Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Facultad de Ciencias Naturales Programa de la asignatura: QUIMICA BIOLOGICA Departamento: BIOQUIMICA Sede: Comodoro Rivadavia Código: Profesor Responsable: Prof. Titular Ad Honorem Dr. Eduardo Sánchez Prof. Adjunto Bioq. Cecilia Crovetto Régimen del Cursado: Cuatrimestral Carga Horaria: Total Sem. Teóricos 150 Total Teóricos 6 90 Sem. Prácticos 3 Total Prácticos 45 Sem Teórico/Práct. 1 Total Teórico/Práct. 15 Clases Teóricas/Teórico – Prácticas Teóricas Lunes de 12 a 15 h. Miércoles de 10 a 13 h. Clases Prácticas Laboratorio: Lunes 9 a 12 h Comisión A Viernes 13,30 a 16,30 Comisión B Seminario: Miercoles de 9 a 10 h Asignaturas Correlativas Código Nombre Química Orgánica Paras la/s carrera/s Prof.CsNat.EGB, Licenciado en Protección y Saneamiento Ambiental(LIPSA),Lic.Cs.Biológicas Pof.Cs.Biológicas, Técnico Universitario en Protección y Saneamiento Ambiental(TUPA), Técnico Biólogo Universitario(TBU) I. Objetivos de la Asignatura: Descripción: La asignatura Química Biológica es una materia de prestación de servicios del Departamento Bioquímica. Esta asignatura tiene como objetivo lograr adquirir conocimiento sobre la estructura y composición química de los organismos biológicos y la obtención y utilización de la energía celular. En particular se desea capacitar al estudiante de Licenciatura en Ciencias Biológicas, Profesorado en Ciencias Biológicas, Profesorado en Ciencias Naturales, Licenciatura en Protección y Saneamiento Ambiental, Técnico Universitario en Protección Ambiental y Técnico Biólogo Universitario en los métodos de investigación y estudio que le permitan obtener el conocimiento de las propiedades estructurales de las macromoléculas imprescindibles para que pueda interpretar la biodisponibilidad celular de las drogas químicas; su toxicidad química y su interrelación con los metabolismos y el tratamiento químico y bioquímico de contaminantes, biorremediación, etc – así como los factores que determinan la actividad de las biomoléculas en solución y sus funciones de reconocimiento y unión, transporte y catálisis. Se estudian métodos fundamentales de separación y caracterización de macromoléculas. Se plantea el estudio de las secuencias fundamentales de los ciclos biológicos, así como sus interrelaciones y sus regulaciones, a fin de conocer e interpretar la acción de los medicamentos sobre las vías metabólicas. Además se desea introducir al alumno en la metodología del trabajo de Investigación Científica y promover en él una actitud crítica y creativa. II. Contenidos Mínimos: Año de vigencia Nro. de orden: 1 Página 1 Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Facultad de Ciencias Naturales Programa de la asignatura: QUIMICA BIOLOGICA Departamento: BIOQUIMICA Sede: Comodoro Rivadavia Código: Bioenergética Hidratos de carbono Acidos grasos. Lípidos Proteínas Enzimas y vitaminas Acidos Nucleicos Ciclo de Krebs Cadena respiratoria Fotosíntesis Síntesis Proteica Hormonas Integración metabólica hormonal Para las carreras de LIPSA y TUPA además: Metabolismo de Hidratos de carbono II.2. Programa analítico Unidad 1 BIOMOLECULAS Y ORGANIZACIÓN CELULAR Biomoléculas: propiedades. Células procariotas y eucariotas .Organización molecular y estructural de la célula. La utilización de la energía por las células: Clasificación de los organismos según su fuente energética. Anabolismo. Catabolismo. El agua: propiedades químicas y físicas. El agua como disolvente. Concepto de pH. Soluciones reguladoras: su importancia en fluidos biológicos. Unidad 2 GLUCIDOS (HIDRATOS DE CARBONO) Concepto y clasificación. Monosacáridos: clasificación. Isomerías. Formas cíclicas: anómeros. Disacáridos. Polisacáridos: homopolisacáridos: almidón, glucógeno, celulosa, quitina. Heteropolisacáridos: mucopolisacáridos, proteoglicanos, cubiertas celulares. Métodos de investigación en glúcidos. Unidad 3 LIPIDOS Lípidos simples: Ácidos grasos. Glicéridos. Ceras. Lípidos complejos: fosfoglicéridos, Esfingolípidos, Glicolípidos. Lípidos insaponificables: Vitamina D. Esteroles y derivados: colesterol, acidos biliares, hormonas esteroideas. Derivados del isopreno: terpenos, carotenos y vitamina A. Membrana biológica. Transporte a través de membrana. Métodos de investigación en lípidos. Unidad 4 PROTEINAS Aminoácidos: clasificación y propiedades generales. Reacciones químicas características. Determinación de la composición de AA., Identificación de restos N-terminal y