UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA 1. PROGRAMA DE LA ASIGNATURA DE: Bioquímica. 2. SEMESTRE: Primero. 3. CICLO: Básico. 4. ÁREA: Medicina y salud animal. 5. CARÁCTER: Obligatorio. 6. CLAVE: 7. HORAS/SEMANA/SEMESTRE: Teóricas: 4 Prácticas: 0 7.1 CRÉDITOS: 8. MODALIDAD: Curso. 9. ASIGNATURAS CON LAS QUE HAYA SERIACIÓN: Antecedentes: Ninguna. Subsecuentes: Biología Celular, Bacteriología y Micología Veterinaria, Nutrición, Fisiología, Patología. 10. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA: El alumno: Conocerá las caracerísticas estructurales y propiedades biológicas del agua, monosacáridos, ácidos grasos, aminoácidos y nucleótidos, así como de algunos de los productos que se derivan de ellos: polisacáridos, triacilgliceridos, fosfolípidos, proteínas y ácidos nucléicos. Comprenderá los diferentes procesos enzimáticos que se relacionan con el metabolismo de la glucosa, ácidos grasos, proteínas y ácidos nucléicos. Al finalizar el curso: 1) el alumno podrá interpretar, a través del conocimiento adquirido sobre el metabolismo intracelular, el estado fisiológico de la célula. 2) podrá aplicar la información obtenida, en el aprendizaje de las materias subsecuentes. 3) dirigirá este conocimiento, hacia la formación de su criterio profesional, como médico veterinario zootecnista. 11. UNIDADES TEMÁTICAS: Unidad 1 No. de horas: 2 Introducción 1.1 Mencionar la relación que existe entre la cátedra de Bioquímica y las demás materias, contenidas en el plan de estudios de la licenciatura de Médico Veterinario Zootecnista. 1.2 Mencionar la importancia que tienen para la fisiología celular las moléculas como el agua, los carbohidratos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucléicos. 1.3 Mencionar la importancia que tienen los siguientes grupos funcionales: alcohol, aldehido, cetona, amino y carboxilo, sobre las características biológicas de las moléculas que los contienen. 1.4 Mencionar los diferentes tipos de unión que se forman entre las moléculas de mayor importancia biológica para la célula (enlace glucosídico, enlace peptídico, enlace ester y enlace diester fosfórico). Unidad 2 No. de horas: 4 Propiedades fisicoquímicas del agua 2.1 Mencionar la importancia del agua en el metabolismo celular. 2.2 Mencionar las características de las siguientes propiedades fisicoquímicas del agua. 2.2.1 Naturaleza bipolar. 2.2.2 Calor específico. 2.2.3 Calor latente de vaporización. 2.2.4 Tensión superficial. 2.2.5 Constante dieléctrica. 2.2.6 Viscosidad. 2.2.7 Capilaridad. 2.3 Conocer a través de problemas prácticos, los conceptos de: Soluciones Normales, Molares y Porcentuales. 2.4 Explicar el concepto y la importancia biológica de pH. Unidad 3 No. de horas: 7 Características polisacáridos estructurales de monosacáridos, disacáridos y 3.1 Mencionar la clasificación de los monosacáridos, haciendo énfasis en la importancia del grupo funcional, número de carbonos e isómeros. 3.2 Mencionar a los monosacáridos más comunes presentes en la célula, sus características estructurales y su función. 3.3. Describir la estructura de los disacáridos: maltosa, sacarosa, lactosa, celobiosa e isomaltosa, así como el tipo de enlace químico que los caracteriza. 3.4 Mencionar las características estructurales y función biológica del polisacárido glucógeno, en la célula. 3.5 Mencionar las diferencias estructurales entre glucógeno y los polisacáridos almidón y celulosa. Unidad 4 No. de horas: 6 Características estructurales de los aminoácidos y de las proteínas 4.1 Identificar en la formula general de un aminoácido proteínico, los grupos funcionales amino y carboxilo. 4.2 Clasificar los aminoácidos proteínicos con base en las propiedades fisicoquímicas de sus cadenas laterales (radical). 4.3 Explicar la formación del enlace peptídico y las características de los productos de polimerización de los aminoácidos (péptidos y proteínas). 4.4 Mencionar ejemplos del papel fisiológico de los aminoácidos, péptidos y proteínas en el organismo. 