Introducción a la Biotecnología
Nombre de la Unidad de Aprendizaje (UDA): | Introducción a la Biotecnología |
Clave: | GN0408 |
Programa educativo: | Ingeniería en Biotecnología |
Semestre: | Área general |
Fundamentación
La Biotecnología es una disciplina científica que emplea organismos vivos, partes o derivados de estos para la obtención de productos industrializados o la generación de procesos específicos. Esta ciencia comenzó desde que el hombre se dio cuenta que podía manipular organismos para obtener productos como pan, yogurt, bebidas fermentadas hasta vacunas modernas con el uso de vehículos víricos como la del SARS-CoV-2 o procesos que involucren microorganismos los cuales generan bienes o servicios.
La importancia de esta Unidad de Aprendizaje es para otorgar un panorama general de las diferentes áreas que el estudiantado abordará en la carrera de Ingeniería en Biotecnología. En esta UDA se muestra un resumen de los diferentes tópicos importantes de esta disciplina, desde su concepción, legislación, bases bioquímicas, fisiología microbiana, biología molecular, funcionamiento de biorreactores, los procesos previos y posteriores a la biorreacción. Esta UDA enfatiza el uso de los microorganismos para la transformación de productos biotecnológicos, así como su aplicación en el sector agropecuario, médico, alimenticio, industrial u otras áreas en donde la Biotecnología ha innovado productos o procesos; además, esta disciplina ayuda al alumnado a adquirir las bases para el entendimiento de las diversas áreas del conocimiento que la misma involucra, las cuales posteriormente profundizará en su carrera universitaria.
Competencias generales
Comprende y analiza las principales rutas metabólicas que generan moléculas y energía útil para cualquier proceso vital de todo organismo.
Conoce la modificación del metabolismo de bacterias y levaduras con la finalidad de comprender su innovación y obtención de productos biotecnológicos, mediante métodos ingenieriles propios del área para la mejora de productos en la industria agrícola, alimentaria, restauración y bioprocesos.
Conoce los diferentes tipos de biorreactores definidos por su tipo de operación y diseño para plantear la secuencia de las operaciones que se llevarán a cabo en los procesos de obtención de los productos biotecnológicos.
Contenidos temáticos
- Percepción pública de la biotecnología
- Bioquímica y fisiología del crecimiento y el metabolismo
- Manejo y análisis del genoma: Procarionte
- Ingeniería genética de levaduras y hongos filamentosos
- Proceso cinético microbiano
- Diseño de biorreactores
- Bioprocesos
- Medición y control
- Economía del proceso
- El negocio de la biotecnología
Metodología de trabajo
- El docente expone de manera general los temas por estudiar al inicio del ciclo escolar enfatizando la importancia de la Biotecnología en el ámbito actual.
- En cuanto a las unidades temáticas, la manera de acercamiento es mediante exposiciones de los temas por medio de artículos o fragmentos de libros cuando sea pertinente.
- Una vez vistos los temas los estudiantes deberán realizar las actividades correspondientes de acuerdo con la planeación que se entregará al iniciar el curso, en dichas actividades se contempla la generación de resúmenes, cuadros sinópticos, mapas mentales, pequeños experimentos, ejercicios en las unidades que ameritan para integración de conceptos, videos en donde integran sus mapas mentales o conceptuales.
- Se realizarán exposiciones parciales, propuestas por el profesor, en equipo para fomentar el trabajo colaborativo entre los estudiantes. Los temas son complementarios a los temas vistos en el parcial de esta manera el estudiante interactúa con artículos que aportan conceptos y métodos de referencia.
- Se realizarán pruebas periódicas para evaluar el grado de comprensión de los temas vistos. Para este caso de enseñanza híbrida se realizarán por medio de las plataformas digitales.
- Cómo parte del curso el estudiante genera un proyecto integrador con la finalidad de calificar el grado de profundización de la UDA. Este proyecto será un acercamiento al establecimiento de un experimento contemplando título, introducción, método, resultados y reflexiones acerca de la experiencia con base en lo aprendido en la UDA.
Criterios de evaluación
- Los siguientes lineamientos corresponden a las tareas o trabajos de la materia, los cuales son siguientes:
- Todos los trabajos serán hechos a mano, se aceptarán trabajos a computadora, sólo en caso de que el profesor lo indique.
- Los ejercicios deberán entregarse al inicio de la fecha establecida por el docente. No se aceptarán trabajos posteriores a la fecha de vencimiento, salvo en los casos que sean justificados.
- Los trabajos deberán tener nombre, actividad y fecha de entrega; en el caso de las presentaciones deberán contener portada y los datos mencionados.
