UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO NOMBRE DE LA UNIDAD Facultad de Química ACADÉMICA: NOMBRE DEL PROGRAMA Químico Farmacéutico Biólogo y Químico y Químico ACADÉMICO: NOMBRE DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE: Metabolismo intermediario SEMESTRE EN QUE SE IMPARTE CURSADA Y APROBADA: CURSADA: Quinto semestre PRERREQUISITOS: Ninguna Estructura de biomoléculas y cinética enzimática CARACTERIZACIÓN DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE DISCIPLIFORMATIMETODOLÓX VA NAR GICA ÁREA ÁREA ÁREA PROFEX SIONAL BÁSICA GENERAL CURSO TALLER LABORATOX RIO CLAVE: BI20403 HORAS/SEMANA/SEME S-TRE TEORÍA: PRÁCTICA: CRÉDITOS: 3 0 6 POR EL TIPO DE CONOCIMIENTO: POR LA DIMENSIÓN DEL CONOCIMIENTO: POR LA MODALIDAD DE SEMINAABORDAR EL RIO CONOCIMIENTO: POR EL CARÁCTER DE LA OBLIGATORECURSAOPTATIVA SELECTIACREDI X BLE X UNIDAD DE APRENDIZAJE: RIA VA -TABLE X ES PARTE DE UN TRONCO SÍ NO COMÚN: COMPETENCIA (S) GENERAL(ES) DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE: El alumno: Comprenderá las bases químicas que sustentan el papel que tienen las distintas moléculas acarreadoras de energía en el metabolismo celular. Comprenderá los procesos bioquímicos que le permiten a la célula sintetizar y degradar metabolitos y macromoléculas. Será capaz de comprender el objetivo de las vías metabólicas y su importancia en la fisiología celular. Analizará y discutirá información científica actualizada sobre las rutas anabólicas y catabólicas de mayor interés en términos de la degradación y producción de esqueletos de carbono y de obtención de energía durante el desarrollo celular. Aplicará los conceptos de la regulación enzimática en el control del metabolismo. Comprenderá a nivel metabólico el origen de algunas enfermedades. Será capaz de comprender y proponer procesos biotecnológicos, en términos generales CONTRIBUCIÓN DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE AL LOGRO DEL PERFIL DE EGRESO Esta Unidad proporcionará al alumno los conocimientos básicos relacionados con el metabolismo intermediario que ocurre en la célula. Será capaz de comprender e integrar los fenómenos biológicos. Dotará al egresado de actitudes de creatividad, pensamiento analítico y crítico, ética profesional, interés por su actualización permanente. También contribuirá en el desarrollo de habilidades para la comunicación oral y escrita, autoaprendizaje, manejo de información y trabajo en equipo multidisciplinario. UNIDADES Y OBJETOS DE ESTUDIO OBJETIVO: El alumno adquirirá los conocimientos que le permitan entender los procesos metabólicos más importantes de células y tejidos y será capaz de integrarlos y comprender su regulación. - CONTENIDO 1. Introducción al metabolismo. 1.1. Ciclos del carbono, del oxígeno y del nitrógeno. Catabolismo y anabolismo. Enfoques experimentales del metabolismo. Control de las vías metabólicas y modos de regulación de las enzimas. 1.2. Principios de Bioenergética y ciclo del ATP. Análisis de algunos metabolitos con elevado contenido energético. Potencial de transferencia de fosfato. Energía libre. Cambio de energía libre en reacciones acopladas. 2. Metabolismo de carbohidratos. 2.1. Glucólisis. Secuencia de reacciones. Enzimas que participan. Regulación. Ciclos de sustrato. 2.2. Reacciones fermentativas. 2.3. Gluconeogénesis, enzimas participantes y regulación. 2.4 Metabolismo del glucógeno. 2.4.1 Degradación del glucógeno. Regulación hormonal y alostérica. 2.4.2. Síntesis del glucógeno. Complejo de la glucógeno sintasa y su regulación. 3. 4. 5. 6. 7. 8. - - - 1. 2. 3. 4. 1. 2. Reacción de síntesis de acetil-CoA. Ciclo del ácido cítrico. Secuencia de reacciones. Enzimas que participan y conexión con el metabolismo del nitrógeno. 