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2 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : de COMPETENCIAS A DESARROLLAR 4.1 Competencias Específicas: Proporcionar los conocimientos (composici ón de la materia viviente, los fenómenos metabólicos), que permiten su desarrollo y utilización en los diferentes procesos industriales necesarios para diseñar, seleccionar, adaptar, operar, controlar, simular, optimizar y escalar equipos y Procesos en los que se aprovechen de manera sustentable los recursos bióticos, identificar y aplicar tecnologías emergentes relacionadas con el campo de acción del Ingeniero Bioquímico e Ingeniero Ambiental, formular y evaluar proyectos de Ingeniería Bioquímica y Ambiental con criterios de sustentabilidad, realizar investigación científica y tecnológica en el campo de la Ingeniería Ambiental y Bioquímica difundiendo sus resultados. 4. Competencias Genéricas: 4..1 Competencias instrumentales. Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos básicos de la carrera Comunicación oral y escrita en su propia lengua Conocimiento de inglés como segunda lengua Habilidades básicas de manejo de la computadora Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Solución de problemas Toma de decisiones Competencias interpersonales Capacidad crítica y autocritica Trabajo en equipo Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario Apreciación de la diversidad y multiculturalidad Habilidades interpersonales Competencias sistémicas Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Liderazgo Habilidad para trabajar en forma autónoma Capacidad para diseñar y gestionar proyectos Iniciativa y espíritu emprendedor Búsqueda de logro F-SA-01

3 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 3 de PLANEACIÓN DIDÁCTICA POR UNIDAD 5.1. Unidad: I Tema: FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICA Y BIOENERGÉTICA Objetivo de la Unidad (Competencia a Desarrollar por el Alumno) Conoce los antecedentes, ciencias auxiliares y la importancia de la bioquímica para su aplicación en los procesos biotecnológicos. Analiza y aplica los principios termodinámicos para el entendimiento de los procesos de generación y uso de energía en la célula. Sugerencia de Evaluación por Unidad Examen Investigación Practica de laboratorio No. Subtema Descripción del Subtema Actividades del Maestro Actividad dell Alumno Fundamentos. Antecedentes Ciencias auxiliares Actualidades Conceptualización de Bioenergética Termodinámica Primera ley de la termodinámica Segunda ley de la termodinámica Discutir sobre las investigaciones que originaron la bioquímica y generar una clasificación por área de conocimiento para identificar ciencias auxiliares. Explicar la importancia de la Termodinamica y debatir con los alumnos la primera ley de la termodinámica, la segunda ley Investigar sobre estudios científicos que dieron origen a la bioquímica, las ciencias auxiliares y campo de aplicación. Reconocer el campo de aplicación e identificar casos específicos del entorno donde se aplique la bioquímica y realizar un ensayo. Recordar términos termodinámicos y generar ejemplos de aplicación relacionados con sistemas bióticos. Competencia a Desarrollar Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Capacidad de análisis y síntesis No. Sesiones

4 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 4 de Energía libre 1.4 Cambios de energía libre estándar 1.5 Reacciones acopladas Reaacciones de óxidoreducción ATP y compuestos de alta energía Exponer el concepto de energía libre. Explica los cambios de energía libre estandar. Evaluar una exposición de los alumnos relacionada con las reacciones de acoplamiento. Explicar las reacciones de oxido reducción. Exponer la importancia y funciones del ATP su estructura. Aplicar terminología y simbología en la resolución de ejercicios de cambio de energía libre estándar. Realizar experimentos que permitan la comprensión de la utilización de la energía en sistemas bióticos. Diferenciar procesos bioenérgeticos asociados a reacciones acopladas a compuestos de alta energía: dependiente e independientes. Realizar resumenes basadas en las funciones de las reacciones de oxido reducción en el metabolismo. Analizar a la molécula del ATP y reflexionar en su función energética, y contrastar con otros compuestos de alta energía. Comunicación oral y escrita en su propia lengua Solución de problemas 1 1 1

5 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 5 de 19 Bibliografia: Recurso Didáctico: Bioquímica, Lehninger A., Ediciones Omega Bioquímica, Stryer L., Editorial Reverte Bioquimica, Mathews, Van Holde, Ahern, Pearson Addison Wesley Lehninger Principios de Bioquímica, David L. Nelson, Michael M. Cox, Ediciones Omega Pizarrón y Pintarrón. Computadora Cañón de video.

