- 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
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- 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