Titulación: Asignatura: Código: Año: Periodo: Carácter: Nº de Créditos: Departamento: Área de Conocimiento(*): Curso: LICENCIATURA DE FARMACIA BIOQUÍMICA 30644 2º Anual Troncal 9 (6 Teóricos, 3 Prácticos) Bioquímica y Biología Molecular Bioquímica y Biología Molecular 2010-2011 OBJETIVOS DOCENTES Proporcionar una formación adecuada en los aspectos básicos de la Bioquímica. Conocer la estructura y función de las biomoléculas que componen los seres vivos, así como la enzimología y los aspectos bioenergéticos fundamentales. Adquirir una visión clara de las vías metabólicas centrales, su regulación y la interrelación existente entre ellas. Enseñar a utilizar las herramientas disponibles para el aprendizaje de la Bioquímica. PROGRAMA DE TEORÍA INTRODUCCION Tema 1: Concepto, desarrollo histórico y objetivos de la Bioquímica. Caracteres y componentes de la materia viva. Estructura y organización celular. Propiedades generales y funcionales de las biomoléculas. El agua como disolvente biológico. (1 hora). PROTEINAS: ESTRUCTURA, FUNCION Y ANÁLISIS Tema 2: Proteínas. Concepto y función. Clasificación. (1 hora). Tema 3: Aminoácidos: estructura y propiedades iónicas. Reacciones químicas y métodos de análisis de aminoácidos. Estructura primaria de las proteínas. Enlace peptídico. Estudio de la secuencia peptídica. (3 horas). Tema 4: Conformación proteica. Estructura secundaria: hélice y lámina . Proteínas fibrosas. Colágeno: estructura y función. Elastina. Estructura terciaria Proteínas globulares: Mioglobina y grupo hemo. Desnaturalización y renaturalización de proteínas. Modelos estructurales terciarios. (4 horas). Tema 5: Estructura cuaternaria. Estructura y función de la hemoglobina. Unión de ligandos y efecto cooperativo. Significado fisiológico. Complejos supramoleculares. (2 horas). Tema 6: Cuantificación de proteínas. Aplicación de las propiedades iónicas y de solubilidad a la separación y purificación de proteínas. Otros procedimientos para el estudio de las proteínas. (1 hora). ENZIMAS Y COENZIMAS Tema 7: Enzimas: Aspectos generales, nomenclatura y clasificación. Bases de la acción enzimática. Centro activo. Poder catalítico y especificidad enzimática. Mecanismos de catálisis. (1,5 horas). Tema 8: Cinética enzimática. Unidades de actividad. Efecto de la concentración de sustrato: Ecuación de Michaelis-Menten. Cálculo gráfico y significado de Km y Vmáx. Constante catalítica: Actividad molecular. (1,5 horas). Tema 9: Influencia de la concentración de enzima, temperatura y pH sobre la velocidad de la reacción enzimática. Inhibición enzimática reversible: Tipos y métodos de representación. Inhibición irreversible. (1,5 horas). Tema 10: Regulación de la actividad enzimática. Unión no covalente de ligandos: Enzimas alostéricas. Modelos concertado y secuencial. Regulación por modificación covalente de enzimas. Isoenzimas y complejos multienzimáticos. (1,5 horas). 1 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LÍPIDOS Tema 11: Aspectos generales y clasificación de lípidos según la función. Estructura y propiedades de ácidos grasos. Lípidos simples: Gliceroles. Lípidos complejos: Fosfolípidos y esfingolípìdos. (1,5 horas). Tema 12: Derivados lipídicos: Prostaglandinas e icosanoides. Compuestos isoprenoides: Triprenos (vitaminas E), tetraprenos (vitaminas K), hexaprenos (vitaminas D) y octaprenos (carotenos y vitaminas A). Separación y análisis de lípidos. (1,5 horas). Tema 13: Membranas biológicas. Componentes, estructura y función. Transporte de solutos a través de membrana. Difusión simple. Transporte mediado: Pasivo y Activo. Cotransporte. (1 hora). ESTRUCTURA DE ÁCIDOS NUCLEICOS Tema 14: Componentes fundamentales de los ácidos nucleicos. Bases púricas y pirimidínicas. Estructura de nucleósidos y nucleótidos. Caracteres generales de los ácidos nucleicos. (1 hora). ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE GLÚCIDOS Tema 15: Monosacáridos. Estructuras lineales y cíclicas. Derivados fosforilados, desoxiazúcares, aminosas y derivados ácidos. Enlace glicosídico. Disacáridos: estructura y función. Polisacáridos de interés biológico. Glicoproteinas y proteoglicanos. (2 horas). INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO Tema 16: Bases termodinámica de las reacciones bioquímicas: Variación de energía libre. Compuestos ricos en energía: ATP y su papel biológico. Acoplamiento energético de las reacciones bioquímicas. (2,5 horas). Tema 17: Oxidorreducción biológica. Potencial de oxido-reducción y energía libre. Cadena respiratoria: composición y localización subcelular. Fosforilación oxidativa: Acoplamiento y rendimiento energético de la formación de ATP en la cadena respiratoria. Estudio de la ATPasa. (2,5 horas). METABOLISMO DE GLÚCIDOS Tema 18: Aspectos generales. Digestión de glúcidos de la dieta. Glucolisis: Características y reacciones. Balances químico y energético. Regulación de la glucolisis. Lanzaderas. Incorporación