3.1. Regulación. 3.2. Rutas anapleróticas. 3.3. Ciclo del glioxilato y su relación metabólica con el ciclo de Krebs. 3.4. Vía de las pentosas. Fosforilación oxidativa. 4.1. Potencial de óxido-reducción. Ecuación de Nernst. Componentes de la cadena respiratoria. Transporte de electrones a través de la cadena respiratoria. Inhibidores de la cadena respiratoria. Transducciones de energía durante el transporte de electrones. 4.2. Acoplamiento de la fosforilación oxidativa. Acoplamiento de la síntesis de ATP al transporte de electrones durante la oxidación de sustratos. Mecanismo de acoplamiento: Hipótesis Quimiosmótica. Enzima ATP sintetasa y mecanismo de síntesis de ATP Metabolismo de lípidos. 5.1. Vía de oxidación de ácidos grasos. 5.2. Biosíntesis de ácidos grasos. El complejo sintasa de ácidos grasos. 5.3. Síntesis de triglicéridos, fosfolípidos (rutas de novo y de salvamento) y esteroles. 5.4. Regulación integral del metabolismo y transporte de lípidos. 5.5. Lipasas sensibles a hormonas. Metabolismo de aminoácidos. 6.1. Ciclo de la urea. 6.2. Transaminación y desaminación oxidativa.. 6.3. Familias de aminoácidos. 6.4. Biosíntesis y degradación de aminoácidos. Regulación de la glutamina sintetasa. Metabolismo de nucleótidos. 7.1. Síntesis y degradación de purinas y pirimidinas. Integración y regulación metabólica. 8.1. Metabolismo de órganos de mamíferos. 8.2. Especialización orgánica. 8.3. Rutas metabólicas interorgánicas: los ciclos de Cori y de la glucosa-alanina. Transportadores de glucosa. 8.4. Mecanismos de regulación hormonal. 9.5. Transducción de señales. Papel del AMP cíclico y otros mensajeros secundarios. SUGERENCIAS METODOLÓGICAS El profesor reforzará los conceptos y metodologías correspondientes, apoyándose en lecturas específicas, exposiciones orales, resolución de problemas en clase y extra clase, fomentando el trabajo en equipo. Los productos del aprendizaje serán: tareas, resolución de problemas del tema en clase, exámenes parciales, exposición y discusión de temas asignados por el maestro en conjunto con los estudiantes. SUGERENCIAS PARA LA EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE El profesor de la materia informará al inicio del curso los criterios de evaluación que definirán la calificación del curso y que comprenderán los siguientes: a) Promedio de los exámenes parciales; b) examen final; c) tareas; d) exposiciones en clase u otro tipo de participaciones en el aula; e) resultado del examen departamental y f) otras actividades a juicio del profesor y que contribuyan a la evaluación del aprendizaje. Cada criterio tendrá una ponderación para la calificación final y será fijado por el profesor de la materia, excepto el examen departamental que lo fijará la H. Academia. Para acreditar este curso se tomará la forma numérica como lo establece el Estatuto Académico. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Lehninger Principles of Biochemistry. David L. Nelson y Michael M. Cox. Cuarta Edición. Editorial Worth Publishers, Inc., 2004. Mathews, von Holde. Biochemistry. Tercera Edición. Editorial The Benjamin/Cummings Publishing Co. Inc. 1999. Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer, H. Biochemistry. Sexta Edición. Editorial W.H. Feedman and Company, N.Y. 2006. Donald Voet y Judith G. Voet, J. Biochemistry. Tercera Edición. Editorial John Wiley & Sons. USA. 2004. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Wood, Wilson, Bou-bou, Hood. BIOCHEMISTRY: A Problems Approach. Second Edition. Benjamin/Cummings Publishing Company. 1981. Archivo electrónico o fotocopia del material presentado en clase. ELABORADA POR: Dr. Everardo López Romero, Dr. Jesús García Soto FECHA DE ELABORACIÓN: 2004 FECHA DE REVISIÓN: 2008