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Cátedra Virtual de Bioquímica Humana 1 BIOQUIMICA HUMANA ENCUADRE DE TRABAJO En este documento, se presenta información que ofrece un encuadre a la modalidad de educación virtual. Está basado sobre el programa del curso y especifica cuestiones que colaboran en la organización del estudio. La lectura atenta de este texto les será de suma utilidad para comprender la organización y aspectos claves de la asignatura Bioquímica Humana en el formato virtual, durante 2019. Organización general de la asignatura La asignatura Bioquímica Humana, en su modalidad virtual, tiene una duración de 32 semanas. Y está organizada de la siguiente manera: Semana 1: INTRODUCCION A LA BIOQUÍMICA: Repaso general de química. Concepto de materia. La divisibilidad de la materia. Los átomos y las moléculas. Nociones básicas sobre la tabla periódica de los elementos. Funciones químicas. Tipos de uniones químicas. AGUA: La molécula de agua, su importancia Biológica. Relación entre su estructura química, sus propiedades y su función como solvente. Soluciones: concepto de soluto y concepto de solvente. Formas de expresión de las concentraciones. Concepto de deshidratación. Tipos de deshidratación. Semana 2. SOLUCIONES IONIZADAS: Ionización del agua pura. Constante de equilibrio. Concepto de pH. Ácidos y bases. Ácido conjugado de una base. Base conjugada de un ácido. Ecuación de Henderson-Hasselbach. Soluciones amortiguadoras. Regulación del equilibrio ácido-base. El rol del riñón y el rol del sistema respiratorio. Semana 3. GLÚCIDOS: Importancia Biológica. Relación entre la estructura química y la función. Clasificación. Propiedades fisicoquímicas y funciones biológicas de: Monosacáridos, Glicósidos, Disacáridos, Oligosacáridos y Polisacáridos o Glicanos: Homoglicanos y Héteroglicanos. Cátedra Virtual de Bioquímica Humana 2 Semana 4. LÍPIDOS: Importancia Biológica. Relación entre estructura química y función. Clasificación. Ácidos grasos saturados e insaturados. Acilgliceroles. Fosfolípidos: Fosfoacilgliceroles y Esfingofosfolípidos. Glicoesfingolípidos: Cerebrósidos y Gangleósidos. Treptenos. Esteroides: Colesterol, precursores y derivados. Prostaglandinas y Leucotrienos. Semana 5. AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS: Características e importancia biológica de los aminoácidos. Concepto de isomería de los aminoácidos. Clasificación según sus cadenas laterales: Alifáticos neutros con cadena no polar, alifáticos neutros con cadena no polar, neutros aromáticos, aminoácidos que contiene azufre, ácidos, básicos, prolina y otros aminoácidos. Unión peptídica. Concepto de péptidos. Oligopéptidos. Polipéptidos y Proteínas. Características generales de las proteínas. Niveles de organización estructural de proteínas: Estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. Tipos de uniones que las estabilizan. Concepto de desnaturalización de las proteínas. Semana 6. PROTEÍNAS ESPECIFICAS: Hemoglobina. Mioglobina. Colágeno. Elastina. Inmunoglobulinas. Proteínas plasmáticas. Semana 7. ENZIMAS: Definición. Clasificación. Funciones. Concepto de catalización enzimática. Unidades Internacionales. Analogías y diferencias con catalizadores inorgánicos. Distribución celular y tisular de las enzimas. Nociones de Km, Vmax, Ecuaciones de Michaelis-Menten y de Lineweaver-Burk. Inhibidores enzimáticos: competitivos y no competitivos. Isoenzimas. Coenzimas. Zimógenos. Enzimas alostéricas. Regulación por modificación covalente. Fosforilación y desfosforilación. Concepto de enzimas séricas. Dosaje de enzimas séricas en situaciones fisiológicas y patológicas; importancia en el diagnóstico y pronóstico de diversas patologías. Semana 8. NUCLEÓTIDOS Y ÁCIDOS NUCLEICOS: Definición y estructura química. Concepto de base nitrogenada, nucleósido y nucleótido. Importancia biológica de los ácidos nucleicos. Relación entre la estructura química y la función. Análisis de la estructura y los roles biológicos de los distintos tipos: Los polímeros de ADN y los distintos tipos de ARNs. Los Nucleótidos libres y nucleótidos cíclicos: ATP, GTP, UDP, IMP, AMPc, etc., y sus funciones biológicas. Semana 9. BIOMEMBRANAS. Importancia Biológica. Componentes de las biomembranas: Lípidos: Fosfolípidos, esfingolípidos, colesterol. Proteínas intrínsecas y extrínsecas. Glúcidos asociados a lípidos y proteínas de membrana. Función biológica de los componentes de las membranas. Relación entre la estructura química de las membranas y sus funciones: Permeabilidad selectiva. Transporte a través de membranas. Receptores: Tipos de receptores. Mecanismos de acción. Semana 10. Repaso e Integración Cátedra Virtual de Bioquímica Humana 3 PRIMER PARCIAL PRESENCIAL Semana 11. INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO. Nociones de Bioenergética. Variación de energía libre y energía libre estándar. Conceptos de Anabolismo, Catabolismo y Anfibolismo. El Ciclo de Krebs. La Cadena respiratoria de transporte de electrones y la Fosforilación oxidativa. Semanas 12 y 13. METABOLISMO DE GLÚCIDOS: Los glúcidos en la dieta: Alimentos que los contienen, proceso de digestión, absorción y destino de los glúcidos. Función del páncreas endócrino. El rol del hígado en la regulación del metabolismo de los glúcidos y la relación con los distintos tejidos. Captación y fosforilación de la glucosa. Estudio de la Glucólisis. La Vía de las Pentosas. La Gluconeogénesis. La síntesis y degradación del Glucógeno y patologías asociadas. Metabolismo de otras hexosas. Los oligosacáridos de las glicoproteínas. Semana 14 y 15. METABOLISMO DE LÍPIDOS: Los lípidos de la dieta. Alimentos que los contienen. Digestión, absorción y formación de los quilomicrones. Metabolismo de los triacilgliceroles. Degradación de ácidos grasos: Lipólisis, beta-oxidación. Cetogénesis. Síntesis de ácidos grasos y lipogénesis. Colesterol. Metabolismo de las lipoproteínas: Quilomicrones, VLDL, IDL, LDL y HDL. Relaciones entre lípidos, inflamación y ateroesclerosis, importancia clínica. Semanas 16 y 17. METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS: Las proteínas de la dieta. Alimentos que las contienen y concepto de valor biológico. Aminoácidos esenciales. Digestión y absorción. Transporte de los aminoácidos. Destino de los aminoácidos. Catabolismo de aminoácidos: transaminación, desaminación del glutamato. Destino del grupo amino de los aminoácidos, síntesis de urea, destino de la cadena carbonada. Ciclo de la urea y afecciones congénitas. Metabolismo del amoníaco y toxicidad. Biosíntesis de aminoácidos. Vías metabólicas de distintos tipos de aminoácidos. Síntesis y función de péptidos de importancia biológica. Semana 18. METABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS. Biosíntesis de pirimidinas. Catabolismo de pirimidinas. Biosíntesis de nucleótidos y desoxinucleótidos. Biosíntesis de purinas. Vía de recuperación de las purinas. Catabolismo de purinas. Hiperuricemias y gota. Semanas 19 y 20. INTEGRACIÓN METABÓLICA. Repaso e integración del metabolismo sistémico. Interconexión entre las vías metabólicas de los Glúcidos, Lípidos y Aminoácidos. Mecanismos de regulación del metabolismo integral. Relación Insulina-Glucagón y mecanismos de acción. Integración de la glucogenogénesis, glucogenólisis, gluconeogénesis y glucólisis. Efecto Pasteur y Efecto Warburg. Regulaciones sobre la descarboxilación del piruvato y el Ciclo de Krebs. Regulación del metabolismo de los Triacilgliceroles, los ácidos grasos y el glicerol. Regulación de la síntesis de colesterol. Regulación del metabolismo de aminoácidos y bases nitrogenadas. Cátedra Virtual de Bioquímica Humana 4 Interacciones metabólicas. Situaciones de Ayuno y Saciedad. Nociones básicas de diabetes mellitus. Semana 21. Repaso e Integración SEGUNDO PARCIAL PRESENCIAL Semana 22. INFORMACIÓN GENÉTICA I. Ciclo celular. Duplicación o replicación del ADN. Mecanismos de reparación. Métodos y técnicas de Biología Molecular. Concepto de gen. Transcripción. Síntesis y procesamientode los distintos tipos de ARN. Regulación de la expresión génica. Concepto de oncogén. Marcadores tumorales. Semana 23. INFORMACIÓN GENÉTICA II. Traducción del código genético. Biosíntesis de proteínas. Activación de los aminoácidos. Iniciación. Elongación y formación de uniones peptídicas. Terminación de la cadena polipeptídica. Enzimas y factores que intervienen en el proceso. Concepto de polisoma. Mecanismo de acción de antibióticos que afectan la síntesis