PROGRAMA DE BIOQUIMICA AVANZADA 2012

UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS
DIVISIÓN DE ESTUDIOS PARA GRADUADOS
MAESTRÍA EN BIOLOGÍA
MENCIÓN INMUNILOGIA BÁSICA
PROGRAMA DE ( MAESTRÍA, EDUCACIÓN CONTINUA)
BIOQUÍMICA AVANZADA
Elaborado por: Dr. Ever Morales
Actualizado por: Dr. Ever Morales
Aprobación Comité Académico:
13-12-1999
Programa de Educación Continua:
Aprobación de actualización:
09-2002 de 17-06-2002
sesión Nº 011-2006 del 30/10/2006
Aprobación Consejo Técnico:
División de Estudios para Graduados:
Aprobación Consejo Académico Docente:
Aprobación Consejo Central de
Estudios para Graduados:
Aprobación Consejo Universitario:
Julio, 2008
006-1999 de 10-03-1999
05/04/1999
023-99 de 13-07-1999
1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO
NOMBRE: Bioquímica Avanzada
COORDINADOR: Dr. Ever Morales
CÓDIGO: 9050260100922
UNIDADES CRÉDITO: 3 U/C
PROFESOR(ES): Dr. Ever Morales,
PROGRAMA: Maestría en Biología, Mención Inmunología Básica
Educación Continua
Nº DE HORAS SEMANALES: 03 teóricas: _44/semestre_ prácticas: 8/semestre_
DURACIÓN CALCULADA EN HORAS: 48 horas
HORARIO:
CUPO:
PRERREQUISITOS: Para los estudiantes de la Maestría en Biología, mención
Inmunología Básica; haber aprobado el curso de Fundamentos en Bioquímica.
DIRIGIDO A: Estudiantes de la División de Estudios para Graduados de la Facultad
Experimental de Ciencias (Maestría en Biología, mención Inmunología Básica y Maestría
en Microbiología). Egresados universitarios en carreras afines a la Biología. Estudiantes
universitarios cursantes del último bienio de carreras afines a la Biología.
COSTO DE MATRÍCULA POR PARTICIPANTE:
Estudiantes de la División de Estudios para Graduados de la Facultad Experimental de
Ciencias: estudiantes de postgrado, profesionales universitarios y estudiantes de pregrado
(último bienio).
LUGAR DONDE SE DICTARÁ: Edificio Grano de Oro, salones de la División de Estudios
para Graduados.
2. JUSTIFICACIÓN
Esta asignatura valora la importancia del metabolismo intermediario relacionado
con la regulación de los procesos moleculares de la respuesta hormonal, neuroquímica o
de ciertos ligandos.
Por otra parte, permite al estudiante de postgrado en inmunología abordar las
herramientas metodológicas de bioquímica para diseñar experimentos que puedan aclarar
o dilucidar problemas sobre la respuesta inmune en términos moleculares.
Asimismo, capacita al estudiante para integrar los diferentes aspectos bioquímicos desde
una perspectiva interdisciplinaria.
3. OBJETIVOS
OBJETIVOS GENERALES
I. Establecer relaciones entre la estructura y función de las macromoléculas.
II. Valorar las metodologías utilizadas para el estudio del metabolismo y estructura de
macromoléculas.
III. Integrar los mecanismos moleculares implicados en la regulación del control
metabólico.
IV. Analizar el valor esencial de los estudios toxicológicos, farmacológicos e
inmunológicos en el diseño de drogas o fármacos para el estudio de la estructura y
mecanismo de acción de enzimas, receptores, macromoléculas y de mensajeros
implicados en el control del metabolismo.
4. CONTENIDO PROGRAMATICO
UNIDAD I: METODOS ANALITICOS EN BIOQUIMICA
1. Metodologías utilizadas para el análisis de macromoléculas y compuestos con actividad
biológica: técnicas de separación y purificación. Técnicas cromatográfícas: afinidad.
Intercambio iónico, exclusión molecular. Electroforesis. Proteómica. HPLC
2. Fraccionamiento subcelular: enzimas marcadoras de organelos. Purificación de
enzimas.
Objetivos específicos:
I.
Distinguir los diferentes tipos de metodologías para el aislamiento de proteínas de
acuerdo a sus propiedades fisicoquímicas y biológicas.
II.
Valorar los principios de la cromatografía y de la electroforesis como herramientas
esenciales en los estudios bioquímicos.
III.
Relacionar la actividad de las enzimas marcadoras de organelos con el índice de
pureza de un fraccionamiento subcelular.
IV.
Establecer diferencias entre las diferentes técnicas de cromatografía.
V.
Explicar el método de la Proteómica como herramienta actualizar para revelar la
expresión fenotípica de proteínas en función de efectos externos.
Duración: 8 horas
UNIDAD II: REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA E INTEGRACIÓN DEL
METABOLISMO.
1.
Retroinhibición. Enzimas alostéricas. Modificación covalente. Proenzimas. Protein
Kinasas
Isoenzimas. Represión enzimática.
