Bioquímica. Carrera: BIC Participantes Representante de las. Academia de Biología. de los Institutos Tecnológicos.

Transcripción

1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos Bioquímica Licenciatura en Biología BIC HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico de Chetumal del 4 al 8 de octubre de 2004 Institutos Tecnológicos de Ciudad Victoria, Los Mochis, Huixquilucan y Zacapoaxtla Instituto Tecnológico de Los Mochis del 28 de febrero al 4 de marzo de 2005 Participantes Representante de las academias de Biología de los Institutos Tecnológicos. Academia de Biología Comité de Consolidación de la carrera de Licenciatura en Biología. Observaciones (cambios y justificación) Reunión Nacional de Evaluación Curricular de la Carrera de Biología Elaboración del programa por unidades de aprendizaje con base a la propuesta de la reunión nacional Reunión Nacional de Consolidación de la carrera de Biología.

2 3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a). Relación con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas Química I Equilibrio químico. Biología Celular Química II Ácidos y Bases. Definiciones básicas en química orgánica. Análisis de biomóleculas. Grupos funcionales. Microbiología Genética División celular Estructura celular Metabolismo celula.r Bacterias: Metabolismo, nutrición y crecimiento. Características de los ácidos nucleícos. Biología Molecular Duplicación del ADN. Síntesis del ARN. Síntesis de proteínas. b). Aportación de la asignatura al perfil del egresado Proporcionar herramientas básicas para comprender la función biológica de proteínas, Carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos en los seres vivos, para que el egresado se pueda desempeñar dentro del campo de la biotecnología u otra rama donde estén presentes los procesos bioquímicos. 4.- OBJETIVO(S ) GENERAL(ES) DEL CURSO Conocerá la composición química y la función de los distintos tipos de biomóleculas presentes en los seres vivos, para integrar el conocimiento de las biomoléculas a la comprensión del funcionamiento de los organismos y conocer sus aplicaciones biotecnológicas.

3 5.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Propiedades del agua 1.1 Importancia del agua en los seres vivos 1.2 Estructura molecular y propiedades del agua. 1.3 Los puentes de hidrógeno 1.4 Interacciones hidrofílicas e hidrofóbicas 1.5 El ambiente iónico en los seres vivos Concepto de ph y disociación del agua Soluciones amortiguadoras Ecuación de Henderson-Hasselbalch Amortiguadores biológicos. 2 Estructura y función de las biomoléculas 2.1 Proteínas Introducción Clasificación Aminoácidos Estructura primaria Estructura secundaria Estructura terciaria Estructura cuaternaria Desnaturalización de proteínas Hidrólisis de proteínas 2.2 Carbohidratos Introducción Clasificación Monosacáridos Oligosacáridos Polisacáridos Glicoproteínas Proteoglicanos Peptidoglicanos 2.3 Lípidos Introducción Clasificación Ácidos grasos Acilglicéridos Ceras Fosfoglicéridos Esfingolípidos Esteroides Carotenoides Eicosanoides Vitaminas E, D y K 2.4 Ácidos nucleícos Introducción Nucleótidos ADN ARN

4 Unidad Temas Subtemas 3 Sistemas enzimáticos 3.1 Introducción 3.2 Clasificación y nomenclatura de las enzimas 3.3 Cofactores 3.4 Principios generales de catálisis Estado de transición Energía de activación 3.5 Cinética enzimática Ecuaciones de velocidad Ecuación de Michaelis Menten Ecuación de Lineweaver Burk 3.6 Sitio activo Definición Modelos propuestos sobre la interacción enzima sustrato Características estructurales del sitio activo Mecanismos de catálisis 3.7 Inhibición enzimática Competitiva No competitiva Acompetitiva Inhibición irreversible 3.8 Enzimas reguladoras 4 Metabolismo 4.1 Introducción 4.2 Anabolismo y catabolismo Definición Diferencias entre las dos vías 4.3 Regulación de los procesos metabólicos 4.4 Características principales de las vías metabólicas 4.5 El ATP y otras moléculas de elevada energía 4.6 Principales vías metabólicas Metabolismo de carbohidratos Metabolismo de aminoácidos Metabolismo de proteínas Metabolismo de lípidos

5 Unidad Temas Subtemas 5 Procedimientos para la caracterización de biomoléculas. 5.1 Ultracentrifugación Fundamento Aplicaciones 5.2 Electroforesis Fundamento Aplicaciones 5.3 Espectrofotometría Fundamento Aplicaciones 5.4 Cromatografía Fundamento Aplicaciones 5.5 Difracción por rayos X Fundamento Aplicaciones 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS Grupos funcionales Interacciones entre moléculas (Enlaces químicos) Instrumentación de laboratorio Notación científica Preparación de soluciones Tipos de reacciones y mecanismos de reacción de los compuestos orgánicos Conceptos de Análisis químico Conceptos básicos de matemáticas Termodinámica 7.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Investigación bibliográfica de cada uno de los temas señalados en el programa. Realización de prácticas de laboratorio de acuerdo a los temas estudiados. Elaboración de reportes escritos de las practica realizadas en laboratorio Resolución de un problema real donde se aplique por lo menos el 70% de los temas que se tocan en el curso, con asesoría del profesor. Exposición de los resultados obtenidos en el problema planteado Laboratorio con todo el material y equipo necesario para la realización de las prácticas Un buen acervo bibliográfico. Realizar visitas a centros de investigación Consultar sitios de Internet relacionados con los diversos temas del programa Discusión de artículos científicos Realizar seminarios acerca de artículos de reciente publicación relacionados con el estudio de las proteínas.

