Programa Oficial De Bioquimica Licenciatura

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1. IDENTIFICACIÓN PROGRAMA ACADÉMICO

LICENCIATURA EN EDUCACIÓN ÉNFASIS EN EDUCACIÓN FÍSICA

ASIGNATURA:

Bioquímica

CÓDIGO:

EDC032

INTENSIDAD HORARIA SEMANAL:

6

BÁSICA

CREDITOS:

Distribución HTP horaria:

96

CON

2 HTI

32

PRERREQUISITOS CORREQUISITOS:

Fisiología del Ejercicio

ULTIMA ACTUALIZACIÓN:

2008

2. MISIÓN: Formar a un educador físico comprometido con el desarrollo de un proceso educativo integral, en el cual se identifican las habilidades, aptitudes y destrezas de los educandos y se les orienta para su aplicación en la adquisición de conocimientos y en la interiorización de los valores deseables y posibles para la generación de una sociedad más justa y solidaria, en la cual la persona total se asume como el centro y la razón de ser de todo desarrollo. 3. PRESENTACIÓN DE LA ASIGNATURA Las ciencias biológicas han sufrido una revolución. La bioquímica es un área de investigación muy activa, de rápido crecimiento y su influencia se percibe en toda nuestra vida. La bioquímica estudia las bases moleculares de la vida, pretende describir la estructura, la organización y las funciones de la materia viva en términos moleculares, por lo tanto, su entendimiento es fundamental para todas las ciencias biológicas, y esto es cierto, no sólo desde el punto de partida de la ciencia básica, sino también respecto a un número creciente de aplicaciones prácticas en el área de la actividad física. Para comprender cualquier proceso de la vida es necesario comprender la química del

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mismo y la materia viva, ejemplificada por la célula, está formada por sustancias químicas, y cualquier función biológica puede describirse mediante las estructuras y reacciones de dichas sustancias. La bioquímica extrae sus principales temas de interés de muchas disciplinas: de la química orgánica, que describe las propiedades de las biomoléculas; de la biofísica, que aplica las técnicas de la física al estudio de las estructuras de las biomoléculas; de la investigación médico deportiva, que intenta cada vez más comprender las adaptaciones a las condiciones de la actividad muscular incrementada; de la nutrición, que ha aclarado el metabolismo mediante la descripción de las necesidades alimentarias para el mantenimiento de la salud; de la microbiología, que ha demostrado que los organismos unicelulares y los virus son especialmente apropiados para la determinación de muchas rutas metabólicas y mecanismos de regulación; de la fisiología, que investiga los procesos de la vida a nivel tisular y del organismo; de la biología celular, que describe la división bioquímica del trabajo en el interior de una célula; y de la genética, que describe el mecanismo que da a una determinada célula u organismo su identidad bioquímica. Todo esto hace de la bioquímica una ciencia realmente interdisciplinaria. 4. JUSTIFICACIÓN Desde un punto biológico, el entrenamiento deportivo representa una adaptación del cuerpo a las condiciones de la actividad muscular incrementada. Tal adaptación puede ser alcanzada como resultado de los diferentes cambios corporales, los cuales van desde el nivel de las estructuras celulares y los procesos metabólicos, hasta el nivel de las actividades funcionales y su control. Los cambios incluyen los mecanismos moleculares de los procesos metabólicos y las capacidades funcionales de las estructuras celulares. Conjuntamente, todos estos cambios aseguran el incremento de la capacidad de trabajo físico y rendimiento deportivo, ayudar en el desarrollo óptimo de los niños y adolescentes, garantizar la promoción de la salud, y ayudar al mantenimiento de la calidad de vida de los adultos. Ahora es claro que el umbral para el desarrollo de enfermedades crónicas es modulado por los efectos del ejercicio sobre los genes. Debido a que a nivel mundial, la población adulta cada vez se incrementa más, crecerá el interés por las investigaciones de cómo el ejercicio compensa el envejecimiento de muchos órganos y sistemas. Sin embargo, la aparición de estos desarrollos esperados dependerá de la calidad y organización de los métodos apropiados entrenamiento y ejercicio físico.

5. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA 5.1 OBJETIVOS GENERALES: Estimular la formación de un estudiante crítico, que alcance una comprensión razonable de la bioquímica y que sea capaz de implementar los conocimientos básicos adquiridos en función de los diferentes tipos de actividad física, bien sea en un individuo o diferentes

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colectividades; de modo que pueda ayudarle a resolver problemas relacionados con la salud y el ejercicio físico. 5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1. Conocer e interpretar los fenómenos biológicos desde el punto de vista molecular y las interacciones de las diferentes sustancias químicas que están relacionadas con la vida, al igual que los principios y mecanismos que los regulan, integrando este conocimiento a la estructura, organización y funciones de la célula y del organismo. 2. Conocer los mecanismos moleculares básicos que explican el funcionamiento del ser humano así como los cambios bioquímicos que acompañan a la actividad física, de una manera dinámica e integral, que permite inferir y aplicar los conceptos desarrollados en la asignatura en la prescripción del ejercicio, el diseño y control de las cargas de entrenamiento. 3. Establecer relaciones entre los conceptos desarrollados con aquellos propios de otras asignaturas de l área técnico-deportiva y biomédica, que le permitan al estudiante demostrar, mediante actividades ex profeso, que ha logrado integrar el conocimiento a nivel molecular, como una herramienta fundamental para la comprensión de los diferentes procesos fisiológicos. 4. Establecer relaciones entre los procesos bioquímicas y las disciplinas deportivas en cuanto al rendimiento, desarrollo físico y la salud.

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6. COMPETENCIAS GENERALES Competencias del saber: Analiza e interpreta los diferentes conceptos bioquímicos relacionados con el ejercicio. Desarrolla un pensamiento, reflexivo y crítico referente a los temas planteados y resuelve problemáticas sobre el metabolismo durante el ejercicio físico. Competencias del saber hacer: Está en capacidad de aaplicar los principios bioquímicos del ejercicio en la realización de un programa de actividad física o entrenamiento. Trabaja de forma interdisciplinaria y contribuye al desarrollo humano y social por medio del trabajo en grupo. Competencias del ser: Pasee seguridad, confianza y liderazgo en el abordaje y direccionamiento de temáticas docentes al interior del grupo. Posee la capacidad de trabajar en grupo y de solución de problemas docentes y de la actividad física. Mantener adecuadas relaciones con el docente y compañeros de curso par el desarrollo de actividades. 7. CONTENIDOS POR UNIDADES Unidad de Aprendizaje N° 1: CIMIENTOS BIOQUÍMICOS ESTRATÉGICOS PARA ENFRENTAR LA BIOQUÍMICA DEL EJERCICIO Actividades de Enseñanza- Aprendizaje – Evaluación 1. Examinar los elementos en los cuales se cimenta la vida. 2. Proporcionar una apreciación global de los componentes esenciales del metabolismo para una mejor comprensión de las respuestas metabólicas inducidas por el ejercicio. 3. Explorar las peculiaridades de las principales clases de sustancias biológicas. Unidad de Aprendizaje N° 2: CONTEXTUALIZACIÓN DE LA BIOQUÍMICA A UNA ACTIVIDAD MUSCULAR INCREMENTADA (EJERCICIO FÍSICO) Actividades de Enseñanza- Aprendizaje – Evaluación 1. Explorar las bases bioquímicas de los procesos neuronales y musculares del movimiento. 2. Explicar los efectos del ejercicio en el metabolismo de las sustancias biológicas que suministran energía al organismo. 3. Integrar todos los conocimientos previos a la interacción e interdependencia de las fuentes de energía a las respuestas metabólicas moduladas por el ejercicio. Unidad de Aprendizaje N° 3: VALORACIÓN BIOQUÍMICA DE LAS PERSONAS QUE

