CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS

DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA PROGRAMA DE ASIGNATURA

NOMBRE DE LA MATERIA

BIOMOLÉCULAS I

CLAVE DE MATERIA

QM201

DEPARTAMENTO

QUÍMICA

CÓDIGO DE DEPARTAMENTO CENTRO UNIVERSITARIO CARGA HORARIA

CUCEI

TEORÍA

80

PRÁCTICA

40

TOTAL

120

CRÉDITOS

14(CATORCE)

TIPO DE CURSO

CURSO-TALLER

NIVEL DE FORMACIÓN PROFESIONAL

PREGRADO (LICENCIATURA)

PRERREQUISITOS

QM211

OBJETIVO GENERAL: QUE EL ALUMNO ADQUIERA LOS CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE: LAS ESTRUCTURAS DE LAS PRINCIPALES BIOMOLÉCULAS (AMINOÁCIDOS, PROTEÍNAS, CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS Y ÁCIDOS NUCLEICOS) Y SUS PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS, DANDO ESPECIAL IMPORTANCIA A LA RELACIÓN ESTRUCTURA / FUNCIÓN. 2. LAS INTERACCIONES ENTRE BIOMOLÉCULAS, QUE ES UN ASPECTO FUNDAMENTAL PARA COMPRENDER LA COMPLEJIDAD ESTRUCTURAL DE LOS SERES VIVOS Y LOS MECANISMOS QUE REGULAN EL METABOLISMO. 3. LOS MECANISMOS MOLECULARES DE TRANSMISIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA. 1.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: DESCRIBIR LA COMPOSICIÓN CELULAR Y DIFERENCIAR LA FUNCIÓN DE LOS ORGANELOS CELULARES. DESCRIBIR LA ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS Y RELACIONARLA CON SUS PROPIEDADES. COMPRENDER LOS MECANISMOS DE ACCIÓN DE LAS PROTEÍNAS EN FUNCIÓN DE SU ESTRUCTURA. DEFINIR LAS PROPIEDADES DE LOS CARBOHIDRATOS Y LÍPIDOS. DEFINIR LA IMPORTANCIA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS EN EL FUNCIONAMIENTO CELULAR.

ANALIZAR LAS APLICACIONES DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR EN LA BIOTECNOLOGÍA. CONTENIDO TEMÁTICO SINTÉTICO: UNIDAD I

INTRODUCCIÓN. 1.1 INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LAS BIOMOLÉCULAS. DESARROLLO HISTÓRICO Y PANORAMA ACTUAL 1.2 TIPOS DE ENLACE ENTRE BIOMOLÉCULAS 1.3 GRUPOS FUNCIONALES DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA 1.4 EL AGUA: ESTRUCTURA Y PROPIEDADES BIOLÓGICAS 1.5 REACCIONES ÁCIDO-BASE Y AMORTIGUADORES

UNIDAD II

AMINOÁCIDOS. 2.1 ESTRUCTURA, FUNCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE AMINOÁCIDOS 2.2 ESTEREOQUÍMICA 2.3 PROPIEDADES ÁCIDO-BASE 2.4 ESPECTRO DE ABSORCIÓN Y REACCIONES CARACTERÍSTICAS 2.5 AMINOÁCIDOS NO PRESENTES EN PROTEÍNAS 2.6 CURVAS DE TITULACIÓN DE AMINOÁCIDOS

UNIDAD III

PROTEÍNAS. 3.1 PROTEÍNAS DEL ENLACE PEPTÍDICO 3.2 DIAGRAMAS DE RAMACHANDRAN 3.3 NIVELES DE ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DE LAS PROTEÍNAS 3.4 ESTRUCTURA PRIMARIA E INTERACCIONES QUE LA ESTABILIZAN 3.5 ESTRUCTURA SECUNDARIA: HÉLICE, HOJA PLEGADA, GIRO Y ESTRUCTURA AL AZAR 3.6 FUERZAS QUE ESTABILIZAN LA ESTRUCTURA SECUNDARIA 3.7 ESTRUCTURA SUPERSECUNDARIA 3.8 DOMINIOS 3.9 MÉTODOS DE PURIFICACIÓN DE PROTEÍNAS: TÉCNICAS CROMATOGRÁFICAS, ELECTROFORÉSIS Y ULTRACENTRIFUGACIÓN 3.10 MÉTODOS PARA DETERMINAR LA SECUENCIA DE LAS PROTEÍNAS

