Universidad de Antioquia - Ciencias Farmacéuticas y Alimentarias

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE QUÍMICA FARMACÉUTICA
DEPARTAMENTO DE FARMACIA
PROGRAMA DE ASIGNATURA
Nombre
Código
Horas teóricas/semana
Horas teóricas /semestre
Créditos
Campo de formación
Habilitable S/N
Validable: S/N
Clasificable
Requisito
Correquisitos
Programa académico al que se ofrece
BIOQUÍMICA
QFF-117
04
64
04
Básico
S
S
N
QSQ-212 Química Orgánica
QSQ-213 Laboratorio.de Química Orgánica
QFR-238 Morfofisiología
QFR-239 Laboratorio de Morfofisiología
Química Farmacéutica y Tecnología en Regencia de Farmacia
PROPÓSITO: Ofrecer las conocimientos básicos adecuados para acceder a conocimientos más elaborados en
ciencias biológicas, necesarios para ejercer idóneamente la profesión de Químico Farmacéutico sus
interacciones.
JUSTIFICACIÓN: El conocimiento básico y específico de los principales procesos en los sistemas biológicos,
es esencial para comprender su interacción con sigo mismo y su entorno.
OBJETIVOS GENERALES:
Al cursar y aprobar esta asignatura, el estudiante estará en capacidad de:
1. Reconocer y describir las interacciones y modificaciones que los compuestos químicos directamente
relacionados con la célula animal sufren dentro o fuera de élla, así como los mecanismos de regulación
que las gobiernan, haciendo énfasis en aquellos procesos que tienen carácter de mayor universalidad.
2. Establecer relación entre los tópicos estudiados, y otras disciplinas biológicas.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Se presentan por unidad temática
UNIDAD 1: ENZIMOLOGÍA CLÍNICA
Al finalizar esta unidad, el estudiante estará capacitado para:
1.
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10.
11.
Enumerar las clases (E.C.) de enzimas
Reconocer los tipos de reacción para cada una de las clases.
Mencionar y analizar la función de una enzima .
Mencionar y analizar modelos respecto al sitio activo de las enzimas..
Mencionar y describir los diferentes tipos de catálisis que se oresentan en la reacción enzimática.
Mencionar y analizar la calidad estructural de una enzima
Escribir y analizar el modelo de Michaelis-Menten y sus parámetros.
Idem para el de los dobles recíprocos,
Dibujar, ejemplificar y analizar el comportamiento cinético de inhibidores reversibles e ireversibles
Describir el concepto de actividad enzimática y relacionarlo con la enzimología clínica
Citar algunas enzimas importantes en el diagnóstico de enfermedades y en el monitoreo de
tratamientos terapéuticos
12. Mencionar y analizar las precauciones que deben tenerse en cuenta durante la dispensación
farmacéutica de enzimas.
2
13. Describir algunas aplicaciones clínicas.
14. Resolver ejercicios acerca de cinética enzimática.
UNIDAD 2: VITAMINAS Y COENZIMAS
Al finalizar esta unidad, el estudiante estará capacitado para:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Reconocer la estructura química, de formas activas e inactivas de las vitaminas.
Describir nomenclatura y las propiedades de fotolabilidad, solubilidad, activación y movilización
biológica de las vitaminas.
Describir la función biológica de las vitaminas y mencionar las reacciones y procesos biológicos en
los cuales están comprometidas
Listar las vitaminas fotosensibles
Citar algunos alimentos caracterizados por su riqueza en vitaminas o minerales
Describir desde el punto de vista bioquímico, la importancia nutricional de vitaminas y minerales
Describir algunas aplicaciones clínicas.
UNIDAD 3: LA ENERGÍA EN LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS
Al finalizar esta unidad, el estudiante estará capacitado para:
1.
2.
3.
4.
5.
Describir procesos endergónicos, exergónicos y su importancia biológica.
Citar y describir mecanismos biológicos para la producción de ATP.
