Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Doctorado en Ciencias Químicas TEMAS DE QUIMICA Y MATEMATICAS

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1 Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Doctorado en Ciencias Químicas TEMAS DE QUIMICA Y MATEMATICAS Programa semestral: 96 h. Objetivos del curso: Que los estudiantes adquieran las herramientas necesarias para: Desarrollar una explicación teórica de las leyes de la Termodinámica y hacer deducciones de ellas, conduciendo a un avance de la materia en concordancia con el método científico y su aplicación a la bioquímica y biología molecular. Estudiar el paso de energía de un cuerpo a otro y de una forma a otra y su relación con los procesos biológicos. Estudiar en lo general la velocidad con que se lleva a cabo la reacción y del cambio que esta siga, incluyendo un análisis breve de las técnicas usadas en el estudio de la cinética de las reaccione s de interés farmacéutico y biológico. Analizar el papel de los factores que modifican o alteran la cinética de las reacciones enzimáticas. Conocer los conceptos básicos de la bioestadística, su entendimiento y aplicación. Formar un profesional que disponga de las herramientas necesarias para analizar, evaluar e interpretar las variables biológicas.

2 Aplicar conceptos estadísticos básicos que le permita emplear un conjunto de métodos en casos de incertidumbre con la finalidad de tomar decisiones razonablemente óptimas Temario FISICOQUÍMICA Capítulo 1.Conceptos de la termodinámica (12 hrs) Definiciones Primera ley de la termodinámica, (Energía interna, entalpía, capacidad calorífica, trabajo, Ley de Hess.) 1.3. Segunda ley de la termodinámica, (procesos reales, entropía, Energía libre) 1.4. Equilibrio químico, (desplazamiento del equilibrio, potencial químico, condición general del equilibrio, ley de acción de las masas, afinidad química). Capítulo 2. Termodinámica de los procesos irrev ersibles (14 hrs) Entropía y vida Entropía e información Sistemas abiertos Procesos irreversibles. Conjugación de los flujos y de las reacciones químicas, reacciones químicas conjugadas con transporte de sustancia) Procesos biológicos (ATP) Transporte en membranas Termodinámica de la fusión de la espiral doble Interacción de la espiral doble con las moléculas e iones pequeños.

3 2.9. Reduplicación del ADN Capítulo 3. Cinética química (8 hrs) Concepto de la cinética química 3.2. Cinética de reacciones químicas Mecanismos de reacción Teoría de Arrhenius. Influencia de la temperatura en la velocidad de reacción. Capítulo 4. Cinética enzimática y de los ácidos nucleicos (14 hrs) Conceptos de la cinética enzimática Métodos matemáticos de la cinética enzimática, (Henry Michaelis Menten, van Slyke, Briggs Haldane) Orden de reacción Análisis de datos cinéticos Inhibición enzimática Multisitios y alosterismo Cinética del destrenzado de la espiral doble. BIOESTADÍSTICA. 1.- Introducción 1.1Origen de la estadística 2.- Estadística descriptiva 2.1Descripción y recolección de datos. 2.2Diferencias entre variables y constantes

4 2.3Variables cualitativas. Variables cuantitativas. Representación gráfica de las variables. Requisitos generales para la elaboración de gráficos. 2.4Medidas de Tendencia Central. Media aritmética. Media geométrica. Mediana. Moda. 2.5Medidas de Variabilidad. Recorrido. Desviación Estándar. Coeficiente de Variación. Centiles. 2.6Medidas de Forma de las Distribuciones. Momentos. Asimetría. Curtosis. 2.7Distribuciones Estadísticas. Distribución Normal. Pruebas de Bondad de Ajuste. Distribución Binomial. Distribución de Poisson 2.8Contraste de las Diferencias entre las Distribuciones. Probabilidad. Distribución Normal, Binomial y de Poisson. 3.- Estadística inferencial 3.1Métodos Paramétricos. Muestreo. Error Estándar e Intervalos de Confidencia. Distribución Normal, Binomial y de Posson (muestras con n > 30). 3.2Docimacia de Hipótesis. Comparación de muestras con un estándar. Nivel de significación. Distribución muestral. Dócimas Unilaterales y Bilaterales. Niveles de Significación. Comparación entre dos medias con n1 > 30 y n2 > 30. Aproximaciones Normales de las Distribuciones Binomiales y de Poisson. Comparación de dos porcentajes con un estándar conocido y con muestras grandes (n > 30). Comparación de dos distribuciones de Poisson. Comparación de muestras con n1 y n2 < Empleo de la t de student en un análisis con diseño completamente aleatorio. Contraste de la t de student en el caso de varianzas diferentes. Empleo de la t de student para un diseño con grupos pareados.

