UNIVERSIDAD DEL AZUAY FACULTAD DE MEDICINA 1. IDENTIFICACIÓN DE LA MATERIA MATERIA: BIOQUÍMICA TIPO DE MATERIA: TEÓRICO-PRÁCTICA CICLO: PRIMERO PERÍODO LECTIVO: MARZO-JULIO/2004 NÚMERO DE HORAS SEMANALES: 8 NÚMERO DE HORAS SEMESTRALES: 144 PROFESOR: DRA. ROCÍO CARRASCO – DRA. REBECA WEBSTER. 2. OBJETIVOS DE LA CÁTEDRA. Dar a conocer a los estudiantes de medicina las bases sobre la estructura química, propiedades y función de las biomoléculas que forman parte de los seres vivos, así como las principales reacciones químicas que intervienen en el metabolismo celular. 3. UNIDADES Y CONTENIDO 3.1 BIOQUÍMICA PRIMERA PARTE: ESTRUCTURA DE LAS BIOMOLÉCULAS INTRODUCCIÓN - Naturaleza de las moléculas biológicas. Composición de los seres vivos. - El agua: distribución en el organismo. Propiedades disolventes. AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS - Estructura y clasificación de los aminoácidos Propiedades: estereoisomería y propiedades ácido base. Derivados de interés biológico. Péptidos: enlace peptídico. Péptidos con actividad biológica. Proteínas: generalidades y funciones. Estructura y desnaturalización de las proteínas. Clasificación de las proteínas según su estructura y funciónes. Valor biológico. Funciones de las proteínas. Estudio de las moléculas de la hemoglobina, colágeno, elastina. ENZIMAS - Generalidades. Partes del sistema enzimático. Especificidad enzimática. Nomenclatura y clasificación. Cinética enzimática. Mecanismo de acción. Energía libre de activación. Factores que influyen en la actividad enzimática. - Inhibición enzimática irreversible y reversible . Inhibición reversible acompetitiva y competitiva. Regulación y centros alostéricos. Cooperatividad positiva y negativa. CARBOHIDRATOS - Generalidades e importancia biológica. Nomenclatura y clasificación. Monosacáridos: estructura. Monosacáridos de importancia biológica. Propiedades físicas y químicas. Disacáridos: estructura. Disacáridos de interés biológico. Polisacáridos: clasificación y funciones. Homopolisacáridos. Heteropolisacáridos. Paredes de células bacterianas. LÍPIDOS - Generalidades. Importancia biológica. Clasificación. Acidos grasos esenciales y no esenciales. Propiedades físicas y químicas. Lípidos simples: acilgliceroles y ceras. Lípidos complejos: fosfoglicéridos y esfingolípidos. Lipoproteínas. Glucolípidos. Sustancias isoprenoides: esteroides y terpenos. Los lípidos como constituyentes de las membranas biológicas. ACIDOS NUCLEICOS - Generalidades e importancia biológica. Estructura y función del ARN. Estructura y función del ADN. HORMONAS - Generalidades. Tipos de hormonas. Síntesis, almacenamiento, liberación y transporte. Mecanismos de acción hormonal. Mecanismos de control hormonal. VITAMINAS Y COENZIMAS - Concepto. Clasificación : vitaminas liposolubles: estructura y funciones Vitaminas hidrosolubles: estructura y funciones. 3.2 BIOQUÍMICA SEGUNDA PARTE: METABOLISMO CELULAR INTRODUCCIÓN - Rutas metabólicas: anabolismo y catabolismo. Regulación del metabolismo. Adaptación y homeostasis. Bioenergética. Compuestos de alta energía. METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS - Digestión y absorción de los carbohidratos. Glucólisis: fases, balance energético y regulación. Gluconeogénesis. Glucogénesis. Glucogenólisis. Vía colateral de oxidación de la glucosa: ciclo de las pentosas. CICLO DE LOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS. - Oxidación del piruvato a Acetil CoA. Ciclo de Krebs. Reacciones. Energética. Cadena transportadora de electrones. Fosforilación oxidativa. Trastornos del metabolismo glucídico. Regulación del metabolismo de los carbohidratos. METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS - Digestión y absorción de las grasas. Degradación oxidativa de los ácidos grasos: Beta oxidación.Balance energético. Cuerpos cetónicos. Biosíntesis de ácidos grasos. Metabolismo de los triacilglicéridos. Metabolismo de lípidos