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LIC. NUTRICIÓN QUÍMICA BIOLÓGICA 2015 Equipo Docente Nuria Mitjans………………………. Responsable de Práctico Ethelina Cargnelutti…………… Responsable de Práctico Ethel Larregle……………………….Prof. Colaborador Alicia Molina…………………………… Prof. Responsable Blog para el intercambio de información http://quimicabiologicaunsl.wikispaces.com Área de Química Biológica - Universidad Nacional de San Luis Licenciatura en Bioquímica Farmacia Biología Molecular Ingeniería en Alimentos Analista Biológico Optativo en plantas Licenciatura en Nutrición Licenciatura en Química Licenciatura y Profesorado en Ciencias Biológicas http://www.facultaddesalud.unsl.edu.ar http://alumnos.unsl.edu.ar http://planesestudio.unsl.edu.ar Carrera LICENCIATURA EN NUTRICIÓN (42) Código Materias del Primer Año Plan Ordenanza Años Cantidad de Materias 11/09 11/09 5 37 Período Tipo de Cursado Programas Disponibles(*) Correlativa s 1 (160) INTRODUCCION A LA BIOLOGIA 1° bimestre Normal No Tiene 2 (161) INTRODUCCION A LA QUIMICA 1° bimestre Normal No Tiene 3 (217) QUIMICA ORGANICA 1° cuatrimestre Normal 2014 - mas Ver (1) 4 (841) ANATOMIA Y FISIOLOGIA I 1° cuatrimestre Normal 2014 - 2013 - mas Ver (1) 5 (842) ANTROPOLOGIA Y FUNDAMENTOS DE LA ALIMENTACION 1° cuatrimestre Normal 2014 - 2013 - mas Ver (2) 6 (843) SALUD COMUNITARIA 1° cuatrimestre Normal 2014 - 2013 - mas Ver (1) 7 (226) QUIMICA ANALITICA 2° cuatrimestre Normal 2013 - mas Ver (1) 8 (31) QUIMICA BIOLOGICA 2° cuatrimestre Normal 2013 - mas Ver (2) 9 (791) BIOESTADÍSTICA APLICADA 2° cuatrimestre Normal 2014 - mas Ver (1) 10 (844) ANATOMIA Y FISIOLOGIA II 2° cuatrimestre Normal 2013 - 2013 - mas Ver (1) Período Tipo de Cursado 1° cuatrimestre Normal 2014 - 2013 - mas Ver (3) 1° cuatrimestre Normal 2014 - mas Ver (1) 1° cuatrimestre Normal 2014 - mas Ver (3) 14 (846) NUTRICION NORMAL I 1° cuatrimestre Normal 2014 - 2013 - mas Ver (3) 15 (326) TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS 2° cuatrimestre Normal Ver (3) 16 (847) NUTRICION MATERNO INFANTIL 2° cuatrimestre Normal 2013 - mas Ver (4) 17 (848) TÉCNICA DIETÉTICA 2° cuatrimestre Normal 2013 - mas Ver (4) 18 (865) NUTRICIÓN NORMAL II 2° cuatrimestre Normal Ver (4) Código 11 (22) Materias del Segundo Año BROMATOLOGIA 12 (505) PSICOLOGIA GENERAL Y EVOLUTIVA 13 (845) MICROBIOLOGIA Y PARASITOLOGIA ALIMENTARIAS Programas Disponibles(*) Correlativa s ALGUNAS PREGUNTAS QUE PODREMOS RESPONDER EN QUÍMICA BIOLÓGICA Si sumerjo los choclos recién cosechados en agua hirviendo unos minutos, se conserva su sabor dulce. ¿Cómo ocurre esto? ¿Qué nutriente aporta más energía en su degradación completa: un azúcar o un aminoácido de igual número de átomos de C? ¿por qué? El arsénico es muy tóxico para la mayoría de los organismos, ¿cómo se explica? ¿Por qué vulgarmente hablamos de “colesterol bueno” y “colesterol malo”? ¿Por qué un exceso de azúcares en la dieta conduce a un aumento de los depósitos de grasa y de peso corporal? ¿Qué es la urea, cómo se produce y elimina? ¿Qué sucede si se ingiere un exceso de Vitamina A? ¿La deficiencia de cuál oligoelemento causa la enfermedad llamada “bocio”? ¿Cómo hace frente el organismo a una situación de “inanición” o ayuno prolongado? LIC. NUTRICIÓN QUÍMICA BIOLÓGICA 2015 PROGRAMA SINTETICO Tema 1: Introducción a la Bioquímica de la Nutrición. Objeto de estudio. Herramientas para comprender el