Bioquímica II
Curso 2017-18 - Grado en Nutrición Humana y Dietética - Bioquímica II - Grupo A - Formación Básica - Créditos: 6,0
No se contemplan requisitos previos, aunque se considera recomendable para el inicio del estudio que se disponga de conocimientos básicos de Biología, Química y Física (según el currículo de Bachillerato).
COMPETENCIAS BÁSICAS Y GENERALES
CG12 Conocer los nutrientes, su función en el organismo, su biodisponibilidad, las necesidades y recomendaciones, y las bases del equilibrio energético y nutricional.
CG13 Aplicar los conocimientos científicos de la fisiología, fisiopatología, la nutrición y alimentación a la planificación y consejo dietético en individuos y colectividades, a lo largo del ciclo vital, tanto sanos como enfermos.
CG28 Adquirir la formación básica para la actividad investigadora, siendo capaces de formular hipótesis, recoger e interpretar la información para la resolución de problemas siguiendo el método científico, y comprendiendo la importancia y las limitaciones del pensamiento científico en materia sanitaria y nutricional.
COMPETENCIAS TRANSVERSALES
CT1 Realizar un correcto autoaprendizaje, específicamente en la recogida y tratamiento de la información.
CT3 Comunicar de forma escrita/oral, de forma estructurada, organizada y completa a varios públicos.
CT4 Hacer uso y aplicación de las TIC en el ámbito académico y profesional.
CT6 Ser capaces de integrarse en equipos, tanto en función de directivos o coordinadores como en funciones específicas acotadas y en funciones de apoyo al propio equipo o a otros.
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS
CE1 Conocer los fundamentos químicos, bioquímicos y biológicos de aplicación en nutrición humana y dietética.
CE2 Conocer la estructura y función del cuerpo humano desde el nivel molecular al organismo completo, en las distintas etapas de la vida.
CE6 Conocer las bases y fundamentos de la alimentación y la nutrición humana.
CE7 Adquirir habilidades de trabajo en equipo como unidad en la que se estructuran de forma uni- o multidisciplinar e interdisciplinar los profesionales y demás personal relacionados con la evaluación diagnóstica y tratamiento de dietética y nutrición.
RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
(1) Comprender el funcionamiento de las enzimas y su regulación.
(2) Conocer los mecanismos de obtención y de transformación de energía.
(3) Conocer las rutas metabólicas principales y obtener una visión integrada del metabolismo y su regulación.
CONTENIDOS TEÓRICOS
Bloque I: Actividad enzimática: clasificación y regulación. (6 horas)
Sesión 1: Enzimas. Definición. Características. Naturaleza química de los enzimas. Centro activo. Modelos de interacción enzima sustrato. Cinética enzimática. Ecuación de Michaelis-Menten. Doble recíproca. (4 horas)
Sesión 2: Factores que afectan a la actividad de los enzimas: pH, temperatura, inhibidores. Nomenclatura de los enzimas. Clasificación de los enzimas. Mecanismos de regulación de la actividad enzimática. (2 horas)
Bloque II: Bioseñalización (6 horas)
Sesión 3: Señalización celular. Generalidades. Tipos de señalización. Moléculas de señalización. El receptor y las células diana. Tipos de receptores (ligados a canales, catalíticos, acoplados a proteínas G). (4 horas)
Sesión 4: Receptores de hormonas liposolubles (esteroideas). Receptores de hormonas hidrosolubles: segundos mensajeros (AMPc, PLC, calcio, quinasas intracelulares). (2 horas)
Bloque III: Mecanismos de obtención y transformación de energía. (9 horas)
