UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, Decana de América FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA SYLLABUS

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, Decana de América FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE BIOQUÍMICA SYLLABUS I. DATOS GENERALES 1.1 Asignatura: BIOQUÍMICA I 1.2 Código: FB Número de créditos: Requisitos: Química Orgánica III y Fisiología Humana 1.5 Año de estudios: 3er. Año 1.6 Semestre Académico: I 1.7 Número de horas: Semanal / Semestral Teoría: 3 51 horas Laboratorios: 4 68 horas 1.8 Horario: Teoría: Martes hs Aula 2 Bioquímica Miércoles hs. Prácticas y Lunes hs. Labs. Bioquímica Seminarios Martes hs. Miércoles hs. Jueves hs. 1.9 Profesora Responsable: Cód. Doc. Condición Categoría y Clase Q.F. Dra. Luisa Negrón Ballarte Nombrada Prof. Principal D.E. Profesores Colaboradores: Q.F. Dra. Luz Oyola Hermozo Nombrada Prof. Principal D.E Q.F. Dra. Elizabeth González L Nombrada Prof. Principal D.E. Q.F. Mg. Elena Benavides R A Nombrada Prof. Principal T.C. Q.F. Dra. Amparo Zavaleta P Nombrada Prof. Asociada T.C. Q.F. Gloria Gordillo Rocha Nombrada Prof. Auxiliar T.C. Bach. Andrés Revilla Casalino 0A1063 Contratado Jefe de Prácts. T.C Coordinadora Director Escuela Director DECANO Dpto. Académico Acad. Profesional Académico

2 A. SUMILLA: Desarrolla la capacidad de análisis e investigación aplicadas a las materias primas de origen biológico (vegetal y animal) para identificar y entender los procesos que permiten realizar un control integral óptimo en la elaboración de medicamentos de origen natural e insumos de origen industrial. _ Carbohidratos _ Heterósidos _ Aceites esenciales _ Resinas _ Iridoides _ Taninos B. OBJETIVOS Objetivos Cognoscitivos: Al concluir la asignatura los estudiantes serán capaces de analizar y sintetizar, razonar y pensar de manera autónoma y crítica sobre: El escenario de acción de la célula, origen y evolución; agua: importancia, estructura y propiedades; regulación del equilibrio ácido básico. Los aminoácidos, estructura y propiedades de las proteínas. El mecanismo de acción, propiedades, funciones fisiológicas y metabólicas de las enzimas y su control. Energética y funciones mitocondriales, la fosforilación oxidativa y producción de enlaces de alta energía. Los principios del metabolismo, metabolismo intermediario. El metabolismo de los carbohidratos en el ser humano. Las vías metabólicas alternativas de los carbohidratos en organismos celulares y su correspondencia con el metabolismo de organismos superiores. Los principios de la regulación del metabolismo de los carbohidratos. Objetivos Psicomotrices: Desarrollar destrezas en los métodos experimentales usados en bioquímica; así como, conseguir que el alumno sea previsor frente a posibles accidentes o riesgos. Objetivos afectivos: Conducir a los alumnos a identificar las cualidades de liderazgo que ellos poseen. Promover el interés por la investigación. Estimular el interés por la lectura científica Promover la cordialidad, la cortesía y las relaciones interpersonales, practicando la solidaridad y la democracia. C. METODOLOGÍA: El método didáctico que se utilizará es fundamentalmente deductivo, con participación activa de los alumnos en el proceso de enseñanza-aprendizaje, fomentando el trabajo en equipo en las clases prácticas y seminarios. Se utilizarán dispositivos audiovisuales, ayudas gráficas y el desarrollo de experimentos en las clases practicas. 2