4.5 Describir las características de los diferentes niveles de organización estructural de las proteínas (primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria). Unidad 5 No. de horas: 5 Características estructurales de los ácidos grasos y moléculas asociadas a ellos 5.1 Explicar las características estructurales de los ácidos grasos (longitud de cadena carbonada, dobles enlaces, disociación del grupo carboxilo, isómeros cis y trans, ácidos esenciales). 5.2 Explicar las características estructurales de los triacilglicéridos y fosfolípidos (fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, difosfatidilglicerol, plasmalógenos, esfingomielinas y cerebrósidos) 5.3 Mencionar la importancia fisiológica de los triacilglicéridos y fosfolípidos en la célula. 5.4 Mencionar la importancia que tienen para el metabolismo celular las moléculas derivadas del isopreno (vitaminas liposolubles, colesterol, hormonas esteroideas). Unidad 6 No. de horas: 4 Características estructurales de los nucleótidos y ácidos nucléicos 6.1 Mencionar las diferencias estructurales de las bases púricas y pirimídicas. 6.2 Explicar la formación de un nucleósido, nucleótido (mono, di y trifosfato), enlace diesterfosfórico y un polinucleótido. 6.3 Mencionar las diferencias estructurales de los ácidos nucléicos ADN y ARN. 6.5 Mencionar la importancia fisiológica de los siguientes nucleótidos de adenina: ATP, NAD, NADH, NADP, NADPH, FAD, FADH2 , CoASH, AMPc. Unidad 7 No. de horas: 6 Características generales sobre la función biológica de las enzimas 7.1 Definir los términos: enzima, sustrato, producto, cofactor (orgánico e inorgánico), grupo prostético, sitio activo, sitio alostérico, isoenzima, enzima constitutiva y no constitutiva. 7.2 Explicar el mecanismo de acción de las enzimas a través de los siguientes conceptos: catalizador biológico (estado de transición), saturación (concentración de sustrato), efecto de temperatura y pH, especificidad (absoluta y relativa), inhibición (competitiva y no competitiva). 7.3 Explicar el concepto de KM a través de ejemplos de cinética enzimática. Unidad 8 No. de horas: 8 Procesos enzimáticos involucrados en el metabolismo de la glucosa 8.1 Mencionar la importancia que tienen para la célula los siguientes procesos enzimáticos: Glucólisis, Oxidación de la Glucosa (glucólisis, ciclo de Krebs, cadena respiratoria), Glucogenolisis, Glucogenogénesis, Gluconeogénesis, Vía Colateral de las Pentosas. 8.2 Describir la formación enzimática de piruvato y lactato a partir de glucosa (glucólisis y glucólisis anaeróbia), remarcando la importancia del ATP, relación NAD/NADH, y de las enzimas reguladoras de este proceso (glucoquinasa, fosfofructoquinasa, piruvatoquinasa, lacatato deshidorgenasa). 8.3 Mencionar el mecanismo de exportación del piruvato hacia la mitocondria y su transformación enzimática en Acetil CoASH (complejo de la piruvato deshidrogenasa). 8.4 Describir la síntesis de CO2 , H2O y ATP, a través de los siguientes procesos enzimáticos: Ciclo de Krebs, Cadena transportadora de electrones y actividad de la ATPasa. 8.5 Cuantificar la producción total y neta de ATP´s, durante la oxidación de la glucosa. 8.6 Explicar la síntesis y degradación enzimática del glucogeno, subrayando la finalidad de estos procesos, así como sus enzimas reguladoras (glucogeno sintetasa y glucogeno fosforilasa). 8.7 Mencionar la importancia de la vía colateral de las pentosas, a través de sus productos (NADPH, PRPP) y sus intermediarios. 8.8 Mencionar la importancia fisiológica que para el organismo tiene la y gluconeogénesis hepática, haciendo notar el origen de sus sustratos (lactato, glicerol y aminoácidos) y enzimas reguladoras. 8.9 Mencionar el efecto que tienen la epinefrina, glucagon e insulina, a través de sus segundos mensajeros sobre el metabolismo de la glucosa. 8.10 Mencionar las vitaminas que participan como coenzimas en el metabolismo de la glucosa. Unidad 9 No. de horas: 8 Procesos enzimáticos involucrados en el metabolismo de los ácidos grasos 9.1 Mencionar las diferentes lipoproteínas transportadoras de los lípidos en plasma. 