Hoy en día hay dos factores que contribuyen al atractivo de la Bioquímica y a su influencia sobre otras ciencias biológicas.

Transcripción

1 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE CIENCIAS FARMACÉUTICAS Y BIOQUÍMICAS CARRERA DE BIOQUÍMICA ASIGNATURA: BIOQUÍMICA II 1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO a. CARRERA: LICENCIATURA EN BIOQUÍMICA b. HORAS TEÓRICAS: 3 c. HORAS PRÁCTICAS: 3 d. TOTAL DE HORAS: 6 e. TIPO DE CURSO: TEORICO - PRÁCTICO f. ASIGNATURAS ANTECEDENTES: QUÍMICA ORGÁNICA QUÍMICA GENERAL QUÍMICA ANALÍTICA FISICOQUÍMICA ANÁLISIS INSTRUMENTAL BIOQUÍMICA I g. ASIGNATURAS QUE APOYA: FISIOPATOLOGÍA BIOLOGÍA MOLECULAR INMUNOLOGÍA FARMACOLOGÍA BIOQUÍMICA CLÍNICA MICROBIOLOGÍA h. DOCENTE: DOYNEL DAVID GUTIERREZ YAPU Mg.Sc. 2. PRESENTACIÓN Hoy en día hay dos factores que contribuyen al atractivo de la Bioquímica y a su influencia sobre otras ciencias biológicas. Primero que esta bien establecido que la materia viva sigue las mismas leyes físicas fundamentales que gobiernan a toda la materia por lo que es posible aplicar las teorías químicas y físicas a los problemas biológicos. Segundo actualmente se disponen de nuevas técnicas de investigación increíblemente potentes que están permitiendo a los científicos plantear preguntas acerca de los procesos básicos de la vida. La Bioquímica puede dividirse en 3 áreas principales: Bioquímica Estructural que explica la estructura de los componentes de la materia viva con las funciones Biológicas. Bioquímica Metabólica describe la totalidad de las reacciones químicas anabólicas y catabólicas que se producen en la materia viva.

2 Bioquímica de los mecanismos y las moléculas que almacenan y transmiten la información biológica. Algunos ejemplos de las disciplinas que se relacionan antecedentemente y consecuentemente son: Química Orgánica que describe las propiedades de las moléculas. Biofísica que aplica las técnicas de la Física a los estudios de las estructuras de las Biomoléculas. Fisiopatología que intenta cada vez mas comprender los estados patológicos en términos moleculares. Nutrición que para mantener la salud describe las necesidades alimentarias en términos metabólicos y Digestivos. Microbiología que por medio de la manipulación de los organismos unicelulares y los virus se han explicado la trayectoria de muchas rutas metabólicas y mecanismos de regulación. Fisiología que investiga los procesos de la vida en el ámbito tisular y del organismo. Biología celular que describe el trabajo Bioquímico en el interior de una célula. Genética especialmente molecular que pretende conocer la herencia y la expresión de la información genética en términos moleculares. Farmacología, proporcionando las bases para el uso racional de estrategias terapéuticas y descubrir fármacos efectivos que presentan un mínimo de efectos indeseables. Inmunología describiendo las estructuras moleculares de interacción entre células del sistema de defensa y el antígeno como resultado de reconocer lo propio de lo extraño. 3. JUSTIFICACIÓN La Bioquímica constituye la gran plataforma de los programas actuales de formación académica a los Médicos Cirujanos, Cirujanos Dentistas, Licenciados en Nutrición, Licenciados en Enfermería y especialmente Licenciados en Bioquímica y Licenciados en Farmacia, además de todas aquellas profesiones ligadas al campo de la salud.

3 Esto se debe a que en el campo de la Investigación Científica, la Bioquímica ha tenido grandes avances y la información generada por esta ella ha sido fundamental para comprender mejor el fenómeno de la vida y abordar el estudio de las enfermedades, además proporciona las bases para el uso racional de estrategias terapéuticas principalmente en el campo de descubrimientos de fármacos efectivos que presentan un mínimo de efectos indeseables. Los procesos patológicos son planteados con mayor frecuencia en términos moleculares. El estudio de las interrelaciones metabólicas nos permiten entender los cambios que a nivel molecular se presentan en un ser vivo, tanto en estado de salud como de enfermedad. En cualquier proceso patológico, el análisis bioquímico de su etiología es indispensable para obtener un diagnostico correcto y una terapéutica adecuada. Por lo anterior se debe ubicar a esta asignatura como una materia troncal que deben cursar los estudiantes al realizar su Licenciatura. 4. OBJETIVOS. OBJETIVOS GENERALES: 1. Analizar la química estructural de la materia viva y su relación con la función biológica, así mismo las fases que comprende el metabolismo de las sustancias nutritivas. 2. Adquirir los conocimientos básicos del metabolismo celular y su aplicación en los diferentes seres vivientes. OBJETIVOS ESPECíFICOS: 1. Entender la dinámica del metabolismo celular y captar los diseños convergentes de las rutas degradativas y los divergentes de las rutas biosintéticas. 2. Conocer las principales rutas degradativas y biosintéticas de carbohidratos, lípidos, compuestos nitrogenados y nucleótidos, así como su regulación. 3. Aprender a analizar rutas biosintéticas y degradativas que comparten reacciones y enzimas comunes, y entender los mecanismos de regulación concertada y recíproca. 4. Entender la fosforilación oxidativa como el paso final del metabolismo respiratorio y la fotofosforilación como el paso inicial del metabolismo fotosintético.

