LIC. NUTRICIÓN QUÍMICA BIOLÓGICA 2014

Equipo Docente Nuria Mitjans………………………. Responsable de Práctico Lorena Navigatore Fonzo…… Responsable de Práctico Alicia Molina…………………………… Prof. Responsable Fanny Zirulnik ……………………….Prof. Colaborador

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

Materias del Primer Año Programas Disponibles(*) http://www.facultaddesalud.unsl.edu.ar http://alumnos.unsl.edu.ar http://planesestudio.unsl.edu.ar Carrera Plan Ordenanza Años Cantidad de Materias LICENCIATURA EN NUTRICIÓN (42) 11/09 5 37 Código Materias del Primer Año Período Tipo de Cursado Programas Disponibles(*) Correlativas 1 (160) INTRODUCCION A LA BIOLOGIA 1° bimestre Normal   No Tiene 2 (161) INTRODUCCION A LA QUIMICA 3 (217) QUIMICA ORGANICA 1° cuatrimestre 2014 - mas Ver   (1) 4 (841) ANATOMIA Y FISIOLOGIA I 2014 - 2013 - mas 5 (842) ANTROPOLOGIA Y FUNDAMENTOS DE LA ALIMENTACION Ver   (2) 6 (843) SALUD COMUNITARIA 7 (226) QUIMICA ANALITICA 2° cuatrimestre 2013 - mas 8 (31) QUIMICA BIOLOGICA 9 (791) BIOESTADÍSTICA APLICADA 10 (844) ANATOMIA Y FISIOLOGIA II 2013 - 2013 - mas

Materias del Segundo Año Programas Disponibles(*) Código Materias del Segundo Año Período Tipo de Cursado Programas Disponibles(*) Correlativas 11 (22) BROMATOLOGIA 1° cuatrimestre Normal 2014 - 2013 - mas Ver   (3) 12 (505) PSICOLOGIA GENERAL Y EVOLUTIVA 2014 - mas Ver   (1) 13 (845) MICROBIOLOGIA Y PARASITOLOGIA ALIMENTARIAS 14 (846) NUTRICION NORMAL I 15 (326) TECNOLOGÍA DE LOS ALIMENTOS 2° cuatrimestre   16 (847) NUTRICION MATERNO INFANTIL 2013 - mas Ver   (4) 17 (848) TÉCNICA DIETÉTICA 18 (865) NUTRICIÓN NORMAL II

ALGUNAS PREGUNTAS QUE PODREMOS RESPONDER EN QCA. BIOLÓGICA Si sumerjo las espigas de maíz recién cosechadas 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 arseniato es muy tóxico para la mayoría de los organismos, ¿cómo se explica? ¿Cuál es la lipoproteína considerada como factor de protección de las enfermedades cardíacas? ¿Por qué los ácidos grasos esenciales son sustancias importantes para los seres humanos? ¿Qué es la urea, cómo se produce y elimina? ¿Es tóxica la ingesta excesiva de Vitamina A? ¿La deficiencia de qué oligoelemento causa la enfermedad llamada “bocio”? ¿Cómo hace frente el organismo a una situación de “inanición” (ayuno prolongado)?

LIC. NUTRICIÓN QUÍMICA BIOLÓGICA 2014 PROGRAMA SINTETICO Bolilla 1: Introducción a la Bioquímica de la Nutrición. Objeto de estudio. Herramientas para comprender el Metabolismo. Bolilla 2: Enzimas.  Bolilla 3: Cadena respiratoria. Fosforilación oxidativa. Bolilla 4: Metabolismo de los carbohidratos: Digestión. Vía  Glicolítica. Lanzadera del glicerofosfato. Metabolismo del glucógeno. Gluconeogénesis. Bolilla 5: Destinos del Piruvato. Ciclo de Krebs. Vía de las  Pentosa fosfato. Bolilla 6: Metabolismo de los lípidos: Digestión. Transporte.  Lipogénesis y Lipólisis. Bolilla 7: Metabolismo de Aminoácidos: Digestión. Degradación y destino de los esqueletos carbonados. Ciclo de la urea  Bolilla 8: Metabolismo de Purinas, pirimidinas y Metabolismo del grupo Hemo. Bolilla 9: Acidos Nucleicos: DNA y RNA. Bolilla 10: Minerales. Vitaminas. Bolilla 11: Hormonas. Características y función Bolilla 12: Integración metabólica. Homeostasis.