6 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 6 de Unidad: II Tema: ESTRUCTURA PROTEICA Y FUNCIÓN DE ENZIMAS Objetivo de la Unidad (Competencia a Desarrollar por el Alumno) Identifica las características generales de los aminoácidos para reconocer su participación en la conformación de las proteínas. Interpreta y analiza la actividad biológica catalítica de las Enzimas para conocer su función en las reacciones propias del metabolismo intermediario, así como los factores que influyen en la actividad enzimática. Identifica las coenzimas y cofactores para conocer su importancia en la actividad catalítica enzimática. Sugerencia de Evaluación por Unidad Examen Investigación Practica de laboratorio No. Subtema Descripción del Subtema Actividades del Maestro Actividad del Alumno Competencia a Desarrollar No. Sesiones Generalidades Aminoácidos Péptidos Proteínas Enzimas.3 Clasificación y nomenclatura de enzimas Discutirá las diferencias entre los diferentes aminoácidos. Explicará la importancia y su estructura de las proteínas y dirigirá una discusión acerca de la estructura catalítica de las proteínas. Coordina los trabajos realizados por los alumnos sobre los principales coenzimas. Explicar la clasificiación y nomenclatura de las enzimas. Elaborar modelos representativos que permitan identificar la estructura de los aminoácidos, reconociendo su C α grupo amino y carboxílico, formación de enlaces peptídicos, estructura primaria, secundaria y terciaria de proteínas. Realizar ejercicios teóricos que permitan la identificación de los seis grupos de enzimas en diversas reacciones bioquímicas. Investigar y discutir en equipo, la función biológica e importancia de las proteínas, resaltando la actividad catalítica para direccionar el contenido al aprendizaje de enzimas y coenzimas. Comunicación oral y escrita en su lengua. propia Habilidad para buscar y analizar información provenientes de fuentes Diversas. 3 3

7 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 7 de 19.4 Coenzimas y cofactores.5.6 Factores que afectan la velocidad de las reacciones enzimáticas. Enzimas reguladas y no reguladas, propiedades generales Explicar las mediante una tabla las coenzimas y cofactores funcionales. Coordina los trabajos realizados por los alumnos sobre los factores que afectan la velocidad de las reacciones enzimáticas. Realizar una discusión sobre las enzimas reguladas y no reguladas así como sus propiedades generales y las comenta con sus compañeros. Realizar un cuadro sinóptico de la importancia de los cofactores y coenzimas y su participación en la actividad enzimática, analizando algunas vías del metabolismo intermediario para identificar casos específicos en donde estos participen. Realizar experimentos que permitan identificar y analizar los factores que modifican la actividad enzimática, utilizando materiales diversos y enzimas comunes como amilasa, catalasa, proteasas, entre otras. Analizar resultados obtenidos vía experimental para identificar las principales variables que modifican la velocidad de reacciones enzimática Realizar investigación sobre las propiedades generales de enzimas reguladas y no reguladas. Capacidad de análisis y síntesis. Trabajo en equipo. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. 3

8 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 8 de 19 Bibliografia: Recurso Didáctico: Bioquímica, Lehninger A., Ediciones Omega Bioquímica, Stryer L., Editorial Reverte Bioquimica, Mathews, Van Holde, Ahern, Pearson Addison Wesley Lehninger Principios de Bioquímica, David L. Nelson, Michael M. Cox, Ediciones Omega Pizarrón y Pintarrón. Computadora Cañón de video.

9 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 9 de PLANEACIÓN DIDÁCTICA POR UNIDAD 5.1. Unidad: III Tema: METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Objetivo de la Unidad (Competencia a Desarrollar por el Alumno) Reconoce las generalidades de los carbohidratos como biomoléculas y fuentes de energía para comprender su metabolismo. Conoce la clasificación y categorías del metabolismo, identificando las etapas, para comprender las diversas rutas metabólicas. Analiza, relaciona y comprende las vías metabólicas de carbohidratos, para adquirir un panorama integrador de los procesos bioquímicos. Sugerencia de Evaluación por Unidad Examen Investigación Práctica de laboratorio No. Subtema Descripción del Subtema Actividades del Maestro Actividad dell Alumno Competencia a Desarrollar No. Sesiones 3.1 Generalidades de los Carbohidratos Metabolismo (anabolismo y catabolismo) Categorías del metabolismo Las tres etapas del metabolismo Principales pasos metabólicos Explicar conceptos generales de los carbohidratos Explicar las categorías del metabolismo, las tres etapas del metabolismo y los principales pasos metabólicos Realizar una tabla donde se represente la clasificación, estructura, propiedades y características de los carbohidratos. Realizar un esquema donde se muestren las tres fases del anabolismo y catabolismo de carbohidratos Representar graficamente las tres etapas del metabolismo de carbohidratos. Capacidad de análisis y síntesis Glucólisis Vía glucolítica Balance global de la vía glucolítica Exponer las reacciones de la vía glicolítica, el balance global de la vía Realizar esquemas de la vía degradativa de carbohidratos, identificar sus enzimas, coenzimas o cofactores, su balance energético, y 4