4 5. Entender la fijación fotosintética de carbono y de nitrógeno inorgánicos como las rutas fundamentales de inicio de la biosíntesis de carbohidratos, lípidos y aminoácidos en organismos fotosintéticos y en la biosfera. 6. Visualizar anomalías congénitas en enzimas de rutas metabólicas y sus consecuencias fisiológicas y patológicas. 7. Comprender la especialización metabólica de distintos órganos y tejidos en mamíferos y la integración y regulación del metabolismo en el conjunto del organismo. 8. Conocer los principales procesos de expresión de la información genética y su regulación. 5. CONTENIDO TEÓRICO Y/O PRÁCTICO UNIDAD I. INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO Objetivo.- Analiza y describe los fundamentos básicos del metabolismo tanto los parámetros físicos, químicos, fisicoquímicos, moleculares, etc. Describe las diferentes vías y los puntos de unión que existen entre ellas además de los puntos de regulación que juegan un papel muy importante en este tipo de mecanismos. Contenidos Mínimos Metabolismo. 2.- Rutas, vías o caminos metabólicos 3.- Catabolismo 4.- Anabolismo. 5.- Visión General del metabolismo. 6.- Metabolismo Celular (Catabolismo y Anabolismo) UNIDAD II. METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Objetivo.- Analiza y describe como se obtiene y se almacena la energía en las células vivas y el papel metabólico central que juega la glucólisis en la generación de energía y de intermediarios metabólicos para otras rutas además de la importancia que tiene el catabolismo de la glucosa como única fuente de energía para el cerebro y los eritrocitos.

5 METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Contenidos Mínimos Metabolismo de Carbohidratos. a) Digestión de Carbohidratos b) Glucólisis *Glucólisis Anaerobia. *Glucólisis Aerobia c) Rendimiento de ATP de la glucólisis utilizando el intercambiador malato-aspartato, y el intercambiador Glicerol-fosfato. d) Catabolismo de la Manosa. e) Catabolismo de la Fructosa. f) Catabolismo de la Galactosa. g) Vía de las Pentosas Fosfato o Vía del fosfogluconato. h) Bioenergética, papel de la mitocondria 8.- Descarboxilación del piruvato 9.- Ciclo de Krebs 10.- Intercambiador Malato-aspartato y glicerol 3 fosfato 11.- Fosforilación Oxidativa y Cadena de transporte electrónico 12.- Rendimiento total de ATP `por oxidación de la glucosa utilizando intercambiador malato-aspartato u glicerol-3 fosfato Enfermedades relacionadas con el metabolismo de carbohidratos ANABOLISMO DE CARBOHIDRATOS Y METABOLISMO DEL GLUCOGENO Comprende y analiza el Metabolismo de carbohidratos y la totalidad de las reacciones químicas que se producen en la materia viva. Contenidos Mínimos 14.- Gluconeogenesis a) Ciclo de Glucosa-alanina b) Ciclo de Cori 15.- Síntesis de Lactosa 16.- Síntesis de UDP-glucosa 17.- Glucógenolisis 18.- Glucogenesis UNIDAD III. METABOLISMO DE LIPIDOS. Comprende y analiza el Metabolismo de lípidos y las reacciones químicas que se producen en la materia viva.