9.2 Explicar el proceso enzimático de síntesis de un triacilglicérido, señalando la importancia de este proceso para el organismo. 9.3 Explicar el proceso enzimático de síntesis de un ácido graso, subrayando la importancia del sustrato y del producto, origen del NADPH y destino del ácido graso sintetizado. 9.4 Explicar el proceso enzimático de degradación de un ácido graso (β-oxidación), indicando la importancia de su sustrato y destino de su producto. 9.5 Mencionar el rendimiento en número de ATP´s cuando un ácido graso es degradado enzimáticamente (β-oxidación). 9.6 Recalcar la importancia de la molécula de Acetil CoASH en el metabolismo de los ácidos grasos y síntesis de colesterol. 9.7 Mencionar los efectos de la epinefrina e insulina sobre la velocidad de recambio de los ácidos grasos. 9.8 Explicar el proceso de formación de las especies reactivas al oxígeno (ROS), señalando la importancia de su participación en diversos estados fisiopatológicos, así como los mecanismos protectores del organismo (sistemas antioxidantes). 9.9 Mencionar las vitaminas que participan como coenzimas en el metabolismo de un ácido graso. Unidad 10 No. de horas: 4 Procesos enzimáticos involucrados en el catabolismo de los aminoácidos 10.1 Explicar el proceso de tansaminación y desaminación oxidativa de los aminoácidos, el papel de la alanina y glutamina en el transporte el nitrógeno amínico, ciclo de la urea y destino metabólico de la cadena lateral (aminoácidos lipogénicos, glucogénicos y cetogénicos). 10.2 Mencionar la importancia biológica de las siguientes moléculas, así como los aminoácidos que intervienen su síntesis: porfirinas, epinefrina, norepinefrina, dopamina, hormonas tiroideas, serotonina, melanina, histamina, glutatión, fosfocreatina, bases púricas y pirimídicas. 10.3 Mencionar el papel de la epinefrina y glucagon, en la regulación del ciclo de la urea. Unidad 11 No. de horas: 6 Flujo de la información genética 11.1 Explicar las características generales del proceso de replicación del ADN, considerando las diferencias concernientes entre procarionte y eucarionte. 11.2 Explicar las características generales del proceso de transcripción de la información genética, considerando las diferencias concernientes entre procarionte y eucarionte. 11.3 Explicar el proceso traducción de la información genética (síntesis de proteínas) considerando las diferencias concernientes entre procariontes y eucariontes. 12. BIBLIOGRFÍA BÁSICA: 1. Laguna, J. y Piña, G.E.: Bioquímica de Laguna. 5ª. Ed. Manual Moderno. México 2002. 2. Muray, K.R., Granner, K.D., Rodwell, W.V.: Bioquímica de Harper. 15ª. Ed. Manual Moderno. México 2001. 3. Boyer, R.: Conceptos de Bioquímica. 1ª. Ed. Internacional Thomson Editores, S.A. de C.V., España 2000. 13. BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA: 1. Mathews, K.C., van Holde, E. K., Ahern, G.K.: Biochemistry. 3ª. Ed. Addison Wesley Longman. USA, 2000. 2. Nelson, L.D., Cox, M.M.: Lehninger Principles of Biochemistry. 3ª. Ed. Worth Publishers. USA 2000. 3. Stryer, L.: Biochemistry, 5ª. Ed. W.H. Freeman and Company. USA 2002. 14. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA Y DE APRENDIZAJE: Exposición de temas por el profesor. Exposición de temas por los alumnos. Trabajos grupales. 15. SUGERENCIAS PARA LA EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA: Examen parcial Examen departamental Participación en clase y tareas 50%. 40%. 10%. 16. PERFIL PROFESIOGRÁFICO: Poseer el título profesional de: Médico Veterinario Zootecnista (de preferencia), Químico, Médico Cirujano, Biólogo. Poseer el grado académico de Maestro o Doctor en cualquier área de las Ciencias Biomédicas. Además deberá tener experiencia en docencia y haber impartido la cátedra de Bioquímica o alguna otra materia afín. 17. ELABORARON EL PROGRAMA: Jorge Hernández E. Daniel Martínez G. Carlos Villagrán V. Jan Bouda. COORDINADOR: Antonio Díaz Cruz.