Download Química Orgánica

Carrera:
Ingeniería en Producción Agropecuaria
Ciclo lectivo: 2016
Materia:
Química Biológica
Régimen:
Semestral
Curso:
2° año – 1° Cuatrimestre
Turno.
Mañana
Docentes responsables
Profesor Protitular Asociado:
Profesora Adjunta:
Profesor Asistente/JTP:
N° de horas totales:
Mg. Carlos Blasi
Dra. Virginia Sánchez
Lic. Diego Rocha Parra
80 hs reloj.
Requisitos necesarios para cursar la materia
Cursada para cursar, aprobada para rendir: Química Orgánica y Física General y Biológica.
Objetivos generales de la materia
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Comprender los aspectos bioquímicos generales del funcionamiento celular.
Analizar los aspectos fundamentales de la producción y utilización de la energía en la célula.
Describir las principales vías del metabolismo intermedio, comprendiendo su integración y regulación.
Conocer los aspectos genéticos básicos del metabolismo.
Comprender la fotosíntesis como actividad primordial de la vida en la Tierra.
Desarrollar la capacidad de razonamiento para la resolución de situaciones problemáticas en
bioenergética y cinética enzimática.
Afianzar la habilidad en el manejo del instrumental de laboratorio.
Consolidar el pensamiento científico del estudiante sin descuidar su admiración por la naturaleza,
interpretándola como acto creativo de Dios.
Contenidos Temáticos
Tema I: Hidratos de carbono
Definición. Fórmulas y nomenclatura. Monosacáridos: aldosas y cetosas. Estereoisomería: serie D y L.
Notación (+) y (-). Estructuras piranósicas y furanósicas. Fórmulas de proyección de Fischer. Fórmulas de
Haworth. Epímeros. Anómeros. Mutarrotación. Propiedades químicas de los monosacáridos. Reducción de
monosacáridos: alditoles y desoxiazúcares. Reacciones de oxidación: ácidos aldónicos, urónicos y aldáricos.
Fosforilación de monosacáridos. Disacáridos: maltosa, lactosa, celobiosa y sacarosa. Reacciones de
hidrólisis. Polisacáridos: almidón, celulosa y glucógeno. Hidrólisis parcial y total.
Tema II: Lípidos
Clasificación. Lípidos saponificables: Acilglicéridos: grasas, aceites y ceras. Fosfoglicéridos: lecitina y
cefalinas. Propiedades físicas y químicas. Reacciones de hidrólisis y saponificación. Estructuras base de
esfingolípidos. Lípidos no saponificables: esteroles y terpenos.
Tema III: Aminoácidos
Aminoácidos naturales. Clasificación de los alfa aminoácidos. Comportamiento anfotérico de los
aminoácidos. Punto isoeléctrico. Estereoisomería. Ley de Biot. Unión peptídica. Dipéptidos. Polipéptidos.
Tema IV: Proteínas
Clasificación. Funciones
Desnaturalización.
biológicas.
Niveles
de
estructuración.
Purificación
de
proteínas.
Tema V: Aspectos genéticos del metabolismo.
Ácido nucleicos. Composición. Bases nitrogenadas. Azúcares. Nucleósidos. Nucleótidos. Estructura.
Uniones químicas entre sus componentes. Replicación del ADN. ARN de transferencia, ribosómico y
mensajero. Código genético. Biosíntesis de proteínas: transcripción y traducción. Mutaciones.
Tema VI: Bioenergética.
Energía. Sistemas abiertos y cerrados. Primer y segundo principio de la Termodinámica. Variación de
energía libre y de entropía. Dirección de las reacciones. Reacciones exergónicas y endergónicas.
Reacciones acopladas. Compuestos de alta energía. Dadores y aceptadores del grupo fosfato.
Tema VII: Enzimas.
Nomenclatura y clasificación. Complejo enzima – sustrato. Cofactores y coenzimas. Cinética enzimática.
Ecuación de Michaelis Menten, Km y Vmáx. Inhibidores reversibles e irreversibles. Regulación alostérica.
Isoenzimas. Proenzimas.
Tema VIII: Metabolismo de glúcidos.
Digestión de glúcidos. Mecanismo de entrada de glucosa a la célula. Glucólisis: objetivo y universalidad.
Enzimas reguladoras. Balance energético. Fermentaciones: rol fisiológico. Gluconeogénesis: objetivo y
precursores de la vía. Enzimas reguladoras. Tejidos con actividad gluconeogénica. Ciclo del glioxilato.