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REALIZAN EJERCICIO FÍSICO Actividades de Enseñanza- Aprendizaje – Evaluación 1. Analizar los propósitos y alcance de la valoración bioquímica. 2. Examinar una serie de parámetros que proporcionan información útil en la valoración de la salud y rendimiento de las personas que realizan ejercicio físico. 8. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS QUE CONTRIBUYEN AL LOGRO DE LOS OBJETIVOS Y DE LAS COMPETENCIAS Dentro de las actividades de ACOMPAÑAMIENTO DIRECTO PARA EL TRABAJO PRESENCIAL, se utilizaran: Talleres (Teórico-Prácticos): Inducen al estudiante a que investigue, discuta, formule hipótesis y se habitué a trabajar siguiendo los pasos del método científico. Lecturas: Para ampliar un tema, actualizando al estudiante y motivándolo a la lectura, esto es muy importante para su buen desempeño académico y profesional. Se establece que una lectura, así sea corta sea en inglés. Aprendizaje Colaborativo: Se realiza con el propósito de que el alumno supere las deficiencias relacionadas con la capacidad para socializar. Aprendizaje Basado En Problemas: Es muy importante porque se fortalece el análisis y la interpretación. ACTIVIDADES PARA EL TRABAJO INDEPENDIENTE DEL ALUMNO: Consultas a través de Internet y de otros textos, para ampliar algunos conceptos de interés Lecturas Guiadas o Autorreguladas: Se pretende crear el hábito de leer, ya que se mejora la redacción, interpretación y argumentación del estudiante. Mapas mentales y conceptuales: Se pretende desarrollar una buenas estrategias de recopilación y organización de la información.

9. RECURSOS 1. 2. 3. 4. 5.

Computador con Office y todos sus accesorios. Video Beam. CD Interactivo Salón de clase Marcadores

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6. 7. 8. 9.

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Gimnasio. Escenarios deportivos. Balones, conos, cuerdas y colchonetas Cronometro y Pulsómetros.

10. Equipo de medición de glucosa sanguínea y lactato.

10. EVALUACIÓN Dos evaluaciones escritas correspondientes a un primer parcial y una evaluación final estipulados por la Institución con un valor del 25% cada uno, para un total del 50%. Y un seguimiento al proceso, representado en lecturas de socialización escrita, exposición trabajo semestral, con un valor total del 50%. 11. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA 1. LOZANO, J. A. Bioquímica y Biología Molecular. Para ciencias de la salud. 3ra Edición. Editorial Mac. Graw – Hill. 2005. 2. MARKS, Allan. SMIT, Colleen. Bioquímica Básica, un enfoque clínico. 2da Edición. Editorial Mac Graw – Hill. 2005. 3. HICKS. J. J. Bioquímica. Editorial Mac Graw – Hill. 2001. 4. McKEE, Trudy. McKEE, James. Bioquímica, la base molecular de la vida. 3ra Edición. Editorial Mac Graw – Hill. 2003. 5. GORDON M. Wardlaw. Perspectivas en Nutrición. 6ta Edición. Mac Graw – Hill, 2004. 6. IRA FOX, Stuard. Fisiología Humana. 7ma Edición. Editorial Mac Graw – Hill. 2003. 7. TRESGUEREZ J. Fisiología Humana. 3ra Edición, Editorial Mac Graw – Hill. 2005. 8. MC. ARDLE. William D. Fundamentos de Fisiología del ejercicio. 2da Edición. Editorial Mac Graw – Hill. 2004. COMPLEMENTARIA 1. BOUCHARD, Claude, Blair, Steven N., Haskell, William L. Physical Activity and Health. 1ª ed. Human Kinetics. 2007 2. MURRAY, Robert K., Granner, Daryl K., Rodwell, Víctor W. Harpers Illustrated Bichemistry. 27 ed. McGraw-Hill 2006 3. MOUGIOS, Vassilis. Exercise Biochemestry. 1ª ed. Human Kinetics. 2006 4. GONZÁLEZ, José M., Villar, Enrique. Bioquímica Básica de Marks. Un Enfoque Clínico. 1ª ed. McGraw-Hill – Interamericana de España. 2006 5. CHAMPE, Pamela C., Harvey, Richard A., Ferrier, Dense R. Bioquímica. 3ª ed. McGraw-Hill. 2006 6. GARRIDO, Amando, Teijón, José, Villaverde, Carmen, Blanco, María Dolores, Mendoza, Carlos, Ramirez, Jesús. Fundamentos de Bioquímica Metabólica. 1ª ed.

