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UNIVERSIDAD DE IBEROAMÉRICA
FARMACIA
2014.3
Curso: Bioquímica
Código: BQ0154
Nivel: Bachillerato
Naturaleza del curso: Teórico-práctico
Créditos: 4
Horas presenciales por semana: 3 horas de teoría y 3 horas de laboratorio.
Horas de estudio independiente: 4 horas
Modalidad: Cuatrimestral
Requisito: Química general, orgánica y fisiología.
Co-requisito: Ninguno
I.
DESCRIPCIÓN DEL CURSO
El curso considera el estudio del metabolismo humano y sus relaciones con enfermedades
metabólicas y patologías comunes. Explica estados de salud y enfermedad desde una óptica
molecular. Establece relaciones entre vías catabólicas y anabólicas y entre sistema nervioso,
endocrino, enzimático e inmune, integrando las funciones neuronales, hormonales y enzimáticas
en orden de jerarquía funcional para desarrollar conocimientos fundamentales insertados en el
perfil clínico del farmacéutico. Pone énfasis en los mecanismos de control y retroalimentación que
propician la homeostasis metabólica y justifica los mecanismos de acción de fármacos comunes
desde una óptica molecular. Contempla trabajo de química clínica con el desarrollo de técnicas de
detección de metabolitos en suero sanguíneo y orina, y el empleo de la electroforesis en gel de
agarosa para el estudios de perfiles de proteínas séricas y detección de enfermedades relacionadas.
II.
OBJETIVO GENERAL
Desarrollar un sistema de conocimientos y destrezas que le permitan entender al futuro
farmacéutico que los signos y síntomas patológicos que se producen en tejidos, órganos y sistemas
y los reflejamos en estados de enfermedad, tienen una base molecular y que la quimioterapia que
trata de corregir estos estados se inicia con interacciones entre moléculas. Así como el aporte que
brinda la química clínica, y técnicas analíticas como la espectrofotometría UV/VISIBLE y la
electroforesis en gel de agarosa, al conocimiento de las bases moleculares de las enfermedades.
III.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Describir las vías catabólicas y anabólicas en término de complemento y sinergismo
metabólico.
2. Discutir las relaciones jerárquicas entre diferentes señales químicas: neurotransmisores,
hormonas, enzimas y metabolitos.
3. Estructurar conocimientos bioquímicos en orden ascendente de complejidad: molecular,
celular, tisular, orgánico y sistémico.
4. Demostrar la importancia de las retroalimentaciones positivas y negativas en el control de
las vías metabólicas.
5. Investigar sobre los mecanismos de acción correctiva que tienen diferentes tipos de
fármacos sobre las vías metabólicas que dan como resultado la eliminación de estados de
enfermedad.
6. Diseñar esquemas de relaciones entre el uso de fármacos y la corrección de proceso
patológicos relacionados con el metabolismo de ácidos nucleicos, carbohidratos, lípidos y
compuestos proteicos y nitrogenados.
7. Validar la base molecular de los procesos metabólicos que sustentan la homeostasia o
equilibrio metabólico propio de los estados de salud.
8. Conocer mediante el trabajo de laboratorio los fundamentos de la detección de metabolitos
en suero y orina.
9. Desarrollar habilidades en la detección de metabolitos en fluidos corporales empleando la
espectrofotometría UV/VISIBLE.
10. Utilizar la electroforesis en gel de agarosa para el estudio de perfiles de proteínas séricas y
detección de enfermedades relacionadas con las alteraciones de los niveles de proteínas
en los fluidos corporales.
11. Desarrollar habilidades en la manipulación y uso de instrumentos y equipos de laboratorio
de química clínica.
12. Interpretar resultados de química clínica utilizando parámetros estadísticos de tendencia
central y variabilidad.
13. Conocer los intervalos fisiológicos normales de los principales metabolitos de la sangre.
14. Aplicar procesos de interpretación, comparación, análisis y síntesis de información
consultada en textos de la asignatura.
15. Desarrollar habilidades y destrezas en la discusión de ideas e intercambio de opiniones en
el grupo.