Ciclo de Cori. Vía de las pentosas: objetivos metabólicos. Etapa oxidativa y no oxidativa. Tejidos con alta
actividad. Glucogenolisis: acciones de la fosforilasa, transferasa y enzima desramificante. Producto final
en hígado y músculo. Características de la enzima reguladora. Glucogenogénesis: acciones de la glucógeno
sintetasa, fosfoglucomutasa y enzima ramificante.
Tema IX: Oxidaciones biológicas.
Papel de la mitocondria. Complejo de la piruvato deshidrogenasa. Ciclo de Krebs. Enzimas reguladoras.
Vinculaciones con el metabolismo de glúcidos, lípidos y proteínas. Balance energético de la combustión
total de la glucosa. Cadena respiratoria mitocondrial: importancia metabólico–fisiológica. Entrada de
equivalentes de reducción. Inhibidores y desacoplantes. Complejo de la ATPasa: ubicación y función.
Tema X: Fotosíntesis.
Papel del cloroplasto. Etapa luminosa. Pigmentos fotosintéticos. Fotosistemas. Fosforilación cíclica y no
cíclica. Productos de la etapa luminosa. Etapa oscura. Fijación de dióxido de carbono. Ciclo de Calvin.
Enzimas reguladoras. Productos de la etapa oscura. Fotorrespiración. Fijación de dióxido de carbono por
la vía de cuatro carbonos. Biosíntesis de sacarosa.
Tema XI: Metabolismo de lípidos.
Digestión de los lípidos. Absorción a nivel intestinal y transporte hacia la sangre. Catabolismo de ácidos
grasos: activación, entrada a la mitocondria y beta – oxidación. Biosíntesis de ácidos grasos: sistema
enzimático de la ácido graso sintetasa. Precursores. Enzima reguladora. Biosíntesis de fosfolípidos,
colesterol e isoprenoides. Cuerpos cetónicos: formación y utilización por los tejidos.
Tema XII: Metabolismo de aminoácidos.
Digestión de proteínas. Absorción de aminoácidos a nivel intestinal. Función del hígado en el metabolismo
de aminoácidos. Catabolismo de aminoácidos: transaminación y desaminación oxidativa. Ciclo de la urea.
Relaciones con el ciclo de Krebs. El glutamato como precursor de aminoácidos no esenciales. Interrelación
con otras vías metabólicas. Otros compuestos nitrogenados: Creatina y creatinina. Biosíntesis de alcaloides
y taninos.
Tema XIII: Digestión y metabolismo en poligástricos.
Factores que influyen sobre el pH ruminal. Acción de los microorganismos ruminales sobre diferentes
polisacáridos. Metabolismo de glúcidos. Fermentaciones acética, propiónica y butírica. Destino y
utilización de los ácidos grasos volátiles. Degradación de proteínas y productos nitrogenados.
Metabolismo de aminoácidos. Ciclo rumino-hepato-salival. Degradación y metabolismo de lípidos.
Metabolismo intermedio comparado de poligástricos y monogástricos. Biosíntesis de lactosa.
Tema XIV: Minerales y vitaminas.
Clasificación, requerimientos y fuentes de minerales y vitaminas. Estructura química, propiedades y
funciones de las vitaminas. Relación con las coenzimas. Estado nutricional mineral y vitamínico.
Enfermedades por deficiencia y por exceso.
Tema XV: Regulación hormonal del metabolismo.
Hipotálamo: factores de liberación. Hormonas hipofisiarias. Hormonas de la glándula adrenal. Hormonas
pancreáticas y tiroideas. Receptores hormonales de membrana e intracelulares. Segundos mensajeros.
Sistemas hiperglucemiante e hipoglucemiante: mecanismos de acción a nivel celular. Acciones metabólicas
a nivel hepático, muscular, adiposo y otros tejidos periféricos. Regulación de la calcemia. Regulación de la
lipólisis y la lipogénesis. Feromonas. Hormonas de insectos. Hormonas vegetales.
Programa de Trabajos Prácticos de Química Biológica.
Trabajo Práctico n° 1: Reconocimiento de biomoléculas.
Glucosa. Sacarosa. Almidón.
Trabajo Práctico n° 2: Reconocimiento de biomoléculas.
Aminoácidos. Proteínas.
Trabajo Práctico n° 3: Enzimas.
Enzimas digestivas. Fermentación.
Trabajo Práctico n° 4: Leche.
Acidez. Densidad. Proteínas. Controles de pasteurización.
Trabajo Práctico n° 5: Espectrofotometría.