6 8.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Examen de teoría (Evaluaciones parciales) Examen de las practicas de laboratorio Evaluación continua ( investigación bibliográfica de los temas a tratar en cada sesión, resolución a los problemas que se dejen fuera de clase) Reportes de prácticas de laboratorio Reportes de visitas a centros de investigación Reporte y presentación de investigaciones documentales y experimentales Evaluación de problemas resueltos 9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1.- Propiedades del agua El estudiante relacionará las propiedades fisicoquímicas del agua con las propiedades y funciones de las biomoléculas. Elaborar mapas conceptuales donde se comprendan las propiedades del agua y su relación con las biomoléculas. Investigar en fuentes de información los temas de la unidad. 1, 2, 3, 4, 6, 7 y 8 Unidad 2.- Estructura y función de las biomoléculas Conocerá la estructura y propiedades de las biomoléculas así como las funciones Que éstas desempeñan en los seres vivos. Elaborar una colección de modelos sobre la estructura de diversas biomoléculas. Realizar investigación bibliográfica sobre las funciones que desempeñan las biomoléculas en los seres vivos así como los trastornos mas frecuentes. Realizar prácticas relacionadas con las propiedades de las biomoléculas. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8

7 Unidad 3.- Sistemas enzimáticos Comprenderá la relación entre la estructura de las enzimas y sus funciones catalíticas así como los mecanismo de regulación de los procesos metabólicos Investigar sobre el nombre sistemático que reciben las enzimas según el tipo de reacción catalizada Investigar sobre la participación de algunas coenzimas en reacciones bioquímicas Realizar prácticas sobre hidrólisis enzimática y cinética de una reacción en biomoléculas 1, 2, 3, 4, 6,7 y 8 Unidad 4.- Metabolismo Comprenderá la función general e integración de las principales rutas metabólicas. Elaborar diagramas con las reacciones que constituyen una determinada ruta Metabólica Realizar diagramas donde se muestren las interrelaciones que se dan entre las rutas metabólicas Elaborar mapas conceptuales sobre las funciones que desempeñan las rutas que integran el metabolismo intermediario 1, 2, 3, 4, 6, 7 y 8 UNIDAD 5.- Procedimientos para la caracterización de biomoléculas. Utilizará técnicas instrumentales para el estudio de las biomoléculas. Realizar prácticas sobre la caracterización de biomoléculas Realizar visitas a centros de investigación para conocer el funcionamiento de diversos equipos y su utilización en el estudio de las biomoléculas 1, 2 y 6

8 10. FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Bohinski, R. C. Bioquímica, Addison Wesley Iberoamericana, 1991, 739 pp. 2. Boyer, R. Conceptos de Bioquímica, International Thomson Editores, 2000, 694 pp. 3. Horton, H. R. et al. Bioquímica, Prentice Hall Hispanoamericana, S. A. 1995, 4. Lehninger, A. L. Bioquímica, Las bases moleculares de la estructura y función celular, Ediciones Omega, S. A., Barcelona. 1991, 1071 pp. 5. Macarulla, J. M., A. Merino y A. Macarulla. 1992, Bioquímica Cuantitativa, Ed. Reverté, S. A., 723 pp. 6. Mathews, Ch. K., K. E. van Holde y K. G. Ahern. Bioquímica, Addison Wesley 2002, 1335 pp. 7. Murray, R. K. et al. Bioquímica de Harper, Ed. El Manual Moderno, S: A. de C. V., 1997, 1021 pp. 8. Stryer, L. Bioquímica, Editorial Reverté, S. A., Tomos I y II, 1995, 1008 pp.

9 11. PRÁCTICAS Pruebas de disolución en agua de compuestos con diferente grado de polaridad y diferente peso molecular. Identificación de diferentes tipos de aminoácidos. Efecto de la temperatura, ph y concentración iónica en la desnaturalización de las proteínas. Identificación de diferentes tipos de azúcares. Principales propiedades químicas de ácidos grasos no saturados. Hidrólisis química y enzimática de proteínas. Extracción y cuantificación de biomoléculas. Separación por cromatografía de pigmentos. Separación de biomoléculas utilizando la técnica de electroforesis. Potenciometría. Identificación de diferentes tipos de aminoácidos. Determinación, cuantificación y purificación de proteínas en diferentes muestras biológicas. Refractometría Determinación de lípidos en diversas muestras biológicas Extracción de ADN en muestras biológicas Visualización y Cuantificación de ADN Preparación de soluciones reguladoras Identificación de azucares, proteínas, etc, por pruebas colorimétricas Cinética enzimática Uso de indicadores de ph Aplicación del análisis cromatográfico. Nota: Se recomienda que se desarrollen al menos 10 prácticas.