Bioquimica

BIOQUIMICA MEDICINA - 2007 DATOS GENERALES Código: Profesores:

Créditos: Carácter: Tipo curso: N° módulos semanales: Ubicación plan estudios: Requisito:

MED 207 Dr. Reginald del Pozo BQ. Mirna Muñoz M.Sc. BQ. Javier Grandón QA. Germán Rotter 16 Mínimo Teórico-práctico 3 módulos teóricos y 2 prácticos Segundo año; anual Química Médica y Biología Celular

Horario curso:

Clases teóricas:

Lunes: Martes: Viernes:

10:30-11:30 hrs. 11:40-12:40 hrs. 11:40-12:40 hrs.

Prácticos/Seminarios: Miércoles: 15:10-17:00 hrs. (Grupo I) Jueves: 15:10-17:00 hrs. (Grupo II) Horario de consulta:

Pendiente

OBJETIVO GENERAL Curso destinado a comprender, analizar y aplicar clínicamente conceptos básicos de estructura y función de las biomoléculas y del metabolismo intermediario. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Al finalizar el curso los alumnos serán capaces de: 1. Relacionar la estructura de las macromoléculas de interés biológico con sus propiedades y especialmente con su función. 2. Ubicar los distintos procesos metabólicos en los diferentes compartimentos celulares. 3. Describir procesos que permiten transformar la energía de los nutrientes en energía útil para la célula. 4. Formular esquemas conceptuales de las principales vías metabólicas y sus interrelaciones. 5. Identificar principales mecanismos de regulación y participación de los sistemas enzimáticos. 6. Interpretar gráficos que representan reacciones enzimáticas y parámetros cinéticos. 7. Interpretar los mecanismos generales de las reacciones enzimáticas 8. Describir y ubicar los procesos de óxido-reducción y la producción de ATP. 9. Describir las bases bioquímicas del metabolismo eritrocitario y de ciertas enfermedades metabólicas (diabetes, aterosclerosis, gota, desnutrición, cancer, etc.)

10. Interpretar datos de laboratorio clínico, en particular: pruebas de función hepática, renal, pancreática y cardiaca 11. Manejar técnicas de laboratorio clínico y técnicas básicas de análisis bioquímicos CLASES TEORICAS 1er SEMESTRE INTRODUCCION A LA BIOQUIMICA · ·

(1 clase)* (9 Marzo)

Concepto y ámbito de la Bioquímica Química Orgánica y Bioquímica

R. del Pozo

AMINOACIDOS · ·

(1 clase) (12 Marzo)

Constitución, clasificación y propiedades químicas Separación de aminoácidos

M. Muñoz

PEPTIDOS · · ·

Constitución, nomenclatura y propiedades químicas de péptidos Secuenciación de polipéptidos Actividad biológica de polipéptidos pequeños

PROTEINAS · · · · · · -

M. Muñoz (4 clases) (19, 20, 23, 26 Marzo)

Constitución y clasificación de proteínas según función biológica Estructura primaria de proteínas (secuencia de aminoácidos) Estructura secundaria (conformación de cadenas polipeptídicas) M. Muñoz Estructura terciaria (disposición tridimensional de átomos proteicos) Estructura cuaternaria (enlaces entre cadenas polipeptídicas separadas) Mioglobina y Hemoglobina: Estructura espacial, cooperativismo y propiedades alostéricas de la hemoglobina

ENZIMAS · · · · · -

(2 clases) (13, 16 Marzo)

Naturaleza química y clasificación de enzimas Mecanismo general de catálisis enzimática Cinética enzimática: Ecuación de Michaelis-Menten Gráfica de dobles recíprocos Inhibición enzimática Ejemplos de mecanismo de acción enzimática: Quimotripsina Regulación de actividades enzimáticas: Enzimas alostéricas y sus propiedades cinéticas

*1 clase = 60 min.