10 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 10 de Regulación de la glucolisis Entrada de otros azúcares en la vía glucolítica glucolítica, la regulación de la glucólisis y la entrada de otros azúcares en la vía glicolítica. analizar los mecanismos de reacción durante el catabolismo hasta piruvato y generar una discusión grupal Realizar investigación documental soble la glucólisis y discutir el tema en clase. Y realiza practica de laboratorio. Capacidad crítica y Gluconeogénesis Reacciones sustrato y Regulación Metabolismo del glicógeno Degradación, biosíntesis y regulación Ciclo de Calvin Obtención de glucosa. Reacciones y regulación. Fotorespiración y ciclo C-4 Explicar las reacciones de la gluconeogénesis, los sustratos de la gluconeogénesis así como también la regulación de gluconeogénesis. Explicar la degradación del glicógeno, la biosíntesis del glicógeno y su regulación. Analizar con el grupo de clase las reacciones del ciclo de Calvin, su regulación la fotorespiración y el ciclo C-4 Realizar un análisis comparativo de la gluconeogenesis, como vía sintética inversa a la glucolisis, reconociendo los puntos de reacción que permiten a esta vía ser espontánea o termodinámicamente favorable. Analizar y elaborar resumen de las reacciones, sustratos y regulación de gluconeogénesis. Realiza practica acorde al tema. Realizar investigación documental sobre la biosíntesis del glicógeno y su regulación. Analizar un esquema del Ciclo de Calvin, identificando sus dos fases, sus productos, y la recuperación de sustratos, realizando además el balance general. Discutir las reacciones del ciclo de Calvin y el ciclo C-4. autocritica Trabajo en equipo Habilidades de investigación 3

11 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 11 de Vía de las pentosas fosfato Balance energético Regulación Analizar y explicar el balance energético y la regulación de la vía de las pentosas fosfato Analizar la vía de las pentosas fosfato, ubicando sus productos en relación a las tres fases del metabolismo intermediario, y como precursores de otras vías metabólicas importantes, como por ejemplo: síntesis de nucleótidos. Realizar balance energético de la vía de las pentosas fosfato 3 Bibliografia: Bioquímica, Lehninger A., Ediciones Omega Bioquímica, Stryer L., Editorial Reverte Bioquimica, Mathews, Van Holde, Ahern, Pearson Addison Wesley Lehninger Principios de Bioquímica, David L. Nelson, Michael M. Cox, Ediciones Omega Recurso Didáctico: Pizarrón y Pintarrón. Computadora Cañón de video.

12 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 1 de Unidad: IV Tema: METABOLISMO DE LÍPIDOS Objetivo de la Unidad (Competencia a Desarrollar por el Alumno) Reconoce las características de los lípidos para clasificarlos en simples y complejos, así como para identificar su importancia como biomoléculasestructurales de la célula. Conoce las vías de síntesis de lípidos para comprender su importancia en la construcción de biomoléculas constituyentes de la célula. Estudia a la β-oxidación para comprender el proceso catabólico de generación de energía. Estudia el anabolismo de los lípidos para identificar su importancia en la síntesis de esteroides. Sugerencia de Evaluación por Unidad Examen Investigación Practica de laboratorio No. Subtema Descripción del Subtema Actividades del Maestro Actividad dell Alumno Competencia a Desarrollar No. Sesiones 4.1 Generalidades de los Lípidos Oxidación de ácidos grasos Experimentos preliminares Activación y transporte en mitocondria La vía de la beta oxidación Oxidación de ácidos grasos saturados e insaturados Oxidación de ácidos grasos impares Regulación de la oxidación de ácidos grasos Beta-oxidación de ácidos Realizar un cuadro sinoptico indicando la clasificación de los lípidos y sus caracteristicas estructurales Analizar la activación y el trasporte de ácidos grasos en la mitocondria para incorporarse a la β- oxidación. Explicar la activación y transporte en mitocondria, la vía de la beta oxidación, considerando la oxidación de ácidos Elaborar un listado de los lípidos metabolicamente importantes Discutir en clase el destino digestivo de las grasas y su utilizacion en los sistemas biologicos metabolicos. Realizar las reacciones involucradas en la beta oxidación, así como su regulación. Elaborar y explicar un esquema o mapa conceptual referente a las reacciones que se llevan a cabo en el proceso biosintetico de lípidos. Analizar la interrelación de todas las vías y ciclos analizados en esta unidad y elaborar una lamina. Realiza practica acorde al metabolismo de lipidos. Capacidad de análisis y síntesis Capacidad crítica y autocritica 4