Dosaje de proteínas y colesterol. Dosaje de vitaminas y hormonas.
Nota: El Laboratorio utilizado es el de Química.
Cronograma de Clases
Clase n° 1: Teórico: Glúcidos. Lípidos. Aminoácidos. Proteínas. Práctico: Explicación T.P. n° 1.
Clase n° 2: Teórico: Ácidos nucleicos. Síntesis de proteínas. Práctico: T.P. n° 1.
Clase n° 3: Teórico: Bioenergética. Práctico: Problemas de aplicación.
Clase n° 4: Teórico: Enzimas. Práctico: Explicación T.P. n° 2.
Clase n° 5: Teórico: Metabolismo de glúcidos. Práctico: T.P. n° 2.
Clase n° 6: Teórico: Oxidaciones biológicas. Práctico: Problemas de aplicación.
Clase n° 7: Primer parcial.
Clase n° 8: Teórico: Fotosíntesis. Práctico: Explicación T.P. n° 3.
Clase n° 9: Teórico: Metabolismo de lípidos. Práctico: T.P. n° 3.
Clase n° 10: Teórico: Metabolismo de aminoácidos. Práctico: Explicación T.P. n° 4.
Clase n° 11: Teórico: Bioquímica del rumen. Práctico: T.P. n° 4.
Clase n° 12: Teórico: Hormonas animales y vegetales Práctico: Explicación T.P. n° 5.
Clase n° 13: Segundo parcial.
Clase n° 14: Teórico: Minerales. Vitaminas Práctico: T.P. n° 5.
Clase n° 15: Teórico: Integración. Práctico: Corrección de informes de laboratorio
Clase n° 16: Recuperatorio.
Metodología de Enseñanza
Se utiliza una metodología combinada, basada en:
la exposición teórica de contenidos con un papel directivo, para lograr un conocimiento formalizado
y sistemático. Esto permite focalizar el aprendizaje sobre aspectos considerados relevantes para la
continuidad de la carrera, exponiendo contenidos en forma de resultados o productos. Para ello
resulta importante la claridad de la información que se transmite, para evitar interferencias,
explicitando el valor o utilidad del tema, organizando el contenido mediante esquemas, utilizando
ejemplos, lenguaje familiar, y preguntas de corrección o clarificación.
la experiencia del estudiante como fuente de aprendizaje, obteniendo la información de manera
activa y constructiva, por medio de trabajos prácticos de laboratorio de tipo estructurado, útiles para
el desarrollo y consolidación de procedimientos estandarizados.
Metodología de Evaluación
Requisitos para la regularización de la materia:
Se deberán aprobar dos parciales teórico - prácticos.
Se deberán realizar 5 trabajos prácticos y tener aprobados los respectivos informes de laboratorio.
Se necesitará el 75% de asistencia tanto a clases teóricas como a clases prácticas.
Condiciones para aprobar los parciales:
Cada parcial constará de una parte teórica y una parte práctica que deberán aprobarse independientemente
una de otra con un 60%. El alumno que no aprobara las dos partes del parcial deberá recuperar el total. Si
no aprobara una de las partes recuperará sólo la parte correspondiente.
Parte teórica: escala de calificación de 1 a 10.
Parte práctica: escala de calificación 1 a 7,5. Los 2,5 puntos restantes (para completar 10) corresponderán a
la suma de la calificación obtenida en los dos parcialitos correspondientes, cuya escala de calificación irá de
0 a 1 para cada uno, más 0,25 puntos por cada informe de TP entregado en los 7 días siguientes a su
realización.
Recuperación de los parciales desaprobados:
Se podrán recuperar los parciales en una única fecha; hasta 3 de las 4 partes de los parciales evaluados.
En este caso la calificación será de 1 a 10 para cada una de las partes (teórica y práctica).
Recuperación de los trabajos prácticos:
Los alumnos que faltaren justificadamente a alguno de los trabajos prácticos podrán recuperarlos hacia el
final del cuatrimestre en el día y horario correspondiente al laboratorio.
Tanto el parcialito de ese trabajo práctico como el informe correspondiente se considerarán 0 a los efectos
de la evaluación del parcial práctico.
Examen final:
En los exámenes finales se evaluan todos los contenidos teóricos y prácticos.
Bibliografía
Obligatoria general:
 Blanco, A. y Blanco, G. “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 9ª ed., 2011.
 Mathews, C. “Bioquímica”, Ed. Addison Wesley, 4ª ed., 2002.