UNIDAD IV

ENZIMAS. 4.1 CONCEPTOS BÁSICOS DE CINÉTICA QUÍMICA, VELOCIDADES DE REACCIONES QUÍMICAS Y EFECTOS DE LOS CATALIZADORES 4.2 CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS 4.3 LAS COENZIMAS Y SUS FUNCIONES 4.4 COFACTORES EN LAS ENZIMAS 4.5 ACTIVIDAD CATALÍTICA DE LAS ENZIMAS: PRINCIPIOS Y EJEMPLOS 4.6 MODELOS ENZIMÁTICOS DE LA LLAVE Y LA CERRADURA Y DEL AJUSTE INDUCIDO 4.7 CINÉTICA ENZIMÁTICA TIPO MICHAELIS-MENTEN 4.8 DEDUCCIÓN DE LA ECUACIÓN DE MICHAELIS-MENTEN 4.9 DEDUCCIÓN DE LA ECUACIÓN DE LINEWEAVER Y BURCK 4.10 ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS CINÉTICOS VMAX, KM Y CRITERIO DE PERFECCIÓN CATALÍTICA 4.11 DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS CINÉTICOS MEDIANTE AJUSTE NO LINEAL DE LOS DATOS EXPERIMENTALES O MÉTODOS GRÁFICOS 4.12 MECANISMO DE ACCIÓN DE LA QUIMOTRIPSINA 4.13 TIPOS DE INHIBICIÓN ENZIMÁTICA 4.14 INHIBICIÓN ENZIMÁTICA REVERSIBLE: COMPETITIVA, NO COMPETITIVA Y MIXTA 4.15 INHIBICIÓN ENZIMÁTICA IRREVERSIBLE

4.16 ENZIMAS ALOSTÉRICAS. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES, CINÉTICA E IMPORTANCIA BIOLÓGICA 4.17 TIPOS DE REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD CATALÍTICA UNIDAD V

LÍPIDOS, MEMBRANAS Y TRANSPORTE CELULAR. 5.1 CLASIFICACIÓN 5.2 ÁCIDOS GRASOS, PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y ESTRUCTURALES 5.3 TRIACILGLICÉRIDOS, ESTRUCTURAS, PROPIEDADES E IMPORTANCIA BIOLÓGICA 5.4 LÍPIDOS CON FUNCIONES ESPECÍFICAS: VITAMINAS LIPOSOLUBLES, HORMONAS ESTEROIDEAS Y PROSTAGLANDINAS 5.5 FUNCIONES Y PROPIEDADES DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS 5.6 MODELO DEL MOSAICO FLUIDO 5.7 TIPOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS 5.8 FUNCIÓN Y CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA

UNIDAD VI

CARBOHIDRATOS. 6.1 CLASIFICACIÓN 6.2 ESTRUCTURA MOLECULAR Y FUNCIONES DE LOS MONOSACÁRIDOS 6.3 REACCIONES DE CICLACIÓN DE LOS MONOSACÁRIDOS 6.4 DERIVADOS DE LOS MONOSACÁRIDOS 6.5 ESTRUCTURA Y NOMENCLATURA DE LOS PRINCIPALES DISACÁRIDOS 6.6 FUNCIONES DE LOS POLISACÁRIDOS 6.7 FUNCIONES Y ESTRUCTURA DE LOS PEPTIDOGLICANOS, GLUCOSAMINOGLICANOS Y PROTEOGLICANOS 6.8 FUNCIONES Y ESTRUCTURA DE LA MATRIZ EXTRACELULAR 6.9 REACCIONES CARACTERÍSTICAS DE LOS CARBOHIDRATOS