2.
Metabolismo de macromoléculas en músculo, tejido adiposo, cerebro, riñón y hígado.
Objetivos específicos:
I.
Discutir el papel fundamental de las enzimas alostéricas en el control metabólico.
II.
Analizar los diferentes tipos de modificación covalente de enzimas como
mecanismos esenciales para la regulación del metabolismo.
III.
Distinguir
las diferentes modalidades de regulación enzimática en rutas
biosintéticas y catabólicas.
IV.
Valorar la importancia de los inhibidores como herramienta útil en los estudios de
actividad enzimática.
V.
Analizar el papel esencial de diversas enzimas de importancia clínica.
VI.
Integrar las principales actividades metabólicas de los principales órganos o tejidos
de mamíferos.
Duración: 6 horas
UNIDAD III: METABOLISMO Y MACROMOLECULAS
1. Regulación y biosíntesis de glicoproteínas: glicosiltransferasas. Sistemas de
reconocimiento Man-P04-. Grupos sanguíneos. Lectinas y su actividad biológica.
2. Eicosanoides: prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos. Inhibidores de síntesis de
prostaglandinas. Fármacos antiinflamatorios. Participación de eicosanoides en procesos
inflamatorios y asmáticos.
Objetivos específicos:
I.
Establecer diferencias entre la biosíntesis de glicoproteínas O-glicosiladas y Nglicosiladas.
II.
Discutir los diferentes mecanismos de regulación de la síntesis de glicoproteínas.
III.
Diseñar experimentos para medir o aislar sistemas enzimáticos asociados a
membranas.
IV.
Relacionar la diversidad estructural de los oligosacáridos de glicoproteínas con su
función como sitios de reconocimiento celular.
V.
Relacionar la actividad de prostaglandinas con la respuesta alérgica y la aplicación
de antiinflamatorios.
Duración: 8 horas
UNIDAD IV: INTEGRACIÓN Y CONTROL DE LOS PROCESOS METABÓLICOS
1. Mecanismo de la acción hormonal. Modelo de Insulina.
2. Mecanismos moleculares de la transducción de señales. Receptor: agonista.
antagonistas. Adenilato ciclasa. Proteínas G : mecanismo de acción. Protein Kinasas.
3. Mensajeros secundarios y regulación: AMPc, GMP, Calcio, fosfatidilinositol,
diacilglicerol. AMPK: Función y regulación.
4. Mecanismos
reguladores de la modulación de la señal ejercida por Proteínas G
acoplados a receptores.
Objetivos específicos:
I.
Interpretar la diabetes como una patología producto de una disfunción de la
respuesta hormonal y de receptores.
II.
Relacionar los mecanismos de la transducción de la señal con la participación de
los complejos hormona-receptor o ligando-receptor y proteínas G.
III.
Discutir el papel esencial de la regulación de los mensajeros secundarios en la
transducción de las señales.
IV.
Analizar el mecanismo de acción de ciertas toxinas bacterianas en el bloqueo del
control metabólico.
V.
Integrar los mecanismos de atenuación de la respuesta celular a agonistas de
receptores con los sistemas de regulación de la transducción de las señales.
VI.
Explicar el mecanismo de acción de ciertos agentes inmunosupresores o
antiproliferativos en relación a su efecto en procesos de transducción de señales.
Duración: 6 horas
UNIDAD V: NEUROQUÍMICA
1. Neurotransmisores: Estructura y función. Acetilcolina, catecolamina, derivados de
aminoácidos, péptidos. Histamina en la respuesta alérgica. Inhibidores de la
acetilcolinesterasa. Antagonistas y agonista de receptores de la acetilcolina.
2. Mecanismos bioquímicos implicados en la muerte neuronal y enfermedades
neurodegenerativas.
Objetivos específicos:
I.
Valorar la utilización de inhibidores de la neurotransmisión en la investigación
bioquímica y médica.
II.
Integrar la participación del glutamato, receptores y mensajeros secundarios con
los procesos de inducción, amplificación y expresión de la respuesta celular que
causa el daño neuronal por isquemia.
III.
Analizar la importancia de ciertos aminoácidos como neurotransmisores o
precursores de estos.
Duración: 4 horas
UNIDAD VI: TÓPICOS ESPECIALES EN ACTUALIDAD BIOQUÍMICA
Apoptosis. Recambio proteico. Lipoproteínas y aterosclerosis. Radicales libres y
antioxidantes. Heparanasa y su relación con metástasis. Metabolismo del etanol.
Promotores Tumorales. Receptores de Hormonas esterotes. Protein Kinasa. Lectinas y
actividad biológica, Recambio de Receptores. Como mensajero.
5. PLAN DE EVALUACIÓN
El sistema d evaluación es continua y considera la presentación de un examen
parcial por Unidad. Además se exigirá la presentación de un seminario relacionado con
tópicos especiales en actualidad bioquímica y se tomará en cuenta como evaluación
parcial.