16. Preparar materiales y hacer presentaciones en el aula de temas seleccionados.
17. Evaluar de forma escrita y/o oral los conocimientos adquiridos por los estudiantes sobre
fundamentos teóricos y prácticos de los temas del programa.
IV CONTENIDOS
UNIDAD 1. Bioquímica y biomoléculas
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
j.
Estructura y función de biomoléculas.
Código de azúcares, antígenos de grupos sanguíneos y factor Rh.
Bacterias Gram positivas y negativas.
Ácidos nucleicos y dogma central de la genética.
Retrovirus. Infección por VIH.
Oncogenes y plásmidos.
Transcriptasa inversa y desarrollo de medicamentos.
Medio interno y control automático de la presión arterial.
Control enzimático de la presión arterial. Sistema renina angiotensina. Inhibidores
de la ECA.
Envejecimiento y modificación de proteínas. Reacción de Maillard.
UNIDAD 2. Medio interno, membranas y transporte
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
j.
k.
l.
m.
n.
Medio interno y homeostasia.
Distribución de iones y moléculas a través de membranas.
Modelo estructural de membrana
Difusión simple y difusión facilitada.
Transportadores GLUT.
Transporte activo primario. Bomba de protones y jugo gástrico.
Antiulcerosos. Antagonistas H2. Prazoles inhibidores de la bomba. Bomba de Na+/K+
ATPasa.
Mecanismo de acción de cardiotónicos tipo digitalis.
Transporte activo secundario.
Antibióticos que afectan permeabilidad de membranas.
Enfermedad de Hartnup. Enfermedad de Wilson. Fibrosis quística (FQ) y proteína
reguladora transmembrana de la fibrosis quística (CFTR).
Transducción de señales.
Óxido nítrico (NO), factor relajante derivado de endotelio (EDRF). Desarrollo de Viagra.
Acción de las xantinas cafeína y teofilina. Enfermedad pulmonar obstructiva crónica.
Transmisión nerviosa. Motoneuronas. Potenciales de acción. Despolarización e
hiperpolarización. Placa motora.
o. Efectos de drogas sobre signos vitales como presión arterial, pulso y frecuencia
respiratoria.
p. Sinapsis colinérgica, dopaminérgica, glutaminérgica y gabaérgica.
q. Ciclo metabólico Glutamato-GABA.
r. Agonistas y antagonistas. Neurotoxinas y marea roja.
s. Miastenia grave y Mal de Parkinson. Receptores nicotínicos y el circuito de la
recompensa.
t. Células gliales y barrera hematoencefálica.
u. Drogas de abuso. Cocaína y recaptación de dopamina. Anfetaminas.
v. Endocitosis mediada por receptor.
w. Hipercolesterolemia. Dislipidemias. Ateromas. Problemas coronarios. Problema
procoagulantes. Hipertensión. Obesidad. Diabetes tipo I, tipo II e insípida. Síndrome
metabólico.
UNIDAD 3. Nucleótidos y ácidos nucleicos
a.
b.
c.
d.
e.
Metabolismo de los nucleótidos y el folato.
Síntesis de novo y vías de rescate.
Hiperuricemia. Síndrome de Lesch-Nyhan. Gota tofácea. Tratamiento con alopurinol.
Antibióticos bactericidas (sulfametoxazol y trimetoprim) antimetabolitos del PABA.
Metotrexato, un antimetabolito del ácido fólico citotóxico para tratamiento de artritis
reumatoide y cáncer de seno, cabeza y cuello, pulmón, sangre, hueso, nódulos linfáticos
y útero.
f. Rescate con ácido folínico, folinato cálcico o leucovorina.
g. Duplicación, transcripción y síntesis de proteínas. Procesos enzimáticos.
h. Lupus eritematoso sistémico y ribonucleoproteínas nucleares pequeñas (snRNP).
i. Fármacos inhibidores del metabolismo de la información en bacterias patógenas.
UNIDAD 4. Bioenergética y metabolismo oxidativo
a. ¿Por qué envejecemos y morimos?
b. Macronutrientes. Capacidad energética de los metabolitos combustibles.
c. Metabolismo del alcohol etílico. Síndrome del alcoholismo fetal. “Goma” o “resaca”.
