DATOS GENERALES
Q00821 BIOQUIMICA
(3-0-8. Requisito:Haber aprobado Q00815 o Q00832 . 3 IIA, 5 LCQ).
Equivalencia: Q95821.
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SISTEMA ITESM
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Q00821 BIOQUIMICA
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OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA
Comprender y aplicar los conceptos básicos de
la química a los constituyentes celulares. Reconocer y aplicar los principios
básicos del metabolismo: enzimas, bioenergética y oxidación
biológica. Estudiar las principales vías metabólicas. Conocer
los tipos de regulación e interrelación metabólica.
TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO
1. Agua y Biomoléculas
1.1 Agua y disoluciones acuosas
1.2 Biomoléculas
1.2.1 Carbohidratos
1.2.2 Lípidos
1.2.3 Proteínas
1.2.4 Acidos Nucléicos
2. Enzimas
2.1 Introducción y conceptos fundamentales
2.2 Nomenclatura y clasificación
2.3 Cinética enzimática: Ecuación de Michaelis-Menten
2.4 Coenzimas
2.5 Inhibición enzimática
2.6 Enzimas reguladores
2.7 Aplicación de las enzimas en la industria.
3. Bioenergética
3.1 Ciclo de la materia y el flujo de energía
3.2 Variaciones de energía libre
3.3 Potenciales eléctricos en Bioquímica
3.4 Termodinámica del papel del ATP en el metabolismo
3.5 Sistema de transporte de electrones y la fosforilación
oxidativa.
4. Metabolismo de los componentes básicos.
4.1 Visión en conjunto
4.2 Carbohidratos
4.3 Lípidos
4.4 Proteínas
4.5 Acidos Nucléicos
4.6 Balance energético
5. Regulación e Integración del Metabolismo
5.1 Nivel molecular
5.2 Nivel celular
5.3 Mensajeros químicos
6. Vitaminas, Sales minerales y oligoelementos
6.1 Definición y clasificación de vitaminas.
6.2 Elementos minerales.
6.3 Microelementos.
OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE POR TEMA
1 Agua y Biomoléculas.
1.1 Dar una defición de bioquímica
1.2 Distinguir entre metabolismo, catabolismo y anabolismo
1.3 Definir Soluto, Solvente, Solución (saber expresar su concentración) y Electrolito.
Explicar los fenómenos de Osmosis y Diálisis. Comprender el concepto de Kw, Ka y Kb. Calcular pH, pOH y pK de una solución acuosa. Calcular (H+) y (OH-) con los datos de Kw, pH o pOH. Comprender el significado de una solución amortiguadora y su papel en bioquímica.
1.4 Mencionar los grupos principales de biomoléculas
1.5 Definir con sus propias palabras el término carbohidrato. Clasificar a los carbohidratos
más comúnes en la naturaleza de acuerdo a su número de átomos de carbono y a sus grupos funcionales. Representar fórmulas de carbohidratos en sus fo rms cíclicas a partir de sus fórmulas líneales. Relacionar los grupos funcionales de los carb carbohidratos con sus propiedades químicas. Identificar mediante reacciones
específicas de laboratorio a los carbohidratos más comúnes. Explicar con sus propias
palabras la importancia de la glucosa en la vida diaria del hombre
1.6 Definir usando sus propias palabras el término Lípido, enlistar los ácidos grasos
esenciales y no esenciales, indicando sus fuentes de procedencia y características de sus estructuras. Clasificar a los lípidos. Diferenciar por sus estructuras y funciones a los lípidos, tales como: grasas neutras, ceras, fosfolípidos, esfingolípidos, etc. Describir métodos usados en el laboratorio para analizar los principales lípidos.
1.7 Reconocer la estructura general de los aminoácidos. Clasificar a los aminoácidos
según sus estructuras en: Alifáticos, aromáticos y heterocíclicos, indicar fórmulas para
cada tipo. Escribir las fórmulas y nombres de los aminoácidos mas comúnes. Usando ecuaciones mostrar las propiedades químicas de los amimoácidos. Reconocer el enlace peptidico y usarlo escribiendo fórmulas de polipéptidos a partir de amin oácidos. Describir los peptidos que son de utilidad a los seres vivos. Describir y
diferencias entre las proteínas fibrilares y las globulares. Señalar diferencias
entre las estructuras primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteínas usando representaciones con figuras. Explicar en forma clara y precisa la importancia vital de las proteínas.
1.8 Diferenciar los principales ácidos nucléicos,
su composición, estructura y propiedades. Conocer las funciones bioquímicas
del ADN y ARN. Representar en forma esquemática el mecanismo de la síntesis
proteíca.