complejos. Metabolismo del colesterol. Metabolismo lipídico en la aterosclerosis. METABOLISMO DE COMPUESTOS NITROGENADOS. - Digestión y absorción de las proteínas Transaminación, desaminación y descarboxilación de los aminoácidos Biosíntesis de aminoácidos esenciales y no esenciales.. Síntesis de la urea. Degradación y destino de los esqueletos carbonados de los aminoácidos. Trastornos metabólicos del metabolismo de los aminoácidos. METABOLISMO DE LOS NUCLEÓTIDOS - Biosíntesis de los ribonucleótidos que contienen bases púricas. Catabolismo de las purinas. Biosíntesis de los ribonucleótidos con bases pirimidínicas. Catabolismo de las pirimidinas. Síntesis de los desoxirribonucleótidos. Trastornos del metabolismo de los nucleótidos. 4. PROGRAMA DE PRÁCTICAS - Cromatografía en capa fina de los aminoácidos. Métodos colorimétricos de caracterización de las proteínas. Electroforesis de proteínas. Determinación cuantitativa de proteínas por espectrofotometría UV-Vis. Efecto del pH y la Temperatura sobre la actividad enzimática. Especificidad enzimática. Pruebas bioquímicas de la sangre: Hb, lípidos: triglicéridos y colesterol, glucosa. Extracción del DNA 5. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS La metodología a seguirse se basará en la explicación teórica utilizando herramientas didácticas como el uso de material audiovisual, transparencias, marcadores y pizarra; trabajos de investigación y consulta tipo Seminario, charlas dictadas por médicos relacionados con la Facultad, prácticas de laboratorio y prácticas de observación en el contexto. 6. SISTEMA DE EVALUACIÓN Se hará en base a trabajos de investigación y consulta, informes de prácticas, pruebas parciales y exámenes reglamentarios. 7. RECURSOS Se utilizarán libros de consulta, material audiovisual, equipos y reactivos de laboratorio. 8. BIBLIOGRAFÍA Brutos, D. J., Routh, J.L., QUÍMICA ORGÁNICA Y BIOQUÍMICA. Mc Graw Hill. México DF. 1994. Horton, R., Mora, L., Ochs, R. BIOQUÍMICA. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana S. A. México. 1995. Laguna J., Piña, Enrique. BIOQUÍMICA DE LAGUNA. Editorial El Manual Moderno. México DF. 2002. Lodish, Berk, Zirpursky, Matsudaira, Baltimore, Darnell. BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR. Editorial Médica Panamericana. Madrid. 2002. Karp, Gerald. BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR Conceptos y Experimentos. Editorial Mc Graw Hill Interamericana. México DF. 1998. Sheeler, P., Bianchi , E. BIOLOGÍA CELULAR: ESTRUCTURA QUÍMICA Y FUNCIÓN. Editorial Limusa, grupo Noriega editores. 1993. CALENDARIO DE CLASES PARA BIOQUÍMICA FACULTAD DE MEDICINA MES: MARZO Lunes 8 10- 11 Presentación del sílabo e indicaciones generales. Introducción: naturaleza química de las moléculas biológicas. Composición de los seres vivos. (Dra. Carrasco) 11-12 Velocidad de reacción y constantes de equilibrio. pH, soluciones buffer. (Dra. Webster) Martes 9 10-11 Miércoles 10 10-11 El agua y sus propiedades. Aminoácidos y proteínas. Aminoácidos: Estructura y clasificación. Propiedades: estereoisomería. (Dra. Carrasco) (Dra. Carrasco) 11-12 Regulación del equilibrio ácidobase. (Dra. Webster) 11-12 Propiedades ácido-base. Derivados de interés biológico. (Dra. Webster) Viernes 12 9-11 Práctica: Cromatografía en capa fina de aminoácidos, (siembra y desarrollo). Grupo 1 (Dra. Carrasco) Grupo 2 (Dra. Webster) Los alumnos presentarán el próximo lunes un trabajo sobre las funciones de los aminoácidos. Sábado 13 10-12 Práctica: Cromatografía en capa fina de aminoácidos (revelado y cálculos). Grupos 1 (Dra. Carrasco) Grupo 2 (Dra. Webster) Lunes 15 10-11 Función de los aminoácidos en el ser humano. Disertación de los alumnos. (Dra. Carrasco) 11-12 Función de los aminoácidos en el ser humano. Disertación de los alumnos. . (Dra. Webster) Lunes 22 10-11 Proteínas de defensa y coagulación. . (Dr. Cordero) 11-12 Prueba sobre aminoácidos y proteínas. . (Dra. Webster) Martes 16 10-11 Péptidos: enlace peptídico. Péptidos con actividad biológica. Proteínas: generalidades y funciones. Valor biológico. (Dra. Carrasco) 11-12 Estructura de las proteínas. Desnaturalización. . (Dra. Webster) Miércoles 17 10-11 Martes 23 10-11 Enzimas: generalidades, especificidad enzimática, partes del sistema enzimático. Nomenclatura y clasificación. Miércoles 24 10-11 Inhibición enzimática: reversible e irreversible, competitiva y no competitiva. (Dra. Carrasco). 