Bioquímica I - Facultad de Química UNAM

B I O Q U Í M I C A I 1501
DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA
UBICACIÓN SEMESTRE
5o.
TIPO DE ASIGNATURA TEÓRICO-PRÁCTICA
NÚMERO DE HORAS/SEMANA
Teor. 3 Pract. 4
CRÉDITOS 10
INTRODUCCIÓN
Este curso imparte los conocimientos básicos de Bioquímica y le ofrece al estudiante la
posibilidad de complementar sus conocimientos y experiencias previas en materias de las
ciencias biológicas, con los avances más recientes de la bioquímica y de correlacionar los
diferentes temas con las disciplinas afines de la materia.
El principal enfoque del curso será:
Introducir al estudiante en esta rama de la ciencia, mostrándole la importancia de la
Bioquímica para explicar química y físicamente los fenómenos relacionados con los seres
vivos.
Permitir que el estudiante comprenda la función celular en los diferentes aspectos
relacionados con la salud y la enfermedad.
Proporcionarle las bases para explicar el porqué las funciones de ciertos organismos
(vegetales, microorganismos) son empleados en beneficio del hombre.
Objetivos Generales:
Al finalizar el curso, los alumnos:
Describirán la composición química y la estructura de: agua, las proteínas, los
ácidos nucleicos, los hidratos de carbono y los lípidos.
Explicarán cómo se relaciona la estructura con la función.
Describirán las características de la catálisis enzimática, los mecanismos
involucrados y la función de los cofactores y las coenzimas.
Analizarán los fundamentos de la termodinámica, la función y la utilización del
ATP y describirán la fosforilación y la fosforilación oxidativa.
Describirán el metabolismo explicando el anabolismo y el catabolismo con vías
principales del metabolismo.
Relacionarán el papel de las vitaminas y los elementos traza en las diferentes vías
metabólicas y funciones biológicas.
UNIDAD I.- CONSTITUYENTES QUÍMICOS DE LOS SERES VIVOS NIVELES DE
ORGANIZACIÓN DE LA CÉLULA.
5 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Relacionarán las propiedades de los elementos que constituyen la materia viva y su
función bioquímica.
Describirán la interacción de: agua: con las macromoléculas y sus propiedades.
CONTENIDO.
Elementos que forman parte de los seres vivos. Propiedades de los elementos referentes
para la vida. Participación de los elementos en los diferentes procesos metabólicos.
Relación del agua con las macromoléculas y su función en la célula.
UNIDAD II.-
P R O T E Í N A S.
8 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Describirán la naturaleza del enlace peptídico y sus repercusiones en la estructura de
las proteínas. Función de las enzimas.
CONTENIDO.
Los aminoácidos como unidades estructurales, las proteínas, los aminoácidos no proteicos.
Péptidos de interés biológico. Propiedades fisicoquímicas de los aminoácidos. Métodos
experimentales para el estudio de las propiedades y las características de los aminoácidos y
los péptidos. Clasificación de las proteínas. Estructura de las proteínas como
macromoléculas. Estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteínas.
Conformación. Métodos para determinar las estructuras anteriores. Desnaturalización de las
proteínas. Métodos experimentales. Separación, cuantificación y purificación.
UNIDAD III.-
T E R M O D I N Á M I C A B I O Q U Í M I C A.
3 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Describirán los principios de la termodinámica en los sistemas biológicos.
Explicarán la importancia de los compuestos de alto contenido energético.
CONTENIDO.
Principios termodinámicos en los procesos bioquímicos. Conceptos de alto contenido
energético. Clasificación de los organismos atendiendo a la fuente de energía utilizada.
Potenciales de óxido-reducción de los sistemas biológicos.
UNIDAD IV.-
B I O E N E R G É T I C A.
6 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Explicarán la función de las moléculas que intervienen en el flujo de electrones en
los diferentes organismos.
CONTENIDO.
Respiración. Distribución biológica de la respiración. La cadena respiratoria o cadena
transportadora de electrones. Potenciales de óxido-reducción (redox) de los transportadores
de electrones. Inhibidores de: transporte electrónico. Fosforilación oxidativa. Acoplamiento
de la fosforilación oxidativa al transporte electrónico. Balance energético y cociente P/O.
Descoplantes e inhibidores de la fosforilación oxidativa. (Respiración anaerobia).
Fotosíntesis. Distribución biológica de la fotosíntesis. Moléculas que intervienen en la
captación de la energía luminosa y los acarreadores de electrones. Pigmentos fotosintéticos
primarios y secundarios. Los foto-sistemas I y II. Flujo cíclico y acrílico de los electrones.
Inhibidores del transporte de electrones fotosintético. Fotofosforilación. Desacoplantes de
la fotofosforilación. Eficiencia fotosintética a nivel cuántico y molecular.
UNIDAD V.-
C A T Á L I S I S B I O L Ó G I C A.
8 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Explicarán los conceptos de catálisis biológica. Cinética enzimática y aplicaciones
de la enzimología.
CONTENIDO.