Sesión 5: Digestión y absorción de los alimentos. Definición de digestión y absorción. Secuencias de pasos en la digestión y absorción de los alimentos. Sitios de la digestión. Secreciones de las enzimas digestivas. Regulación de las secreciones. Digestión y absorción de las proteínas de la dieta: peptidasas; fases de la digestión de proteínas; absorción de aminoácidos. Digestión y absorción de los glúcidos: digestión de la amilopeptina; absorción de monosacáridos. Digestión y absorción de los lípidos. Fases de la digestión y absorción de triglicéridos. Absorción de los lípidos de la dieta. (8 horas)
Sesión 6: Introducción al metabolismo. Concepto y tipo de rutas metabólicas. Catabolismo y anabolismo. Principios de bioenergética. Papel central del ATP en el metabolismo energético. Reacciones de oxidación-reducción biológica. (1 horas)
Bloque IV: Rutas metabólicas, su regulación y sus interrelaciones. (27 horas)
Sesión 7: Glucólisis y gluconeogénesis. Fases, reacciones y balance energético de la glucólisis. Destinos del piruvato. Gluconeogénesis. Precursores de la glucosa. Ciclo de Cori. Ciclo de la glucosa-alanina. Regulación de la glucólisis y la gluconeogénesis. (5 horas)
Sesión 8: Ciclo de Krebs y cadena de transporte electrónico. Fuentes y destinos del Acetil-CoA. Reacciones oxidativas del ciclo. Naturaleza anfibólica del ciclo. Regulación del ciclo de Krebs. Reacciones anapleróticas. Cadena de transporte electrónico. Fosforilación oxidativa. (5 horas)
Sesión 9: Metabolismo del glucógeno. Etapas de biosíntesis y degradación. Regulación coordinada. Patologías relacionadas. (2 horas)
Sesión 10: Vía de las pentosas fosfato. (1 hora)
Sesión 11: Metabolismo lipídico I: Funciones de los lípidos. Mecanismos de transporte de los lípidos. Lipoproteínas. Metabolismo de los quilomicrones: ruta exógena. Metabolismo de las VLDL: ruta endógena. Captación de colesterol: receptor de LDL. Metabolismo de las HDL. (1 hora)
Sesión 12: Metabolismo lipídido II: Ácidos grasos. Funciones de los ácidos grasos. Principales clases de lípidos de almacenamiento y de membrana. Degradación de triacilglicéridos. Oxidación del glicerol. Oxidación de los ácidos grasos: activación de los ácidos grasos; transporte de los ácidos grasos a la mitocondria; reacciones de la b-oxidación. Regulación de la degradación de ácidos grasos y triacilgliceroles. Metabolismo de los cuerpos cetónicos. (3 horas)
Sesión 13: Metabolismo lipídico III: Lipogénesis. Estadíos de la lipogénesis. Secuencias de reacciones de la síntesis de ácidos grasos. Fuentes del Acetil-CoA y procedencia del NADPH. Regulación de la síntesis de ácidos grasos. Biosíntesis de triacilglicéridos. (2 horas)
Sesión 14: Generalidades del metabolismo de los aminoácidos y ciclo de la urea. Transaminación y desaminación. Transporte y excreción del nitrógeno procedente del catabolismo de los aminoácidos. Ciclo de la Urea: reacciones enzimáticas, regulación. Rutas de degradación y destinos metabólicos del esqueleto hidrocarbonado de los aminoácidos. (4 horas)
Sesión 15: Metabolismo de los nucleótidos. (2 horas)
Sesión 16: Interrelaciones metabólicas: Integración del metabolismo. Visión general de las rutas. Perfiles metabólicos de los diferentes órganos. Conexiones y sus moléculas clave. Regulación hormonal de las enzimas metabólicas. Reservas energéticas del organismo. Ciclo ayuno-alimentación: estado de alimentación (postpandrial); estados de ayuno postabsortivo y prolongado. Metabolismo durante el ayuno. (2 horas)
CLASES PRÁCTICAS DE AULA (CONTENIDOS TEÓRICO-PRÁCTICOS: SEMINARIOS)
Este bloque de contenidos consiste en una actividad grupal (2-4 alumnos) de preparación y exposición en clase de alguno de los siguientes temas cuando resulte pertinente según el transcurso de la asignatura:
- Visión general del proceso de digestión (no mecánica).
- Enzimas: definición, características, centro activo.
- Cinética enzimática.
- Metabolismo aplicado a la salud.
- Moléculas de señalización.
- Visión general de las rutas.
- Conexiones entre rutas metabólicas.