13 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 13 de grasos en peroxisomas Cuerpos cetónicos grasos saturados e insaturados, oxidación de ácidos grasos impares, regulación de la oxidación de ácidos grasos, la betaoxidación de ácidos grasos en peroxisomas y los cuerpos cetonicos Biosíntesis de ácidos grasos Relación con el metabolismo de carbohidratos Experimentos preliminares Biosíntesis del palmitato a partir de acetil-coa Elongación de ácidos grasos Desaturación de ácidos grasos Regulación Analizar y explicar la relación con el metabolismo de carbohidratos, los experimentos preliminares, la biosíntesis de palmitato a partir de acetil CoA, la elongación de ácidos grasos, la desaturación de ácidos grasos y su regulación Realizar los siguientes mecanismos de reacción: Obtener a partir de acetil CoA ácido palmítico. Obtener triacilglicéridos a partir de ácidos grasos. Obtener fosfoglicéridos a partir de triacilglicéridos y clasificarlos. Así también los otros mecanismos Trabajo en equipo Triacilgliceroles Digestión y Absorción Transporte: Lipoproteínas Movilización de la grasa almacenada: Lipólisis Biosíntesis Explicar y discutir la digestión y absorción, el Transporte, lipoproteínas y la Movilización de la grasa almacenada: Lipólisis Discutir la función de la biosíntesis de triacilgliceridos y resolver actividades grupales relacionadas con el tema. Habilidades investigación de Metabolismo de lípidos de membrana Metabolismo de Explicar la biosíntesis de triacilgliceroles. Explicar el metabolismo Realizar investigación documental y discutir en clase, sobre la función biológica y el metabolismo de 3

14 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 14 de fosfoglicéridos Metabolismo de esfingolípidos Metabolismo de esteroides. Biosíntesis del colesterol Transporte y utilización Ácidos biliares Hormonas esteroidales de Lípidos de embrana, metabolismo de fosfoglicéridos, metabolismo de esfingolípidos, metabolismo de estoides, considerando: la biosíntesis de colesterol, el transporte y utilización, los ácidos biliares y las hormonas esferoidales. fosfoglicéridos, esfingolípidos y esteroides. Bibliografia: Recurso Didáctico: Bioquímica, Lehninger A., Ediciones Omega Bioquímica, Stryer L., Editorial Reverte Bioquimica, Mathews, Van Holde, Ahern, Pearson Addison Wesley Lehninger Principios de Bioquímica, David L. Nelson, Michael M. Cox, Ediciones Omega Pizarrón y Pintarrón. Computadora Cañón de video.

15 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 15 de PLANEACIÓN DIDÁCTICA POR UNIDAD 5.1. Unidad: V Tema: CICLO DE KREBS Objetivo de la Unidad (Competencia a Desarrollar por el Alumno) Comprender, interpretar y analizar la relación del Ciclo de Krebs con el anabolismo y catabolismo, el proceso de fosforilación oxidativa y la cadena de transporte de electrones. Sugerencia de Evaluación por Unidad Examen Investigación Practica de laboratorio No. Subtema Descripción del Subtema Actividades del Maestro Actividad dell Alumno Competencia a Desarrollar No. Sesiones Introducción al ciclo de Krebs Conversión de piruvato en acetilcoa: sistema piruvato deshidrogenasa Reacciones del ciclo de Krebs Enzimas participantes Marcaje isotópico del ciclo Balance energético. Naturaleza anfibólica del ciclo Organizar una dinámica grupal en la que mediante la participación de los estudiantes se represente en forma simbólica el Ciclo de Krebs, identificando la función de las enzimas participantes, y los mecanismos de reacción del ciclo Investigar y organizar exposición sobre: reacciones anapleróticas y anfibólicas y puntos de regulación del Ciclo de Krebs. Elaborar un esquema del ciclo del ácido cítrico, identificando las enzimas participantes y sus funciones y lo comenta en clase. Realizar esquemas sobre los puntos de regulación del ciclo del ácido cítrico y discutir en clase. Realizar investigación documental y comentar en clase el tema relativo a las reacciones anapleróticas y anfibólicas del ciclo del ácido cítrico. Capacidad de análisis y síntesis Capacidad crítica y autocritica Trabajo en equipo 4 4

