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Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos Divisão Acadêmica PLANO DE ENSINO Dados da Disciplina Nome da Disciplina: Biologia Celular Curso: Agronomia Termo: I Carga Horária Semanal (h/a): 4 Carga Horária Semestral (h/a): 72 Teórica: 2 Prática: 2 Total: 4 Teórica: 36 Prática: 36 Total: 72 Docente Responsável: Patrícia Amoroso de Andrade Ementa Métodos de estudo da célula; morfologia da célula de procariotos e eucariotos; componentes moleculares; estrutura e biossíntese de ácidos nucléicos e de proteínas; membrana plasmática e parede celular; mitocôndrias e cloroplastos; genomas de organelas; núcleo e cromossomos; divisão celular; sistemas de endomembranas e secreção celular; peroxisomos; endocitose e digestão celular; aberrações estruturais e numéricas dos cromossomos. Objetivos Gerais Explicar os mecanismos que envolvem a estrutura e fisiologia celular mediante o estudo das principais organelas e estruturas que estão relacionadas com o funcionamento e manutenção celular. Ter uma visão molecular dos mecanismos de funcionamento da célula vegetal, além de verificar a importância dos processos envolvidos no ciclo celular, na diferenciação celular e na caracterização celular dos diferentes tecidos vegetais. Objetivos Específicos O aluno deverá: - Comparar vivo e não vivo dando ênfase à composição química e à organização molecular e macro-molecular. - Usar corretamente o microscópio óptico. - Montar preparações microscópicas que permitam o estudo de células vegetais comparando às células animais. - Comparar as informações da microscopia óptica com as da microscopia eletrônica. - Explicar e justificar os princípios básicos das técnicas atuais de estudos da célula. - Reconhecer e explicar o funcionamento das estruturas celulares. -Caracterizar uma célula procarionte e eucarionte. -Caracterizar morfologicamente (estrutura e ultra-estrutura) e a fisiologia de cada estrutura celular. - Explicar os mecanismos envolvidos no ciclo celular. - Compreender os mecanismos envolvidos na diferenciação celular e na caracterização da célula vegetal. - Fazer aplicações práticas dos estudos realizados, relacionando-as ao campo de trabalho do agrônomo. - Relacionar o conteúdo de Biologia Celular com o de outras disciplinas. Interligação da Disciplina no contexto do curso O conteúdo de Biologia Celular tem ampla característica interdisciplinar dentro do curso de Agronomia, devido ao estudo dos fenômenos biológicos da célula. Desta forma está interligada com a Botânica, Genética, Microbiologia Agrícola, Zoologia e Fisiologia Vegetal. Esta disciplina também desperta para a pesquisa científica e para a resolução de problemas além de estimular o trabalho em equipe. Resultados de Aprendizagem Esperados Ao término do curso o aluno estará apto a: - reconhecer a natureza química das diferentes substâncias que constituem as células, relacionando a sua estrutura com a fisiologia e importância das mesmas; - compreender e aplicar os conhecimentos básicos dos instrumentos e técnicas bioquímicas e biofísicas empregadas no estudo da célula; - relacionar os sistemas de membranas existentes nas células em relação à estrutura e função; - Diferenciar a estrutura e função das membranas celulares relacionadas aos mecanismos de difusão, osmose, e movimentos celulares; - mostrar os modos de obtenção de energia celular, como conseqüência de atividades nos sistemas membranosos e as relações entre estruturas e fisiologia presentes nas mitocôndrias e cloroplastos; - Indicar as possíveis aplicações práticas dos estudos realizados para o campo de trabalho do profissional de agronomia; - Relacionar o conteúdo de Biologia Celular com o de outras disciplinas. Conteúdo Programático Aulas Teóricas: 01. Origem da célula e sua organização estrutural: 1.1. Introdução e História da Biologia Celular e Molecular 02. Organização geral das células procarióticas e eucarióticas. 