencia (3):7-14
Gould, S. J, 1994. La evolución de la vida en la tierra. Investigación y Ciencia (219): 54-61.
Griffiths, J.F. et al. 1993. Genética. MacGraw-Hill, Madrid.
Hazen, R.M. 2001. Origen mineral de la vida. Investigación y Ciencia (junio): 48-55.
Hickman, C.P., L.S. Roberts & A. Parson. 1998. Principios integrales de zoología. MacGraw-Hill, Madrid.
Losick, R. & D. Kaiser. 1997. Razón y mecanismo de la comunicación bacteriana. Investigación y Ciencia (abril) : 6-12
Madigan, M.T., J.M. Martinko & J. Parker. 1999. Brock, Biología de los Microorganismos. Prentice Hall, Madrid.
Margalef, R. 1998. Ecología. Omega, Barcelona.
Shapiro, J.A. 1998. Las bacterias, organismos pluricelulares. Investigación y Ciencia (agosto) : 56-64
Solé, RV . 1996. Complejidad en la frontera del caos. Investigación y Ciencia (mayo) : 14-21
Starr, C., R. Taggart. 2004. Biología. La unidad y diversidad de la vida. 10a Edición. Editorial Thomson.
Strickberger, M.W. 1993. Evolución. Omega, Barcelona

Resultado de Aprendizaje

Integrar y aplicar principios de sostenibilidad comprendiendo la interconexión entre la dimensión social, económica y natural, para proponer soluciones y estrategias que promuevan el uso de la biodiversidad, el desarrollo sostenible y la protección ambiental.

Medios Educativos

Aula de clase, computador para presentar, acceso a Internet, acceso a Bases de Datos de la Biblioteca.

Fecha de actualización

31/08/2023