FACULTAD DE ODONTOLOGIA CATEDRA DE BIOQUIMICA GENERAL Y BUCAL PROGRAMA POR OBJETIVOS Y CONTENIDOS PLAN-AÑO: 2000 BIOQUIMICA GENERAL CARGA HORARIA: 70 horas. OBJETIVOS PRINCIPALES: 1. Describir las moléculas de glúcidos, lípidos, aminoácidos y nucleótidos de mayor importancia biológica. 2. Explicar la importancia biológica de las proteínas en relación con su estructura. 3. Describir los mecanismos de acción de las enzimas. 4. Interpretar los mecanismos de regulación que modifican la actividad enzimática. 5. Reconocer la importancia de las etapas metabólicas que caracterizan a los carbohidratos, lípidos y proteínas. 6. Explicar la interrelación entre las vías metabólicas en situaciones fisiológicas y patológicas. 7. Interpretar el metabolismo del calcio y fósforo y su regulación. UNIDAD I - ESTRUCTURA DE GLUCIDOS a) Explicar la importancia biológica de los glúcidos y describir la estructura molecular de los más importantes. b) Explicar la propiedad de actividad óptica y mutarrotación que presentan los glúcidos. c) Describir la estructura de una unión glicosídica. d) Ejemplificar la estructura de los disacáridos y polisacáridos de mayor importancia biológica. e) Identificar las moléculas de algunos glúcidos complejos de importancia biológica. f) Reconocer glúcidos de importancia odontológica. Definición de glúcidos. Función y distribución. Clasificación. Monosacáridos. Isomería. Mutarrotación. Glucosa: tipos de estructura. Pentosas. Glicósidos. Productos de reducción de hexosas. Deoxiazucares. Productos de oxidación de aldosas, ésteres fosfóricos. Aminoazúcares. Disacáridos. Unión glicosídica. Polisacáridos: definición y clasificación. Proteoglucanos, glucoproteínas. Los glúcidos de importancia odontológica. UNIDAD II - ESTRUCTURA DE LIPIDOS 1
a) Explicar la importancia biológica de los lípidos. b) Describir la estructura de un triglicérido y fosfoglicérido, indicando su importancia biológica. c) Identificar lípidos saponificables y no saponificables. d) Escribir la fórmula de ácidos grasos saturados y no saturados. e) Esquematizar la estructura del colesterol. f) Identificar lípidos relacionados a la inflamación. Definición, función y distribución de los lípidos. Clasificación. Saponificables y no saponificables. Ácidos grasos: propiedades físicas y químicas. Ácidos grasos esenciales y no esenciales. Lípidos simples: acilgliceroles. Propiedades físicas y químicas de los mismos. Grasas en la alimentación: ácidos grasos saturados y no saturados (omega 9, 6 y 3, EPA y DHA). Ceras: definición. Lípidos complejos. Fosfolípidos. Lipoproteínas. Colesterol y sus derivados. Sustancias asociadas a los lípidos. UNIDAD III - ESTRUCTURA DE AMINOACIDOS Y DE PROTEINAS a) Explicar la importancia biológica de las proteínas. b) Definir aminoácidos esenciales y no esenciales. c) Clasificar a los aminoácidos por su estructura. d) Explicar el comportamiento de los aminoácidos en función de las modificaciones de ph. e) Explicar el concepto de estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de una proteína. f) Relacionar la estructura de una proteína con su comportamiento biológico. g) Identificar al colágeno presente en estructuras dentarias y de soporte del diente. Aminoácidos: definición y clasificación. Ejemplos. Actividad óptica. Iminoácidos. Propiedades. Péptidos: definición. Unión peptídica. Péptidos de importancia biológica. Proteínas: clasificación. Propiedades generales. Estructuras que adoptan. Fuerzas que la mantienen. Colágeno, Hemoglobina y Mioglobina. UNIDAD IV - ENZIMAS a) Definir los conceptos de enzima, isoenzima y proenzima. b) Nombrar los factores que modifican la actividad enzimática. c) Graficar la cinética de una enzima en función de la concentración de sustrato. d) Definir el concepto de enzima alostérica y moduladores. e) Graficar la cinética de una enzima alostérica. f) Graficar la acción de los inhibidores competitivos y no competitivos sobre la cinética enzimática. g) Diferenciar los diferentes tipos de regulación enzimática. 2