- Interrelaciones entre órganos de diferentes perfiles metabólicos.
**Aunque consisten en actividades de trabajo en grupo, cada miembro del grupo deberá participar individualmente en el acto de exposición. Es decir, es imprescindible que cada miembro del grupo exponga una parte de la presentación y participe activamente en el acto de presentación.
**Los SEMINARIOS constituyen un elemento de evaluación de la asignatura. Aunque se plantean como una actividad grupal, es imprescindible que cada miembro del grupo exponga una parte de la presentación y participe activamente en el acto de presentación. De hecho, incluyen una parte de trabajo en grupo (50% del Descriptor de calificación 2º (5%)) y una parte de exposición individual (Descriptor de calificación 3º (10%)). Cabe recordar que, para obtener las dos notas, es imprescindible que cada miembro del grupo exponga una parte de la presentación y participe activamente en el acto de presentación. A este respecto, cuando corresponda el profesor proporcionará las instrucciones necesarias para la búsqueda y selección del material así como para su presentación.
CONTENIDOS PRÁCTICOS
Los contenidos prácticos de esta asignatura en laboratorio se distribuyen en siete sesiones de dos horas:
Cada sesión supone una actividad grupal (3 alumnos) de análisis y valoración de las distintas situaciones relacionadas con los contenidos teóricos de la asignatura, y de una actividad individual de reflexión sobre la actividad y sobre su relevancia y repercusión para la disciplina. Estas prácticas se distribuyen a lo largo de la asignatura porque complementan a las clases teóricas y son las que se muestran a continuación:
- Amilasa salival y almidón. Reacción enzimática (hidrolasa). Identificación de carbohidratos. Carbohidratos simples (reductores – reactivo de Benedict) y carbohidratos complejos (reactivo de IKI).
- Amilasa salival y celulosa. Especificidad enzimática. La fibra dietética como laxante...
- Digestión de ácidos grasos por lipasa (hidrolasa). Importancia de las sales biliares en la digestión lipídica. Disminución del pH del medio según la liberación de ácidos grasos de los triglicéridos (pH-metro).
- Digestión de proteínas por la pepsina (peptidasa). Diseño experimental, emisión de hipótesis e interpretación de resultados.
- Regulación del ritmo metabólico por hormonas tiroideas. Cálculo del metabolismo basal según las concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono. Efecto de TSH, tiroxina, y propiltiouracilo sobre el ritmo metabólico. Eje hipotálamo-hipófisis en la regulación del tiroides.
- Insulina y diabetes (glucemia). Obteniendo una curva estándar de glucosa. Espectrofotometría. Comparando la glucemia antes y después de una inyección de insulina. Cálculo de la ecuación de una curva patrón y su utilización.
- Colesterol sanguíneo (colesterolemia). Determinación de colesterol total y aplicaciones fisiológicas. Utilización de curva patrón para expresar datos espectrofotométricos como concentraciones. Lipoproteínas LDL y HDL en la regulación de la colesterolemia.
**Existe un cuaderno de prácticas que el alumno deberá entregar al final de las prácticas y que incluye las fichas e informes de las prácticas y preguntas de aplicación a la disciplina (INFORME DE PRÁCTICAS). En lo que respecta a los descriptores de calificación de la asignatura, este elemento de evaluación incluye una parte de trabajo en grupo (50% del Descriptor 2º (5%)) y una parte de trabajo de reflexión individual (Descriptor 4º (10%)).
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Se detallan indicando los instrumentos utilizables para su validación:
Criterio 01: Describe el funcionamiento de las enzimas y su regulación de forma correcta en la resolución de ejercicios y problemas relacionados con la actividad enzimática y los factores que influyen en ella. Utiliza como instrumentos la asistencia e interpretación de resultados mediante registro de asistencia y participación activa, observación del desempeño e informes de las sesiones de seminarios, contenidos prácticos. (Relacionado con los resultados del aprendizaje: 1).
Criterio 02: Conoce y utiliza adecuadamente y en su contexto los mecanismos de obtención y transformación de energía. Se evaluará mediante criterios de participación activa, de observación y notas del tutor, y de dos pruebas escritas. (Relacionado con los resultados del aprendizaje: 2).