Describir la fosforilación oxidativa – teoría quimiosmótica.
Escribir la estructura química del ATP, decribir su importancia y función termodinámicas
Dibujar la mitocondria, indicando el nombre de cada uno de sus compartimientos y las características
de permeabilidad de sus membranas
6. Respecto a la cadena transportadora de electrones: indicar su localización, organización, función y
constituyentes.
7. Describir la acción e importancia de citocromos intra y extramitocondriales.
8. Relacionar el ATP con el trabajo biológico.
9. Describir la acción e importancia biológica de oxidasas, mono y dioxigenasas, peroxidasas y
catalasas
10. Describir la activación biológica del oxígeno y su importancia.
11. Enumerar especies reactivas derivadas del oxígeno, y relacionarlas con procesos biológicos.
UNIDAD 4: VÍAS METABÓLICAS Y SU REGULACIÓN
Al finalizar esta unidad, el estudiante estará capacitado para:
1.
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5.
6.
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8.
9.
Describir las características cinéticas y termodinámicas de una vía metabólica y su relación con la
modulación de su velocidad.
Describir las características y función de las enzimas alostéricas
Definir la modificación covalente por fosforilación, describir su importancia y citar no menos de
cuatro ejemplos indicado las formas activas e inactivas de las enzimas.
Describir la función, biosíntesis y tipos de receptores.
Describir algunos mecanismos de transducción de señal.
Mencionar y analizar los modelos propuestos para explicar el mecanismo de acción de las hormonas,
indicando cada uno de sus constituyentes
Mencionar los principales segundos mensajeros.
Escribir la estructura química del cAMP.
Mencionar la acción, distribución y compartimentalización de: receptores hormonales, adenilato
ciclasa, proteínas G, fosfodiesterasa, cAMP y proteín cinasas.
UNIDAD 5: METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS
Al finalizar esta unidad, el estudiante estará capacitado para:
3
1.
2.
3.
4.
5.
Describir las siguientes vías metabólicas, mencionando los principales intermediarios metabólicos,
enzimas marcapaso, coenzimas, función, tejido y compartimiento celular donde se llevan a cabo:
Glicolisis, glicogénesis, glicogenolisis, ciclo de los ácidos tricarboxílicos, gluconeogénesis, ciclo de
Cori, derivación de la hexosa monofosfato, y biosíntesis del glucuronato
Describir las interrelaciones de las vías anteriormente mencionadas
Citar, reconocer la estructura y función de glicoproteìnas, proteoglicanos, glicosaminoglicanos de la
matriz extracelular.
Relacionar esta unidad con las anteriores
Describir algunas aplicaciones clínicas.
UNIDAD 6: METABOLISMO DE LÍPIDOS
Al finalizar esta unidad, el estudiante estará capacitado para:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
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10.
11.
12.
13.
Dibujar la organización estructural de una lipoproteína
Describir el proceso de reesterificación de àcidos gasos libres en la célula epitelial del intestino
Referido a quilomicrones, VLDL, LDL, IDL ,HDL: citar la composición química y con base en éllo,
hacer un dibujo para de cada una de éllas; citar la relación entre éllas respecto a tamaño, densidad,
riqueza en proteínas y triglicéridos, describir la biosíntesis y la función de cada una de éllas en lo
relacionado con la movilización de lípidos
Describir la acción de la lipoproteín lipasa, la LCAT, la ACAT indicando dónde se localizan, su
regulación y su importancia biológica
Describir y establecer contraste para la movilización de lípidos, tanto en condiciones isocalóricas
como de stress nutricional.