3 D. ORGANIZACIÓN: Tiempo de desarrollo: 17 semanas Número de créditos: 04 (Cuatro) Fecha de inicio: 24 de Marzo de 2008 Fecha de término: 24 de Julio de 2007 Clases Teóricas: Se imparten dos veces por semana a todo el alumnado: Martes: 02 horas y Miércoles: 01 hora. Comprenden 4 Unidades didácticas (Capítulos) en las que se analiza, sintetiza y evalúa los lineamientos expresados en los objetivos cognoscitivos. Clases Prácticas: Serán impartidas en clases de cuatro horas semanales al alumnado dividido en cuatro grupos diferentes: A, B, C y D. Total 12 horas. Estos grupos trabajarán en diferentes días de la semana. Cada grupo se subdivide en seis subgrupos (mesas de trabajo), cada uno de los cuales estará bajo la dirección de un profesor. Seminarios: Estos servirán para integrar y ampliar los conocimientos desarrollados en teoría. Utiliza la exposición magistral por parte del grupo de alumnos que, con la asesoría de los Profesores investigan temas relacionados con los capítulos de la asignatura. Esta exposición se da en 1.5 horas y se complementa con discusión del tema por 0.5 hora, con participación de los profesores del curso y los alumnos. Los alumnos entregarán una monografía del tema tratado el mismo día de la exposición. Al término de la exposición, los alumnos participantes (expositores y oyentes) responderán a un cuestionario sobre el tema expuesto. E. Sistema de evaluación: El sistema de evaluación es permanente. Se realiza de acuerdo al Estatuto de la UNMSM y el Reglamento vigente de la Escuela Académico Profesional. La asistencia a las clases teóricas, seminarios y prácticas es obligatoria, no se volverán a dictar las clases perdidas. Por disposición de la EAP la asistencia a clases se evaluará según lo normado por RR No R-06 que en su 5ª resolutivo a la letra dice Establecer que el alumno que dejó de asistir a más del 30% del total de horas establecidas para el dictado del curso se le calificará con cero La nota final del curso corresponde al promedio de teoría y práctica (prácticas y seminarios) en la proporción del 60% de teoría y 40% de práctica. El alumno tiene derecho a un examen sustitutorio y si el caso lo requiere a un examen de desaprobados. Teoría: De acuerdo al Reglamento de la Escuela Académico Profesional, las clases teóricas se evaluarán a través de dos exámenes parciales cancelatorios, uno por cada 2 unidades didácticas. En cada examen se incluirán los temas desarrollados en las unidades correspondientes. La calificación será de 0 a 20 manteniéndose las fracciones decimales de la nota. Las fechas de los exámenes serán programadas por la Escuela Académico profesional en cronograma que regirá el presente año. 3

4 Prácticas: La evaluación será permanente; cada profesor responsable de la práctica indicará el método de evaluación a usar al inicio de la misma. Finalmente entregará la nota al profesor responsable, las que se promediarán. El resultado corresponde al 30% de la nota final. Seminarios: La calificación es de 0 a 20, de los cuales 5 puntos corresponden a la monografía, 5 puntos a la exposición y 10 puntos a la evaluación que se toma al término de cada seminario. El promedio de las notas así obtenidas de los 06 seminarios, constituye el 10% de la nota final de la asignatura. F. Indicaciones Generales Presentación del alumno: El alumno será puntual en asistencia a las clases del curso. Para ingresar al aula o al laboratorio tendrá una tolerancia de diez minutos, pasados los cuales no se le permitirá el ingreso. El alumno en cada clase teórica, práctica o seminario firmará su asistencia en el listado correspondiente. El. alumno deberá asistir adecuadamente vestido y en orden. En las clases prácticas, el alumno deberá asistir con mandil blanco y limpio. El alumno deberá tener sus tubos de ensayo y colaborar para la compra de animales de experimentación (ratas) o algún material biológico que previamente se le indique. G. Programa Calendarizado del Curso: T E O R Í A I. Unidad Didáctica: AMBIENTE CELULAR: AGUA Y SOLUTOS, EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE. PROTEÍNAS CON ACTIVIDAD BIOLÓGICA Profesora: Q.F. Mg. Elena Benavides Rivera Fecha Hora Tema Primera Semana: Del 24 al 29 de Marzo hs. Concepto de Bioquímica, Bioquímica y las ciencias de la salud. Evolución y estructura de las células procarióticas. Evolución de organismos multicelulares y diferenciación celular, composición química del cuerpo humano hs. El agua: Funciones bioquímicas y fisiológicas, balance, digestión y excreción, requerimientos, compartimientos intracelular y extracelular, intercambio de agua y electrolitos entre los compartimentos hs. Efecto de las soluciones isotónicas, hipotónicas e hipertónicas. Alteraciones de la concentración de líquidos y de los electrolitos, deshidratación con aumento y pérdida de sales. Retención de agua. Segunda Semana: Del 31 de Marzo al 05 de Abril hs. Iones intracelulares y extracelulares, regulación y alteraciones del equilibrio ácido básico, mecanismos respiratorios y renales de regulación 4