(4 clases) (27, 30 Marzo; 2, 3 Abril) J. Grandón

COENZIMAS · · · · ·

(2 clases) (9, 10 Abril)

Coenzimas y grupos prostéticos Constitución y clasificación de coenzimas Coenzimas de oxido-reductasas Coenzimas de transferencias de grupos químicos: Transferencia de grupos monocarbonados Transferencia de grupos dicarbonados Coenzimas de liasas, isomerasas y ligasas

R. del Pozo

VITAMINAS · ·

(1 clase) (13 Abril)

Estructura y función de vitaminas hidrosolubles Estructura y función de vitaminas liposolubles

R. del Pozo

BIOENERGETICA · ·

Leyes de la termodinámica aplicadas a la Bioquímica ATP y transferencia de grupos fosfatos

OXIDACIONES BIOLOGICAS · ·

R. del Pozo (1 clase) (20 Abril)

Flujo de electrones, reacciones redox y trabajo biológico Función de NAD+/NADH y FAD/FADH2 en oxidaciones biológicas

METABOLISMO GENERAL ·

(2 clases) (16, 17 Abril)

Conceptos básicos

R. del Pozo

(1 clase) (23 Abril) R. del Pozo

METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO GLUCIDOS · ·

(2 clases) (24, 27 Abril) Estructura y propiedades químicas de mono- y disacáridos R. del Pozo Estructura y función de polisacáridos, proteoglicanos, glicoproteínas y glicolípidos

OXIDACION DE GLUCOSA (4, 7 Mayo) · Reacciones e intermediarios de la glucólisis · Destino del piruvato en condiciones aeróbicas y anaeróbicas GLUCOGENOLISIS · ·

(8, 11 Mayo) Vía de degradación del glucógeno Regulación del catabolismo glucídico

(2 clases)

R. del Pozo (2 clases)

R. del Pozo

· · ·

Rutas secundarias de oxidación de glucosa: Vía de las pentosas Otras vías del metabolismo de hexosas

GLUCONEOGENESIS Y CONTROL DE LA GLICEMIA

(2 clases) (14, 15 Mayo) R. del Pozo

BIOSINTESIS DE GLUCOGENO Y SU REGULACION METABOLICA

(1 clase) (18 Mayo) R. del Pozo

CICLO DEL ACIDO CITRICO

(2 clases) (22, 25 Mayo)

· · · ·

Producción de acetato Reacciones del ciclo del ácido cítrico Balance y rendimiento energético del ciclo de Krebs Regulación del flujo de metabolitos a través del ciclo de Krebs

R. del Pozo

CADENA RESPIRATORIA Y FOSFORILACION OXIDATIVA · · ·

(2 clases) (28, 29 Mayo) Componentes de la cadena respiratoria: flujo electrónico mitocondrial Síntesis de ATP acoplada al flujo de electrones respiratorio R. del Pozo Balance energético de la cadena respiratoria

METABOLISMO DE LIPIDOS LIPIDOS DE IMPORTANCIA FISIOLOGICA · · · · · ·

Estructura y propiedades químicas de ácidos grasos Estructura y función de triglicéridos Lípidos estructurales de las membranas (fosfolípidos) Estructuras de esteroles (colesterol, vitamina D, ácidos biliares) Agregados lipídicos (micelas, vesículas o liposomas) Lípidos con actividades biológicas específicas

OXIDACION DE ACIDOS GRASOS · · ·

Digestión, movilización y transporte de ácidos grasos b-oxidación de ácidos grasos Cetogénesis

(2 clases) (1, 4 Junio) R. del Pozo

(3 clases) (5, 8, 11 Junio) R. del Pozo

BIOSINTESIS DE LIPIDOS · · ·

(2 clases)

(12, 15 Junio) Biosíntesis de ácidos grasos e icosanoides Biosíntesis de triacilgliceroles y fosfolípidos de membranas Biosíntesis de colesterol, esteroides e isoprenoides

TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE LIPIDOS

R. del Pozo

(1 clase)

(18 Junio) · Transporte de lípidos por lipoproteínas plasmáticas · Transporte, regulación metabólica y excreción del colesterol

R. del Pozo

METABOLISMO DE PROTEINAS Y AMINOACIDOS OXIDACION DE AMINOACIDOS Y PRODUCCION DE UREA · · · ·

(2 clases) (19, 22 Junio)

Destino metabólico de los grupos amino Excreción del nitrógeno y ciclo de la urea Vías de degradación de los aminoácidos Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos

R. del Pozo

BIOSINTESIS DE AMINOACIDOS NO ESENCIALES EN LA NUTRICION · · -

Síntesis de Ala, Asn, Asp, Cis, Glu, Gln, Gli, Pro, Ser y Tir Moléculas que derivan de aminoácidos: Hormonas Coenzimas Nucleótidos Porfirinas Pigmentos biliares Antibióticos Neurotransmisores