6 METABOLISMO DE LÍPIDOS Contenidos Mínimos 19.- Digestión de lípidos 20.- Transporte de lípidos a) Lipoproteínas b) Clasificación y función Degradación de triglicéridos 22.- Catabolismo de los ácidos grasos saturados e insaturados 23.- Síntesis de ácidos grasos saturados e insaturados Síntesis de triglicéridos a) Vía intestinal b) Vía General 25.- Síntesis y utilización de los cuerpos cetónicos 26.- Enfermedades relacionadas con el metabolismo de lípidos METABOLISMO DEL COLESTEROL. Comprende y analiza el Metabolismo del colesterol y las reacciones químicas que se producen en la materia viva. Contenidos Mínimos 27.- Importancia fisiológica del colesterol Síntesis del colesterol Regulación de la colesterogénesis Síntesis de ácidos biliares Síntesis de esteroides (corticoides, andrógenos, estrógenos y progesterona) Transporte de colesterol y triglicéridos: Papel de las lipoproteínas. UNIDAD IV. METABOLISMO DE COMPUESTOS NITROGENADOS. Comprende y analiza el Metabolismo de Compuestos Nitrogenados como el de los aminoácidos, proteínas, nucleótidos, etc. Además de las reacciones químicas que se producen en la materia viva. Contenidos Mínimos METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS 33.- Metabolismo de los aminoácidos. a) Aminoácidos dispensables e indispensables de la dieta. b) Biosíntesis de aminoácidos no indispensables para la nutrición. c) Transaminación y desaminación, descarboxilación. d) Catabolismo de los aminoácidos. e) Papel de la glutamina y el ácido glutámico en el metabolismo de los compuestos nitrogenados.

7 f) Toxicidad del ion amonio. g) Síntesis de urea. h) Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos. i) Aminoácidos precursores de alfa cetoglutarato, piruvato, acetoacetato, fumarato y oxaloacetato Metabolismo secundario de aminoácidos. a) Síntesis de beta alanina y dipéptidos beta alanilo. b) Derivados de serina, metionina, cisteína, histidina y arginina. c) Síntesis y catabolismo de poliaminas. d) Síntesis de serotonina y melatonina. e) Síntesis de catecolaminas. f) Síntesis y metabolismo de creatina y creatinina. g) Síntesis de gamma aminobutirato. METABOLISMO DE PROTEÍNAS 35.- Digestión de Proteínas 36.- Recambio proteico a) Balance nitrogenado positivo b) Balance nitrogenado negativo 37.- Catabolismo intracelular de proteínas a) Vía lisosomal b) Vía ubiquitinización METABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS 38.- Metabolismo de nucleótidos a) Digestión y absorción de nucleótidos, nucleósidos y bases nitrogenadas. b) Síntesis y catabolismo de las purinas. c) Importancia del ácido úrico. d) Síntesis de pirimidinas. e) Síntesis de UTP, CTP y de los desoxiribonucleótidos. f) Catabolismo de las pirimidinas. g) Inhibidores de la síntesis de purinas y pirimidinas. h) Errores del metabolismo de purinas y pirimidinas: gota, aciduría orótica, S. Lesh Nyhan. METABOLISMO DE PORFIRINAS Y PIGMENTOS BILIARES 39.- Porfirinas y pigmentos biliares a) Síntesis de profirinas b) Catabolismo del Grupo Hemo c) Bilirrubina e Ictericia d) Porfirias.

8 UNIDAD VI. REGULACIÓN E INTEGRACIÓN METABÓLICA Comprende y analiza la regulación del metabolismo además de la integración que ocurre en un sistema biológico. Contenidos mínimos 44.- Ciclo alimento-ayuno 45.- Diabetes mellitus 46.- Síndrome metabólico 47. Desnutrición energético proteínico 48.- Metabolismo de los sustratos energéticos durante el ejercicio 6. BIBLIOGRAFÍA 1. Antonio Blanco, Química Biológica, Editorial El Ateneo, 7ma ed., Bohinski. Bioquímica. 5ª Edición. Editorial Pearson Universitario Garrido A. y col. Fundamentos de Bioquímica Metabólica. 3ª ed. Editorial Tébar Koolman y Rohm. Bioquímica Texto y Atlas. 3ª ed. Editorial Médica Panamericana Lehninger A Bioquímica.3ª Edición. Editorial Omega, S.A. España Mathews C. Bioquímica. 3 Edición. Editorial Mc Graw-Hill. Interamericana, México Murray R. Bioquímica de Harper. 16ava Edición. Editorial El Manual Moderno, México Sánchez S. y col. Manual de Prácticas de Bioquímica. 2ª ed. Mc Graw- Hill. Interamericana, México Stryer L. Bioquímica. 5ª Edición. Editorial Reverte, S.A. España VOET VOET. Bioquímica. 3ª ed. Editorial Médica Panamericana FACULTAD DE MEDICINA UNAM FACULTAD DE MEDICINA UNAM Doynel David Gutierrez Yapu Mg.Sc.