proteica. Enzima que intervienen en el plegamiento postraduccional. Patologías por plegamiento defectuoso. Modificaciones postraduccionales. Reacciones del NAD y el ADP-rivosilo. Tránsito intracelular de proteínas: el RER y el aparato de Golgi. Destino final de las proteínas. Semana 24. BASES BIOQUÍMICAS DE LA ENDOCRINOLOGÍA: Mecanismos de acción y naturaleza química de las diferentes hormonas. Eje hipotálamo hipofisario y su regulación. Neurohipófisis y adenohipófisis. METABOLISMO DE HORMONAS TIROIDEAS: Biosíntesis de hormonas tiroideas. Transporte. Receptores. Mecanismos de acción. Acción sobre los diferentes órganos y tejidos. Trastornos clínicos. Semana 25. METABOLISMO DE HORMONAS ESTEROIDES: Clasificación y funciones. Biosíntesis de las hormonas esteroides. Órganos que intervienen en su síntesis y regulación: Glándulas suprarrenales, ovarios, testículos, placenta. Mecanismos de regulación. Receptores y mecanismos de acción. Síndromes de Cushing y Addison. METABOLISMO DE LAS CATECOLAMINAS: Biosíntesis. Secreción. La médula suprarrenal. Mecanismos de acción. Efectos metabólicos. Inhibición. Degradación. METABOLISMO DE HORMONAS PARATIROIDEAS y CALCITONINA. Biosíntesis. Secreción. Degradación. Mecanismo de acción y efectos metabólicos. Alteraciones patológicas. HORMONAS RENALES: Renina, eritropoyetina, bradiquinina, otras. INTEGRACIÓN ENDOCRINOLÓGICA: Bioquímica del Estrés. Cátedra Virtual de Bioquímica Humana 5 Semana 26. METABOLISMO DEL HEMO. Síntesis y degradación del hemo. Formación de bilirrubina y urobilinoides. Ictericias. Porfirias. Semana 27. METABOLISMO DEL HIERRO. El hierro en la dieta. Mecanismos de absorción. Modificación digestiva para la absorción. Factores que aumentan o inhiben la absorción de hierro. Hierro hemítico y no hemítico. Alimentos que lo contienen. Alimentos que influyen sobre el estado y absorción del hierro. Transporte y almacenamiento. Funciones biológicas del hierro. Problemas por déficit o acumulación patológica de hierro. METABOLISMO DE MINERALES: sodio, potasio, cloro, calcio y fósforo. Alimentos que los contienen. Mecanismos de absorción. Funciones biológicas. Situaciones de exceso o carencia. Semana 28. METABOLISMO DEL MUSCULO ESQUELETICO. Repaso de la estructura histológica del músculo. Estructura de la fibra muscular. Proteínas que forman las miofibrillas y sus interacciones. Mecanismos de contracción y relajación muscular. El rol del calcio y las proteínas que lo regulan. Los músculos durante el ejercicio. Interacciones metabólicas del sistema muscular. El músculo como reserva proteica. Semana 29. VITAMINAS: Consideraciones generales. Concepto de factores nutritivos accesorios. VITAMINAS HIDROSOLUBLES: Vitaminas del complejo B: Rivoflavina, niacina, ácido pantoténico, piridoxina, biotina, ácido fólico, cobalamina. Vitamina C: ácido ascórbico. VITAMINAS LIPOSOLUBLES: Vitamina A o Retinol, Vitamina D o Calciferol, Vitamina E: Tocoferoles o tocotrienoles. Vitamina K: Derivados de la naftoquinona. Alimentos que contienen vitaminas o sus precursores. Mecanismos de absorción. Metabolismo de cada vitamina. Papel funcional. Cantidades requeridas. Situaciones de carencia. Usos farmacológicos. Otros elementos nutricionales: Colina, taurina, cartinina, inositol, ácido lipoico. Semana 30. METABOLISMO DEL ETANOL. Estructura química del etanol. Fermentación alcohólica. Ingesta y absorción. El rol del hígado en el metabolismo del alcohol. Enzimas que participan de su metabolismo. Efectos metabólicos del consumo de alcohol. Efectos sobre el hígado y el aparato digestivo. Efectos sobre el sistema cardiovascular. Efectos sobre la diuresis. Efectos del exceso de consumo de alcohol: Toxicidad sobre el sistema nervioso. Toxicidad hepática y cirrosis. Semana 31. ORINA: Formación de la orina. Bioquímica de los componentes de la orina. Importancia clínica del examen de orina. Recolección de la orina para los análisis clínicos. Características organolépticas de la orina normal y patológica. Densidad normal o alterada. pH normal o alterado. Laboratorio de la orina e interpretación bioquímica y clínica de sus alteraciones. Cátedra Virtual de Bioquímica Humana 6 Semana 32. Repaso e Integración TERCER PARCIAL PRESENCIAL FINALES PRESENCIALES Requisitos para cursar