Mediante un esquema representar y analizar el control hormonal sobre la lipasa en adipocito
Mediante un esquema representar la lipolisis en adipocito, indicando la acción de insulina y
noradrenalina
Describir la -oxidación de ácidos grasos saturados e insaturados, indicando la acción de la carnitina,
compartimentalización y función
Relacionar la -oxidación y el ciclo de los ácidos tricarboxílicos
Describir el proceso de cetosis indicando sus causas, biosíntesis y utilización de cuerpos cetónicos,
función y vías que afecta
Describir la biosíntesis de ácidos grasos saturados e insaturados W3, W6, W9.
Describir la biosíntesis, movilización, utilización y eliminación del colesterol.
Referido a eicosanoides, bosquejar su biosíntesis, mencionar sus clases, reconocer su estructura
química, y describir su función biológica.
UNIDAD 7: METABOLISMO DE -AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS.
Al finalizar esta unidad, el estudiante estará capacitado para:
1.
2.
3.
4.
5.
Describir el proceso de proteólisis intracelular, y su importancia biológica.
Describir la importancia del ciclo del  -glutamilo.
Escribir y analizar las reacciones de transaminación y desaminación oxidativa del glutamato.
Describir y analizar la biosíntesis de la glutamina y su hidrólisis.
Escribir las enzimas, coenzimas, compartimentalización, e intermediarios metabólicos del ciclo de la
ornitina.
6. Describir la importancia y función del ciclo de la ornitina, y relacionarlo con el ciclo de los ácidos
tricarboxílicos.
7. Analizar y deducir el destino del nitrógeno de los  - aminoácidos a través del flujo metabólico
8. Citar los aminoácidos glucogénicos y/o cetogénicos. Explicar por qué lo son.
9. Describir la biosíntesis y catabolismo del grupo HEMO, destacar su importancia
10. Relacionar esta unidad con las anteriores y resolver ejercicios.
4
UNIDAD 8: METABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS
Al finalizar esta unidad, el estudiante estará capacitado para:
1.
2.
3.
4.
5.
Mencionar los principales nucleótidos púricos y pirimidínicos
Mencionar el precursor inmediato de cada uno de los átomos tanto de nucleótidos púricos como
pirimidínicos indicando la forma de numeración
Describir la biosíntesis de deoxirribonucleótidos a partir de las formas difosfato de ribonucleótidos
Indicar la forma de excreción de los nucleótidos púricos y destacar su importancia biomédica
Describir algunas aplicaciones clínicas.
UNIDAD 9: BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS Y PROTEÍNAS
Al finalizar esta unidad, el estudiante estará capacitado para:
1.
Dibujar la estructura de un segmento de dsDNA, rRNA y t-RNA e indicar características en cuanto a
su estructura
2. Representar correctamente secuencias de ácidos nucleicos mediante los modelos de letras y/o barras
3. Describir y representar mediante esquemas la replicación del DNA (E. coli)
4. Describir y representar mediante esquemas la trancripción del DNA y su regulación (E. coli).
5. Mencionar las principales características de composición y función de DNApol y RNApol (E. coli).
6. Describir el procesamiento post-transcripción del RNA
7. Representar el mRNA maduro eucariote.y procariote.
8. Referido al código genético, describir su importancia y propiedades
9. Escribir y analizar la importanciala reacción de “activación” de un aminoácido, para la biosíntesis
proteica
10. Reconocer la complejidad estructural y la función del ribosoma eucariote.y procariote.
11. Describir las etapas de iniciación, elongación y terminación de la biosíntesis proteica, mencionando
componentes y antibióticos inhibidores de cada una de éllas.
12. Mencionar y representar los principales procesos de modificación post-traduccional de proteínas
Contenido resumido
Horas
1. Enzimas
2. Vitaminas y coenzimas
3. La energía en los sistemas biológicos
4. Vías metabólicas y su regulación
5. Metabolismo de carbohidratos
6. Metabolismo de lípidos
7. Metabolismo de aminoácidos y proteínas
8. Metabolismo de nucleótidos
9. Biosíntesis de ácidos nucleicos y proteínas
7
7
6
6
9
9
4
4
8
Contenido detallado de cada unidad
1. Enzimas
Generalidades, clasificación (E.C.), cofactores, isoenzimas, metalenzimas, mecanismo de reacciones
enzimáticas, cinética enzimática (reacciones uni-uni), inhibición reversible e irreversible, actividad enzimática
y efecto de temperatura, pH, fuerza iónica sobre élla, ejercicios.