La calificación definitiva de la asignatura corresponderá al promedio de las seis
notas obtenidas durante el desarrollo del curso.
Se contempla un total de 02 horas para la realización de las evaluaciones en el
aula de clase con un total de 10 horas.
6. ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
1. Clases magistrales de duración con un total de 3 horas semanales.
2. Se entregarán tareas para que el estudiante se prepare para la evaluación
correspondiente a la Unidad a examinar.
3. Los gráficos y esquemas mostrados durante las clases discutidos a fin de que los
estudiantes puedan interpretar resultados presentados en artículos científicos.
7. RECURSOS INSTRUCCIONALES
Equipo multimedia. Retroproyector. Pizarra porcelanizada. Marcadores, borrador. Etc.
8. BIBLIOGRAFIA
Textos:
Voet and Voet. 2006. Bioquímica. 3era Edición, Editorial Panamericana. Argentina.
Devlin Thomas. 2006. Bioquímica. 4ta Edición. Editorial Reverté, España.
David L. Nelson, Albert Lehninger, Michael M. Cox, Marcy Osgood, Karen Ocorr. 2008.
Lehninger Principles of Biochemistry. W H FREEMAN & Company.
Vance and Vance. 2008. Biochemistry of Lipids, Lipoproteins and membranes. 5ta
Edición, Elseiver, Hungría.
Azzi, A., Brodbeck, U. and Zahler, P. 1981. Membrane Proteins. A Laboratory Manual.
Springer-Verlag.
Krueger, K. and Barbeiri, J. 1986. Bacterial ADP-ribosylating. Exotoxins. En Virulence
Mechanisms of Bacterial Pathogens. 2nd Edition. AMP Press.
Mathews, C. and Van Holde, K. 1990. Biochemistry. . The Benjamin/ Cumming Publishing
Company, Inc.
Rawn, D. 1989. Bioquímica. Vol I-II.. Interamericana Mc Graw-Hill.
Roskoski, R. 1997. Bioquímica. Mc. Graw-Hill Interamericana
PUBLICACIONES:
Barry, C. and Mdluli, K. 1996. Drug sensitivity and environmental adaptation of
mycobacterial cell wall components. Reviews. Trends in Microbiology, 4: 275-281.
Beppu, T. 1995. Signal transduction and secondary metabolism: prospects for controlling
productivity. TIBTECH, 13: 264-269.
Bohm, S., Grady, E. and Bunnett, N. 1997. Regulatory mechanisms that modulate
signalling by G-protein-coupled receptors. Review Article. Biochem. J., 322: 1-18.
Cabezas, J. y Calvo, P. 1984. Gangliósidos. Investigación y Ciencia. 94: 86-95.
Elgavish, S. and Shaanan B. 1997. Lectin-carbohydrate interactions: different folds,
common recognition principles. TIBS, 22: 462-467.
Fineschi, B. and Miller, J. 1997. Endosomal proteasas and antigen processing. TIBS, 22:
377-382.
Gahmberg, C. and Tolvanen, M. 1996. Why mammalian cell surface proteins are
glycoproteins. TIBS, 21: 30-8-311.
Helenius, A. and Simons, K. 1975. Solubilization of membranes by detergents. Biochimica
Biophysica Acta, 415: 29-79.
Karamanos, N., Manouras, A., Anagnostides, S., Makatsori, E., Tsegenidis, T., and
Antonopoulos. 1996. Isolation, biochemical and immunological characterisation of two sea
urchin glycoproteins bearing sulphated poly (sialic acid) polysaccharides rich in N.glycolyl
neuraminic acid. Biochimic, 78: 171-182.
Nissen-Meyer, J. and Nes, I. 1997. Ribosomally synthesized antimicrobial peptides: their
function, structure, biogenesis, and mechanism of action. Mini-Review. Arch. Microbiol.,
167: 67-77
Pavon, N., Vidal, L., Blanco, L., Alvarez, P., Torres, Alvarez, L. y Macías, R. 1998.
Mecanismos de muerte neuronal y enfermedades neurodegenerativas. Revista CENIC
Ciencias Biológicas, 29: 97-108.
Schachter, H. 1984. Glycoproteins: Their structure, biosynthesis and possible clinical
implications. Clinical Biochemistry, 17: 3-14.
Sharon, N. 1981. Carbohidratos. Investigación y Ciencia. 52: 48-60.
Sigle, K. and Hofer M. 1997. Biotechnological aspects of membrane function. Critical
Reviews in Biotechnology, 17: 69-86.
Weigel, N. 1996. Steroid hormone receptors and their regulation by phosphorylation.
Review Article. Biochem. J., 319: 657-667.
Yokota, Y. 1974. Purification and characterization of alkaline phosphatase in cultured rat
liver cells.. J. Biochem., 83: 1285-1292.
Zivin, J. and Choi, D. 1991. Stroke Therapy. Scientific American: 56-63.