a la glucolisis de otros monosacáridos. (3 horas). Tema 19: Destino anaerobio del piruvato: Fermentación alcohólica y formación de lactato. Destino aerobio del piruvato: Descarboxilación oxidativa del piruvato: Complejo de la piruvato deshidrogenasa. Coenzimas implicadas. (2 horas). Tema 20: Papel central del ciclo del ácido cítrico en el metabolismo. Reacciones y balance energético. Reacciones anapleróticas. Ciclo del ácido glioxílico. Regulación. (3 horas). Tema 21: Biosíntesis de monosacáridos: Gluconeogénesis. Precursores y reacciones. Ciclos fútiles. (2 horas). Tema 22: Ruta las pentosas fosfato. Fases y reacciones. Su relación con la glucolisis/gluconeogénesis. (1 hora). Tema 23: Metabolismo de polisacáridos de reserva. Formación y degradación del glucógeno. Regulación metabólica y hormonal de la glucogenolisis y glucogenogénesis. (3 horas). METABOLISMO DE LÍPIDOS Tema 24: Digestión y absorción de los lípidos de la dieta. Acción de las sales biliares y enzimas pancreáticas. Formación de quilomicrones. Transporte de lípidos. (2 horas). Tema 25: Lipolisis intracelular. Movilización de triglicéridos y su regulación. Destino de los productos de la lipolisis. (2 horas). Tema 26: Degradación por ß-oxidación de los ácidos grasos saturados, insaturados y número impar. Regulación. Formación y utilización de cuerpos cetónicos. (2 horas). Tema 27: Lipogénesis. Biosíntesis de ácidos grasos saturados. Complejo de la ácido graso sintasa. Sistemas de elongación y desaturación de las cadenas de ácidos grasos. Regulación conjunta de la síntesis y degradación de los ácidos grasos. Formación de triacilgliceroles y fosfolípidos. (3 horas) Tema 28: Metabolismo del colesterol y de los ácidos biliares. (2 horas). METABOLISMO DE COMPUESTOS NITROGENADOS Tema 29: Aspectos generales de la degradación de aminoácidos: Reacciones de desaminación, transaminación y descarboxilación. Coenzimas implicadas. (2 horas). Tema 30: Destino del grupo amino: ciclo de la urea. Reacciones y regulación. (1 hora). Tema 31: Destino del esqueleto carbonado. Metabolismo de algunos aminoácido específicos. (1 hora). Tema 32: Aspectos generales de la biosíntesis de aminoácidos. Interés biológico. (1 hora). INTEGRACIÓN DEL METABOLISMO Tema 33: Interrelaciones metabólicas entre tejidos. (1 hora). 2 PROGRAMA DE PRÁCTICAS CLASES PRÁCTICAS: 3 créditos Primera parte: 1.5 créditos - Fotometría. Valoración de proteínas por el método de Lowry. Cromatografía de filtración en gel. Observación de los estados de oxidación y reducción de la hemoglobina. Electroforesis de proteínas de suero en acetato de celulosa. Cinética enzimática: valoración de fosfatasa alcalina. Segunda parte: 1.5 créditos - Valoración de glucosa y glucógeno. Determinación de las isoenzimas de la LDH Estudio de una ruta metabólica. El ciclo de la urea. BIBLIOGRAFÍA Bioquímica, técnicas y métodos. Pilar Roca, Jordi Oliver y Ana Mª Rodriguez. Editorial Hélice, 2003. BIBLIOGRAFÍA Lehninger. Principios de Bioquímica, 4ª Ed. D.L. Nelson y M. M. Cox. Ediciones Omega, S.A. 2006 Fundamentos de Bioquímica. D. Voet, J.G. Voet y C.W. Pratt, Editorial Médica Panamericana, 2007 Bioquímica. Fundamentos para Medicina y Ciencias de la vida. W. Müller-Esterl. Ed. Reverté. 2008. Bioquímica, 3ª Ed. Mathews y Van Holde. McGraw-Hill. Interamericana. 2002 Bioquímica, 6ª Ed. Stryer, J.M. Berg, J.L. Tymoczko y L. Stryer. Ed. Reverté, S.A. 2006. Bioquímica, libro de texto con aplicaciones clínicas, 4ª Ed . T. M. Devlin. Ed. Reverté, S.A. 2004 BioROM 2010: Ayudas a la enseñanza y el aprendizaje de la Bioquímica, Biotecnología y Biología Molecular (Material multimedia en CD-ROM). Publicado por Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular. (ejemplares depositados en Biblioteca, ref. BAF577.3:37BIO ) "Información sobre la asignatura en la página web del Departamento: http://www2.uah.es/bioquimica/f-b/ CRITERIOS DE EVALUACIÓN Se evaluarán los conocimientos teóricos del alumno mediante examen escrito en el que se plantearán preguntas (tipo test, preguntas cortas, desarrollo de temas, resolución de problemas,...) correspondientes a los diferentes conocimientos impartidos dentro del programa de la asignatura. En casos excepcionales, se podrán realizar pruebas orales. Siempre que sea posible, se aplicará una evaluación continuada. Las prácticas son obligatorias. Es imprescindible superar las prácticas para aprobar la asignatura. La nota de prácticas repercutirá en un 20% en la calificación final de la asignatura, una vez superada la parte teórica. CONOCIMIENTOS PREVIOS Y RECOMENDACIONES Sería muy conveniente haber cursado las siguientes asignaturas: principios de Química Orgánica y principios de Física y Físico Química. Estudiantes de otras Licenciaturas. No podrán cursarla con el carácter de libre elección los alumnos de las Licenciaturas de Medicina, Biología, Ciencias Ambientales y Química y de la Diplomatura de Enfermería. 3