03. Organização Molecular da célula: 3.1. Ácidos nucléicos; 3.2. Hidratos de carbono; 3.3. Lipídios; 3.4. Proteínas; 3.5. Enzimas 04. Métodos de estudo das células: 4.1. Técnicas de fixação, inclusão e coloração; 4.2. Microscopia óptica; 4.3. Microscopia eletrônica; 4.4. Fracionamento; 4.5. Citoquímica 05. A membrana plasmática: 5.1. Organização molecular da membrana celular; 5.2. Modelos moleculares da membrana celular; 5.3. Permeabilidade; 5.4. Diferenciações da membrana celular e Comunicações intercelulares 07. Sistema de endomembranas e secreção: 7.1. Retículo Endoplasmático; 7.2. Sistema Golgiense; 7.3. Papel do Retículo Endoplasmático e do Sistema Golgiense na secreção celular; 7.4. Vacúolos ; 7.5. Glioxissomo. 08. Organelas transdutoras de energia: Mitocôndrias e cloroplastos: 8.1. Mitocôndrias: Estrutura e função; DNA mitocondrial; 8.2. Cloroplasto: Estrutura e função; 8.3. Biogênese das Mitocôndrias e Cloroplastos. 09. Núcleo Celular interfásico: 9.1. Envoltório nuclear; 9.2. Cromatina; 9.3. Cromossomos; 9.4. Heterocromatina. 10. Ciclo celular e duplicação do DNA: 10.1. Ciclo celular - fatores de crescimento 10.2. Replicação do DNA. 11. Divisão celular mitótica e meiótica:11.1. Mitose; 11.2. Meiose. 12. Biologia Molecular do gene: 12.1. Experimentos clássicos da descoberta do DNA: Griffith e Avery;. 12.2. O código genético; 12.3. Transcrição em eucariontes. 13. A maquinaria para a síntese protéica: 13.1. Ribossomos; 13.2. O nucléolo; 13.3. Biossíntese de RNA 5S; 13.4. RNA de transferência; 13.5. Síntese protéica. 14. A célula vegetal e princípios básicos das técnicas de Engenharia Genética. Conteúdo Programático Aulas Práticas: - Microscopia óptica: uso do microscópio óptico. - Diversidade dos seres vivos: observação de células típicas de vários reinos (animal, vegetal, algas, protozoários, fungos e bactérias). - Técnicas de fixação, inclusão e coloração - preparação de lâminas permanentes. - Análise citoquímica de produtos celulares - reação de Feulgen, radioautografia, lipídios, polissacarídeos e RNA. - Membranas e paredes celulares. Observação de protoplastos. - Osmose na célula vegetal. - Ciclose. - Observação e descrição do citoplasma. - Observação e descrição do citoplasma - organelas celulares. Alguns tipos de células especializadas. - Estudo de cloroplastos na célula vegetal. - Produção de oxigênio na fotossíntese. - Extração de pigmentos da folha. - Extração de DNA da célula vegetal (cebola). - Observação e descrição do núcleo interfásico e em divisão: Técnica do esmagamento - mitose em raiz de cebola. -Divisão celular – Meiose. Estratégias de Ensino e Aprendizagem (metodologias de sala de aula) Aulas práticas: obtenção e estudo de preparações microscópicas. Montagem de experimentos.Aulas expositivas com projeções em power-point (multimídia); Estudos dirigidos e Seminários. Avaliação do Processo de Ensino e Aprendizagem O desempenho do aluno será acompanhado durante todo o curso, através da realização das atividades programadas (relatórios de aulas práticas, atividades de pesquisa, seminários, provas escritas, etc). Sendo assim, a nota final será obtida pela média ponderada entre os resultados da avaliação formativa (acompanhamento – valor 2 pontos e da avaliação somativa (Provas escritas – valor 8 pontos). Avaliação Diagnóstica Será realizada através da observação da participação do aluno e diálogo com o mesmo verificando o nível de conhecimento que o aluno possui ao iniciar o curso. Avaliação Formativa Realizada pela observação constante do aluno quanto à aquisição de habilidades e também através de exercícios complementares baseados no conteúdo programático desenvolvido, atividades de pesquisa e seminários. Aplicação de problemas, os quais integram e relacionam conhecimentos prévios e estimulam a construção de novos. Avaliação Somativa O desenvolvimento do aluno será avaliado através de provas bimestrais e relatórios de atividades práticas, atividades de pesquisa e seminários. Sistema de Acompanhamento para a Recuperação da Aprendizagem Serão realizadas atividades de recuperação como: Listas de exercícios adicionais; Trabalhos e/ou seminários; Estudos dirigidos; Recursos Necessários Humanos Um professor e um técnico de laboratório. Eventualmente palestrantes. Físicos Laboratório de Microscopia e sala de aula. Materiais Material impresso (listas de exercícios, apostilas, livros didáticos indicados na bibliografia básica, cópias de reportagens atuais que se relacionem com a disciplina). Equipamentos audiovisuais (retroprojetor, projetor de slides, computador, datashow, TV e vídeo). Equipamentos e reagentes necessários a cada atividade laboratorial. Bibliografia Básica DE ROBERTIS, Eduardo M. F.; HIB, José; PONZIO, Roberto. Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1985. JUNQUEIRA, Luiz Carlos Uchoa; CARNEIRO, José. Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1997. JUNQUEIRA, Luiz Carlos Uchoa; CARNEIRO, José. Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1983. Complementar ALBERTS, B.; Bray, D.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P. Fundamentos da Biologia Celular, 2. ed., Porto Alegre: Artmédicas, 2006. ALBERTS, B; Johnson, A; Lewis J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, A . Biologia Molecular da Célula – 4.ed., Porto Alegre: Artmédicas, 2004. ALBERTS, B.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P. Molecular Biology of the Cell. 4. ed. New York: Garland Publishing, 2002. DE ROBERTIS, Eduardo M. F.; HIB, José; PONZIO, Roberto. Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003. DE ROBERTIS, Eduardo M. F.; HIB, José. Bases da Biologia Celular e Molecular Rio de Janeiro Guanabara Koogan, 2001. JUNQUEIRA, Luiz Carlos Uchoa; CARNEIRO, José. Biologia Celular e Molecular. 8. ed., Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. KIERSZENBAUM, Abraham L. Histologia e Biologia Celular: Uma introdução à Patologia. São Paulo, Elsevier, 2004. LODISH, H.; Berk, A.; Zipursky S.L.; Matsudaira, P.; Baltimore, D. ; Darnell, J.E. Molecular Cell Biology. 4.Ed. New York: W. H. Freeman & Co,1999. POLIZELI, Maria de Lourdes T. M. Manual Prático de Biologia Celular. Ribeirão Preto: Holos,1999. Cronograma Semana Aula Teórica Aula Prática 21/02 Semana de recepção. Apresentação da disciplina, normas acadêmicas e do plano de ensino. 28/02 Métodos de estudo da célula. Microscopia óptica: uso do microscópio óptico. 14/03 Métodos de estudo da célula. Diversidade dos seres vivos: observação de células típicas de vários reinos (animal, vegetal, algas, protozoários, fungos e bactérias). 21/03 Morfologia da célula de procariotos e eucariotos. Observação de movimentos de ciclose em células da folha de Elodea sp e de Zebrina sp. 28/03 Morfologia da célula de procariotos e eucariotos; componentes moleculares. Observação de grãos de amido em células de tubérculos e na banana. 4/04 Estrutura e biossíntese de ácidos nucléicos e de proteínas. Análise citoquímica de produtos celulares - reação de Feulgen, radioautografia, lipídios, polissacarídeos e RNA. 11/04 Membrana plasmática e parede celular. Obervação da parede celulósica. Indução de Plasmólise e desplamólise em células da epiderme interna do bulbo de Allium cepa. 18/04 Avaliação bimestral Avaliação bimestral 25/04 Mitocôndrias e cloroplastos. Observação de cloroplastos no mesófilo da folha de angiosperma e de leucoplastos na epiderme inferior de Zebrina sp. Extração de pigmentos da folha. 2/05 Genomas de organelas. Efeito da acetona sobre a permeabilidade da membrana de célula vegetal. 9/05 Genomas de organelas. Extração de DNA total de cebola. 16/05 Vacúolos e glioxissomos. Observação de vacúolos de Rhoeo discolor. 23/05 Núcleo e cromossomos. Identificação de núcleo e nucléolo de células vegetais. 30/05 Divisão celular. Observação e descrição do núcleo interfásico e em divisão. 6/06 Sistemas de endomembranas e secreção celular. Técnica do esmagamento - mitose em raiz de cebola. Divisão celular – Meiose. 13/06 Avaliação bimestral. Avaliação bimestral 20/06 Aberrações estruturais e numéricas dos cromossomos. Exercícios de revisão. 27/06 Prova Substitutiva Prova Substitutiva 1
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