5 3.4Distribución chi cuadrada ( 2 ). 2 con hipótesis a priori. 2 sin hipótesis a priori. Correlación. Coeficiente de determinación. Calculo del coeficiente de correlación r. Docimacia de r. Regresión Lineal. Inferencia sobre la estimación de la pendiente b. 3.5Métodos no paramétricos Perfil del alumno al egresar del curso: El estudiante manejará claramente los conceptos básicos de fisicoquímica y bioestadística con la finalidad de ser aplicados a la resolución de problemas en las áreas de bioquímica y biología molecular. Marco conceptual: Materia de especialización. El curso está diseñado para abordar los temas básicos, pero aplicativos a la resolución de problemas relacionados con el área de bioquímica y biología molecular. Particularmente en los temas de fisicoquímica, los temas consolidarán conceptos como Explicación y deducción de las leyes de la termodinámica, comprender los fenómenos de intercambio de energía en los procesos biológicos y la aplicación de los conceptos de cinética a las reacciones enzimáticas. Los temas relacionados a la sección de matemáticas estarán centrados al estudio de la bioestadística, en donde se aplicará paso los métodos estadísticos a la resolución de problemas en el área biológica, permi tiendo así tomar decisiones razonablemente óptimas en casos de incertidumbre. Con este curso se especializa y se proporciona una habilidad deductiva en el área biológica formando investigadores capaces de analizar y tomar decisiones respecto a las variables que maneje. Proceso enseñanza aprendizaje

6 Para cursar esta materia el alumno debe asistir a las presentaciones que hacen el profesor responsable del curso y los invitados especialistas. Las clases se realizan por medio de explicaciones que duran dos ho ras en las que se utiliza material audiovisual (diapositivas, acetatos, etc.). Las clases están diseñadas para desarrollar una participación activa entre profesores y alumnos en donde hacen preguntas al expositor para aclarar los conceptos que se exponen. Se resuelven problemas representativos de los fenómenos estudiados en el área biológica. Posteriormente, al estudiante se le entrega material específico de los temas que se presentan, el cual se lee y se comprende. El proceso de enseñanza aprendizaje de la siguiente forma: dictado de clases 30%, participación en la resolución de problemas 50% y discusión 20%. Con la dinámica del curso el estudiante adquiere la habilidad para resolver problemas relacionados con el área biológica y se capacita para analizar y tomar decisiones respecto a las variables experimentales que obtiene en su desarrollo en el postgrado. Actividades de evaluación La calificación será emitida después de presentar 5 exámenes parciales, los tres primeros correspondientes a la sección de fisicoquímica y los dos restantes corresponderán a bioestadística. Las evaluaciones tomarán en cuenta los conocimientos teóricos adquiridos mediante preguntas relacionadas a cada tema y la resolución y discusión de problemas frecuentes en este campo de estudio. Acreditación. Para acreditar el estudiante deberá asist ir al menos al 80% de las sesiones, elaborar el 100% de los ejercicios y tareas. El promedio de la calificación en sus actividades de evaluación deberá ser de 8.0. Bibliografía.

7 1. N. Levine. FISICOQUÍMICA. McGraw Hill. México (1997). 2. J. G. Carmona, M. S. A. Meza Reyes, FISICOQUÍMICA para ciencias de la salud. McGraw Hill. México. (2007). 3. Antonio Reyes Chumacera. TERMODINÁMICA FENOMENOLÓGICA EN SISTEMAS CERRADOS Y ABIERTOS. Trillas. México (1976). 4. M. V. Volkenshtein. BIOFÍSICA. Mir. Moscú. (1985). 5. J. G. Morris. FISICOQUÍMICA PARA BIOLOGOS. Reverté (1976). 6. Sans P. P. FISICOQUÍMICA PARA FARMACIA Y BILOGÍA. Masson - Salvat, Barcelona (1980). 7. Segel I. H. ENZIME KINETICS. John Wiley & Sons Inc. New Yor k. (1975) 8. Metzler D. E. BIOQUÍMICA. Omega. Madrid (1981). 9. William Mendenhall. INTRODUCCIÓN A LA PROBABILIDAD Y LA ESTADÍSTICA. Grupo Editorial Iberoamericano S.A. de C.V. México BIOESTADÍSTICA. Base para el análisis de las ciencias de la salud. #a. Edición. Limusa. Noriega Editores MÉTODOS ESTADÍSTICOS APLICADOS. Harla S.A. de C.V N. M. Downie, R.W. Heath.. México

8 12. William C. Schefler. BIOESTADÍSTICA. Fondo Educativo Interamericano. S.A. México N.T.J. Bailey. STATISTICAL METHODS IN BIOLOGY. The English Universities Press LTD. London