(3 clases) (25, 26, 29 Junio) R. del Pozo

TRABAJOS PRACTICOS Y SEMINARIOS 1er SEMESTRE 1. Seminario: - Repaso: de aminoácidos

propiedades físicas y químicas

14 Marzo(I); 15 Marzo(II)

2. · ·

Métodos espectrofotométricos 21 Marzo (I); 22 Marzo (II) Cuantificación de metabolitos y enzimas en plasma o suero Determinación cuantitativa de proteínas por el método de Biuret

3. Propiedades de las proteínas 11 Abril (I); 12 Abril (II) · Identificación de aminoácidos por la reacción de Ninhidrina y su diferenciación con proteinas · Reconocimiento de proteínas por reacciones de precipitación por desnaturalización por calor y por ácido tricloroacético · Determinación de pI de caseína 4.

Seminario: Estructura y función de proteínas

18Abril (I);19 Abril

5. ·

Enzimas I: Curva de progreso de una reacción enzimática 25 Abril(I); 26 Abril(II) Estudio de la variación de la velocidad de una reacción enzimática en función del tiempo

6.

Seminario: Revisión Test Nº1

2 Mayo(I); 3 Mayo(II)

8. Enzimas II: Efecto de la concentración de sustrato y de enzima en la velocidad de reacción 9 Mayo (I); 10 Mayo (II) · Estudio de la influencia de la concentración del sustrato en la velocidad de una reacción enzimática · Estudio de la influencia de la concentración de enzima en la velocidad de una reacción enzimática 9.

Seminario: Metabolismo Hidratos de Carbono

16 Mayo (I); 17 Mayo (II)

10. Exámen físico-químico de orina

23 Mayo(I); 24 Mayo(II)

11. Seminario: Ciclo ácido cítrico, cadena respiratoria

30 Mayo (I); 31 Mayo (II)

12. Glucogenolisis 6 Junio(I)); 7 Junio(II) · Estudio de la degradación de glucógeno, hasta convertirse en glucosa, en cortes de hígado 12. Seminario: Revisión Test Nº2

13 Junio (I); 14 Junio (II)

14. Metabolismo lipídico 20 Junio (I); 21 Junio (II) · Diagnóstico de las alteraciones de los niveles de lípidos séricos: colesterol total, colesterolHDL, colesterol-LDL, triglicéridos 15. Seminario: Revisión prueba

27 Junio(I); 28 Junio(II)

EVALUACIÓN: Sección teórica (N1: 100%)

3 Pruebas:

1ª prueba: 2ª prueba: 3ª prueba:

Test: Presentaciones orales: Poster:

15% 22,5% 22,5% 25% 10% 5%

Examen (N2) Sección práctica (N3: 100%): Test laboratorios: Informes laboratorios: Examen práctico*:

40% 40% 20%

*Nota min.: 5.0; requisito para aprobación NPE**: N1(80%) + N3(20%) Nota final: N1(50%) + N2(30%) + N3(20%) · Se aplicará el nuevo reglamento de evaluación de la Facultad de Medicina · Se optará por el Art. Nº8 letra A, que indica que el examen sólo será rendido por aquellos estudiantes que hayan alcanzado una nota de presentación a examen (NPE)** igual o superior a 3.5; los alumnos con nota inferior a 3.5 en su NPE reprobarán automáticamente · El Art. Nº9 estipula que la nota del examen debe ser igual o superior a 3.0, aun cuando la ponderación de esta con la nota de presentación promedie más de 4.0 · Conforme al Art. Nº10, se establece la instancia de un examen de repetición único, donde se exige una nota mínima de 3.0, que podrá ser rendido por los estudiantes que habiendo obtenido más de 3.0 en el exámen promedien una nota final inferior a 4.0, y por aquellos alumnos cuyo promedio final sea igual o superior a 4.0 pero que obtuvieron menos de un 3.0 en el examen (Art. Nº9) · Se contempla eximisión al examen a aquellos alumnos que presenten una NPE ³ 6.0

FECHAS EVALUACIONES TENTATIVAS (1er Semestre): Prueba N°1: 27 Abril Prueba N°2: 6 Julio