Enzimas: definición. Nomenclatura y clasificación. Naturaleza química de las enzimas. Metaloenzimas, cinética enzimática, sitio activo, zimógenos, distribución intracelular de las enzimas. Sistemas multienzimáticos. Determinación de la actividad enzimática. Factores que modifican la actividad enzimática. Inhibidores enzimáticos: reversibles e irreversibles, competitivos y no competitivos. Regulación de la actividad enzimática. Enzimas alostéricas. Enzimas reguladas por modulación covalente. Regulación a largo plazo. Modulación hormonal. Concepto y ejemplos de isoenzimas y proenzimas. Enzimas y diagnóstico clínico. UNIDAD V: NUCLEOTIDOS, ACIDOS NUCLEICOS Y PROTEINAS. a) Esquematizar el proceso de duplicación. b) Describir el proceso de transcripción. c) Enumerar las etapas del proceso de biosíntesis proteica. Estructura de nucleósidos, nucleótidos y ácidos nucleicos. Duplicación de la información genética. Fidelidad del proceso. Transcripción. Regulación de la expresión génica. Biosíntesis de proteínas. Activación de los aminoácidos y formación del complejo de transferencia. Factores de iniciación, elongación y terminación. Función de ribosomas y polirribosomas. Inhibidores de la síntesis de proteínas. Antibióticos. UNIDAD VI: MEMBRANAS BIOLOGICAS Y TRANSPORTE. a) Describir la localización de las proteínas en las membranas biológicas. b) Destacar la disposición y función de los lípidos en la membrana. c) Señalar la importancia de los carbohidratos. d) Diferenciar y ejemplificar los distintos tipos de transporte Propiedades, Estructura y Composición química de las membranas biológicas. Transporte. Difusión simple. Transporte facilitado o mediado pasivo y activo. Tipos de transporte activo. UNIDAD VII - INTRODUCCION AL METABOLISMO a) Definir metabolismo, reversibilidad, irreversibilidad, anabolismo y catabolismo. b) Explicar la importancia fisiológica de las etapas irreversibles de una cadena metabólica. c) Explicar los niveles de regulación metabólica. d) Explicar las reacciones acopladas entre reacción exergónica, endergónica y oxidativareductiva. e) Definir el concepto de enlace de alta energía y reconocer los de mayor importancia en las diferentes vías metabólicas. f) Interpretar el concepto de óxido-reducción como ganancia o pérdida de protones y/o electrones y relacionar la función de los cofactores en este proceso. 3
Metabolismo: definición. Anabolismo y catabolismo. Reacciones reversibles e irreversibles. Importancia de las mismas. Regulación metabólica: niveles. Definición. Reacciones acopladas: importancia y ejemplos. Reacción espontánea. Energía libre. Enlaces de alta energía: ejemplos. Concepto de óxido-reducción. UNIDAD VIII: METABOLISMO INTERMEDIO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO a) Enumerar las etapas del proceso metabólico de los hidratos de carbono. d) Explicar la importancia metabólica y la localización celular de las vías glucolíticas, glucogenogénica, glucogenolítica, gluconeogénica. e) Explicar la importancia metabólica de las vías de las pentosas como vía alternativa de oxidación de la glucosa. f) Analizar el rendimiento energético de los glúcidos de acuerdo a la vía en que se metabolizan. g) Explicar la importancia de Acetil-CoA. Digestión y absorción de los glúcidos. Fuentes y destino de la glucosa. Glucolisis, regulación, mecanismo y balance energético. Glucólisis aerobia y anaerobia. Fermentación láctica. Gluconeogénesis. Vía de las pentosas y su regulación. Glucógeno, glucogenogénesis y glucogenolisis. Su regulación. Metabolismo de la glucosa por diferentes tipos de células. Destino del piruvato. UNIDAD IX: CICLO DE LOS ACIDOS TRICARBOXILICOS, CADENA RESPIRATORIA Y FOSFORILACION OXIDATIVA a) Analizar la importancia metabólica del ciclo de los ácidos tricarboxílicos. b) Señalar en un esquema del ciclo de Krebs: las reacciones donde se obtiene CO 2, cofactores reducidos y fosforilación a nivel de sustrato. c) Describir los niveles de regulación metabólica. d) Esquematizar la cadena respiratoria y analizar su importancia metabólica. e) Describir la fosforilación oxidativa acoplada a la cadena respiratoria. Ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Regulación metabólica del ciclo. Regulación del metabolismo. Función de los moduladores a nivel de enzimas. Activadores e inhibidores alostéricos. Cadena respiratoria. Fosforilación oxidativa, factores enzimáticos de acoplamiento. Sistema de lanzaderas. Control fisiológico. UNIDAD X: METABOLISMO INTERMEDIO DE LOS LIPIDOS a) Describir el proceso de digestión, absorción y transporte de lípidos. b) Indicar la importancia metabólica y localización celular del proceso de síntesis de ácidos grasos. d) Definir el concepto de glicéridos de reserva. e) Describir los procesos metabólicos del tejido adiposo y relacionarlo con el metabolismo glucídico. f) Explicar el origen e importancia metabólica de los cuerpos cetónicos. 4
g) Explicar la importancia de la síntesis y metabolismo del colesterol. Digestión y absorción de lípidos. Transporte y depósito de lípidos. Origen de las lipoproteínas. Lipoproteinlipasa. Glicéridos de reserva. Catabolismo de ácidos grasos. Formación y oxidación de cuerpos cetónicos. Cetosis. Biosíntesis de ácidos grasos y triglicéridos. Metabolismo del tejido adiposo, su regulación. Colesterol, síntesis y metabolismo. UNIDAD XI: CATABOLISMO DE AMINOACIDOS Y PROTEINAS. a) Definir el concepto de balance nitrogenado. b) Describir un proceso tipo de desaminación y transaminación explicando su importancia metabólica. c) Esquematizar la síntesis de urea y glutamina, analizando la importancia metabólica de estos destinos para el grupo amino. d) Analizar el destino del resto carbonado en los aminoácidos glucogénicos y cetogénicos. Balance nitrogenado. Destino del grupo amino. Digestión de proteínas. Absorción, degradación oxidativa. Desaminación y transaminación. Urea y glutamina. Importancia fisiológica. Destino del resto carbonado. Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos. Descarboxilación. UNIDAD XII: INTERRELACION ENTRE LAS VIAS METABOLICAS. a) Describir el rol de la glucosa 6P, piruvato y acetil CoA en la interrelación metabólica. b) Analizar la interrelación entre las vías metabólicas que ocurren en un proceso fisiológico. c) Analizar la interrelación entre las vías metabólicas que ocurren en un proceso patológico. d) Explicar el origen e importancia de la glucosa plasmática en las distintas situaciones fisiológicas y patológicas. Conexiones claves del metabolismo. Perfil metabólico de los principales órganos. Interrelación metabólica en situaciones fisiológicas: ciclo ayuno-alimentación, ayuno prolongado, embarazo, lactancia, ejercicio físico. Interrelación metabólica en situaciones patológicas: diabetes, desórdenes de la alimentación, estrés. UNIDAD XIII - NOCIONES SOBRE METABOLISMO DE CALCIO Y FOSFORO a) Analizar la importancia de la regulación de la calcemia. b) Explicar la función del hueso intercambiable y no intercambiable. c) Esquematizar la regulación hormonal de la calcemia. d) Describir el mecanismo de acción del 1-25 dihidroxi-colecalciferol, parathormona y tirocalcitonina. 5
Calcio y fósforo: importancia metabólica, funciones, fuentes. Absorción y excreción del calcio y fósforo. Calcemia y fosfatemia. Regulación de la calcemia y fosfatemia. Vitamina D, estructura, provitaminas, calciferoles. Mecanismo de acción del 1-25 dihidrocolecalciferol. Su rol en la regulación de la calcemia. Parathormona y tirocalcitonina: estructura, funciones y mecanismo de acción. Integración de la regulación hormonal. 6