Química Biológica I

  • Definición y objeto de la Química Biológica. Relación con otras ciencias. Métodos de estudio. Historia. Bibliografía. Nociones sobre estructura celular y tisular.
  • Elementos químicos que componen los seres vivos. Compuestos químicos orgánicos e inorgánicos. Agua: estructura y propiedades. Sales minerales. Oligoelementos.
  • Estructura y propiedades generales de las proteínas. Composición general de una proteína. Constituyentes básicos de una proteína. Aminoácidos. Propiedades básicas y químicas.
  • Estructura general de las proteínas: estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.
  • Clasificación de las proteínas: Clasificación en base de la composición, forma y solubilidad. Clasificación fundamental.
  • Propiedades de las proteínas globulares: Las proteínas como anfolitos. Punto isoeléctrico. Desnaturalización. Peso molecular.
  • Estructura de los nucleosidos y los nucleotidos
  • Unidades constituyentes: Bases púricas y pirimídicas. Hidratos de carbono.
    Nucleósidos y nucleótidos: Nucleósidos mono-di y trifosfatos. Nucleótidos di-fosfo-azúcares. Otros nucleótidos.
    Porfirinas Hemo. Hemoglobina. Clorofila.
  • Nociones de bioenergética. Ciclos de la materia y la energía en los seres biológicos. Organismos fotoqumioautótrofos. Organismos heterótrofos. Energía libre. Relación con la constante de equilibrio y los potenciales de oxidoreducción. Uniones de alta energía .
    Proteínas de acción catalítica. Nociones generales sobre enzimas y su función en las células. Cofactores. Apoenzimas. Holoenzimas. Coenzimas. Grupo prostético. Zimógeno.
  • Clasificación y nomenclatura de las enzimas: Cinética química. Catálisis. Catálisis enzimática. Energía de activación. Especificidad.
  • Estudios cinéticos: Efectos de la concentración de enzima y sustrato, sobre la velocidad de la acción enzimática. Teoría de Henry y Michaellis-Menten, formación del complejo enzima-sustrato. Determinación de la constante de disociación del complejo.
  • Teoría de Briggs-Haldane: Estudio estacionario. Método gráfico de Lineawearver-Burke.
  • Mecanismo de la acción enzimática: Naturaleza del centro activo. Teoría sobre el mecanismo de la acción enzimática. Teoría de Monod. Alosterismo.
  • Factores que modifican la velocidad de la acción enzimática: pH, temperatura, activadores e inhibidores. Inhibición competitiva. Antimetabolitos. Inhibición no competitiva. Inhibición y activación alostérica: significado biológico. Isoenzimas.
  • Vitaminas y coenzimas. Antecedentes históricos. Concepto actual de vitamina. Vitaminas con función de coenzima. Estructura y función bioquímica.
  • Nicotinamida: Nicotinamida dimucleótido (NAD) y fosfato-NAD (NADP)
  • Riboflavina: (Vit. B2) Flavoproteínas. Flavina monocleótido (FMN) y dinucleótido (FAD).
  • Tiamina: (Vit. B2) Pirofosfato de tiamina.
  • Acido lipoico. Biotina. Ácido fólico. Vitamina B12
  • Piridoxal, piridoxamina, piridoxina (Vit. B6)
  • Ácido pantoténico: Coenzima A
  • Ácido ascórbico; (Vit.C)
  • Vitaminas liposolubles. Vitamina A,D,E,K. Ubiquinona y plastoquinona.
  • Metabolismo intermedio
    Conceptos generales del metabolismo intermedio. Cadenas metabólicas y ciclo metabólico. Ubicación en la célula. Métodos de estudio. Esquema general de los tres metabolitos básicos: hidratos de carbono, lípidos y aminoácidos.
  • Estructura y metabolismo de los hidratos de carbono
    Estructura general. Monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.
  • Metabolismo degradativo de la glucosa: cadena glucolítica (fermentativa) y ciclo de las pentosas.
  • Cadena glucolítica: secuencia de las reaccione. Enzimas y coenzimas que intervienen. Significado biológico y universalidad de la cadena glucolítica. Formación de compuestos de alta energía y formación de compuestos metabólicos. Balance energético. Formación de ácido láctico en músculo y de alcohol en levadura.
  • Ciclo de las pentosa-fosfato: Secuencia de las reacciones. Formación de NADPH.
  • Camino oxidativo final de la glucosa
    Concepto general de las oxidaciones biológicas y ciclos de oxidación. Localización de los sistemas de oxidación. Mitocondrias.
  • Ciclo tricarboxílico: Secuencia de las reacciones. Coenzima A. Acido lipcico, tiamina pirofosfáto. NAD. El ciclo como unidad catabólica y generadora de energía. Función del ciclo en procesos biosintéticos. Ciclo anapleróticos.
  • Cadena respiratoria
    Nociones sobre oxidoreducciones. Potencial de oxidoreducción. Cadena respiratoria. Componentes de la misma. Dehidrogenasas. Ubiquinona. Citocromos. Citocromo-oxidasa. Estuctura de la cadena. Uso de inhibidores y desacoplantes. Fosforilación oxidativa. Síntesis de ATP. Teorías.
  • Biosíntesis de monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Biosíntesis de glucosa a partid de sustancias no glucosídicas:
  • Gluconeogénesis. Intervención de la glucosa en otros monosacáridos. Biosíntesis de sacarosa y lactosa. Metabolismo del glucógeno y del almidón. Sintetasas, fosforilasas, enzimas ratificantes. Amilasas.