Hipoglicemia inducida por etanol.
d. Pares de nucleótidos en el transporte de energía química y equivalentes reductores.
e. Glicemia. Glicólisis. Complejo piruvato deshidrogenasa.
f. Ciclo de Krebs (carácter catabólico, anabólico, anfibólico, control de la vía y
reacciones anapleróticas).
g. CTE y FO (inhibidores, desacoplantes, termogénesis).
h. Enfermedad mitocondrial.
i.
j.
Metabolismo hepático de xenobióticos. Citocromo P450.
Moléculas y sistemas antioxidantes. Vitamina C y E. Glutatión peroxidasa.
Dinucleótido Fosfato de Nicotinamida Adenina (NADP+/NADPH + H+).
k. Antioxidantes utilizados en alimentos y fármacos.
l. Especies reactivas del oxígeno (EROS). Estrés oxidativo.
m. Patogenia de enfermedades crónicas y relacionadas con la edad (diabetes,
aterosclerosis, enfermedades neurodegenerativas y artropatías).
n. Estallido respiratorio y acción bactericida en los macrófagos.
UNIDAD 5. Metabolismo de carbohidratos
a. Relaciones metabólicas del metabolismo de la glucosa con otros monosacáridos, lípidos
y proteínas.
b. Control hormonal de la glicemia: insulina, glucagón, somatostatina, adrenalina y
cortisol.
c. Mecanismo de acción de las hormonas peptídicas, de las aminas modificadas y de los
esteroides.
d. Hormonas anabólicas y hormonas catabólicas.
e. Choque insulínico.
f. Glicólisis y gluconeogénesis. Efectos y control de las vías.
g. Ciclo de Cori.
h. Metabolismo del sorbitol y la fructosa.
i. Desarrollo de retinopatías, nefropatías y neuropatías en el diabético.
j. Intolerancia a la lactosa.
k. Reciclaje del NADH + H+ en condiciones anaeróbicas.
l. Efecto Pasteur.
m. Metabolismo del glucógeno.
n. Síndrome de McArdle. Enfermedad de Pompe. Enfermedad de Von Gierke.
o. Vía de las pentosa fosfato y anemia depranocítica.
p. Uso de fructosa por esparmatozoides.
UNIDAD 6. Metabolismo de lípidos
a. Lipoproteínas y transporte de lípidos: exógeno, endógeno, inverso y enterohepático.
b. Perfil lipídico y dislipidemias.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
Lipólisis.
Activación de ácidos grasos. Transporte de carnitina. Beta oxidación de AG.
Cetogénesis.
Carnitina y estética corporal.
Síntesis de colesterol y vitamina D3.
Hipercolesterolemia. Tratamientos con lovastatinas y otros fármacos.
Relaciones metabólicas del colesterol: andrógenos, estrógenos, hormonas esteroides y
sales biliares.
j. Toxicidad del colesterol.
k. Comportamiento de los principales órganos en estados de alimentación y ayuno.
UNIDAD 7. Metabolismo de compuestos nitrogenados
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Transporte de nitrógeno y pares de transaminación.
Función central del glutamato en el transporte de nitrógeno.
Glutamato y síndrome del restaurante chino.
Metabolismo del amonio. Ciclo de la urea. Bicicleta de Krebs. Hiperamonemia.
Cistinuria y alcaptonuria.
Síntesis y catabolismo del grupo Hemo.
Anemia por intoxicación con plomo.
Metabolismo de los pigmentos biliares. Ictericia prehepática, intrahepática,
posthepática y en neonatos.
i. Actividad muscular. Músculo estriado blanco y rojo, vascularización y mioglobina.
j. Metabolismo de la creatina, fosfocreatina y creatinina.
k. Aclaramiento de creatinina y Tasa de Filtrado Glomerular (TFG).
l. Enfermedad renal.
m. IMC y creatina cinasa híbrida (CK-MB).