LIC. NUTRICIÓN QCA. BIOLÓGICA PROGRAMA ANALITICO Y/O DE EXAMEN  Bolilla 1: Introducción a la Bioquímica de la Nutrición. Objeto de estudio. Relación con otras ramas de las ciencias médicas y biológicas. Concepto de Metabolismo. Función de los nutrientes y otros componentes dietéticos en el metabolismo.  

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?

Metabolismo Moléculas biológicas Bioelementos Estudio de los componentes de los seres vivos Estudio de las transformaciones químicas que suceden en las células OBJETOS DE ESTUDIO DE LA QUÍMICA BIOLÓGICA Aportes de la Química Biológica a la Nutrición Metabolismo Moléculas biológicas Bioelementos

COMPUESTOS CONSTITUYENTES DE LA MATERIA VIVA AGUA (65% PC) MINERALES sólidos (P, Ca) IONES en solución HIDRATOS DE CARBONO LÍPIDOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS INORGÁNICOS ORGÁNICOS (MOLÉCULAS BIOLÓGICAS) VITAMINAS HORMONAS PIGMENTOS

ELEMENTOS SECUNDARIOS BIOELEMENTOS (En el organismo humano – Criterio CUANTITATIVO - Expresado en % de Peso Corporal) ELEMENTOS PRIMARIOS (96% del Peso Corporal) Oxígeno ( O ) 65,0 % Carbono (C ) 18,5 Hidrógeno ( H ) 10,0 Nitrógeno ( N ) 3,0 Calcio ( Ca ) 1,5 Fósforo ( P ) 1,0 ELEMENTOS SECUNDARIOS Potasio ( K+) 0,30 % Azufre ( S ) 0,25 Sodio ( Na+) 0,20 Cloro ( Cl -) 0,15 Magnesio ( Mg ) 0,05 Hierro ( Fe) 0,005 OLIGOELEMENTOS Fluor ( F ) 0,001 % Cobre (Cu ) 0,0002 Yodo( I ) 0,00004 Manganeso ( Mn ) 0,00003 Zinc ( Zn ) vestigios Cobalto( Co )

(Criterio ESTRUCTURAL) BIOMOLÉCULAS (Criterio ESTRUCTURAL) AMINOÁCIDOS NUCLEÓTIDOS MONOSACÁRIDOS ÁCIDOS GRASOS MOLÉCULAS SIMPLES PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS POLISACÁRIDOS LÍPIDOS MACROMOLÉCULAS

VITAMINAS H. DE CARBONO MINERALES PROTEINAS OLIGOELEMENTOS LIPIDOS NUTRIENTES CLASIFICACION DE LOS NUTRIENTES (Criterio: CANTIDAD REQUERIDA EN LA DIETA NORMAL) H. DE CARBONO PROTEINAS LIPIDOS VITAMINAS MINERALES OLIGOELEMENTOS MACRONUTRIENTES ALIMENTOS BÁSICOS (FUENTES DE ENERGÍA) MICRONUTRIENTES (FACTORES DIETÉTICOS ESENCIALES) Se estudiarán en el desarrollo del curso

METABOLISMO Estructuras complejas Estructuras simples Catabolismo Conjunto de reacciones químicas que se llevan a cabo en la célula SINTESIS Estructuras complejas Estructuras simples ENERGÍA QUÍMICA DEGRADACION Catabolismo Anabolismo