Clasificación de las enzimas. Terminología, cofactores y coenzimas. Mecanismos de
catálisis y formas de estudio. Sitio activo y su análisis. Análisis de los complejos enzimasustrato. Participación de otras moléculas no proteicas de la catálisis. Factores que
modifican la velocidad de una reacción enzimática. Modelo de Michaells y Menten.
Concentración del sustrato. Concentración de la enzima. Activadores. Inhibidores. Efecto
del pH. Efecto de la temperatura. Efecto de la fuerza iónica. Medición de la velocidad de
una reacción enzimática. Representaciones gráficas de la cinética enzimática. Regulación
de la actividad enzimática. Enzimas alostéricas. Modificaciones covalentes. Las enzimas.
Las isoenzimas. Alteración de la concentración de una enzima en la célula. Sistemas multienzimáticos. Utilización de las enzimas en la Biotecnología.
UNIDAD VI.-
F U N C I Ó N D E L O S C A R B O H I D R A T O S.
2 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Describirán la estructura y función de los principales mono, di y polisacáridos
presentes en la naturaleza.
CONTENIDO.
Relación estructura-función de los monosacáridos, disacáridos y oligosacáridos de interés
biológico. Estructura y función de los polisacáridos. Distribución en la naturaleza e
importancia industrial. Asociación de los carbohidratos con otras moléculas.
UNIDAD VII.-
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS LÍPIDOS.
6 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Describirán la estructura y función de los lípidos.
CONTENIDO.
Generalidades. Los ácidos grasos. Ácidos grasos esenciales. Las prostaglandinas.
Funciones. Los triacilgliceroles, los fosfolípidos. Glucolípidos y sus funciones. Esteroides.
Colesterol. Progesterona. Andrógenos. Estrógenos. Corticosteroides. Colesteroles.
UNIDAD VIII.-
V
I
T
A
M
I
N
A
S.
3 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Describirán la estructura y su función de las vitaminas.
CONTENIDO.
Las vitaminas como micronutrientes esenciales y como constituyente de las coenzimas y
los grupos prostéricos. Vitaminas hidrosolubles y liposolubles. Derivados funcionales.
Participación de las vitaminas en las reacciones enzimáticas. Tiamina y su papel en el
transporte de "aldehído activo". B. Flavin nucleótidos. Niacina y Nicotinamida en las
oxidaciones biológicas. Vitamina B y el metabolismo de aminoácidos Biotina y las
cargoxilaciones. Ac. Pantoténico. Ac. ascórbico. Ac. fólico. Cobalamina. Las vitaminas
liposolubles como factores nutricionales. Vitamina A y su papel en la visión. Vitaminas D,
E y K y su función biológica.
UNIDAD IX.-
ÁCIDOS NUCLEÍCOS NUCLEÓTIDOS.
5 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Describirán la estructura de los ácidos nucleícos, sus propiedades físicas y químicas.
CONTENIDO.
Bases púricas y pirimídicas. Nucleotidos. Dinucleotidos. Trinucleotidos y oligonucleotidos.
Nucleótidos cíclicos. Polinucleótidos. Análisis del contenido de bases de los
polinucleótidos. Hidrólisis ácida y alcalina. Hidrólisis enzimática. Propiedades
fisicoquímicas de los ácidos nucleicos. Métodos de purificación, identificación y
cuantificación de los ácidos nucleicos. Estructura de los ácidos nucleicos. Propiedades
biológicas.
UNIDAD X.-
I N T R O D U C C I Ó N A L M E T A B O L I S M O.
4 h.
Objetivos:
Al finalizar esta unidad, los alumnos:
Explicarán la función del metabolismo en el intercambio de materia y energía entre
la célula y el medio que la rodea.
CONTENIDO.
Generalidades sobre la requisición metabólica. Concepto de metabolismo. Terminología.
Métodos experimentales para el estudio del metabolismo. Vías metabólicas. Nutrición
como requisito previo del metabolismo. Requerimientos Nutricionales. Metabolitos
indispensables. Digestión. Hidrólisis de las moléculas ingeridas. Absorción de los
productos de hidrólisis.
BIBLIOGRAFÍA
Stryer, L. BIOCHEMISTERY. Ind. E. Freeman and. Co. San Francisco, 1981.
Lehninger, A.L. PRINCIPLES OF BIOCHEMISTERY 2nd Ed. Worth Publisher Inc., New
York 1982.
MARTÍN, D:W:Mayes, P:A: Rodwell, V:W: BIOQUÍMICA DE HARPER. 9o. Ed.
Moderno 1984.
METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA.
Se emplea principalmente las técnicas de exposición con preguntas, discusión en grupos
pequeños y también la investigación documental y en algunas ocasiones interrogatorio.
Prácticas de laboratorio.
EVALUACIÓN
Teoría: Rectificación del alumno (intervención en clase o trabajos realizados). Exámenes
parciales (recomendable un mínimo de tres acumulativos). Exámenes estandarizados.
Examen final.
REQUISITOS PARA LLEVAR EL CURSO.
Química Orgánica II y Morfología de Sistemas y Aparatos.