C-terminal. Desnaturalización. Concepto de investigación en proteínas: Métodos de separación, purificación e identificación. Clasificación de las proteínas: por su composición, por sus propiedades físicas y solubilidad, por su conformación, por sus grupos prostéticos, por su función biológica. Niveles de organización estructural de la molécula proteica: estructura primaria y secundaria. Relación estructura/función de las proteínas. Configuración y conformación. Estructura terciaria. Proteínas fibrilares y globulares. Estructura cuaternaria de las proteínas oligoméricas. Inmunoglobulinas: estructura. Hemoglobina: estructura. Concepto proteínas alostéricas. Unidad 5 ENZIMAS Y CINETICA ENZIMATICA Enzimas: Nomenclatura y propiedades. Clasificación funcional. Especificidad y poder catalítico. Mecanismo de catálisis enzimática. Cinética e inhibición enzimática: ecuación de Michaelis-Menten. Isoenzimas. Cofactores enzimáticos. Enzimas alostéricas. Año de vigencia Nro. de orden: 1 Página 2 Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Facultad de Ciencias Naturales Programa de la asignatura: QUIMICA BIOLOGICA Departamento: BIOQUIMICA Sede: Comodoro Rivadavia Código: Unidad 6 VITAMINAS Y COENZIMAS Vitaminas. Clasificación de vitaminas. Hidrosolubles. Liposolubles. Coenzimas. Unidad 7 ACIDOS NUCLEICOS Componentes de los ácidos nucleicos: Bases nitrogenadas. Nucleósidos. Nucleótidos. Acidos nucleicos: ADN y ARN. Estructura y función. Flujo de la información genética: Replicación, Transcripción y Traducción. Código genético. Unidad 8 BIOENERGETICA Reacciones catabólicas y anabólicas. Mecanismos biológicos de obtención de energía. Energía libre. Generación y Utilización del ATP. Reacciones de oxidación-reducción biológicas. Transportadores electrónicos. Coenzimas FAD, NAD. Cadena de transporte de electrones. Fosforilación Oxidativa. Unidad 9 METABOLISMO DE GLUCIDOS Glucólisis. Camino del piruvato en condiciones aeróbicas y anaeróbicas. Ciclo de Krebs. Reacciones anapleróticas. Gluconeogénesis. Glucogenogénesis. Glucogenólisis. Vía de las pentosas fosfato. Unidad 10 FOTOSINTESIS Sistemas autotróficos. Pigmentos asociados a la fotosíntesis. Fotosistema I y II. Síntesis de ATP. Complejo de la ATPasa, estructura y función. Ciclo de Calvin. Unidad 11 METABOLISMO DE LIPIDOS Digestión, movilización y transporte de los lípidos. Oxidación de los ácidos grasos. Rendimiento energético. Formación de cuerpos cetónicos. Biosíntesis de ácidos grasos. Activación de los ácidos grasos. Biosíntesis de triacilglicéridos, fosfolípidos, esfingolípidos y glicolípidos. Síntesis de colesterol y metabolitos relacionados. Unidad 12 METABOLISMO DE PROTEINAS Digestión de proteínas. Degradación de los aminoácidos. Excreción del nitrógeno proteico. Ciclo de la urea. Biosíntesis de aminoácidos. Biosíntesis de proteínas: activación de aminoácidos, iniciación, elongación, terminación. Código genético. Unidad 13 INTEGRACION Y REGULACION HORMONAL DEL METABOLISMO HUMANO Clasificación funcional de las hormonas. Mecanismo de acción. Receptores. Segundos mensajeros. Principales vías metabólicas y centros de control. Reguladores hormonales del metabolismo energético. Año de vigencia Nro. de orden: 1 Página 3 Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Facultad de Ciencias Naturales Programa de la asignatura: QUIMICA BIOLOGICA Departamento: BIOQUIMICA Sede: Comodoro Rivadavia Semana Código: Descripción 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Teoría Unidad 1 Teoría Unidad 2. Seminario sobre Bioseguridad, Centrifugación, Espectrofotometria Teoría Unidad 3 Seminario y TP Glúcidos Teoría Unidad 4. Seminario y TP Lípidos Teoría Unidad 4. Seminario y TP Proteínas generalidades Teoría Unidad 5. Seminario y TP Proteínas: electroforesis Teoría Unidad 6. Seminario y TP Enzimas Teoría Unidad 7. Seminario y TP Acidos nucleicos Teoría Unidad 8. 1er Exámen parcial Teoría Unidad 9. Seminario y TP Cromatografía Planar en papel Teoría Unidad 10.Recuperatorio 1er parcial. Teoría Unidad 11.Seminario y TP Cromatografía Planar en TLC Teoría Unidad 12.Seminario Metodos en la Investigación Científica Teoría Unidad 13.Seminario Metabolismo 2do Examen parcial Recuperatorio 16 Rec Recuperatorio Final IV. Bibliografía Libros: - Fundamentos de Bioquímica Estructural: Teijón Rivera, JM. Garrido, A. (2005) Ed. Alfaomega Fundamentos de Bioquímica Metabólica: Garrido, A. Teijón Rivera, JM (2005) Ed. Alfaomega -.Bioquímica: - Campbell, Mary K y Farrell, Shawn O. (4ta Edición-2004) Ed. Thompson. - Principios de Bioquímica: Lehninger, A., Nelson D. y Cox M. 3ra Edición. (2000). Worth Publishers. - Bioquímica: Devlin T. M. 3ra Edición. (1999). Editorial Reverté S.A. - Química Biológica, Blanto, A., (7ª Edición 2000). Editorial El Ateneo - Biología Celular y Molecular: Lodish, Berk, Matsudaira, Kaiser, Krieger, Scott, Zipursky y Darnell . 