Criterio 03: Conoce y describe las rutas metabólicas, sus interrelaciones y su regulación, así como su repercusión en la salud. Se evaluará mediante criterios de participación activa, de observación y notas del tutor, y de dos pruebas escritas. (Relacionado con los resultados del aprendizaje: 3).
Criterio 04: Conocimiento de material y técnicas básicas de laboratorio. Conoce el uso del material y las técnicas de laboratorio adecuados para cada determinación pretendida y evalúa y analiza críticamente los resultados. Utiliza como instrumentos la asistencia e interpretación de resultados, mediante registro de asistencia y participación activa, observación del desempeño e informes de las sesiones de seminarios y contenidos prácticos. (Relacionado con los resultados del aprendizaje: 1).
Criterio 05: Búsqueda, análisis crítico y presentación de la información. Puede combinar y presentar conceptos e información (textual, gráfica, oral) de forma sintética y organizada, estableciendo conclusiones de forma argumentada y basada en la evidencia sobre temas y casos de relevancia bioquímica y nutricional. Se evaluará mediante trabajo grupal tutorizado y teniendo en cuenta criterios de participación, capacidad de análisis–síntesis, argumentación y presentación mediante la observación y notas del tutor y los trabajos presentados. (Relacionado con los resultados del aprendizaje: 2,3).
Criterio 06: Actitud, compromiso y disciplina de trabajo y participación en la actividad de la asignatura. Asiste de forma participativa a las clases, especialmente a las de seminarios y contenidos prácticos, y entrega en tiempo y forma las actividades correspondientes. (Relacionado con los resultados del aprendizaje: 1,2,3).
SISTEMAS DE EVALUACIÓN
-Observación del profesor de la participación del alumno en el desarrollo de las tareas de aula.
-Elaboración de trabajos realizados por el alumnado que tendrán distintas orientaciones dependiendo del bloque temático a evaluar.
-Presentaciones orales de trabajos realizados por el alumnado a modo de seminarios.
-Prueba escrita que podrá consistir en un examen tipo test, preguntas cortas, de desarrollo o una combinación de los distintos tipos reseñados.
CRITERIOS DE CALIFICACIÓN
La calificación global de la asignatura se obtendrá aplicando los siguientes descriptores:
1º.- 10%: Participación activa del alumno en clase, seminarios y tutorías. Esta calificación se medirá a través de las intervenciones del alumno en las clases, tutorías, seminarios y de la realización de las actividades de aula (5%), y a través de la realización y entrega de las guías de estudio que el profesor proporcionará y que se irán trabajando a lo largo de la asignatura (5%). Todo documento evaluado que compute en este descriptor será compilado por el alumno y entregado en un dossier al final de la asignatura (DOSSIER DE PARTICIPACIÓN ACTIVA).
2º.- 10%: Documento/dosier/informe de trabajo en grupo. La nota de este descriptor se obtiene del INFORME DE PRÁCTICAS* (5%) y de los SEMINARIOS** (5%)).
* El INFORME DE PRÁCTICAS corresponde al cuaderno de trabajo que el alumno entrega al final de esas clases y que incluye una parte de trabajo en grupo que se valora en este descriptor (50% del descriptor 2º (5%)) y una parte de trabajo de reflexión individual que se valora en el Descriptor 4º (10%).
** Los SEMINARIOS incluyen una parte del trabajo en grupo (50% del descriptor 2º (5%)) y una parte de exposición (Descriptor 3º (10%)), siendo ambos elementos reflejos del desempeño y participación en esta(s) actividad(es). Para obtener las dos notas, cada miembro del grupo debe exponer una parte de la presentación y participar activamente en el acto de presentación. El profesor proporcionará las instrucciones necesarias para la búsqueda y selección del material así como para su presentación.