5 del ph, electrolitos, ósmosis y presión osmótica, disoluciones coloidales, Efecto Gibbs - Donan, presión oncótica, diálisis hs. Aminoácidos como unidades estructurales de las proteínas, funciones biológicas, proteínas, polipéptidos con actividad biológica hs. Dominios estructurales y aspectos funcionales, estructura covalente, estabilidad de la conformación nativa de las proteínas. Tercera Semana: Del 07 al 12 de Abril hs. Proteínas globulares y agregados de proteínas globulares. Asociaciones supramoleculares de interés biológico y fisiológico. II. Unidad Didáctica: ENZIMAS Y COENZIMAS Profesora: Q.F. Dra. Amparo Zavaleta Pesantes hs. Enzimas, conceptos generales, características, energía de la activación, sitio activo, especificidad, grupos catalíticos hs. Propiedades generales de las enzimas. Efecto del ph y dependencia iónica de las enzimas, temperatura, concentración de la enzima y concentración del sustrato. Cuarta Semana: Del 14 al 19 de Abril hs. Clasificación de las enzimas, nomenclatura, localización, distribución de las enzimas hs. Cinética, concepto, modelos en cinética enzimática, ecuación de velocidad, características de las reacciones según el orden, reversibilidad de las reacciones hs. Mecanismo de la reacción enzimática, cinética de saturación, interacción enzima-sustrato. Quinta Semana: Del 21 al 26 de Abril hs. Análisis cuantitativo de la cinética de enzimas de sustrato único. Formulación de la Ecuación de Michaelis Menten, significado del Km hs. Deducción de la Ecuación de Michaelis Menten. Forma lineal de la ecuación. Representación de Lineweaver Burk. Profesora: Q.F. Gloria Gordillo Rocha hs. Otras formas de representación de la Ecuación de Michaelis Menten, reacciones multisustrato. Problemas. Sexta Semana: Del 28 de Abril al 03 de Mayo hs. Análisis cinético de la inhibición enzimática, inhibición competitiva, no competitiva y acompetitiva, inhibición irreversible, fármacos como inhibidores, antimetabolitos hs. Enzimas alostéricas, control alostérico de la actividad enzimática, efectos, cooperatividad, subunidades reguladoras hs. Mecanismos de catálisis, catálisis ácido básica, covalente, efectos entrópicos, parámetros ambientales que influyen en la actividad catalítica. Séptima Semana: Del 05 al 10 de Mayo 5

6 hs. Cofactores enzimáticos, mecanismo y función, características, estructura, coenzimas de transporte de grupo hs. Coenzimas como segundo sustrato, vitaminas como coenzimas, cofactores metálicos. Recambio de coenzimas y cofactores hs. Regulación y control de enzimas. Enzimas constitutivas e inducibles, asociaciones multienzimáticas. Octava Semana: Del 12 al 24 de Mayo PRIMERA EVALUACIÓN (Con suspensión de actividades lectivas) III. Unidad Didáctica. BIOENERGÉTICA Y METABOLISMO OXIDATIVO. Profesora: Q.F. Dra. Luz Oyola Hermozo Novena Semana: Del 26 al 31 de Mayo hs. La oxidación como fuente de energía metabólica. Oxidaciones biológicas, liberación de energía en pequeños incrementos. Rendimiento energético, cociente respiratorio y equivalente reductores hs. El ATP como moneda de energía libre, propiedades termodinámicas del ATP. Importancia de las diferencias entre delta G y delta G o, carga energética del adenilato, otros nucleótidos de energía elevada hs. La mitocondria, el escenario de la acción, oxidación, generación de energía, cuantificación del poder reductor, potencial de reducción estándar, cambios de energía libre en las reacciones de óxido-reducción en condiciones estándar y no estándar, cambios de energía libre en las oxidaciones biológicas. Décima Semana: Del 02 al 07 de Junio hs. Transportadores electrónicos en la cadena respiratoria, NADH y NADPH deshidrogenasas, Proteínas Fe-S, Coenzima Q (CoQ), citocromos. Determinación de la secuencia de los transportadores electrónicos respiratorios espectros diferenciados hs. Inhibidores y aceptores electrónicos artificiales, complejos respiratorios, transferencia de los transportadores electrónicos a la mitocondria. Fosforilación oxidativa. Relación P/O, eficacia de la fosforilación oxidativa, reacciones oxidativas que impulsan la síntesis de ATP, sistema enzimático para la síntesis de ATP hs. Mecanismo de la fosforilación oxidativa. Teorías de la fosforilación, acoplamiento quimiosmótico. Estado respiratorio, desacopladotes, sistemas conmutadores de hidrógeno, glicerofosfato, aspartato-malato. Sistemas de transporte mitocondrial, fosforilación a nivel de sustrato, rendimiento energético del metabolismo oxidativo. Décimo Primera Semana: Del 09 al 14 de Junio hs. El oxígeno como sustrato para otras reacciones metabólicas, oxidasas y oxigenasa, Citocromo P450, especies reactivas de oxígeno, radicales libres de defensa antioxidantes, metabolismo del oxígeno y enfermedades humanas. 6

