PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL ECUADOR FACULTAD DE ENFERMERIA CARRERA DE NUTRICION HUMANA 1. DATOS INFORMATIVOS MATERIA: BIOQUIMICA NUTRICIONAL II CARRERA: Nutrición Humana NIVEL: IV No. CRÉDITOS: 6 (seis) CRÉDITOS TEORÍA: 4 (cuatro) CRÉDITOS PRÁCTICA: 2 (dos) PROFESOR: Dr. Pablo López Proaño (Teoría) Lcdo. Pablo Pozo (Laboratorio) SEMESTRE/AÑO ACAD: Segundo 2007 2008 INICIO: 18 de febrero de 2008 FIN: 20 de junio de 2008 EXÁMENES FINALES: del 16 al 20 de junio de 2008 2. DESCRIPCIÓN DEL CURSO El curso brindará información sobre el metabolismo los procesos bioquímicos que constituyen el metabolismo de la energía, y de las funciones vitales, enfatizando en los mecanismos de regulación, las interrelaciones metabólicas y las implicancias nutricionales de los mismos. Los laboratorios estarán enfocados al análisis físico-químico e instrumental de las principales estructuras de las macromoléculas como: carbohidratos, grasas y proteínas. Acción enzimática y metabolismo. El diseño del programa de laboratorio de Bioquímica Nutricional II responde a la necesidad de que los señores estudiantes aprendan y aplique los conocimientos teóricos de las macromoléculas y acción metabólica. Para lo cual se estudiarán las bases teóricas y prácticas de un análisis s físico-químico e instrumental de las principales estructuras de las macromoléculas como: carbohidratos, grasas y proteínas. Y se determinará la acción enzimático de proteasas y oxidasas Se iniciará las prácticas con un el análisis del agua, por ser principal componente de muchos alimentos y se finalizará con el estudio de la leche como ejemplo de alimento completo 3. OBJETIVO GENERAL Reconocer los fundamentos del metabolismo de los macronutrientes carbohidratos, lípidos y proteínas, y las diferentes rutas metabólicas que ellos transitan, así como los principios y complejidades que forman parte de la integración metabólica. 1
4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS El estudiante será capaz de: Interpretar bioquímicamente un estado nutricional y la importancia de un micro y macro nutriente en el equilibrio orgánico general. Describir la integración del metabolismo y a la interacción entre distintos nutrientes. Manejar los mecanismos de interacción de los nutrientes y su efecto a nivel metabólico. Determinar la importancia de las enzimas cuyo rol es fundamental en las funciones vitales del organismo. Identificar las rutas metabólicas básicas de las principales macromoléculas. Familiarizar a los estudiantes con las técnicas de análisis bioquímico. Aplicar las técnicas de análisis bioquímico a análisis de alimentos. Analizar y determinar la composición química de las principales macromoléculas: carbohidratos, grasas, proteínas y enzimas, mediante una serie de reacciones químicas. Desarrollar habilidades y destrezas en el trabajo de laboratorio. Elaborar informes sintéticos y significativos, originales y con respaldo científico. 5. CONTENIDOS FUNDAMENTALES 5.1. Introducción al estudio de los Carbohidratos Nomenclatura Derivados de los azúcares: Glucósidos Disacáridos Oligosacáridos y polisacáridos Otros derivados azucarados naturales Digestión de los hidratos de carbono Absorción intestinal de los hidratos de carbono 5.2. Metabolismo de los Carbohidratos Digestión, absorción y transporte de los hidratos de carbono Glucólisis Oxidación del piruvato Vía de las pentosas Síntesis de glucosa a partir de otros precursores:gluconeogénisis Metabolismo del glucógeno: Glucogeno-génesis, Glucogeno-lisis 5.3. Introducción al estudio de los lípidos Nomenclatura Composición en ácidos grasos de las grasas dietéticas Grasas alimentarias poliinsaturadas Ácidos grasos trans Ácidos grasos de cadena ramificada 2
Ácidos grasos esenciales Digestión y absorción de la grasa de la dieta Colesterol de la dieta Absorción Regulación de la síntesis de colesterol Ácidos biliares Regulación de los niveles de colesterol 5.4. Metabolismo de los lípidos Biosíntesis de los ácidos grasos Emulsificación de las grasas Los cuerpos cetónicos: cetósis Hormonas esteroideas Lipoproteínas Eicosanoides: prostaglandinas, prostaciclinas, tromboxanos y leucotrienos Ateroesclerosis e infarto tisular El perfil lipídico 5.5. Estructura y propiedades de las proteínas Clasificación de las proteínas Tamaño y forma de las proteínas Enlaces responsables de las proteínas Estructura de las proteínas Primaria Secundaria - Terciaria Cuaternaria Estabilidad y desnaturalización de las proteínas 5.6. Metabolismo de las proteínas Biosíntesis de las proteínas Reacciones de transaminación Destino de las proteínas Catabolismo de los aminoácidos 5.7. Integración del metabolismo y la nutrición Generación de ATP y otros productos por parte de los macronutrientes Acumulación de grasa Ayuno y hambre crónica Adaptaciones metabólicas 5.8. Enzimas Generalidades Partes del sistema enzimático Clasificación de las enzimas Cofactores y coenzimas Factores que influyen en la actividad enzimática 3
