CURSO : BIOQUIMICA GENERAL TRADUCCION : GENERAL BIOCHEMISTRY SIGLA : QIM202 CRÉDITOS : 10 MÓDULOS : 02 REQUISITOS : QIM200 CARÁCTER : MINIMO DISCIPLINA : QUIMICA I. DESCRIPCION El curso esta orientado a entregar los fundamentos de la quimica biologica, los cuales, les permitiran a los alumnos la comprension, a nivel molecular, de los distintos procesos biologicos. A lo largo del curso se abordaran aspectos de bioenergetica, catalisis enzimatica, asi como, las diferentes rutas metabolicas que involucran, carbohidratos, lipidos y proteinas, con sus correspondientes vias catabolicas y anabolicas dependiendo de la condicion metabolica celular y relacionando las interconexiones entre los distintos tejidos y los sistemas celulares autotroficos y heterotroficos. En la parte final de curso se estudiaran topicos de biologia molecular que comprenden la replicacion, transcripcion y traduccion de la informacion genetica, la cual, resulta ser indispensable para la comprension de procesos y desarrollos biotecnologicos. II. OBJETIVOS 1. Conocer la naturaleza quimica de las macromoleculas de interes biologico y entender la relacion estructura-funcion. 2. Aplicar los principios de la Termodinamica para entender el sentido del desorden, orden y organizacion que son necesarios para la existencia de los organismos vivos. 3. Relacionar los conceptos de selectividad, especificidad, camino de reaccion y regulacion en las reacciones catalizadas por enzimas. 4. Comprender e interrelacionar las diferentes rutas metabolicas que experimentan carbohidratos, lipidos y proteinas, destacando su regulacion y el sincronismo existente entre los diferentes tejidos. 5. Analizar y entender la importancia de los equilibrios biologicos globales que existen entre organismos autotrofos y heterotrofos. 6. Conocer las bases moleculares de la replicacion y transcripcion del DNA y de la traduccion del RNA. III. CONTENIDOS 1. Introduccion. 1.1 La logica molecular de los organismos vivos. 1.2 La composicion de la materia viva. Biomoleculas y jerarquia molecular. Niveles estructurales. 1.3 Macromoleculas biologicas y sus subunidades fundamentales. 1.4 Bioenergetica: El ciclo del ATP, compuestos ricos en energia. 1.5 Vision general del metabolismo, tanto desde un punto de vista anabolico como catabolico. 2. Proteinas. 2.1 Aminoacidos: Clasificacion y propiedades. 2.2 Peptidos: El enlace peptidico. 2.3 Estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteinas. 2.4 Relacion entre conformacion y funcionalidad. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE FACULTAD DE QUIMICA / Enero 2013 1 3. Enzimologia. 3.1 Naturaleza quimica de las enzimas. Enzimas simples y conjugadas. Coenzimas y grupos prosteticos. 3.2 Concepto de sitio activo. Ejemplo de mecanismos para una enzima simple y una conjugada. 3.3 Cinetica enzimatica michaeliana: 3.4. Ecuacion de Michaellis-Menten. 3.5. Conversion de Lineweaver-Burk. 3.6 Efecto de la concentracion de sustrato, temperatura, pH y de la concentracion de enzima en el comportamiento cinetico. 3.7 Inhibidores competitivos y no competitivos. 3.8 Mecanismo de accion enzimatica bisustrato: Reacciones de desplazamiento simple y doble (ping-pong). 3.9 Regulacion enzimatica. Enzimas alostericas o reguladas no covalentemente y enzimas reguladas covalentemente. 4. Metabolismo. 4.1 Carbohidratos: Mono-, oligo- y polisacaridos. 4.2 Metabolismo de los carbohidratos: Glucolisis, degradacion aerobica, gluconeogenesis, ciclo del glioxilato, ciclo de las pentosas. 4.3 Ciclo de Krebs, cadena de transporte electronico, fosforilacion oxidativa. 4.4 Inhibidores y desacoplantes. 4.5 Fotosintesis: Cloroplastos, tilacoides y pigmentos fotosinteticos. Fase clara de la fotosintesis y fotofosforilacion. Fase oscura, Fijacion de CO2 en plantas mecanismos C3, C4 y C.A.M. 4.6 Lipidos: Acidos grasos, trigliceridos, fosfogliceridos. Estructura y propiedades. 4.7 Metabolismo de lipidos: Beta oxidacion y biosintesis de acidos grasos. 4.8 Metabolismo de proteinas: Enzimas proteoliticas, destino de los aminoacidos y reacciones generales mas importantes de estos, detoxificacion y eliminacion del nitrogeno. Ciclo de la urea. 4.9. Integracion de ciclos metabolicos y regulacion coordinada. 5. Biologia molecular. 5.1 Acidos nucleicos: Clasificacion, estructura y funcion. 5.2 La estructura de los cromosomas y de los genes. 5.3 Replicacion del ADN: Etapas y accion de ADN polimerasas, topoisomerasa, helicasa, ligasa, proteinas de union al ADN, etc. Correccion de errores. 5.4 Transcripcion del ADN: ARN polimerasa ADN dirigida. 5.5 Biosintesis de las proteinas y su regulacion: Activacion de los aminoacidos, Iniciacion y elongacion de la cadena, termino, plegamiento y transformacion de la cadena biosintetizada. Codigo genetico. Regulacion de la biosintesis proteica: Hipotesis del Operon. 5.6 Reparacion, mutacion, recombinacion y clonado de los genes. IV. METODOLOGIA - Clases expositivas. V. EVALUACION - Pruebas. - Proyectos. - Tareas. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE FACULTAD DE QUIMICA / Enero 2013 2 VI. BIBLIOGRAFIA Textos Minimos: Horton, H. R, et. al. Principios de bioquimica. 4? Ed. Editorial Person, 2008. Mathews, C. K., et. al. Bioquimica. 3? Ed. Editorial Addison, Wesley, 2002. Nelson, D. & M. Cox Lehninger Principles of Biochemistry. 3? Ed. Editorial Worth, 2000. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE FACULTAD DE QUIMICA / Enero 2013 3