16 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 16 de Reacciones anapleróticas Regulación del ciclo de Krebs Ciclo del glioxilato. Reacciones del ciclo Regulación con la síntesis de la glucosa Explicar el ciclo del glioxilato, las reacciones del ciclo y la relación con la síntesis de glucosa. Elaborar y explicar un mapa conceptual en el que se establezcan las reacciones existentes entre la síntesis de la glucosa y el ciclo del glioxilato. Realiza practica de laboratorio acorde al tema del ciclo del acido cítrico. Habilidades de investigación 4 Bibliografia: Recurso Didáctico: Bioquímica, Lehninger A., Ediciones Omega Bioquímica, Stryer L., Editorial Reverte Bioquimica, Mathews, Van Holde, Ahern, Pearson Addison Wesley Lehninger Principios de Bioquímica, David L. Nelson, Michael M. Cox, Ediciones Omega Pizarrón y Pintarrón. Computadora Cañón de video.

17 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 17 de Unidad: VI Tema: FOSFORILACIÓN OXIDATIVA Y FOTOFOSFORILACIÓN Objetivo de la Unidad (Competencia a Desarrollar por el Alumno) Interpreta y analiza las diferentes vías catabólicas para relacionarlas con el mecanismo de fosforilación oxidativa. Conoce el proceso de fotofosforilación, para comprender su importancia en la fotosíntesis. Analiza el mecanismo de fosforilacion oxidativa para comprender su importancia en la generación de moléculas de alta energía. Sugerencia de Evaluación por Unidad Examen Investigación Practica de laboratorio No. Subtema Descripción del Subtema Actividades del Maestro Actividad dell Alumno Competencia a Desarrollar No. Sesiones Fosforilación oxidativa Cadena de transporte de electrones Sistema mitocondrial Balances energéticos Agentes desacoplantes e inhibidores Modelos para explicar la fosforilación oxidativa. La teoría quimioosmótica ATP sintasas Control de fosforilación oxidativa La oxidación completa de glucosa La oxidación completa de un ácido graso Estrés oxidativo. Especies reactivas de Explicar la cadena de transporte de electrones, el sistema mitocondrial, los balances energéticos, los agentes desacoplantes e inhibidores, los modelos para explicar la fosforilación oxidativa como lo son la teoría quimioosmótica y la ATP sintasas. El control de fosforilación oxidativa, la oxidación completa de glucosa, la oxidación completa de un ácido graso. Investigar y esquematizar los procesos de glucolisis y oxidación de ácidos grasos y su relación con la fosforilación oxidativa y realizar búsqueda en internet de esquemas animados que permitan una mejor comprensión. Investigar sobre las características de las moléculas que participan en la cadena de transporte de electrones en base a las diferencias de potencial oxidoreducción. Capacidad de análisis y síntesis. Comunicación oral y escrita en su propia lengua. Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes Diversas. 5

18 Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 18 de oxigeno (ERO) Formación de ERO Sistemas de enzimas antioxidantes Moléculas antioxidantes Fotofosforilación Clorofila y cloroplastos Luz Cadena de transporte de electrones, fotosintética, reacciones luminosas Regulación de la fotosíntesis El estrés oxidativo, las especies reactivas de oxigeno (ERO), la formación de ERO, los sistemas de enzimas antioxidantes y las moléculas antioxidantes. Analizar con el grupo de clases la Clorofila y Cloroplastos, la luz y la cadena de transporte de electrones fotosintética, reacciones luminosas, así como también la regulación de la fotosíntesis Realizar esquemas desarrollados de la fosforilación oxidativa para identificar los puntos de inhibición y la función de los agentes desacoplantes. Investigar en internet esquemas animados que permitan una mejor comprensión de la participación de los diversos compuestos en el proceso de fotofosforilación. Realizar investigación documental sobre el proceso de la fotofosforilación, los dos fotosistemas involucrados y sus puntos de regulación y exponer en clase la información. Realizar practica de laboratorio Trabajo en equipo. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. Habilidades básicas de manejo de la computadora. 4 Bibliografia: Recurso Didáctico: Bioquímica, Lehninger A., Ediciones Omega Bioquímica, Stryer L., Editorial Reverte Bioquimica, Mathews, Van Holde, Ahern, Pearson Addison Wesley Lehninger Principios de Bioquímica, David L. Nelson, Michael M. Cox, Ediciones Omega Pizarrón y Pintarrón. Computadora Cañón de video.

19 S U P E RIO R DE MISANTLA Apartado: 7.1 Copia No. Código: AEJ-1007 Versión No.: 05 Hoja : 19 de REVISION DE LA PLANEACION DIDACTICA Esta planeación deberá ser revisada cada dos ciclos escolares a partir de la fecha de versión.