5ta Edición. (2006). Editorial Medica Panamericana. - Introducción a la Biología Celular: Alberts, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts and Walter. 2º Edición (2006) Editorial Médica Panamericana.. - Biología Celular y Molecular: Lodish H., Berk A., Zipursky S., Matsudaira P., Baltimore D. Y Darnell J. 4ta Edición. (2002). Editorial Medica Panamericana. - Biosíntesis: Smith, C. y Wood, E. 1ra Edición. (1998) Addison Wesley Iberoamericana S.A. - Biochemistry and Molecular Biology: Elliott W.y Elliott D.C. (1997) Oxford University Press Inc.. - Bioquímica: Montogery,R., Conwat,T., Spector,A. y Chappell,D.6ta Edición. (1996). H. Brace. - Bioquímica: Stryer, L. 4ta Edición. (1995). Editorial Reverté. - Genes V: Lewin. 5ta Edición, (1994). Oxford University Press. - La célula: Alberts, B., Bray, D., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K.y Watson, J. - 3ra Edición.- (1994).- . Ediciones Omega. - Bioquímica: Lehninger, A. 2da Edición. (1991). Ediciones Omega. - Bioquímica: Voet, D. y Voet, J. 1ra Edición. (1990). Ediciones Omega. - Fotobioquímica: De la Rosa, M., Hervás, M., Serrano, A. y Losada, M. - 1ra Edición. (1990). Ed. Síntesis. - Bioquímica Dinámica: Borel, J., Randoux, A., Maquert, F., Le Peuch, C., Valeyre, J. 1ra Edición. (1987). Editorial Panamericana - Bioquímica de Harper: 10ma Edición, (1986). Editorial El Manual Moderno. - Bioquímica General: Torres, H., Carminatti, H., Cardini, C. 1ra Edición. (1983). El Ateneo Editorial. - Bioquímica: Bhagavan. 2da Edición. (1983). Editorial Interamericana. Año de vigencia Nro. de orden: 1 Página 4 Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Facultad de Ciencias Naturales Programa de la asignatura: QUIMICA BIOLOGICA Departamento: BIOQUIMICA Sede: Comodoro Rivadavia Código: Revistas de actualización: - Science.- FASEB Journal.- Trends in Biochemical Science. - Scientific American (Investigación y Ciencia). – La Recherche (Mundo Científico).- Ciencia Hoy. Bibliografía electrónica: www.biblioteca.secyt.gov.ar V. Metodologías de Enseñanza En las clases teóricas se utiliza la clase oral. Se utiliza el pizarrón y tiza y el apoyo de material audiovisual para la explicación de los temas como transparencias y proyección mediante el cañón. En los Trabajos Prácticos, se explica la base teórica de los mismos en el seminario, en donde además se detallan las normas de bioseguridad que hay que conocer y aplicar al realizar la actividad. VI.1: Condiciones para la aprobación del cursado de la asignatura: La cursada de la asignatura se aprueba con: -la asistencia al 85 % de los Trabajos Prácticos y con la aprobación del 75% de los mismos; la aprobación de cada Trabajo Práctico se obtendrá con la aprobación de un cuestionario del mismo y su respectivo informe. -aprobar los exámenes parciales o sus respectivos recuperatorios. En caso de no lograrlo, podrá rendir un recuperatorio final que abarque los contenidos del o de los parciales desaprobados siempre y cuando haya aprobado por lo menos un parcial o su recuperatorio. La asignatura tiene previstos tres exámenes parciales. VI.2. Condiciones para la aprobación de la asignatura: -Sistema de Promoción por Exámenes Parciales: aprobar con 7 (siete), según las condiciones reglamentarias de la Fac. de Cs. Naturales. -Sistema normal de exámenes finales para alumnos regulares: con modalidad oral y/o escrita, aprobado con 4 (cuatro), según las especificaciones reglamentarias de la Fac. de Cs. Naturales. -Sistema normal de exámenes finales para alumnos libres: con modalidad oral y escrita, aprobando primero la parte práctica y luego la teórica con 4 (cuatro), según las especificaciones reglamentarias de la Fac. de Cs. Naturales. Vigencia de este programa Año Firma Profesor Responsable 2009 Año de vigencia Nro. de orden: 1 Página 5 Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Facultad de Ciencias Naturales Programa de la asignatura: QUIMICA BIOLOGICA Departamento: BIOQUIMICA Sede: Comodoro Rivadavia Decano Fecha Año de vigencia Sec. Académico Fecha Nro. de orden: 1 Código: Jefe de Departamento Fecha Página 6