- Las exposiciones se enviarán a la plataforma teams o la plataforma que se tenga disponible un día antes de la exposición (aplica para los trabajos en equipo y proyecto final).
- Los siguientes lineamientos corresponden para el caso de exposiciones en clase o trabajo final, los criterios de calificación se proporcionarán en su momento:
- El resultado final de las tres exposiciones equivaldrá al porcentaje del apartado de exposición. Las exposiciones serán evaluadas de acuerdo con los criterios formato y dominio del tema (los criterios de evaluación se le entregarán previamente por medio de una rúbrica en la plataforma).
- Para elaborar la presentación-exposición del trabajo final, el estudiante deberá consultar, un mínimo de 5 artículos sobre el tema.
Parámetros de calificación de la experiencia educativa:
Evidencia | Ponderación |
---|---|
Portafolio de evidencias (actividades, videos, ejercicios, lecturas, resúmenes, mapas mentales, mapas conceptuales) | 40% |
Exámenes | 40% |
Actividades colaborativas (exposiciones dos parciales, un parcial con el proyecto integrador el cual es individual en la modalidad virtual en escolarizado es por equipo) | 10% |
Resumen de las unidades temáticas (individual) | 10% |
Total | 100% |
Cronograma
Clase digital | Contenidos abordados | Duración en semanas |
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1 | Revisión del concepto de Biotecnología Colores de la Biotecnología Color verde, blanco, azul, rojo, gris | 1 |
2 | Historia de la Biotecnología Fermentos en la antigüedad Pasteur Fleming Anticuerpos monoclonales | 1 |
3 | Percepción de la ciencia en la sociedad Legislación para los organismos genéticamente modificados. Liberación confinada Liberación prueba piloto Liberación experimental Experimentación comercial | 1 |
4 | Introducción a la Bioquímica y del metabolismo Anabolismo y Catabolismo Biomoléculas Carbohidratos Proteínas y sus estructuras Lípidos Ácidos nucleicos | 1 |
5 | Rutas centrales del metabolismo Clasificación de las enzimas Etapas del catabolismo Etapas del anabolismo Glucólisis Fermentación alcohólica y láctica Gluconeogénesis | 1 |
6 | Beta – oxidación y balance energético Ciclo de Krebs Transporte de electrones Biosíntesis de compuestos nitrogenados Control de los procesos metabólicos | 1 |
7 | Herramientas básicas para la Ingeniería Genética Vectores de clonación Análisis genómico, proteómico y transcripcional Análisis in situ | 1 |
8 | Estructura genética de procariotas Modelo de operón lac Transferencia natural de genes Transformación Conjugación Transducción | 1 |
9 | Bibliotecas de ADN Southern blot RFLP AFLP RAPD SSR Western blot Northern blot Optimización de procesos Productos heterólogos Análisis in situ | 1 |
10 | Características de mohos y levaduras DNA de hongos y su transformación Clonación de genes Estructura del gen, organización y expresión Métodos de transformación Aplicaciones de hongos y levaduras | 1 |
11 | Modelaje cinético bacteriano Métodos para cuantificar bacterias Factores que influyen en el crecimiento bacteriano: temperatura, pH, fuerza iónica Cálculos dimensionales Representación de bloques de procesos | 1 |
12 | Modelaje cinético bacteriano Métodos para cuantificar bacterias Factores que influyen en el crecimiento bacteriano: temperatura, pH, fuerza iónica, Cálculos dimensionales Representación de bloques de procesos | 1 |
13 | Funciones básicas de los biorreactores Elementos que conforman los biorreactores Diseño de las operaciones de esterilización Tipos de biorreactores Fotobiorreactor | 1 |
14 | Concepto de bioproceso Definición: upstream, biorreacción, downstream Operaciones principales de bioseparación Filtración Sedimentación Floculación Ultrafiltración Cristalización Cromatografía Regulación Sanitaria (Cofepris) | 1 |
15 | Control de procesos Estructura de los modelos de procesos Supervisión y control del proceso | 1 |
16 | Economía del proceso Estimación de costos Estimación de costos de capital y estimación de costos de operación Toma de decisiones | 1 |
17 | Usos de la Biotecnología Análisis de compañías dedicadas a la Biotecnología Inversión en Biotecnología Patentes | 1 |
18 | Portada Introducción Método Resultados Reflexiones acerca del curso y de la elaboración del proyecto. Referencias | 1 |
Créditos
AUTOR | DESARROLLO Y PRODUCCIÓN |
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José Luis Zárate Castrejón | SUME (Sistema Universitario de Multimodalidad Educativa) |