11-12 Regulación y centros alostéricos. Cooperatividad positiva y negativa. (Dra. Webster) Dra. Carrasco) 11-12 Cinética enzimática: orden de reacción. Modelos de MichaelisMenten. Factores que influyen en la actividad enzimática. (Dra. Webster) Clasificación de las proteínas: según su estructura y función. Proteínas estructurales y almacenamiento. (Dra. Carrasco). 11-12 Proteínas de transporte y Proteínas contráctiles. (Dra. Webster). Viernes 19 9-11 Práctica: Cromatografía en capa fina de aminoácidos, (siembra y desarrollo). Grupo 3 (Dra. Carrasco) Sábado 20 10-12 Práctica: Cromatografía en capa fina de aminoácidos (revelado y cálculos). Grupo 3 (Dra. Webster) Viernes 26 9-11 Métodos colorimétricos de caracterización de las proteínas. Grupo 1 ( Dra. Carrasco). Grupo 2 ( Dra. Webster) Sábado 27 10-12 Métodos colorimétricos de caracterización de las proteínas. Grupo 3 ( Dra. Carrasco). Lunes 29 10-11 Prueba sobre enzimas. . (Dra. Carrasco) 11-12 Metabolismo celular: introducción, rutas metabólicas, regulación del metabolismo. (Dra. Webster) Martes 30 10-11 Adaptación y homeostasis. Bioenergética. Compuestos de alta energía. ( Dra. Carrasco) 11-12 Metabolismo de compuestos nitrogenados: digestión y absorción de las proteínas. Miércoles 31 10-11 Transaminación, desaminación y descarboxilación de los aminoácidos. (Dra. Carrasco) 11-12 Biosíntesis de los aminoácidos (Dra. Webster) (Dra. Webster) MES: ABRIL Lunes 5 10-11 . Biosíntesis de la úrea (Dra. Carrasco) 11-12 Degradación y destino de Martes 6 10-12 Trastornos del metabolismo de los aminoácidos (Dr. Cordero) Miércoles 7 10-11 Prueba sobre el metabolismo de las proteínas. (Dra. Carrasco) 11-12 Carbohidratos: Viernes 2 9-11 Electroforesis de proteínas. Grupos 1 y 3 (Dra. Carrasco- Webster) Viernes 9 Viernes Santo Sábado 3 10-12 Electroforesis de proteínas. Grupo 2(Dra. Webster) Sábado 10 los de los esqueletos carbonados . (Dra. Webster) Lunes 12 Feriado Lunes 19 10-11 Prueba sobre carbohidratos 11-12 Regulación del metabolismo glucosídico. (Dr. Cordero) generalidades e importancia biológica. Nomenclatura y clasificación (Dra. Webster) Martes 13 10-12 Monosacáridos: estructura, propiedades físicas y químicas. (Dra. Carrasco) 11-12 Disacáridos: estructura. Propiedades químicas (Dra.a Webster) Martes 20 10-11 Glucólisis: fases, balance energético y regulación. (Dra. Carrasco). 11-12 Gluconeogénesis. Glucogénesis. (Dra. Webster) Miércoles 14 10-11 Polisacáridos: clasificación y funciones. Almidón, glucógeno, celulosa, ácido hialurónico, condroitín sulfato, heparina. (Dra. Carrasco ) 11-12 Metasbolismo de los carbohidratos: digestión y absorción. (Dra. Webster) Miércoles 21 10-11 Glucogenólisis. (Dra. Carrasco) 11-12 Vía colateral de oxidación de la glucosa: ciclo de las pentosas. ( Dra. Webster) Viernes 16 9-11 Determinación cuantitativa de proteínas por espectrofotometría UVvis. Grupos 2 y 3 (Dra. Carrasco- Dra. Webster) Viernes 17 10-12 Determinación cuantitativa de proteínas por espectrofotometría UVvis. Grupo 1 (Dra. Carrasco-) Viernes 23 9-11 Especificidad enzimática. Grupos 1 y 2 (Dra. Carrasco- Dra. Webster) Sábado 24 10-12 Especificidad enzimática. Grupo 3 (Dra. Webster) Lunes 26 10-11 Oxidación del piruvato a Acetil cenzima A. Ciclo de Krebs: reacciones y energética. (Dra. Carrasco) 11-12 Repaso del metabolismo de carbohidratos. (Dra. Webster) Martes 27 10-11 Trastornos del metabolismo glucosídico. (Dr Cordero) 11-12 Prueba sobre el metabolismo de carbohidratos .