UNIDAD VII

ÁCIDOS NUCLEICOS. 7.1 NATURALEZA DEL MATERIAL GENÉTICO 7.2 LOS CROMOSOMAS, EL GEN Y LA INFORMACIÓN GENÉTICA 7.3 TOPOLOGÍA DEL DNA. ESTRUCTURA DE LA CROMATINA 7.4 DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR 7.5 LA REPLICACIÓN DEL DNA 7.6 MUTACIONES Y REPARACIÓN DEL DNA 7.7 MODIFICACIONES ESTRUCTURALES DEL GENOMA 7.8 MECANISMO DE TRANSCRIPCIÓN DEL DNA 7.9 REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN 7.10 MADURACIÓN Y PROCESAMIENTO DEL RNA 7.11 CÓDIGO GENÉTICO Y MUTACIONES 7.12 MECANISMO DE SÍNTESIS DE PROTEÍNAS 7.13 MECANISMOS DE CONTROL DE LA TRADUCCIÓN 7.14 INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS 7.15 TECNOLOGÍA DEL DNA RECOMBINANTE 7.16 ENZIMAS DE RESTRICCIÓN Y LIGACIÓN 7.17 AMPLIFICACIÓN DE DNA (PCR) 7.18 CLONACIÓN DE GENES 7.19 APLICACIONES DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR

PRÁCTICAS DE LABORATORIO. 1. AMORTIGUADORES Y AMINOÁCIDOS 2. CROMATOGRAFÍA DE AMINOÁCIDOS 3. CUANTIFICACIÓN DE PROTEÍNA TOTAL 4. PRECIPITACIÓN ISOELÉCTRICA DE LA CASEÍNA DE LECHE 5. FILTRACIÓN MOLECULAR EN GEL DE SEPHADEX 6. ELECTROFORESIS DE PROTEÍNAS EN GELES DE POLIACRILAMIDA 7. EXTRACCIÓN DE ÁCIDOS GRASOS

8. IDENTIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS 9. AISLAMIENTO DE DNA 10. ELECTROFORESIS DE ÁCIDOS NUCLEICOS ESTRUCTURA CONCEPTURAL: BIOMOLECULAS I

ENZIMA S

INTRODUCCIÓN

CALSIFICACIÓ N CINÉTICA ENZIMATICA

LÍPIDO S

ACTIVIDAD CATALÍTIC A

ÁCIODOS GRASOS

COENZIMA S

AMINOÁCIDOS

LÍPIDOS CON F’NS ESPECIFICAS

TRIACILGLICÉRIDO S

PROTEÍNA S

CURVAS DE TITULACIÓN

ESTRUCTURA

INHIBICIÓN

SECUENCIA DE AMINOÁCIODS

RX’NS CARACTERISTICA S

ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL

MÉTODO DE PURIFICACIÓ DIAGRAMAS RAMACHANDRAN

CARBOHIDRATOS ÁCIDOS NUCLEICOS MONOSACÁRIDO S

RNA

RX’NS CARACTERISTICAS

DNA POLISACÁRIDOS

MECANISMO S DE SÍNTESIS

CÓDIGO GENÉTICO Y

MADURACIÓ N Y PROCESAMIENTO

ESTRUCTURA

TOPOLO

TRANSCRIPCI REPLICAC

MUTACIÓ

REPARACIÓ

RX’NS CICLACIÓN

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA: AUTOR(ES) GARRETT, R. H. Y GRISHAM, C. M.

LIBRO, TEMA(S) BIOCHEMISTRY

EDITORIAL Y FECHA HARCOURT BRACE COLLEGE PUBLISHERS, 2a. ED.(2000)

VOET, D. Y VOET J.

BIOQUÍMICA

EDICIONES OMEGA, 2a. ED. (1995)

NELSON, D. L. Y COX, M. M.

LEHNINGER. PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY

WORTH, 3ª. ED. (2000)

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA: AUTOR(ES) LIBRO, TEMA(S) MATHEWS, C. K., VAN HOLDE, BIOCHEMISTRY K. E. Y AHERN, K. G. LODISH, BERK , ZIPURSKY, MOLECULAR CELL BIOLOGY MATSUDAIRA, BALTIMORE, DARNELL

EDITORIAL Y FECHA BENJAMIN/CUMMINGS, 3ª . ED.(2000) W. H. FREEMAN AND COMPANY, 4a. ED.