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Editorial Tébar. 2005 7. BROWN, LeMay, Bursten. Química. La Ciencia Central. 9ª ed. Pearson. 2004 8. CHANG, R., Collage, W. Química. 7ª ed. McGraw-Hill. 9. BHAGAVAN, N. V. Medical Biochemistry, 4a ed. Harcourt Academic Press.2002. 10. COOPER, Geoffrey M. La célula, 2a ed. Marbán. 2002. 11. MURRAY, Robert K., Mayes, Peter A., Granner, Daryl K., Rodwell, Víctor W. Bioquímica de Harper, 15a ed. Editorial Manual Moderno. 2001. 12. VIRU, Atko, Viru, Mehis. Biochemical monitoring of sport training. Human Kinetics. 2001. 13. MCARDLE, William D., Katch, Frank I., Katch, Victor L. Exercise Physiology. Energy, nutrition, and human performance, 5a ed. Lippincott Williams & Wilkins. 2001. 14. DEVLIN, Thomas M. Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones clínicas. 3a ed. Editorial Reverté. 2000. 15. LODISH. Molecular cell biology, 4a ed. Media Connected. 2000. 16. COOPER, Geoffrey M. The cell. A molecular aproach, 2a ed. 2000. 17. MATHEWS, Christopher K., Holde, K. E. Van. Bioquímica, 2a ed. McGraw-Hill. 1999. 18. ROSKOSKI, Robert. Bioquímica. McGraw-Hill. 1997. 19. HARGREAVES, Mark, Thompson, Martin. Biochemistry of Exercise. Human Kinetics. 1997. 20. HARGREAVES, Mark. Exercise Metabolism. Human Kinetics. 1995. 21. ROUTH, J. I., Eyman, D. P., Burton, D. J. Compendio esencial de química general, orgánica y bioquímica, 2a ed. Editorial Reverté.1990. 22. MENDEZ, Sergio A. Hormonas y actividad física. Editorial Ciencias Médicas, La Habana. 1991. 23. JONES, Norman L., McCartyney, Neil, McComas, Alan J. Human muscle power. Human Kinetics. 1986. 24. BHAGAVAN, N. V. Bioquímica, 2a ed. Editorial Interamericana.1983. MONTGOMERY, R., Dryer, R. L., Conway, T. W., Spector, A. A. Bioquímica médica. Salvat Editores S. A. 1982. 12. CONTENIDO TEMÁTICO CLASE A CLASE

Unidad de Aprendizaje N° 1: CIMIENTOS BIOQUÍMICOS ESTRATÉGICOS PARA ENFRENTAR LA BIOQUÍMICA DEL EJERCICIO Actividades de Enseñanza- Aprendizaje – Evaluación 1. Examinar los elementos en los cuales se cimenta la vida. Contenido:

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Semana 1: Elementos químicos de la materia viva. Enlaces químicos. Biomoléculas. Modelo de los cinco componentes. Qué es la bioquímica y sus objetivos. La bioquímica como ciencia química. Semana 2: Soluciones. Reacciones químicas. Interacciones en un medio acuoso. Estructura y propiedades del agua. Semana 3: Iones. Interconversiones ácido-base. El concepto de pH. Clases de sustancias biológicas. 2. Proporcionar una apreciación global de los componentes esenciales del metabolismo para una mejor comprensión de las respuestas metabólicas inducidas por el ejercicio. Contenido: Semana 4: Introducción al metabolismo. Energía interna y estado de un sistema. Leyes de la termodinámica .Energía libre y los determinantes de sus variaciones en las reacciones metabólicas. Semana 5: ATP - la moneda energética de las células. Introducción a las reacciones de oxidación – reducción. Reacciones acopladas. 3. Explorar las peculiaridades de las principales clases de sustancias biológicas. Contenido: Semana 6 y 7: Proteínas. Monómeros de las proteínas. Estructura, propiedades y clases de amino-ácidos. Aminoácidos con actividad biológica. Péptidos. Naturaleza y estructura del enlace peptídico. Proteínas, características generales y estructura. Clases de proteínas. Propiedades, clasificación y funciones de las enzimas. Cinética enzimática. Factores que afectan la velocidad de reacción de las enzimas. Coenzimas Semana 7 y 8: Carbohidratos: Monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Reacciones y propiedades de los monosacáridos. Enlace glucosídico. Polisacáridos estructurales y de almacenamiento. Lípidos: clases e importancia de los lípidos a nivel biológico

SEMANA 9: PRIMERA EVALUACIÓN PARCIAL

Unidad de Aprendizaje N° 2: CONTEXTUALIZACIÓN DE LA BIOQUÍMICA A UNA ACTIVIDAD MUSCULAR INCREMENTADA (EJERCICIO FÍSICO) Actividades de Enseñanza- Aprendizaje – Evaluación 1. Explorar las bases bioquímicas de los procesos neuronales y musculares del movimiento. Contenido:

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Semana 10 y 11: Bioquímica del control neuronal del movimiento: propagación del potencial de acción y transmisión del impulso nervioso de una neurona a otra. La unión neuromuscular. Bioquímica de la contracción muscular: Los músculos como sistemas contráctiles. Sistema actina-miosina. Mecanismo de la contracción. Estimulación de la contracción: papel del calcio y el ATP. Energética y aportes de energía del músculo. 2. Explicar los efectos del ejercicio en el metabolismo de las sustancias biológicas que suministran energía al organismo. Contenido: Semana 11, 12, 13 y 14: Principios del metabolismo del ejercicio físico. Compuestos de alto potencial de transferencia de energía (fosfágenos) durante el ejercicio. Metabolismo de las sustancias biológicas fuentes de energía en el ejercicio: hidratos de carbono y lípidos. Hidratos de carbono. Metabolismo del glucógeno: digestión de los hidratos de carbono, glucogenosíntesis, glucogenólisis. El ejercicio y la glucogenólisis en el músculo. La cascada del AMP cíclico. Efectos del ejercicio en el metabolismo del glucógeno muscular. El ejercicio y la glucólisis en el músculo: oxidación del piruvato. Catabolismo anaeróbico de los hidratos de carbono. Producción de lactato en el músculo durante el ejercicio. Utilización del lactato. El ejercicio y la fosforilación oxidativa en el músculo: ciclo del ácido tricarboxílico, la cadena transportadora de electrones. Ejercicio y gluconeogénesis en el hígado. El ciclo de Cori. Control de la concentración de glucosa sanguínea en el ejercicio. Lípidos. Metabolismo de los triglicéridos en el tejido adiposo. Ejercicio y lipólisis: degradación de ácidos grasos y destino de los productos lipolíticos durante el ejercicio.. Ejercicio y oxidación de ácidos grasos en el músculo: producción de energía a partir de la oxidación de los ácidos grasos. Síntesis de ácidos grasos. Lipoproteínas. Cambios en el perfil lipídico y la concentración de ácidos grasos en el plasma con el ejercicio. Cuerpos cetónicos y ejercicio. Proteínas. Efectos del ejercicio sobre el metabolismo de las proteínas: metabolismo de los aminoácidos en el músculo durante el ejercicio. Metabolismo aminoacídico en el hígado durante el ejercicio. Síntesis de aminoácidos. Concentraciones plasmáticas de aminoácidos, amonio y úrea durante el ejercicio. Ciclo de la úrea. Contribución de las proteínas al gasto energético durante el ejercicio. Efectos del entrenamiento sobre el metabolismo proteico. 3. Integrar todos los conocimientos previos a la interacción e interdependencia de las fuentes de energía a las respuestas metabólicas moduladas por el ejercicio. Contenido: Semana 15 y 16: Interconexiones de las rutas metabólicas. Sistemas energéticos. Ejercicio y fuentes de energía: elección de las fuentes energéticas durante el ejercicio,

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efecto de la intensidad y la duración del ejercicio sobre la elección de las fuentes energéticas. Adaptaciones de la proporción de las fuentes energéticas durante el ejercicio de resistencia. Adaptaciones del metabolismo energético con el entrenamiento anaeróbico. Efectos de la herencia, la edad, el sexo, la temperatura ambiental y la nutrición en la elección de las fuentes energéticas durante el ejercicio. Efectos hormonales sobre el metabolismo en el ejercicio. La fatiga y la recuperación del estado energético después del ejercicio. Unidad de Aprendizaje N° 3: VALORACIÓN BIOQUÍMICA DE LAS PERSONAS QUE REALIZAN EJERCICIO FÍSICO Actividades de Enseñanza- Aprendizaje – Evaluación 1. Analizar los propósitos y alcance de la valoración bioquímica. Contenido: Semana 17: Las referencias y los intervalos de referencia. Clases de parámetros bioquímicos 2. Examinar una serie de parámetros que proporcionan información útil en la valoración de la salud y rendimiento de las personas que realizan ejercicio físico. Contenido: Semana 17: Estado del hierro. Metabolitos: lactato, glucosa, triacilgliceroles, urea, amonio, creatinina. Enzimas: creatinkinasa, aminotransferasas. Hormonas esteroideas: cortisol, testosterona. Sobreentrenamiento. SEMANA 18: EVALUACIÓN FINAL