7 IV. Unidad Didáctica. METABOLISMO GLUCÍDICO. PRINCIPALES RUTAS METABÓLICAS Y SU CONTROL Profesora: Q.F. Dra. Elizabeth Gonzáles L hs. Metabolismo. Vías centrales del metabolismo, Glicólisis, visión general. Metabolismo en diversas células. Esquema metabólico oxidativo de la glucosa, digestión y absorción intestinal, transporte y absorción hs. Ruta glucolítica, fases, equilibrio de la reducción de NAD y reoxidación del NADH, papel de la Lactato deshidrogenasa, oxidación del alcohol. Décimo Segunda Semana: Del 16 al 21 de Junio hs. Fuentes y destino del Acetil CoA, fuentes metabólicas y destino del piruvato hs. Ciclo de los ácidos tricarboxílicos, reacciones, conversión del grupo acetilo del Acetil CoA a CO 2 y H 2 O, actividad del Ciclo. Regulación hs. Lanzaderas, importancia, formación de glucurónido, inhibición de la glicólisis en diferentes fases. Décimo Tercera Semana: Del 23 al 28 de Junio hs. Regulación de la ruta glucolítica, propiedades de glucoquinasa y hexoquinasa, regulación de 6-fosfofructo-1-quinasa por ATP y AMP, ph intracelular, niveles intracelulares de citrato hs. Transporte de glucosa, control hormonal, influencia de la insulina. Profesora: Q.F. Dra. Luisa Negrón Ballarte hs. Gluconeogénesis, Ciclo de Cori y de la alanina, ruta de síntesis de glucosa a partir de lactato. Décimo Cuarta Semana: Del 30 de Junio al 05 de Julio hs. Síntesis de glucosa a partir de algunos aminoácidos y ácidos grasos de cadena impar hs. Utilización de fructosa, galactosa, manosa, regulación de la gluconeogénesis hs. Gluconeogenolisis, glucogenogénesis, moduladores y reguladores, fosforilasa A, glucagon, adrenalina, insulina. Décimo Quinta Semana: Del 07 al 12 de Julio hs. Rutas especiales. Ruta de las pentosas fosfato, fases. Interconversiones de azúcares, formación de azúcares unidos a nucleótidos, ácido glucurónico hs. Biosíntesis de glúcidos complejos, glucoproteínas, proteoglicanos hs. Interrelación del metabolismo de carbohidratos con otros nutrientes. Décimo Sexta Semana: Del 14 al 19 de Julio SEGUNDA EVALUACIÓN Décimo Séptima Semana: Del 21 al 24 de Julio SUSTITUTORIO Y DESAPROBADOS 7