UNIDAD 8. Nutrición y obesidad
a. Morbosidad de la obesidad androide y ginecoide.
b. Índice de masa corporal. Índice de cadera cintura. Porcentaje de grasa corporal y
balanzas de bioimpedancia. Control del peso corporal.
c. Nutrición y enfermedad.
d. Genómica y metabolómica nutricionales.
e. Principales clases de nutrientes.
f. Lípidos esenciales y eicosanoides.
g. Ácidos ω-3 y ω-6: una comparación de sus efectos metabólicos en la salud. Toxicidad de
las grasas trans.
h. Órganos, tejidos y moléculas que regulan la ingesta de alimentos: estómago, páncreas,
tejido adiposo, hipotálamo: Insulina, leptinas, grelina, neuropéptido Y.
UNIDAD 9. Transporte de Oxígeno
a. Mecanismos de fijación del oxígeno a la Hb y Mb.
b. Estructura del grupo Hemo. Comportamiento sigmoidal de la Hb e hiperbólico de la Mb.
P50 y efectores alostéricos del transporte de oxígeno.
c. Desviación de la vía glicolítica y 2,3-BFG.
d. Efecto Bohr.
e. Intoxicación con monóxido de carbono. Oxígeno hiperbárico.
f. Hemoglobinas artificiales.
g. Metahemoglobinemías adquiridas.
h. Mutaciones genéticas y hemoglobinopatías.
i. Anemia depranocítica o HbS
UNIDAD 10. Pulmón, riñón y control del equilibrio ácido base
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Generación metabólica de ácidos.
Sistemas fisiológicos de amortiguación del pH.
Sistemas tampón en la sangre y los tejidos.
Pulmones e intercambio de gases.
Riñones y control del bicarbonato.
Transporte del CO2 por los eritrocitos.
Acidosis y alcalosis. Trastornos clínicos del equilibrio ácido base.
Enfermedades pulmonares crónicas. Anemia: disnea y astenia.
UNIDAD 11. Hemostasia, trombosis y sistema fibrinolítico
a.
Componentes asociados a la hemostasia: vasos sanguíneos, plaquetas, factores de la
coagulación y sistema fibrinolítico.
b. Pared vascular: prostaciclina y óxido nítrico.
c. Plaquetas y tromboxano A2.
d. Coagulación: Vía intrínseca, vía extrínseca y vía común final. Trombina y fibrinógeno.
e. Fibrinólisis.
f. Fármacos antiplaquetarios. Anticoagulantes orales. Inhibidores de la cascada de la
coagulación.
g.
Trombosis venosa profunda. Tratamiento trombolítico en el infarto al miocardio.
V. METODOLOGÍA
Curso teórico práctico que desarrolla los temas, apoyándose en aprendizajes previos para
dar significado a elementos nuevos con el fin de mejorar el sistema de conocimientos y
destrezas del estudiante, y desarrollar nuevas capacidades cognitivas. Aplica el principio
aprender haciendo con la descentralización de las técnicas evaluativas para evitar el
finalismo de estudiar para aprobar un examen, siendo mejor estudiar para aprender.
Actividades individuales, en parejas, equipos y grupales, como uso de la plataforma Moodle,
solución de cuestionarios, realización de mapas conceptuales, bitácoras, realización de
encuestas, confección de resúmenes, presentación de poster digitales, seminarios y
resultados de búsquedas bibliográficas de trabajos colaborativos, debates de preguntas
inductoras, realización de procedimientos analíticos, discusión de situaciones problémicas,
uso de los software de los equipos de análisis clínico, confección y presentación de informes
de laboratorio, y realización de evaluaciones escritas con diferentes grados de dificultad.
VI. EVALUACIÓN
Componentes
Instrumentos o técnicas de evaluación
1
Dos Foros de contenido (individual). En los foro cada 10
estudiante hace un aporte al tema planteado y una
retroalimentación al aporte de un compañero, donde se
analicen aciertos o desaciertos del trabajo que se
retroalimenta. En total se requieren, como mínimo, dos
participaciones en cada foro.