Inhibición de la actividad enzimática 5.9. Utilidad de la determinación enzimática Transaminasas Amilasa Fosfatasas Deshidrogenasa láctica Creatin fosfo quinasa CPK Infarto del miocardio y enzimas CONTENIDO DE LABORATORIO Categoría A: carbohidratos Identificación de carbohidratos muestras conocidas Pruebas de Molisch, Antrona, Nylander Pruebas de SaliWanoff, de Bial, ácido músico Hidrólisis ácida de un polisacárido Identificación de carbohidratos. Muestras desconocidas frutas, cereales, leche etc. Pruebas de Molisch, Antrona, Benedict, Nylander Pruebas de SaliWanoff, de Bial, ácido músic Hidrólisis ácida de un polisacárido Glicemia o una curva de tolerancia a la glucosa Aplicación: 1.- Extracción de almidón de papas y otros tubérculos 2.- Extracción de glicógeno del hígado de pollo Categoría B: Lípidos Identificación de lípidos simples Pruebas de Acroleína. Instauración: Determinación de índice de saponificación Determinación del índice de Yodo (método de Hanus) Realización de un lípidograma (colesterol, triglicéridos, HDL, LDL). Caracterización de lípidos complejos Pruebas de SalkoWsky. Pruebas de Liebermann- Burchard.- Prueba con digitonina Aplicaciones: 1.- Extracción de lípidos a partir de la yema del huevo 2.- extracción de Lecitina de la yema de huevo 4
Categoría C: Proteínas Análisis elemental de proteínas Presencia de carbono, hidrógeno y oxígeno Presencia de nitrógeno, azufre Determinación de albúmina en sangre y orina Pruebas de identificación químicas Millón, Xanto protéica, Hopkins-cole. Con ácidos concentrados, y tricloacético Con metales pesados, alcohol, calor Presencia de amoníaco en al carne o pescado Aplicaciones: 1.- Determinación de punto de isoeléctrico de la caseína 2.- Determinación del contenido de proteínas en un alimento de origen animal y vegetal (animal, fréjol) 3.- Cromatografía circular de aminoácidos Categoría D: enzimas Acción enzimática de la saliva sobre los alimentos CRONOGRAMA Contenidos Entrega de material e indicaciones Generales Experimento 1 Determinar la calidad físico química del agua de uso doméstico e industriales. Primera parte. Según las normas COVENIN Experimento 2 Determinar la calidad f{físico química del agua de uso doméstico e industriales. Segunda Parte. Según las normas COVENIN Experimento 3 Identificación de carbohidratos muestras conocidas Experimento 4 Identificación de carbohidratos. Muestras de Frutas, cereales, leche etc. Actividades/ Evaluación Limpieza y reconocimiento De material Cada grupo de estudiantes determinara en agua : natural,potable y desecho: el residuo filtrante total y dureza total, Cada grupo de estudiantes determinara : el Ph, alcalinidad, cloro residual Pruebas de Molisch, Antrona, Benedict, Nylander Pruebas de SaliWanoff, Bial, ácido músico e Hidrólisis ácida de un polisacárido Pruebas de Molisch, Antrona, Benedict, Nylander Pruebas de SaliWanoff, Bial, ácido músico e 5
Experimento 5 Aplicación Extracción de almidón de papa Extracción de glicógeno de hígado de pollo Experimento 6 Carbohidratos Identificación en muestras desconocidas Experimento 7 Categoría B : Lípidos Identificación de lípidos simples Experimento 8 Caracterización de lípidos complejos Experimento 9 Aplicaciones: Experimento 10 Lípidos Muestras Problemas Experimento 11 Categoría C: Proteínas Análisis elemental orgánico de proteínas Experimento 12 Pruebas químicas para identificar proteínas Experimento 13 Aplicaciones Experimento 14 Identificación de proteínas muestras desconocidas Experimento 15 Determinar la acción de la enzimas Experimento 16 Análisis fisco químico de la leche Hidrólisis ácida de un polisacárido Extraer los polisacáridos mediante técnicas específicas. Hidrolizar la muestra y determinar La presencia de glucosa por el método de Benedict o Feheling Evaluación práctica y escrita Pruebas de Acroleína. Instauración: Determinación de índice de saponificación Determinación del índice de Yodo ( método de Hanus Pruebas de SalkoWsky. Pruebas de Liebermann- Burchard.