  • Metabolismo general de los hidratos de carbono en los organismos animales superiores. Absorción intestinal. Pasaje a través de las membranas. Pasaje a través de las membranas. Glucemia. Regulación metabólica. Rol del hígado.
  • Estructura y metabolismo general de los lípidos. Lípidos de reserva nutricional: grasas neutras y aceites. Lípidos estructurales. Ceras, fosfolípidos, esfingolípidos, glucolípidos y glicoproteínas. Derivados isoprénicos, esteroles, prenoles.
  • Metabolismo de ácidos grasos: Mecanismo general de degradación de ácidos grasos. Beta oxidación. Localización y secuencia de las enzimas que intervienen. Destino del Acetil-coA. Aspecto energético de la oxidación de los ácidos grasos.
    Mecanismos generales de la biosíntesis de ácidos grasos. Sistema mitocondrial y extramitocondrial. Proteína transportadora de grupos ácidos. Acil CoA carboxilasa. Rol de la biotina. Localización de las enzimas que intervienen. Rol del NADPH. Mecanismo de síntesis de triglicéridos. Síntesis isoprenoide.
  • Mecanismo general de las grasas neutras en los organismos superiores
    Absorción intestinal. Transporte de sangre. Lipemia. Lipoproteínas. Tejido adiposo. Transformación de hidratos de carbono en ácidos grasos y grasas neutras. Cuerpos cetónicos. Regulación general del metabolismo de grasas neutras.
  • Metabolismo de los aminoácidos
    Mecanismo general de la degradación: desaminación oxidativa y no oxidativa. Dercaboxilación. Formación de aminas biógenas. Mecanismo de biosíntesis de aminoácidos.
  • Metabolismo de los aminoácidos y proteínas en los animales superiores:
    Digestión. Absorción intestinal. Destino de los aminoácidos cetogenéricos y glucogenéricos. Índice D/N. Destino del amoníaco. Formación de la urea.
  • Biosíntesis de NOVO de los compuestos biológicos a partir del anhídrido carbónico y del nitrógeno:
    Fijación fotosintética del anhidrido carbónico. Utilización de energía solar. Fotofosforilación cíclica y no cíclica. Formación de ATP y NADPH. Mecanismo de utilización del anhídrido carbónico: ciclo de Calvin. Fijación del ciclo de 4 carbonos. Fijación del nitrógeno atmosférico. Fijación del azufre.
  • Estructura y metabolismo de ácido nucleicos
  • Estructura de los ácidos nucleicos: polinucleótidos. RNA y DNA. Estructura de Watson Crick. Estructura de los cromosomas: nucleoproteínas. Distintos tipos de RNA, m-RNA, r-RNA. Rol biológico de los ácidos nucleicos. Virus bacteriofagos.
  • Metabolismo de los ácidos nucleicos: Polimerización de nucleósidos trifosfatos. Biosíntesis del RNA. Enzimas que intervienen. Inhibidores de la síntesis de ácidos nucleicos. Mecanismo general de degradación.
  • Biosíntesis de proteínas. Mecanismo general de la biosíntesis de proteínas. Relación de la secuencia del DNA a la secuencia y estructura de la proteína.  Transferencia de la información genética. Transcripción y traducción. Síntesis de proteínas en extractos libres de células. Componentes del sistema: RNA de transferencia, ribosómico y mensajero. Enzimas y cofactores.
  • Código genético: Relación de codificación. Universalidad. Degeneración. Ambigüedad y palabras sin sentido. Evolución del código de aminoácidos. Dirección de la lectura del RNA mensajero. Iniciación, elongación y terminación de la cadena proteica. Factores que intervienen. Mensajero policistrónico. Polisomas y subunidades. Uso de inhibidores en la síntesis de proteínas.
  • Regulación metabólica
    Conocimientos actuales sobre regulación de nivel de síntesis de enzimas bacterianas. Inducción de enzima. Sistema de lac operón. Gen promotor, regulador e iniciador. Genes estructurales. Represión de síntesis de enzimas. Regulación a nivel de actividad enzimática. Retroregulación. Enzimas claves. Efecto Pasteur.
  • Regulación metabólica en animales superiores y plantas: Gobierno del metabolismo: Regulación a nivel intracelular por acción de metabolitos. Regulación por mensajeros químicos específicos. Hormonas. Química y funciones de las principales hormonas animales. Receptores celulares hormonales. Ej. De regulac. Hormonal.

BIBLIOGRAFIA

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  • Harper: Manual de Química Fisiológica, 1980
  • Bohinsky, Bioquímica, Fondo educativo interamericano, 1979
  • Mahler y Cordes. Química Biológica. Ed. Omega, 1980
  • White, Handler y Smith. Principles of biochemistry. Mc. Graw Hill, 1982
  • Dixon and Wess. Enzymes. Ed. Longman, 1971
  • Biochemical calculations, 1980
  • Kerridge and G. Tipton. Biochemical Reasoning. Ed. Benjamin, 1972
  • Daves E.A. Problemas cuantitativos de bioquímica. Ed. Acribia, 1972
  • Torres, Carminatti y Cardini. Bioquímica general. Ed. Ateneo, 1983
  • Bioquímica. Ed. Reverté, 1983
  • Ransey Bronk. Química Biológica. Una introducción a la bioquímica. Compañía Editorial Continental S.A., 1980
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