Un Seminario sobre el tema asignado en la primera 5
semana del curso, que se desarrollará en dúos de
trabajo. Los integrantes del equipo hacen la búsqueda
bibliográfica requerida, confeccionan textos, y utilizan
esquemas, figuras y cuadros necesarios para montar una
presentación en PowerPoint que se realizará en el aula.
Al final de las presentaciones se discuten preguntas y se
analizan los aspectos desarrollados para concluir sobre
lo aprendido.
Trabajos colaborativos sistemáticos que se desarrollan 10
en equipos y comprenden análisis crítico de textos,
confección de cuadros sinópticos, diagramas, resolución
de preguntas problémicas, exposiciones de temas y
2
3
Porcentajes
respuestas a preguntas de aplicación. Estos trabajos se
desarrollan de forma sistemática a lo largo de todo el
cuatrimestre bajo la óptica de aprender haciendo y
desarrollar habilidades de presentación y discusión de
ideas entre los estudiantes.
Un Póster digital sobre una temática asignada en la 5
primera semana de clases que se desarrolla en el equipo
de trabajo y se presenta al grupo para su análisis y
discusión.
Tres Pruebas cortas (10-15 min). Basadas en preguntas 15
de selección única, pareo, o respuestas cortas, en
semanas 4, 8 y 12. Aplican durante el desarrollo de la
clase del día.
Cinco Laboratorios (a partir de semana 2 con frecuencia 20
quincenal) de química clínica para determinar
metabolitos en sangre y orina, y electroforesis de
proteínas séricas en gel de agarosa.
4
5
6
7
Trabajo individual de lectura con informe escrito sobre 2,5
el ciclo de Krebs.
Elaboración y presentación de mapa conceptual sobre el 2,5
metabolismo de los carbohidratos, individual.
8
9
Elaboración de cuestionarios de encuestas, aplicación de 10
encuestas y presentación de resultados en equipos
sobre temas asignados en la primera semana.
Prueba final (semana 14). Contempla preguntas de 20
integración y aplicación. Esta prueba se ubica al final del
curso donde se estima que los estudiantes se han
familiarizado con la terminología y los fundamentos de
la asignatura y han desarrollado habilidades para
establecer relaciones metabólicas.
10
VII. CRONOGRAMA
SEMANA
1
CONTENIDOS TEMÁTICOS
Introducción al curso. Discusión de objetivos, contenidos y evaluación. Formación de
equipos de trabajo y distribución de tareas. Abre foro 1.
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Unidad 1 Trabajo colaborativo
Unidad 2. Trabajo colaborativo. Entrega de bitácora.
Unidad 3. Trabajo colaborativo. Prueba corta. Entrega de Mapa conceptual. Cierre de
foro 1. Abre foro 2.
Unidad 4. Póster digital
Unidad 5. Póster digital
Unidad 6. Seminarios.
Unidad 7. Trabajo colaborativo. Prueba corta. Cierre de foro 2.
Unidad 8. Seminarios
Unidad 9. Trabajo colaborativo.
Unidad 10. Trabajo colaborativo. Presentación de resultados de encuesta.
Unidad 11. Prueba corta
Integración de temas. Trabajo colaborativo.
Prueba final
Entrega de promedios y Ampliación
VIII: BIBLIOGRAFÍA
1. Harvey Richar, editor (2011). Bioquímica. 5ta. Edición. Lippincott Williams  Wilkins.
2. Bender, D.A. et al. HARPER (2010). Bioquímica ilustrada. 28va. Edición. McGrawHill
Interamericana.
3. Baynes, J. et al. Bioquímica médica. Cuarta edición. Elseiver Mosby, 2010.
4. McKee, T y J. McKee (2010). Bioquímica. Las bases moleculares de la vida. 5ta.
Edición. McGraw Hill.
5. Campbell, M y S. O. Farrell. (2010). Bioquímica. Séptima edición. Cengage Learning.
6. Direcciones Web y videos.
7. Rivera, J. (2014). Folleto de teoría de bioquímica.
8. Rivera, J. (2014). Folleto de laboratorio de Bioquímica.
9. Insertos de determinación de metabolitos en suero.
10. Insertos de SEBIA 2 SCAN.