2 Enzimas
2.1 Describir la estructura y función de las enzimas
2.2 Identificar y escribir los nombres de las enzimas
2.3 Indicar y escribir las seis clases de las enzimas
2.4 Describir la función de las coenzimas
2.5 Describir la estructura y función del sitio activo de una enzima
2.6 Discutir los principales tipos de especificidad de la enzima
2.7 Describir la cinética de las reacciones enzimáticas: Ecuación de Michaelis-Menten
2.8 Explicar el significado de la Km en el metabolismo
2.9 Interpretar los cambios de la actividad enzimática producidos como resultado de los
cambios en concentración, pH, temperatura.
2.10 Comparar los mecanismos de control de la inhibición competitiva y modulación
enzimática
2.11 Explicar como se regula la actividad enzimática en la célula
2.12 Analizar la importancia de enzayar la actividad
enzimática en la industria.
3 Introducción al metabolismo intermedio, las oxidaciones biológicas y la bioenergética.
3.1 Describir el equilibrio dinámico entre anabolismo y catabolismo
3.2 Comprender el concepto de vías metabólicas y la reversibilidad de las mismas.
3.3 Describir brevemente lo que sucede en la fotosíntesis y el ciclo de energía del
carbono.
3.4 Describir el significado de energía libre y sus cambios en las reacciones químicas.
3.5 Describir la estructura, propiedades y funciones del ATP.
3.6 Explicar cómo el ATP cumple su función en la energética celular.
3.7 Mencionar las moléculas que transmiten energía en la naturaleza y relacionar los
productos de su hidrólisis
3.8 Describir a grandes rasgos la producción de ATP en las células aerobias, mostrando la
relación entre las reacciones de oxidación,
respiración celular y la fosforilación oxidativa.
3.9 Escribir ecuaciones netas de la oxidación de NADH y FADH2 en la respiración celular.
3.10 Explicar que le sucede a los transportadores de la cadena transportadora de
electrones a medida que los electrones descienden de la cadena.
3.11 Conocer la importancia de las transferencias de electrones y de la fosforilación
oxidativa en el organismo.
4 Metabolismo de materiales biológicos básicos.
4.1 Analizar la importancia del metabolismo de los carbohidratos.
4.2 Distinguir entre la glicólisis, la glucogénesis, la glicogénesis y la glicogenólisis.
4.3 Describir las tres etapas del catabolismo aerobio de la glucosa, indicando en qué lugar
de la célula tienen lugar los puntos de entrada de azúcares, ácidos grasos y aminoácidos.
4.4 Relacionar los pasos de glicólisis aerobia de una molécula glucosa.
4.5 Analizar el ATP producido por la oxidación completa de una molécula de glucosa.
4.6 Explicar porqué las células usan a veces la fermentación láctica para producir energía.
4.7 Analizar la importancia de la glicólisis en el metabolismo celular.
4.8 Describir las rutas aeróbicas y anaeróbicas por medio de las cuales se degrada el
piruvato.
4.9 Describir la ruta por la cual la glucosa se convierte a glicógeno.
4.10 Describir la ruta por la cual el glicógeno se hidroliza a glucosa.
4.11 Describir cómo las hormonas regulan el metabolismo mediante el uso de segundos
mensajeros.
4.12 Describir la relación entre la glucogénesis y la glicólisis.
4.13 Comparar las características generales del metabolismo de los lípidos con el de los
carbohidratos.
4.14 Distinguir entre los lípidos del tejido adiposo y los del tejido estructural a partir de sus
estructuras y funciones.
4.15 Analizar la importancia del metabolismo de los lípidos.
4.16 Describir la degradación de los triacilglicéridos y el metabolismo del glicerol.
4.17 Analizar la b-oxidación de los ácidos grasos saturados.
4.18 Describir la relación de la b-oxidación de los ácidos grados saturados con el ciclo del
ácido cítrico y la produccción de moléculas ATP.
4.19 Citar los compuestos intermedios compartidos por el metabolismo de los carbohidratos
y de los ácidos grasos.
4.20 Explicar las ventajas del almacenamiento de energía lipídica sobre el de la energía de
los carbohidratos.
4.21 Citar los tres cuerpos cetónicos y las condiciones que causan su producción.
4.22 Comparar las características generales del metabolismo de las proteínas con el
metabolismo de los carbohidratos y los lípidos.
4.23 Analizar la importancia del metabolismo de las proteínas.
4.24 Describir mediante palabras y ecuaciones las reacciones de transaminación indicando
la función del fosfato de piridoxal.