(Dra. Webster) Miércoles 28 10-11 Cadena transportadora de electrones. Fosforilación oxidativa. (Dra. Carrasco) 11-12 Lípidos: generalidades, importancia biológica, clasificación. Acidos grasos. Lípidos simples: acilgliceroles y ceras. (Dra. Webster) Viernes 30 9-11 Efecto la temperatura sobre la actividad enzimática. Grupos 1 y 3 (Dra. Carrasco- Dra. Webster) Sábado 1 Feriado. Miércoles 5 10-11 Biomembranas: composición molecular. (Dra. Carrasco) 11-12 Prueba sobre lípidos. (Dra. Webster) Viernes 7 9-11 Efecto del pH sobre la actividad enzimática. Grupos 1 y 3 (Dra. Carrasco- Dra. Webster) Sábado 8 10-12 Efecto del pH y la temperatura sobre la actividad enzimática. Grupo 2 (Dra. Carrasco) MES: MAYO Lunes 3 10-11 Lípidos complejos: fosfoglicéridos, esfingolípidos, lipoproteínas, glucolipidos. (Dra. Carrasco. 11-12 Esteroides: esteroles, ácidos y sales biliares. (Dra. Webster) Martes 4 10-12 Hormonas: generalidades y tipos de hormonas (Dr. Cordero) Lunes 10 10-11 Metabolismo de los lípidos: digestión y absorción de las grasas. 11-12 Degradación oxidativa de los ácidos grasos: beta oxidación. Balance energético. Cuerpos cetónicos. (Dra. Webster) Lunes 17 10-11 Meatabolismo del colesterol (Dra. Carrasco) 11-12 Lipoproteínas en el metabolismo. (Dr. Cordero) Lunes 24 Feriado Martes 11 10-11 Biosíntesis de ácidos grasos. Metabolismo de los triacilglicéridos. (Dra. Carrasco) 11-12 Metabolismo de lípidos complejos. (Dra. Webster) Miércoles 12 Viernes 14 Sábado 15 Fiestas del estudiante Fiestas del estudiante Fiestas del estudiante Martes 18 10-11 Prueba sobre el metabolismo de lípidos (Dra. Carrasco) 11-12 Acidos nucleicos: generalidades, estructura química e importancia biológica. (Dra. Webster) Martes 25 10-12 Disertación de trabajos:ADN: estructura y función. Replicación del ADN. (Dra. Carrasco- Miércoles 19 10-11 Estructura, función y clases de ARN. (Dra. Carrasco). 11-12 Lectura y análisis de un documento sobre la importancia del ADN (Dra. Webster) Viernes 21 9-11 Determinación de hemoglobina Grupos: 2 y 3 (Dra. Carrasco-Dra. Webster) Sábado 22 10-12 Determinación de hemoglobina Grupo 1 ( Dra. Webster) Miércoles 26 10-12 Metabolismo de los nucleótidos: metabolismo de los ribonucleótidos que contienen bases púricas: Viernes 28 9-11 Determinación de glucosa en la sangre. Grupos: 1 y 2 (Dra. Carrasco- Dra. Webster) Sábado 29 10-12 Determinación de glucosa en la sangre. Grupo · (Dra. Carrasco) Dra. Webster) biosíntesis. Martes 1 10-11 Síntesis de los desoxirribonucleótidos. (Dra. Carrasco) 11-12 Trastornos del metabolismo de los nucléotidos. (Dr. Cordero) Miércoles 2 10-11 Prueba sobre el metabolismo de los nucleótidos (Dra. Carrasco) 11-12 Vitaminas y coenzimas: vitaminas liposolubles. (Dra. Webster) Lunes 31 10-11 Catabolismo de las purinas. (Dra. Carrasco) 11-12 Biosíntesis de ribonucleótidos con bases pirimidínicas. Degradación de las pirimidinas. (Dra. Webster) MES: JUNIO Viernes 4 9-11 Determinación de lípidos en la sangre. Grupos : 2 y 3 (Dra. Carrasco-Dra. Webster) Sábado 5 10-12 Determinación de lípidos en la sangre. Grupo : 1 (Dra. Webster) Lunes 7 10-11 Vitaminas hidrosolubles: complejo B. (Dra. Carrasco) 11-12 Vitamina C. (Dra. Webster) Lunes 14 10-12 Práctica de observación. Laboratorio biomolecular. Grupo 1 (Dra. CarrascoDra. Webster) Martes 8 10-12 Presentación de material audiovisual. Miércoles 9 10-12 Repaso y recuperación. Viernes 11 9-11 Determinación de colesterol. Grupos: 1 y 3 (Dra. Carrasco- Dra. Webster) Sábado 12 Determinación de colesterol. Grupos: 2 (Dra. Webster) Martes 15 10-12 Práctica de observación. Laboratorio biomolecular. Grupo 2 (Dra. CarrascoDra. Webster) Miércoles 16 10-12 Práctica de observación. Laboratorio biomolecular. Grupo 3 (Dra. CarrascoDra. Webster) Viernes 18 9-11 Extracción del DNA. Grupos: 1 y 2 (Dra. Carrasco-Dra. Webster) Sábado 19 10-12 Extracción del DNA. Grupo 3 (Dra. Carrasco)