- Prueba con digitonina 1.- Extracción de lípidos a partir de la yema del huevo 2.- extracción de Lecitina de la yema de huevo Evaluación práctica y escrita Presencia de carbono, hidrógeno y oxígeno, nitrógeno, azufre y Solubilidad en agua Millón, Xanto protéica, Biuret, Hopkins-cole, Ninhidrina. Con ácidos concentrados, y tricloacético Con metales pesados, alcohol, y al calor 1.- cromatografía en papel de aminoácidos 2.-Determinación de la presencia de amoníaco en al carne o pescado Evaluación práctica y escrita 1.- Acción de la Proteasa 2.- Acción de Oxidasas Evaluación final Teórico práctica 6. METODOLOGÍA Se desarrollará con clases magistrales promoviendo la participación del alumno. Algunos artículos de especial interés, serán incorporados como temas de lectura obligatoria. 6
Se utilizarán equipos de ayuda audiovisual como: retro-proyector, proyector multimedia. Para fomentar la investigación los alumnos realizará un micro-proyecto. El laboratorio se realizará en dos sesiones en dos días diferentes de dos horas cada una. Será eminentemente práctico. Los estudiantes realizarán las pruebas de identificación de muestras conocidas y luego de muestras desconocidas. Contarán con la guía de prácticas. Y deben elaborar informe de cada laboratorio realizado Se organiza el trabajo en equipo de dos personas, quienes disponen de materiales y reactivos para ejecutar las prácticas El profesor inicia cada sesión de laboratorio con la explicación del fundamento científico de cada experimento. Los estudiantes desarrollan bajo la supervisión del profesor con el apoyo de la guía de prácticas en la que se detallan normas de seguridad y los lineamientos para la ejecución del experimento. l informe del proceso y análisis de resultado permite valorar la efectividad del experimento realizado y se entregan al inicio de la siguiente sesión de laboratorio 7. EVALUACIÓN Se hará con el sistema de co-evaluación personal y sumativa. 7.1. CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: 1ra.del 31 de Marzo al 04 de Abril del 2008. 2da del 28 de Abril al 02 de Mayo del 2008. 3ra.del 02 de Junio al 06 de Junio del 2008. 7.2. SISTEMA DE CALIFICACIÓN (puntaje asignado a pruebas parciales) TEORÍA: 25 puntos Trabajos 5 Pruebas parciales 10 Examen Final acumulativo 10 TOTAL 25/25 LABORATORIO: 25 puntos Informes 1.25 Trabajo de laboratorio 1.25 Microproyecto 2.5 Pruebas parciales 10 Examen Final acumulativo 10 TOTAL 25/25 Total 50 puntos 7
7.3. FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES EN SECRETARÍA: Nota 1: Hasta el 11 de Abril del 2008. Nota 2: Hasta el 09 de Mayo del 2008. Nota 3: Hasta el 13 de Junio del 2008. Nota del Examen Final: Hasta el 27 de Junio del 2008. 8. BIBLIOGRAFÍA Allinger, Norman. (1974). Química Orgánica. S.A. España: editorial Reverté Bohinski, Robert C. ( 1991). Bioquímica. Wilmington, Estados Unidos: Addison-Wesley Iberoamericana. Burton, I., Donald. (1978). interamericana. Química orgánica y Biquímica. México: Chapman & Hall. (1999). Merk index: an Encyclopedia of Chemicals, Drugs an Biologicals. Gonzáles de Buitrago, J.M. Bioquímica y Biofísica para estudiantes de enfermería. Ciencias de la Enfermería. Primera edición, 1.980. Laguna, J. y Piña E. (2002). Bioquímica de Laguna. México, D.F. :Editorial Manual Moderno. Montgomery, Conway, Spector y Chappell. Bioquímica: Casos y Texto. Sexta Edición. Edición 1.998. Mahan K. And Escott L. (1998). Nutrición y Dietoterapia de Krause. 9ª ed.). Mac Graw Hill. MCGilvery,R., W. (1977). Bioquímica. España: Interamericana. Morrison y Boyd, Addison-Wesley. (1996). Química Orgánica. (5ª ed.). México. Nestlé Nutrition. Nutrición Clínica en la Infancia. Volumen 2. Organización Panamericana de la Salud e Instituto Internacional de Ciencias de la Vida. (1998). Conocimientos Actuales sobre la Nutrición. Washington, DC. Pavia, Donald. (1978). Química orgánica experimental. Barcelona: editorial Universitaria. Stryer, Lubert. (1977). Bioquímica. España: Editorial Reverté, S.A. Whitney and Rolfes. (1996). Understanding Nutrition. Seven Edition. http://www.siicsalud.com/main/suscripc.htm> 8
Yépez Rodrigo F. Bioquímica Médica. Quito: Arco Iris Producción Gráfica 2004. 503 p. 9. DATOS DEL PROFESOR: Correo electrónico: Dr. Pablo López pdlopez@interactive.net.ec Teléfono: 299-1616 Lcdo. Pablo Pozo pepozo@puce.edu.ec Teléfono: 299-1700 ext. 1737 Aprobado: Por el Consejo de Facultad f) Decano fecha: 8 de marzo del 2005. 9