Test N°1: 30 Marzo Test N°2: 20 Abril Test N°3: 25 Mayo Test N°4: 29 Junio

ASISTENCIAS: Curso teórico: mín. 75% Trabajos prácticos y seminarios: 100% Casos Clínicos: mín. 80%

CLASES TEORICAS 2°SEMESTRE BIOSÍNTESIS Y DEGRADACIÓN DE NUCLEÓTIDOS · · · · · · · ·

Síntesis de purinas: AMP y GMP Síntesis de nucleótidos de pirimidina Regulación de biosíntesis de nucleótidos Formación de desoxirribonucleótidos: acción de ribonucleótido reductasa Degradación de purinas y pirimidinas: formación de ácido úrico y urea Reciclaje de bases purínicas y pirimidínicas a través de vías de recuperación Sobreproducción de ácido úrico: gota Agentes quimioterápicos: acción sobre enzimas de vías biosintéticas de nucleótidos

INTEGRACION DEL METABOLISMO · Estrategias del metabolismo: recapitulación · Hígado: - distribución de funciones metabólicas por transformación de glúcidos, aminoácidos y grasas · Tej. adiposo: almacenamiento y suministro de ácidos grasos · Músculo: combustibles utilizados en la síntesis de ATP · Cerebro: fuentes de energía · Sangre: - composición - concentración de glucosa FUNCIONES Y PRUEBAS HEPATICAS · · ·

Bases químicas y fisiológicas de las pruebas de función hepática Función biliar Colelitiasis

HORMONAS · · · · -

Clasificación de hormonas y compuestos de tipo hormonal Acción hormonal Principales sistemas endocrinos y sus interrelaciones funcionales Hormonas: - hipofisiarias tiroideas esteroidales peptídicas: insulina, glucagón, somatostatina aminadas: adrenalina, noradrenalina

EICOSANOIDES · · ·

Prostaglandinas Leucotrienos Tromboxanos

REGULACION HORMONAL DEL METABOLISMO ENERGETICO · Efectos fisiológicos y metabólicos de adrenalina · Control de niveles sanguineos de glucosa: - Diabetes mellitus - ayuno prolongado efecto de insulina y glucagón MECANISMOS MOLECULARES DE TRANSDUCCION DE SEÑALES · · · · · · · · ·

cAMP como 2° mensajero Proteína Gs Proteína quinasa dependiente de cAMP (proteína quinasa A) Enzimas reguladas por fosforilación dependiente de cAMP cGMP como 2° mensajero Proteína quinasa dependiente de cGMP (proteína quinasa G) Diacilglicerol e inositol-1,4,5-trifosfato como 2° mensajeros Calcio como 2° mensajero Mecanismos de regulación de expresión génica de hormonas esteroidales y tiroideas

ANTICUERPOS Y RECEPTORES DE CELULAS T · · · · · · · ·

Síntesis y constitución de anticuerpos específicos Unión de anticuerpos a antígenos y haptenos Diversificación de anticuerpos Actividad biológica de anticuerpos Complemento Células T citotóxicas y auxiliares Complejo de histocompatibilidad SIDA

HEMATOLOGÍA ·

Composición sanguínea

· · · · · · · ·

Proteínas plasmáticas: albúmina, haptoglobina, transferrina, ceruloplasmina, etc. Hemoglobina Eritrocitos: formas, estructuras y metabolismo Leucocitos: - metabolismo - estres oxidativo Grupos sanguineos (ABO, Rh) Destrucción eritrocitaria Anemias: - por pérdida de sangre por deficiencia de hierro: metabolismo de Fe macrocíticas: anemia perniciosa (deficit cobalamina) por desórdenes crónicos: insuficiencia renal, enf. endocrinas, etc. hemolíticas Desordenes metabólicos (hemólisis)

BIBLIOGRAFÍA: 1. Bioquímica de Harper Murray, R.; Mayes, P.; Granner D.; Rodwell, V. 15ª Edición (2001) 2. Bioquimica Stryer, L. 5ª Edición (2003) 3. Principios de Bioquímica Lehninger, A.; Nelson, D.; Cox, M. 3ª Edición (2001); 4. Bioquímica Mathews, C.K.; van Holde K.E. Segunda Edición (1998) 5. Diagnóstico clínico y manejo de métodos de laboratorio Henry, J.B. 19ª Edición (1996)