1. Introducción. La unidad bioquímica de los diferentes organismos vivos. Biomoléculas: composición química, estructura tridimensional. Las macromoléculas y sus unidades monoméricas. Interacciones covalentes y no covalentes. Interacciones débiles en el medio acuoso: puentes de hidrógeno, interacciones de Van der Waals, interacciones iónicas e interacciones hidrofóbicas.

 2. Aminoácidos y péptidos. Aminoácidos: definición, composición elemental, estructura, isomería. Importancia biológica. Aminoácidos que forman parte de las proteínas: clasificación. Propiedades ácido-base: los aminoácidos como anfolitos, curvas de titulación. Clasificación. Propiedades químicas: grupo amino, grupo carboxilo, cadenas laterales. Propiedades físicas: solubilidad, propiedades ópticas. Péptidos: definición, estructura e importancia biológica. Enlace peptídico.

 3. Proteínas. Introducción: importancia biológica, funciones. Proteínas fibrosas y globulares. Estructura de las proteínas: estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria: definición y características principales, enlaces e interacciones involucradas. Procesos de adquisición de la conformación nativa. Plegamiento espontáneo. Chaperonas. Cambios conformacionales en las proteínas. Desnaturalización. Degradación intracelular de proteínas.

 4. Interacciones proteína-ligando. Bases moleculares de la especificidad de las interacciones intermoleculares. El ajuste inducido proteína-ligando. Tratamiento matemático de la asociación proteína-ligando. Saturación hiperbólica y no hiperbólica. Cooperatividad en la unión de ligandos. El alosterismo como base física de la cooperatividad.

 5. Catálisis enzimática: Cinética. Concepto general de catálisis enzimática. Catálisis y energía de activación. Complejo enzima-sustrato. Estudio cinético de reacciones monosustrato: conceptos de Km y Kcat. Cinética de la inhibición reversible. Inhibición irreversible. Enzimas alostéricos. 

 6. Catálisis enzimática: Mecanismos de catálisis. Clasificación de las enzimas atendiendo al tipo de reacción.  Ejemplo de mecanismos de catálisis: las serín proteasas. Conceptos de coenzima y cofactor. Ejemplo de reacciones dependientes de una coenzima: las aminotransferasas.  

 7. Hidratos de carbono. Estructura de los monosacáridos. El enlace glicosídico. Disacáridos y oligosacáridos de interés. Polisacáridos estructurales y de reserva. Estructura y propiedades físicas.  Carbohidratos  presentes en las glucoproteínas.

 8. Lípidos. Características generales. Estructura y características de los ácidos grasos. Glicerolípidos: triacilgliceroles y fosfoglicerolípidos. Esfingolípidos. Cerebrósidos y gangliósidos. Esteroides.

 9. Estructura de las membranas biológicas. El modelo del mosaico fluido. Movilidad de los constituyentes de las membranas. Proteínas integrales de membrana: características estructurales.  Proteínas periféricas y proteínas ancladas. Las membranas como sistemas dinámicos.

 10. Transporte de solutos a través de las membranas. Potencial electroquímico de un soluto y bioenergética de los procesos de transporte. Mecanismos de transporte. Poros y canales. Transporte activo primario y secundario. Acoplamiento entre procesos de transporte.

Metabolismo

11. Bioenergética. Concepto de energía libre de Gibbs. Reacciones endergónicas y exergónicas. Anabolismo y catabolismo. Acoplamiento entre reacciones o procesos endergónicos y exergónicos. Panorámica general del metabolismo. El ciclo del ATP.  Función de los nucleótidos de nicotinamida y de flavina en las reacciones redox.

 12. Glucólisis y gluconeogénesis. La glucólisis. Reoxidación del NADH en eucariotas: “lanzaderas” y  fermentaciones alcohólica y homoláctica. Gluconeogénesis desde piruvato y alanina. Regulación de la glucólisis y gluconeogénesis en mamíferos.

 13. Otras vías metabólicas de los carbohidratos. La vía de las pentosas-fosfato.  El ciclo de Calvin en la fase oscura de la fotosíntesis. Catabolismo de la galactosa y la fructosa. Biosíntesis de oligosacáridos.

14. Metabolismo del glucógeno.  Biosíntesis y degradación del glucógeno. Regulación alostérica del mismo. Control hormonal del metabolismo del glucógeno. Diferencias entre órganos del metabolismo del glucógeno. Anomalías genéticas. 

 15. El ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos. Enzimas del ciclo. Regulación. Reacciones anapleróticas. El ciclo del glioxilato.

 16. La fosforilación oxidativa. Aspectos generales. El modelo de acoplamiento quimiosmótico. Los complejos respiratorios mitocondriales. Mecanismo de síntesis de ATP por complejo ATP-sintetasa F0-F. 

 17. La fase luminosa de la fotosíntesis. Absorción de luz. Tipos de fotosíntesis. Estructura de los fotosistemas de tipo I y de tipo II. Cadenas de transporte electrónico en la fotosíntesis no oxigénica.  Transportadores de electrones y fotosistemas en la fotosíntesis oxigénica. El complejo productor de oxígeno. Fotofosforilación cíclica y no-cíclica.

 Segundo parcial.

Metabolismo

18. Metabolismo de los ácidos grasos. El catabolismo de los ácidos grasos en las células animales: compartimentalización, activación, transporte y ß-oxidación. Biosíntesis de ácidos grasos. Regulación del metabolismo de los ácidos grasos. “Cuerpos cetónicos” y cetogénesis. Catabolismo de los cuerpos cetónicos

19. Metabolismo y transporte de lípidos. Biosíntesis y degradación de glicerolípidos. Biosíntesis de colesterol.  Lipoproteínas: estructura, biosíntesis y degradación. Control de la lipólisis y de la lipogénesis.

20.  Panorámica general del metabolismo de los aminoácidos en animales. Eliminación y transporte del grupo amino. Transaminasas. El ciclo de la urea.

 21. Catabolismo de aminoácidos. Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos. Rutas catabólicas de los aminoácidos. Anomalías metabólicas del catabolismo de los aminoácidos.

 22. Biosíntesis de aminoácidos y porfirinas. Panorámica general de la biosíntesis de aminoácidos. Biosíntesis de aminoácidos no esenciales. Biosíntesis de derivados importantes de los aminoácidos. Biosíntesis de porfirinas.

 23. Metabolismo de nucleótidos.  Síntesis de ribonucleótidos purínicos y pirimidínicos y su regulación. La ribonucleótido reductasa y su regulación.  Vías de recuperación de purinas. Alteraciones patológicas. 

24. Integración global del metabolismo en mamíferos. Relaciones metabólicas entre órganos. Cambios metabólicos en el ayuno y en los distintos tipos de diabetes.

 25. Transducción de señales. Conceptos básicos. Interacciones hormona-receptor. Receptores de membrana. Sistemas de amplificación de señal. Proteín kinasas y proteín fosfatasas. Receptores de hormonas liposolubles. Control hormonal de la transcripción.

Biosíntesis de macromoléculas