ENSEÑANZA-APRENDIZAJE LAS CLASES SE IMPARTEN EN LA MODALIDAD DE CLASE MAGISTERIAL EN EL 70% DE LAS SESIONES TEÓRICAS, CON APOYO DE PRESENTACIONES DIDÁCTICAS EN EL PROGRAMA POWER POINT Y ULIZANDO CAÑÓN. EN EL 20% DE LAS CLASES TEÓRICAS SE UTILIZA EL PISARON PARA REFORZAR LAS IDEAS Y CONCEPTOS BÁSICOS, DEDUCCIÓN DE ECUACIONES DE IMPORTANCIA EN EL ESTUDIO DE LAS BIOMOLÉCULAS Y LA REALIZACIÓN DE EJERCICIOS DIDÁCTICOS QUE PERMITAN UN MEJOR ENTENDIMIENTO DE LO EXPUESTO. EN EL 10% DEL TOTAL DE LAS SESIONES, LOS ALUMNOS EXPONEN EN EQUIPO TEMAS EN LOS QUE SE APLICAN LOS CONOCIMIENTOS PREVIAMENTE ADQUIRIDOS. EL ALUMNO TENDRÁ QUE RESOLVER, ADEMÁS, PROBLEMAS RELACIONADOS CON TODOS LOS TEMAS, TENDRÁ QUE REALIZAR TAREAS EN LAS QUE TENDRÁ QUE HACER USO DE LA BIBLIOGRAFÍA INDICADA PARA PODER RESPONDER CORRECTAMENTE. EN ESTE PROCESO, EL ALUMNO APRENDE A USAR LOS SIGUIENTES PROGRAMAS DE CÓMPUTO: RASMOL, KINEMAGE, Y WEBLITE PARA VISUALIZAR Y MANIPULAR LA ESTRUCTURA DE LAS BIOMOLÉCULAS, ASÍ COMO ORIGIN PARA AJUSTAR DATOS EXPERIMENTALES DE CINÉTICA ENZIMÁTICA . CARACTERÍSTICAS DE LA APLICACIÓN PROFESIONAL DE LA ASIGNATURA: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

FAMILIARIZAR AL ALUMNO CON LOS CONCEPTOS BÁSICOS QUE RELACIONEN LA ESTRUCTURA CON LA FUNCIÓN DE LAS BIOMOLÉCULAS. ANALIZAR LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE LAS PRINCIPALES BIOMOLÉCULAS. ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES MEDIANTE MÉTODOS GRÁFICOS Y DE CÓMPUTO. ANALIZAR LOS MECANISMOS DE INHIBICIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA. REALIZAR 10 PRÁCTICAS DE LABORATORIO EN LAS QUE EL ALUMNO CARACTERICE A LAS PRINCIPALES BIOMOLÉCULAS. ANALIZAR LAS APLICACIONES DE LA CINÉTICA ENZIMÁTICA Y DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR A LA INDUSTRIA.

CONOCIMIENTOS, APTITUDES, VALORES, ETC.

1. 2.

3.

4. 5. 6.

EL ALUMNO SERÁ CAPAZ DE: ANALIZAR LA COMPLEJIDAD ESTRUCTURAL DE LOS SERES VIVOS A TRVÉS DE COMPRENDER LA ESTRUCTURA DE LAS BIOMOLÉCULAS QUE LOS INTEGRAN. ENTENDER CÓMO ES QUE LAS MOLÉCULAS MONOMÉRICAS SENCILLAS SE ORGANIZAN PARA FORMAR ESTRUCTURAS MOLECULARES COMPLEJAS INDISPENSABLES PARA LA VIDA. ADQUIRIR LAS HABILIDADES NECESARIAS PARA MANIPULAR PROGRAMAS DE CÓMPUTO DE VISUALIZACIÓN DE ESTRUCTURAS MOLECULARESL Y DE AJUSTE DE DATOS CINÉTICOS EXPERIMENTALES. COMPRENDER LAS APLICACIONES BIOTECNOLÓGICAS DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR. ADQUIRIR LAS HABILIDADES NECESARIAS EN EL LABORATORIO PARA LA CARACTERIZACIÓN DE LAS PRINCIPALES BIOMOLÉCULAS. ADQUIRIR LA HABILIDAD PARA TRABAJAR EN EQUIPO EN EL LABORATORIO.

MODALIDADES DE EVALUACIÓN TEORÍA PRÁCTICAS

60% 40%