3º.- 10%: Exposiciones (correspondientes a la parte de exposición de los seminarios). Los SEMINARIOS incluyen una parte del trabajo en grupo que se valora en el descriptor 2º (50% del descriptor 2º (5%)) y una parte de exposición que corresponde a este descriptor 3º (Descriptor 3º (10%)), siendo ambos elementos reflejos del desempeño y participación en esta(s) actividad(es). Para obtener las dos notas, cada miembro del grupo debe exponer una parte de la presentación y participar activamente en el acto de presentación. El profesor proporcionará las instrucciones necesarias para la búsqueda y selección del material así como para su presentación.
4º.- 10%: Informes/dosieres de trabajo individual (informe de prácticas). El INFORME DE PRÁCTICAS corresponde al cuaderno de trabajo que el alumno entrega al final de esas clases y que incluye una parte de trabajo en grupo y que se valora en el descriptor 2º (50% del descriptor 2º (5%)) y una parte de trabajo de reflexión individual que corresponde a este descriptor 4º (Descriptor 4º (10%)).
5º.- 60%: Pruebas escritas. La nota de este descriptor será la que resulte de calcular la media equiponderada de las calificaciones de dos pruebas escritas (30% cada una)). La primera incluirá las sesiones teóricas 1-7 y la segunda incluirá las sesiones teóricas 8-16.
Cada tarea se valora con una calificación del 0 al 10. Al valor medio obtenido en cada bloque se le aplicará el porcentaje correspondiente. La nota final de la evaluación continua se calculará con el sumatorio de las notas de los descriptores con su correspondiente ponderación. Las actividades que se realicen durante la evaluación continua sólo son admitidas durante el curso académico en cuestión. Si el alumno obtiene una nota inferior a 5.0, no superando por tanto la asignatura en evaluación continua, podrá presentarse al examen de fin de semestre y/o al examen de fin de curso, en el que será evaluado de todos los contenidos impartidos en la asignatura.
Asistencia mínima necesaria a las clases teóricas y prácticas: 75%. El no cumplimiento del porcentaje de asistencia mínimo obligatorio por parte del alumno implica que el alumno perderá el derecho a ser evaluado en cualquiera de las convocatorias del curso académico en cuestión
*** No se contempla el informe de prácticas como descriptor de evaluación independiente porque, como se ha descrito anteriormente, será utilizado como fuente de evaluación en otros descriptores, concretamente, en la evaluación de informes/dosieres de trabajo individual (Descriptor 4º) y en la evaluación de documento/dosier/informe de trabajo en grupo (Descriptor 2º).
Para desarrollar las competencias y los objetivos formulados, la metodología seguida para el desarrollo de cada uno de los bloques tendrá una orientación práctica, participativa e interactiva, y se estructurará de acuerdo a lo siguiente:
CLASES EXPOSITIVAS (CLASES TEÓRICAS PARTICIPATIVAS)
La metodología empleada en la introducción teórica se basa en la exposición de los contenidos por parte del profesor, complementada con lecturas de documentos por parte de los estudiantes. En estas sesiones se fomenta la participación activa de los estudiantes, a través de debates y actividades grupales en clase que permitan aclarar dudas y reforzar contenidos.
SEMINARIOS (CLASES PRÁCTICAS DE AULA: CONTENIDOS TEÓRICO-PRÁCTICOS)
Los seminarios se plantean como discusión que permita la revisión de la docencia teórica permitiendo la oportunidad de comunicación y de aclaración de dudas sobre determinados problemas. Cada seminario está asociado a actividades que los estudiantes deberán llevar a cabo y deberán presentar además los resultados de su estudio o resolución de los problemas planteados.
Su estudio será guiado y supervisado por el profesor. Los trabajos se realizarán en grupos de 2-4 personas según el tema escogido. Estos trabajos serán evaluados de cara a la nota final de la asignatura.
Objetivos conceptuales de la actividad:
- Identificar y describir los procesos moleculares relevantes para el caso, en particular discernir las propiedades o funciones relevantes de los mismos en contraposición a las que no lo son.
- Identificar, describir y analizar las interrelaciones entre los diferentes procesos bioquímicos implicados, así como su regulación.
Objetivos procedimentales de la actividad:
- Cooperar y trabajar en grupo
- Buscar y seleccionar información en diversas fuentes (biblioteca, bases de datos, TIC)
- Analizar críticamente la bibliografía relevante.