Metabolismo. Enzimas. Tema 2: Cadena respiratoria. Fosforilación oxidativa. Tema 3: Metabolismo de los carbohidratos: Digestión. Vía Glicolítica. Lanzadera del glicerofosfato Tema 4: Destinos del Piruvato. Ciclo de Krebs. Vía de las Pentosa fosfato. Tema 5: . Gluconeogénesis. Metabolismo del glucógeno. Tema 6 y 7: Metabolismo de los lípidos: Digestión. Transporte. Lipogénesis y Lipólisis. Tema 8: Metabolismo de Aminoácidos: Digestión. Degradación y destino de los esqueletos carbonados. Ciclo de la urea Bolilla 9: Metabolismo de Purinas, pirimidinas y Metabolismo del grupo Hemo. Tema 10: Acidos Nucleicos: DNA y RNA. Síntesis de proteínas. Tema 11: Minerales. Vitaminas. Metabolismo. Tema 12: Hormonas. Características y función Tema 13: Integración metabólica. Homeostasis. LIC. NUTRICIÓN PROGRAMA QCA. BIOLÓGICA ANALITICO Y/O DE EXAMEN Tema 1: Introducción a la Bioquímica de la Nutrición. Objeto de estudio. Relación con otras ramas de las ciencias biológicas y de la salud. Compuestos constituyentes de la materia viva. Función de los nutrientes y otros componentes dietéticos en la nutrición. Concepto de Metabolismo. Anabolismo y catabolismo. Vías, ciclos y cascadas metabólicas. Enzimas. Caracteres generales. Nomenclatura y clasificación. Coenzimas. Cinética enzimática. Factores que afectan la actividad enzimática: temperatura, pH, concentración de enzima y concentración de sustrato. Ecuación de Michaelis-Menten. Inhibición de enzimas, competitiva y no competitiva. Regulación enzimática: compartimentalización, enzimas alostéricas, modificación por unión covalente. Isoenzimas. Zimógenos. Interrogantes que puede responder la Química Biológica para comprender la Nutrición ¿Qué cambios ocurren en las sustancias incorporadas como alimentos? ¿Cuál es el origen de los productos de desecho? ¿Cómo se sintetizan (producen) los componentes del organismo? OBJETOS DE ESTUDIO DE LA QUÍMICA BIOLÓGICA Aportes de la Química Biológica a la Nutrición Estudio de los componentes de los seres vivos Bioelementos Moléculas biológicas Estudio de las transformaciones químicas que suceden en las células Metabolismo BIOLOGÍA CELULAR BIOLOGÍA MOLECULAR QUÍMICA BIOLÓGICA Ciencias de la salud MEDICINA NUTRICIÓN COMPUESTOS CONSTITUYENTES DE LA MATERIA VIVA INORGÁNICOS ORGÁNICOS (MOLÉCULAS BIOLÓGICAS) • AGUA (65% PC) • MINERALES sólidos (P, Ca) • IONES en solución • • • • HIDRATOS DE CARBONO LÍPIDOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS • VITAMINAS • HORMONAS • PIGMENTOS BIOELEMENTOS (Elementos Biógenos) (En el organismo humano – Criterio CUANTITATIVO - Expresado en % de Peso Corporal) ELEMENTOS PRIMARIOS ELEMENTOS SECUNDARIOS (96% del Peso Corporal) Oxígeno ( O ) 65,0 % Potasio ( K+) 0,30 % Carbono (C ) 18,5 Azufre ( S ) 0,25 Hidrógeno ( H ) 10,0 Sodio ( Na+) 0,20 Nitrógeno ( N ) 3,0 Cloro ( Cl -) 0,15 Calcio ( Ca ) 1,5 Magnesio ( Mg ) 0,05 Hierro ( Fe) 0,005 Fósforo ( P ) 1,0 OLIGOELEMENTOS Fluor ( F ) 0,001 % Cobre (Cu ) 0,0002 Yodo( I ) 0,00004 Manganeso ( Mn ) 0,00003 Zinc ( Zn ) vestigios Cobalto( Co ) vestigios BIOMOLÉCULAS (Criterio ESTRUCTURAL) •AMINOÁCIDOS MOLÉCULAS SIMPLES •NUCLEÓTIDOS •MONOSACÁRIDOS •ÁCIDOS GRASOS •PROTEÍNAS MACROMOLÉCULAS •ÁCIDOS NUCLEICOS •POLISACÁRIDOS •LÍPIDOS NUTRIENTES CLASIFICACION DE LOS NUTRIENTES (Criterio: CANTIDAD REQUERIDA EN LA DIETA NORMAL) MACRONUTRIENTES ALIMENTOS BÁSICOS (FUENTES DE ENERGÍA) MICRONUTRIENTES (FACTORES