De consulta por unidades:
Tema I:
 Campbell, M.K. y Farell, S.O. “Bioquímica”, 6ª ed., Thomson Editores, 2009.
 Murray, R. et al “Harper, Bioquímica ilustrada”, Ed. El Manual Moderno, 17ª ed., 2006.
 Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2006.
Tema II:
 Campbell, M.K. y Farell, S.O. “Bioquímica”, 6ª ed., Thomson Editores, 2009.
 Murray, R. et al “Harper, Bioquímica ilustrada”, Ed. El Manual Moderno, 17ª ed., 2006.
 Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2006.
Tema III:
 Campbell, M.K. y Farell, S.O. “Bioquímica”, 6ª ed., Thomson Editores, 2009.
 Murray, R. et al “Harper, Bioquímica ilustrada”, Ed. El Manual Moderno, 17ª ed., 2006.
 Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2006.
Tema IV:
 De Robertis, E.D.; De Robertis, E.M. “Biología Celular y Molecular”. Ed. El Ateneo,
2012.
 Stryer, L., Berg, J.M.; Tymoczko, J.L., “Bioquímica”, Tomos I y II, Ed. Reverté, 6ª ed., 2008.
 Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2007.
Tema V:
 Alberts, B. “Biología Molecular de la Célula”. Ed. Omega, 5ª ed. + CD-ROM, 2010.
 Curtis, H.; Barnes, N.S. “Biología”. Ed. Panamericana, 7ª ed. + CD-ROM, 2007.
 Griffiths, A. et al “Genética”, Ed. Mc. Graw-Hill – Interamericana, 9ª ed., 2008.
Tema VI:
 Alberts, B. “Biología Molecular de la Célula”. Ed. Omega, 5ª ed. + CD-ROM, 2010.
 Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2007.
Tema VII:
16ª ed.,



Alberts, B. “Biología Molecular de la Célula”. Ed. Omega, 5ª ed. + CD-ROM, 2010.
Stryer, L., Berg, J.M.; Tymoczko, J.L., “Bioquímica”, Tomos I y II, Ed. Reverté, 6ª ed., 2008.
Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2007.
Tema VIII:
 Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2007.
 Stryer, L., Berg, J.M.; Tymoczko, J.L., “Bioquímica”, Tomos I y II, Ed. Reverté, 6ª ed., 2008.
 Murray, R. et al “Harper, Bioquímica ilustrada”, Ed. El Manual Moderno, 16ª ed., 2004.
Tema IX:
 Alberts, B. “Biología Molecular de la Célula”. Ed. Omega, 5ª ed. + CD-ROM, 2010.
 Stryer, L., Berg, J.M.; Tymoczko, J.L., “Bioquímica”, Tomos I y II, Ed. Reverté, 6ª ed., 2008.
 Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2007.
Tema X:
 Curtis, H.; Barnes, N.S. “Biología”. Ed. Panamericana, 7ª ed. +CD, 2007.
 De Robertis, E.D.; De Robertis, E.M. “Biología Celular y Molecular”. Ed. El Ateneo,
2012.
16ª ed.,
Tema XI:
 Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2007.
 Stryer, L., Berg, J.M.; Tymoczko, J.L., “Bioquímica”, Tomos I y II, Ed. Reverté, 6ª ed., 2008.
 Murray, R. et al “Harper, Bioquímica ilustrada”, Ed. El Manual Moderno, 17ª ed., 2006.
Tema XII:
 Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2007.
 Stryer, L., Berg, J.M.; Tymoczko, J.L., “Bioquímica”, Tomos I y II, Ed. Reverté, 6ª ed., 2008.
 Murray, R. et al “Harper, Bioquímica ilustrada”, Ed. El Manual Moderno, 17ª ed., 2006.
Tema XIII:
 Cunningham, J.; “Fisiología Veterinaria”. Ed. Elsevier, 2003.
 Trinchero, G.; Pintos, L. “Introducción al metabolismo del animal poligástrico”, Ed. Facultad de
Agronomía, UBA, 2003.
Tema XIV:
 Cunningham, J.; “Fisiología Veterinaria”. Ed. Elsevier, 2003.
 Stryer, L., Berg, J.M.; Tymoczko, J.L., “Bioquímica”, Tomos I y II, Ed. Reverté, 6ª ed., 2008.
Tema XV:
 Cunningham, J.; “Fisiología Veterinaria”. Ed. Elsevier, 2003.
 Hicks Gómez, J.J. “Bioquímica”, Ed. Mc. Graw Hill, 2ª ed., 2007.