(Degradación oxidativa) Nutrientes Contenedores de Energía Carbohidratos Lípidos Proteínas VIAS CATABOLICAS (Degradación oxidativa) Productos finales carentes de Energía CO2 H2O NH3 NADH NADPH FADH2 ATP Energía Química NAD+ NADP+ FAD ADP+HPO42- VIAS ANABOLICAS (Síntesis reductora) Macromoléculas Celulares Polisacáridos Lípidos Proteínas Ácidos Nucleicos Moléculas Precursoras Monosacáridos Ácidos grasos Aminoácidos Bases nitrogenadas Catabólicas: ATP y coenzimas reducidas o “transportadores de En” que se usan en las Anabólicas: convierten precursores en macromoléculas

Sentido biológico 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. DEGRADACION SINTESIS

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 M. Intermedio /Intermediario: Activ. de todas rutas metab, en q interv. Precursores, Metabolitos y Productos de Baja Masa Molec.

Esquema de relaciones entre rutas catabólicas y anabólicas

ENZIMAS (catalizadores biológicos) ¿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 f Ciclos D c d P A B C b a S A………….sustrato inicial P, Q ……..producto final B, C, D ……..metabolitos a, b, c, d, e…… ENZIMAS

Vías catabólicas convergentes Vías anabólicas divergentes

ENZIMAS VITAMINAS MINERALES OLIGOELEMENTOS ¿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

En el estudio de cada vía metabólica se destacará la participación de FUTURAS CLASES ! Bolilla 2 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 Bolilla 10 Vitaminas: Estructura química. Propiedades generales. Clasificación. Papel funcional de las vitaminas. Provitaminas. Metabolismo. Bioquímica de la avitaminosis. Minerales: Principales componentes minerales del organismo. Ubicación celular. Requerimientos. Absorción. Funciones. Homeostasis  En el estudio de cada vía metabólica se destacará la participación de VITAMINAS Y MINERALES

QUÍMICA BIOLÓGICA Ciencias de la salud NUTRICIÓN MEDICINA BIOLOGÍA CELULAR BIOLOGÍA MOLECULAR Conocimiento básico QUÍMICA BIOLÓGICA Ciencias de la salud Conocimiento aplicado FUTURO: Progreso en Qca. Biol. = Desarrollo EN Cs. De la Salud = Responsab. Conocim.básico para aplicar/investigar NUTRICIÓN MEDICINA

VITAMINAS Son micronutrientes orgánicos esenciales para el organismo, presentes en pequeñas cantidades en los alimentos Nuestro organismo no las sintetiza ó su síntesis es deficiente Necesarias para el crecimiento, desarrollo, mantenimiento de la energía y bienestar general Participan activamente del metabolismo de nutrientes, síntesis de hormonas, neurotransmisores, y como cofactores enzimáticos Sus deficiencias condicionan la aparición de enfermedades

CLASIFICACION DE LAS VITAMINAS A D E K Criterio: Según su solubilidad HIDROSOLUBLES No se acumulan en el organismo Se disuelven en agua Se eliminan rápidamente Es preciso aportarlas diariamente LIPOSOLUBLES Se acumulan en el organismo No se disuelven en agua Se almacenan en hígado y tejido graso VIT C – COMPLEJO B B1 – B2 – B3 – B6 – B12 – BIOTINA AC. PANTOTENICO - AC. FOLICO A D E K Aceites , lacteos y derivados y huevo Carnes, vísceras, huevo, leche, legumbres, cereales, levaduras, Frutos frescos y secos, Cítricos , vegetales de hojas verdes

FUNCIONES DE LAS VITAMINAS Regulan procesos CELULARES Actúan como coenzimas o grupo prostético de las ENZIMAS. ANTIOXIDANTES Están implicadas en los procesos de CRECIMIENTO y DIFERENCIACION CELULAR

COMO ORDENAREMOS NUESTRO ESTUDIO PARA ABORDAR LOS CONOCIMIENTOS DE LAS VIAS METABOLICAS ?? ENERG I A ATP ENZIMAS VITAMINAS VIAS METABOLICAS MINERALES