4.25 Describir la degradación de los aminoácidos.
4.26 Describir el ciclo de la urea
4.27 Explicar la relación del ciclo de la urea con el catabolismo de los aminoácidos.
4.28 Explicar los efectos que tiene la abstinencia prolongada sobre el metabolismo.
4.29 Analizar cómo se puede utilizar los aminoácidos en la producción de energía, en la
gluconeogénesis y en la síntesis de grasas.
4.30 Mostrar la relación entre el ciclo del ácido cítrico y la síntesis de los aminoácidos no
esenciales.
4.31 Describir el almacenaje y la transferencia de información
en la síntesis de proteínas.
4.32 Describir la síntesis de los diferentes nucleótidos y la biosíntesis de los ác. nucleicos.
4.33 Conocer las funciones bioquímicas del DNA y RNA
4.34 Explicar el proceso de traducción
4.35 Entender los mecanismos de regulación de la síntesis proteíca.
4.36 Representar en forma esquemática el mecanismo
del síntesis protéica.
5. Regulación e integración del metabolismo
5.1 Describir el papel de las enzimas en la regulación del metabolismo
5.2 Entender el significado de compartimentación y su rol en el metabolismo.
5.3 Definir y clasificar a las hormonas
5.4 Describir los principios generales de la acción hormonal.
5.5 Establecer el papel fisiológico de cada una
de las diferentes hormonas.
6 Vitaminas
6.1 Clasificar a las vitaminas de acuerdo a su solubilidad en agua y establecer la relación
con la frecuencia que deben de ser ingeridas.
6.2 Identificar a las vitaminas en base a su función, indicar su fuente dietética y
concentración necesaria.
6.3 Señalar los problemas de su deficiencia, así como del consumo excesivo de algunas
de ellas.
6.4 Identificar varias enfermedades causadas por una deficiencia vitamínica
6.5 Describir su función biológica
6.6 Enumerar los macro y micro nutrientes indicando su nombre y fórmula química, su
función en el organismo.
METODOLOGIA SUGERIDA Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Exposición de los temas por parte del maestro,
aplicación del tema expuesto, tareas que refuercen lo visto en clase.
Un trabajo de investigación bibliográfica y presentación
oral del mismo.
1. Para promover el Desarrollo de Actitudes, Habilidades
y Valores.
Se integrará al contenido del curso la elaboración de una MONOGRAFIA, que se desarrollará en torno a los temas de actualidad del área de especialidad y relacionados con la vida diaria. En esta monografía se solicitará el desarrollo de puntos que aproximen al estudiante a la utilidad y al costo del procedimiento práctico. Con lo anterior se apoyará lo correspondiente a:
Capacidad para trabajar en equipo: temas a desarrollar por dos o tres personas.
Honestidad: Se anexará una página a la monografía en la cual se indicará el esquema de la investigación realizada y las tareas específicas ejecutadas por cada integrante del equipo.
Responsabilidad: Se presentará en la fecha señalada y se desarrollaran de acuerdo al cronograma propuesto por los integrantes del equipo.
Capacidad de aprender por cuentra propia: Los estudiantes realizarán la búsqueda de la información relevante a partir de una básica proporcionada por el profesor.
Capacidad de análisis, síntesis y evaluación:
De los artículos revisados podrá hacer la conexión con
casos particulares donde pueda ejemplificar sus uso.
2. Para incrementar el nivel de Exigencia.
Incrementar la formalidad y la calidad de los proyectos,
las tareas y los exámenes: Se evaluará la presentación
por parte del profesor y de los alumnos.
Mejorar el material didáctico usado en los
cursos: Se utilizaran en clase herramientas como acetatos y videos, así
como para la presentación de las monografías se promoverá
en los alumnos el auxilio de material de apoyo como acetatos, diapositivas y
videos.
Mejorar el nivel académico descrito en el
programa analítico: En la medida que esto sea posible, se invitará
a especialistas del tema a tratar a compartir sus experiencias con los alumnos.
TIEMPO ESTIMADO POR TEMA
1 2 semanas
2 3 semanas
3 4 semanas
4 2 semanas
5 1 semana
6 2 semana
7 2 semanas
POLITICAS DE EVALUACION
3 exámenes parciales 45%
Tareas y trabajo 15%
Examen final 40%
LIBRO (S) DE TEXTO
Bohinsky, R.
Bioquímica 5a. Ed.
Addison Wesley Iberoamericana.
Wilmington-Delaware. (1991)
Apoyos Tecnológicos para el curso
LIBRO (S) DE CONSULTA
Stryer, L.
Bioquímica 3a. Ed.
Reverté, S.A. Barcelona, España (1993)
PERFIL DEL MAESTRO
Profesor con Maestría en alguna área de Química y preferentemente con carrera de Licenciado en Ciencias Químicas.