Profesor Responsable
Dr. J. Víctor Calderón Salinas.
Objetivo
Que los alumnos entiendan y manejen los conceptos básicos del metabolismo
de azúcares, aminoácidos, lípidos y nucleótidos,
además de la integración de estos conceptos en los principios
básicos de la regulación metabólica.
Justificación
Este curso establece las bases necesarias para que el alumno pueda después
profundizar en los diferentes campos de frontera de la bioquímica.
Requisitos
Haber aprobado los cursos propedéuticos.
Duración
7 semanas, clases diarias de 9:00 a 11:00 horas. Total 70 horas.
Temario
Conceptos generales.
Características de la materia viva; Reacciones químicas de las
células vivas; Transformaciones de materia y energía en las
células; Regulación de las reacciones celulares.
Propiedades del agua y equilibrio ácido base.
Propiedades físicas del agua; Estructura del agua; El agua como disolvente;
Puentes de hidrógeno; Solubilidad; Conceptos de acides y alcalinidad;
Soluciones amortiguadoras; Molaridad; Moles; Modalidad.
Membranas biológicas.
Moléculas polares; Compuestos liposolubles; Moléculas anfipáticas;
Micelas; Vesículas lamelares; Membranas; Interfases; Densidad de carga
de superficie; Potencial interfacial; Campo eléctrico; Proteínas
de membrana.
Enzimas. Macromoléculas catalíticas.
Conceptos básicos de la acción enzimática; Mecanismos
catalíticos; Energía de activación; Cinética
enzimática, ecuación de Michaelis-Menten y transformaciones
de la ecuación; Enzimas alostéricas; Regulación
enzimática.
Transporte.
Energía del transporte; Proteínas transportadoras; Difusión
simple; Difusión facilitada; Transporte activo primario y secundario;
Lanzaderas; Translocación; Endo y exocitosis.
Conceptos generales de regulación metabólica.
Tipos de regulación metabólica, dependientes del equilibrio
químico, dependientes de la enzima, dependientes de productos y
sustratos, dependientes del poder energético y el poder reductor.
Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa.
Potenciales redox; Complejos de la cadena respiratoria; Consumo de oxígeno
y fosforilación; Fuerza protomotriz; ATPasa; Fuerza protomotriz y
gradientes iónicos.
Ciclo de Krebs.
Acetil-CoA; Descripción del ciclo; Regulación; Estequiometria;
Cofactores del ciclo; Alimentación del ciclo por productos catabólicos;
Productos del ciclo; Localización del ciclo y acceso de precursores.
Glucólisis.
Descripción; Cofactores; Localización; Regulación; Entrada
de metabolitos secundarios; Productos netos; Glucólisis aeróbica
y anaeróbica.
Gluconeogénesis.
Descripción; Cofactores; Localización; Regulación; Entrada
de metabolitos secundarios; Productos netos; Reacciones oxidativas y sintéticas.
Metabolismo del glucógeno.
Estructura del glucógeno; Descripción; Estequiometría; Cofactores;
Localización; Enzimas y mecanismos reguladores; Alimentación y productos
netos; Regulación por modificaciones covalentes; Reacciones en cascada.
Síntesis y degradación de ácidos grasos.
Nomenclatura técnica de ácidos grasos; Fuentes de ácidos
grasos; Oxidación secuencial; Descripción; Estequiometria;
Cofactores; Localización; Regulación; Sustratos y productos netos;
Movilización de sustratos y productos; Entrada y modificación del
metabolismo para ácidos grasos insaturados y para ácidos grasos
impares.
Biosíntesis y degradación de aminoácidos.
Ciclo de la urea; Amidación; Precursores; Regulación;
Utilización; Desaminación y transaminación; Ciclo de la
urea; Obtención de energía de los aminoácidos.
Biosíntesis y degradación de fosfolípidos y
triglicéridos.
Descripción; Enzimas; Regulación; Precursores; Estequiometria;
Localización; Lipasas y fosfolipasas; Recambio de fosfolípidos;
Mecanismos del movimiento intermembranal y transmembranal de fosfolípidos;
Cuerpos cetónicos; Síntesis y utilización.
Metabolismo de nucleótidos.
Nomenclatura; Síntesis y degradación de purinas y pirimidinas;
Ramificaciones metabólicas; Utilización de productos de
síntesis y degradación; Síntesis de ácidos
nucleicos; Regulación de síntesis-degradación de
nucleótidos y ácidos nucleicos; Relación metabólica
y regulatoria con otros ciclos.
Reacciones y bases moleculares de la regulación y expresión
genética.
Estructura y conformación del DNA y el RNA; Replicación;
Reparación; Transcripción; Traducción; Polimerasas;
Nucleasas; Helicasas; Topoisomerasas; Reacciones en la acción de los
promotores, represores, operones; atenuadores; Reacciones para la
síntesis de proteínas; Ribosomas.
Regulación hormonal.
Tipos de hormonas; Mecanismos de acción; Papel básico de
acción metabólica; Efectores metabólicos; Segundos
mensajeros; Regulación transmembranal; Receptores y efectores;
Cascadas de amplificación.
Integración metabólica.
Comunicación metabólica; Comunicación célula-célula,
tejido-tejido; Integración del metabolismo en el organismo.
Mecanismos de evaluación
La calificación se obtendrá por el promedio de tres exámenes
distribuidos a lo largo del curso. Se requiere el 80% de asistencia para poder
presentar el último examen.
Bibliografía
- Lehninger, A.L. Principles of Biochemistry, 5th ed. Worth Publishers. 2008.
- Stryer, L. Biochemistry, 5th ed. W.H. Freeman and Co., New York, 2002.