5
2. Vitaminas y coenzimas.
Estructura, forma coencímica, función y mecanismo de acción de : ácido nicotínico, riboflavina, piridoxales,
biotina, ácido fólico, tiamina, ácido lipoico, ácido pantoténico, cianocobalamina, S-adenosín metionina,
fosfoadenosín fosfosulfato, nucleósidos trifosfato. Estructura, metabolismo y función de vitaminas C, A, D, E,
K. Ejercicios..
3.
La energía en los sistemas biológicos.
Procesos endergónicos y exergónicos, fuentes y transducción de energía, cadena transportadora de electrones,
producción y utilización de ATP, trabajo biológico, Cit P450.,especies reactivas derivadas del
oxìgeno.Ejercicios.
4.
Vías metabólicas y su regulación
Propiedades cinéticas y termodinámicas de las vías metabólicas, enzimas y efectores alostéricos, modificación
de la actividad enzimática y la cantidad de enzima, receptores, mecanismo de acción de hormonas, segundos
mensajeros, recambio y ensamblaje de membranas, péptido señal.
5.
Metabolismo de carbohidratos
Glicólisis, glicogénesis, glicogenolisis, ciclo de los ácidos tricarboxílicos, ciclo del glioxilato, ciclo de Cori,
gluconeogénesis, derivación de la hexosa moofosfato, biosíntesis del glucuronato, glicoproteìnas , matriz
extracelular,Ejercicios.
6, Metabolismo de lípidos.
Movilización de lípidos, lipoproteínas, -oxidación de ácidos grasos, cuerpos cetónicos, biosíntesis de ácidos
grasos, metabolismo del colesterol; eicosanoides. Aplicaciones clínicas.
7.
Metabolismo de aminoácidos y proteínas
Proteòlisis intracelular, desaminación, descarboxilación y transaminación de aminoácidos, S-adenosín
metionina, fosfo-adenodín fosfo sulfato, ciclo de la ornitina, aminoácidos cetogénicos y glucogénicos,
metabolismo del grupo Hemo, pigmentos biliares.
8.
Metabolismo de nucleótidos.
Nucleótidos púricos y pirimidínicos, sus precursores metabólicos, catabolismo de nucleótidos purínicos,
biosíntesis de deoxirribonucleótidos, Aplicaciones clínicas.
9.
Biosíntesis de ácidos nucleicos y proteínas.
Replicación y transcripción genéticas, modificaciòn post-transcripcional del RNA, código genético, biosíntesis
proteica, aplicaciones clínicas..
Metodología : Lectura y análisis de documentos seleccionados, exposición magistral, soluciòn a carpetas
(modelo de competencias).
Evaluacion: En la modalidad de competencias, se evaluarà la carpeta correspondiente a cada unidad, y su
seguimiento.
Bibliografía Básica
1. Bioquimica de Harper
Murray R.K.,Mayes P.A.,Granner D.K., Rodwell V.W.
Ed. El Manual Moderno, Ed 15°,México(2001).
6
2 Campbell M.K., Farell S.O.
Bioquímica
International Thomson Editores, México, 4° Ed.(2004).
3. Voet D., Voet J.G.
Ed John Wiley & Sons, 1990
4. Bioquímica
Stryer L.
Ed. Reverté S.A., 1988
E. Herrera
Bioquímica.
2° Ed. Interamericana- McGraw Hill, 2V, 1991.
CIBERGRAFÌA
http://www.freemedicaljournals.com/
http://bo.expasy.org/alinks.html
Documento elaborado por:
Rafael A. Salamanca F.
Profesor