8 PROGRAMA CALENDARIZADO DE LAS PRÁCTICAS Profesores: Q.F. Dra. Luz Oyola Hermozo Q.F. Dra. Elizabeth Gonzáles Loayza Q.F. Dra. Luisa Negrón Ballarte Bach. Andrés Revilla Casalino Q.F. Mg. Elena Benavides Rivera Q.F. Dra. Amparo Zavaleta Pesantes Q.F. Gloria Gordillo Rocha No. Fecha Hora Tema Determinación de hierro en fluidos biológicos Q.F. Mg. Elena Benavides R Capacidad amortiguadora de fluidos biológicos Q.F. Dra. Luz Oyola Fraccionamiento celular. Determinación de su contenido proteico Q.F. Gloria Gordillo Identificación de Disacárido-hidrolasas en Levadura (Saccharomyces cerevisiae) Q.F. Dra. Amparo Zavaleta Actividad Enzimática I. Deteminación de Km y Vmáx. Efecto de Activadores e Inhibidores Q.F. Mg. Elena Benavides Actividad Enzimática II. Factores que la modifican: efecto de la concentración de la enzima, tiempo, temperatura y ph Q.F. Dra. Amparo Zavaleta Deshidrogenasa láctica en tejidos de rata. Citocromo oxidasa en corazón de rata. Determinación de la concentración de NAD por espectrofotometría Q.F. Dra. Luz Oyola Hidrólisis enzimática de carbohidratos Q.F. Gloria Gordillo Obtención y cuantificación de glucógeno de hígado de rata Q.F. Dra. Elizabeth Gonzáles

9 Fosforólisis del glucógeno por un extracto de músculo Q.F. Dra. Elizabeth Gonzáles Regulación hormonal de la glicemia Q.F. Dra. Luisa Negrón PROGRAMA CALENDARIZADO DE LOS SEMINARIOS No. Fecha Hora Tema Modelo de relación estrucura-función en proteínas Hemoglobina y Mioglobina Q.F. Mg. Elena Benavides Lisozima y Ribonucleasa A: Origen, estructura y función Q.F. Dra. Amparo Zavaleta Fotosíntesis. Mecanismos moleculares Q.F. Dra. Elizabeth Gonzáles Coenzima Q como energético Q.F. Dra. Luz Oyola Problemas en la regulación del Metabolismo de Carbohidratos Q.F. Dra. Luisa Negrón Desórdenes en el Metabolismo de Carbohidratos Diabetes Mellitus Q.F. Gloria Gordillo

10 H. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS a. Textos: - BOHINSKI RC. Bioquímica. 3era. ed. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana S.A. México DF, DEVLIN T. Bioquímica. 3era. ed. Ed. Reverté S.A. Barcelona, DEVLIN, T.H. Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones clínicas. 4ª Ed. Reverté. Barcelona, HARPER H. Bioquímica. 15ava. ed. Ed. El Manual Moderno. México DF, HERRERA E. Elementos de Bioquímica, 9a. ed. Ed. Interamericana. Mc. Graw Hill México DF, KOOLMAN, J. Y RöHM, K.H. Bioquímica: Texto y Atlas. 3ª Ed. Médica Panamericana. Buenos Aires LEHNINGER N. Principios de Bioquímica. 2da. ed. Ed. Omega S.A. Barcelona, MATTHEWS CH. Bioquímica. 2da. ed. Ed. McGraw Hill. Madrid, McKEE T., McKEE J. Bioquímica. La base molecular de la vida. 3ª. Ed. Editorial McGraw Hill. Interamericana. Madrid, MONTGOMERY. Bioquímica. 6ª. Ed. Ed. Harcourt Brace. Madrid, STRYER, L., BERG, J.M. YTYMOEZKO, J.L. Bioquímica. 5ª Ed. Reverté. Barcelona, VOET DONALD. Bioquímica. 3ra. Ed. Ed. Omega S.A. Barcelona, 1999 b. Publicaciones periódicas de interés: - Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry - Advances in Enzymology - Annual Review of Biochemistry - Annual Review of Biophysics and Biophysical Chemistry - Annual Review of Cell Biology - Annual Review of Genetics - Annual Review of Immunology - Annual Review of Medicine - Annual Review of Microbiology - Annual Review of Physiology - Biochemistry - Current Topics in Bioenergetics - Current Topics in Cell Regulation - Methods in Enzymology - Methods of Biochemical Analysis - Nature - Scientific American - Science - Trends in Biochemical Sciences INFORMACION IMPORTANTE: Desde la página Webb de la Biblioteca de la UNMSM, los miembros de la comunidad universitaria de la UNMSM pueden acceder a colecciones de bases de datos de publicaciones académicas en texto completo, por lo tanto se recomienda a los señores estudiantes utilizar este recurso. 10