DIETÉTICOS ESENCIALES) • H. DE CARBONO • VITAMINAS • PROTEINAS • MINERALES • LIPIDOS • OLIGOELEMENTOS Se estudiarán en el desarrollo del curso METABOLISMO Conjunto de reacciones químicas que se llevan a cabo en las células ENERGÍA QUÍMICA BIOSÍNTESIS Catabolismo DEGRADACIÓN Estructuras complejas Anabolismo Estructuras simples (Anabolismo: del griego ana “hacia arriba” y ballein “lanzar”) (Catabolismo: del griego kata “hacia abajo” y ballein “lanzar”) RELACIÓN ENTRE VÍAS ANABÓLICAS Y CATABÓLICAS Nutrientes Contenedores de Energía Carbohidratos Lípidos Productos finales carentes de Energía VIAS CATABOLICAS (Degradación oxidativa) CO2 H2 O Proteínas NH3 NAD+ NADP+ FAD ADP+HPO42- NADH NADPH FADH2 ATP Moléculas Precursoras Macromoléculas Celulares Polisacáridos Lípidos Proteínas Ácidos Nucleicos Energía Química VIAS ANABOLICAS (Síntesis reductora) Monosacáridos Ácidos grasos Aminoácidos Bases nitrogenadas Funciones del Metabolismo 1- Obtener energía y poder reductor a partir de los nutrientes 2- Degradar compuestos ingeridos con los alimentos, o los de reserva, en productos más simples 3- Utilizar los productos de la degradación como precursores para la síntesis de moléculas constituyentes de órganos y tejidos y otras sustancias necesarias para su funcionamiento. DEGRADACIÓN SÍNTESIS Catabolismo Anabolismo Nutrición y Metabolismo Digestión. Conversión de los alimentos en sustancias absorbibles en el tracto intestinal. Implica el desdoblamiento, mecánico y químico de los alimentos, en moléculas absorbibles Absorción de nutrientes. Pasaje del producto de la digestión desde la luz intestinal a la circulación Metabolización. Utilización de los nutrientes para obtención de energía y/o para la síntesis de compuestos celulares. Digestión - Absorción - Metabolización de los alimentos DIGESTIÓN DIGESTIÓN DIGESTIÓN y ABSORCIÓN DE NUTRIENTES METABOLIZACIÓN Síntesis Degradación METABOLISMO INTERMEDIO Conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células o en el organismo VÍAS ó RUTAS METABÓLICAS Esquema de relaciones entre rutas catabólicas y anabólicas ¿Cuáles son las “herramientas” fundamentales de las Vías Metabólicas? ENZIMAS (catalizadores biológicos) Se estudiarán en el desarrollo del curso Esquemas de distintos tipos de Vías Metabólicas a A B b C c d D e E Vías metabólicas a A B b C c d D f P Q P e S P Ciclo metabólico d S A B D c a C b A………….sustrato inicial P, Q ……..producto final B, C, D ……..metabolitos a, b, c, d, e…… ENZIMAS Vías catabólicas convergentes Vías anabólicas divergentes ¿Cuáles son las “herramientas” fundamentales de las Vías Metabólicas? ENZIMAS Sustancias que colaboran con las Enzimas VITAMINAS MINERALES OLIGOELEMENTOS Se estudiarán en el desarrollo del curso PRÓXIMAS CLASES ! Enzimas: Caracteres generales. Nomenclatura y clasificación. Cofactores. Coenzimas: participación de Vitaminas y Minerales, caracteres generales. Compartimentalización de las enzimas. Cinética enzimática. Factores que afectan la actividad enzimática, temperatura, pH, concentración de enzima y concentración de sustrato. Ecuación de Michaelis-Menten. Inhibición de enzimas, competitiva y no competitiva. Enzimas reguladoras. Enzimas alostéricas, modificación por unión covalente. Isoenzimas. Zimógenos. Enzimas endógenas y exógenas En el estudio de las REACCIONES ENZIMÁTICAS de cada VÍA METABÓLICA se destacará la participación de VITAMINAS Y MINERALES