Objetivos actitudinales de la actividad:
- Adquirir interés por las conexiones entre la bioquímica y los aspectos cotidianos
**Con respecto a la ponderación de los seminarios en la calificación final, estos incluyen una parte del trabajo en grupo (Descriptor de calificación 2º (5%)) y una parte de exposición individual (Descriptor de calificación 3º (10%)). Es decir, aunque consisten en actividades de trabajo en grupo, cada miembro del grupo deberá participar individualmente en el acto de exposición. Por lo que cabe recordar que es imprescindible que cada miembro del grupo exponga una parte de la presentación y participe activamente en el acto de presentación.
CLASES PRÁCTICAS (CONTENIDOS PRÁCTICOS EN LABORATORIO)
El estudiante deberá familiarizarse con los procedimientos y el manejo de equipos y técnicas que se emplean en la actualidad en los laboratorios de Bioquímica. Además se incluyen el análisis de datos, resolución de problemas y el empleo de programas y equipos informáticos.
La estrategia metodológica se basa en el aprendizaje cooperativo, donde los/as estudiantes trabajarán en grupo de dos o tres personas en actividades de aprendizaje con objetivos comunes para promover consensos en la resolución de problemas y la toma de decisiones responsables y consecuentes. Serán evaluados según la calidad alcanzada en las producciones del grupo.
En el desarrollo de esta fase se utilizarán las siguientes opciones metodológicas:
- Actividades de aplicación, para contextualizar el aprendizaje teórico a través de su aplicación en supuestos prácticos.
- Aprendizaje orientado a proyectos: para promover el trabajo individual, como aplicación de los conocimientos adquiridos, cada estudiante diseñará y desarrollará experimentos relacionados con los contenidos de la materia, favoreciendo así hábitos de autonomía, de reflexión y de trabajo colaborativo.
- Utilización de TICs (Internet®, correo electrónico, simuladores virtuales específicos) para obtener información complementaria, acceso a documentos relevantes y para seguimiento y apoyo a través de las Tutorías virtuales.
**Con respecto a la ponderación del informe de prácticas en la calificación final, este incluye una parte del trabajo en grupo (Descriptor de calificación 2º (5%)) y una parte de trabajo individual (Descriptor de calificación 4º (10%)).
TUTORÍAS
El profesor atenderá a los alumnos para supervisar su formación, orientarles o resolver dudas que puedan plantearse. También se podrán concretar tutorías de forma conjunta, cuando la ocasión lo requiera.
El profesor atenderá virtualmente a los alumnos en la plataforma de la asignatura y a través del correo electrónico dispuesto al final de esta guía.
Las tutorías presenciales se realizarán a lo largo de todo el semestre de la asignatura y en el horario fijado por el profesor.
OBLIGATORIA
Bioquímica: la base molecular de la vida.
Trudy McKee, James R. McKee.
McGraw-Hill/Interamericana, Madrid : (2003) – (3ª ed.).
84-486-0524-1
Bioquímica: libro de texto con aplicaciones clínicas
Thomas M. Devlin.
Reverté, Barcelona : (2000) - (3ª ed.)
8429172076
Lehninger. Principios de bioquímica
David L. Nelson, Michael M. Cox.
Omega,, Barcelona : (2001) – (3ª ed.)
84-282-1208-2
RECOMENDADA
Bioquímica médica
John W. Baynes, Marek H. Dominiczak.
Elsevier, Barcelona: (2011) - (3ª ed.)
978-84-8086-730-6
Nutrición y alimentación humana
José Mataix Verdú
Ergon, Madrid: (2002)
84-8473-088-3
PhysioEx™ 9.0: Simulaciones de laboratorio de Fisiología
Peter Zao, Timothy Stabler et al.
Pearson Educación, Madrid: (2012) – (1ª ed.)
978-84-1555-203-1
Profesor:
Dr. DIONISIO LORENZO LORENZO VILLEGAS
Departamento:
CIENCIAS BÁSICAS DE LA SALUD
Correo electrónico:
DLorenzo@ufpcanarias.es