la asignatura Además de cumplir con las correlatividades correspondientes al plan de estudios de la carrera, el estudiante debe: Contar con conectividad a Internet de manera continua, ya que toda la actividad de estudio e intercambio se realizará a través de esta vía. Poseer conocimientos básicos y manejo elemental de herramientas informáticas e Internet. Poseer una cuenta de correo electrónico personal. Presentación de los contenidos y organización de los tiempos Se reconoce que cada estudiante tiene su ritmo de estudio. No obstante, se han organizado los contenidos según semanas, para colaborar con su organización. Para presentarse a los exámenes parciales, se debe cumplir con las actividades obligatorias propuestas durante las semanas previas a los mismos. Al inicio de cada semana, se publicarán todas las actividades y los materiales didácticos correspondientes a la misma. Es fundamental realizar las actividades regularmente para no retrasarse en las tareas. Cuentan con flexibilidad para las lecturas y ver los recursos durante todo el curso. Las actividades tienen un período de realización: desde que son publicadas hasta el próximo examen. Cátedra Virtual de Bioquímica Humana 7 Además, se habilitan espacios de intercambio optativos con los docentes y los compañeros para plantear dudas o realizar comentarios sobre los contenidos. Es importante destacar que los PPTs y los videos remarcan las cuestiones que consideramos más importantes, y de mayor dificultad, pero no reemplazan la lectura profunda y analítica de la bibliografía recomendada. Esta última debe ser la fuente principal para la comprensión de los contenidos de la materia. Obviamente, los videos y PPTs podrán ser vistos cuantas veces consideren necesarias. En cada capítulo tendrán una autoevaluación de opciones múltiples que luego de realizarla les dará la correspondiente explicación de la respuesta que se debe seleccionar. En este punto es muy importante que traten de buscar en la bibliografía recomendada los fundamentos de cada opción para elegirla o descartarla. Como en cualquier espacio académico, hay normas básicas de comportamiento individual y social. Aquí puntualizamos algunas normas que consideramos fundamentales y que deberán ser atendidas por los estudiantes para asegurar su continuidad en este curso, a saber: Los datos, fotos y demás información personal de cada participante no se pueden divulgar, extraer o usar fuera del ámbito académico y protegido del campus sin autorización expresa de los involucrados. El docente responsable de cada foro es la instancia a la que deben referirse por cualquier cambio, situación o planteo que tengan. Debe estar informado/a de sus acciones en el ámbito de las actividades de la materia. Las decisiones finales ante situaciones particulares serán tomadas por los docentes que conforman la Cátedra Virtual de Bioquímica Humana. Se debe respetar y ser cuidadoso con la forma de comunicarse con el tutor y sus compañeros en el ámbito del curso. Los mensajes privados de cualquier índole no se pueden volver públicos, sin la expresa aceptaciónde las partes involucradas. Frente a dificultades técnicas pueden contactarse con la Cátedra a través del siguiente mail: consultasbhvirtual@gmail.com. Cátedra Virtual de Bioquímica Humana 8 Condiciones de regularidad y aprobación de la materia Para alcanzar la regularidad, una semana antes de cada examen los estudiantes deben: Haber accedido a todos los videos. Haber accedido a las clases audiovisuales (con presentaciones de PowerPoint). Haber aprobado el 60% los cuestionarios. Se puede recuperar uno de los cuestionarios. La evaluación es presencial y consta de tres exámenes parciales (con recuperatorios) y un examen final, escritos, de selección múltiple. Quienes alcancen la regularidad, figurarán en la lista de habilitados para rendir, que se pondrá a disposición de los estudiantes una semana antes del examen. Para aprobar la materia, cada estudiante debe aprobar tres exámenes parciales y uno final con una calificación igual o superior a 4 (cuatro) puntos. Esperamos que esta modalidad resulte de utilidad para el aprendizaje de los contenidos. Cátedra Virtual de Bioquímica Humana
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