Principio de Bioingenieria 250302

8/18/2019 Principio de Bioingenieria 250302

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UNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE QUÍMICA

BIOQUÍMICA

PROGRAMA DE: PRINCIPIOS DE BIOINGENIERÍA

CÓDIGO: 250302

DEPARTAMENTO: INGENIERÍA BIOQUÍMICA

PRELACIÓN: QUÍMICA ORGANICA II

HORAS TEORICAS: 3

HORAS DE PRACTICAS DE LABORATORIO: 0


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HORAS DE PRACTICAS DE LABORATORIO: 0

ASIGNATURA: PRINCIPIOS DE BIOINGENIERÍA

CÓDIGO: 250302

ÁREA DE FORMACIÓN: PROFESIONAL

DEPARTAMENTO: INGENIERÍA BIOQUIMICACARACTER: Obligatorio: PRELACIÓN: 250312 QUÍMICA ORGANICA II

Electiva: Obligatoria: Sugerida: Ninguna:

DISTRIBUCIÓN HORARIA / SEMANA:

Horas Teóricas: Horas de Practicas Dirigidas:Horas de Prácticas de Laboratorio: Horas de Practicas Semanales:

JUSTIFICACIÓN:L a Bioingeniería es la contribución de la ingeniería a la solución del problema del hambre. Está relacionada con el

proceso económico de materiales de carácter u origen biológico, para transformarles en productos de gran utilidad.

En ella los principios básicos de la Ingeniería están siendo aplicados a varias tecnologías como alimentos, medicinas yfermentaciones. La cátedra de principios de Bioingeniería es fundamental para la formación integral del IngenieroQuímico. Introduce al estudiante de Ingeniería química en la ciencia de los alimentos dotándolos de los conocimientosfundamentales de Bioquímica Microbiología y Fisiología despertando en él el interés por esta área prioritaria para el

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ESTRATEGIAS Y RECURSOS INSTRUCCIONALES:

Con el fin de obtener un mayor rendimiento del proceso enseñanza-aprendizaje, se debedesarrollar en el estudiante el interés genuino y una actitud favorable hacia lasactividades y acciones planificadas y destinadas a inducir el aprendizaje, perfeccionandoal mismo tiempo el uso de: 1) Horas de clase. 2) Horas de consulta. 3) Pruebas a realizar.

4) Ejercicios y trabajos de investigación. 5) Visitas a industrias relacionadas con el área.El profesor, durante las horas de clase, expondrá el contenido programático en formasistemática y lógica. En la primera clase se especificará la metodología a seguir, elcontenido programático, los objetivos que persigue la cátedra, la bibliografíarecomendada, el método de evaluación dándoles un esbozo general de la materia y suimportancia. En la exposición de la materia se utilizarán los recursos didácticos

apropiados, tales como: transparencias , láminas, etc., y se implementarán estrategias deenseñanzas como visitas de campo, interrogatorios, discusión, etc. Las pruebas o test seelaboraran en forma clara y concreta evitando ambigüedades que puedan crear confusiónen el estudiante. Los resultados de estas pruebas, serán un indicativo de los objetivoslogrados.


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SINOPSIS DEL PROGRAMA

UNIDAD I. BIOMOLECULAS

TEMA 1. PROTEINAS, AMINOÁCIDOS Y PEPTIDOS.

Características generales de las proteínas. Aminoácidos. Clasificación de los aminoácidos.Propiedades de los aminoácidos. Reacciones de los Aminoácidos. Métodos de análisis . Péptidos.Generalidades. Nomenclatura, Péptidos no proteicos. Propiedades de los péptidos. Reacciones delos péptidos. Hidrólisis. Identificación de los restos N- terminal. Separación y análisis de péptidos. Clasificación de las proteínas. Grupos y especies de interés en el área de alimentos.Propiedades Físicos-Químicas. Solubilidad. Punto isoeléctrico. Curvas de valoración. Métodos deseparación de las proteínas. Electroforesis. Cromatografía. Determinación de la estructura deuna proteína.TEMA 2. ÁCIDOS NUCLEICOS

Concepto. Estructura general de los nucleótidos. Purinas y Pirimidinas. Nucleosídos. Nucleótidos.Hidrólisis de los Ácidos Nucleicos. Importancia de los Ácidos Nucleicos.

TEMA 3. LÍPIDOS

Concepto general de lípidos. Clasificación. Ácidos Grasos. Existencia. Tipos. Propiedades. Mono,


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TEMA 2. VITAMINAS Y COENZIMAS

Concepto. Vitaminas con función coenzima. Vitamina B. Riboflavina. Vitamina H. Vitamina B6.Vitamina C. Vitamina D. Vitamina K. Vitamina E. Vitamina A. Oxidaciones. Vitamina PP.

UNIDAD III. LOS MICROORGANISMOS Y LOS ALIMENTOS.

TEMA 1. BACTERIAS

1.1. MORFOLOGÍA Y ESTRUCTURA DE LOS ALIMENTOS

Forma y disposición de las bacterias. Tamaño de las Bacterias. Esporas. Importancia de las

esporas. Coloraciones bacterianas. Tinción de Esporas.1.2. EFECTOS DEL MEDIO EN LAS BACTERIAS

Temperatura. Radiaciones. Presión. Vibraciones Sonoras, Humedad. Nutriente. Concentración deHidrógeno. Potencial de Óxido-Reducción.

1.3. REPRODUCCIÓN Y DESARROLLO DE LAS BACTERIAS

Ciclo de crecimiento microbiano. Curva de crecimiento. Factores que influyen en el crecimiento.


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TEMA 3. HONGOS

Estructura macroscópica de los hongos. Crecimiento y reproducción de los mohos. Fisiología delos hongos. Hongos relacionados con los alimentos. Géneros Mucor y Rhizopus. Asperguillus.Penicillium. Alternaria. Importancia de los hongos.

TEMA 4. LEVADURAS

Morfología de las levaduras. Reproducción. Fisiología de las levaduras. Levaduras relacionadascon los alimentos. Levaduras osmofílicas. Cultivo y clasificación. Importancia de las levaduras.


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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Burdon Williams. Microbiología, México, D.F. , 1979.

2. Carpenter. Microbiología, Segunda Edición, Nueva Editorial Interamericana.

3. Conny Stumpf. Bioquímica Fundamental. Tercera Edición, Editorial Limusa, México, 1977.

4. Frazier, W. Microbiología de los alimentos. Editorial Acriba, España, 1972

5. Harper Harold. Manual de Química Fisiológica.

6. Jay J.M. Microbiología moderna de los alimentos, Editorial Acriba.

7. Karlson P. Manual de Bioquímica. Cuarta Edición. Editorial Marinsa, S.A.

8. Lehninger. Bioquímica. Segunda Edición. Editorial Omega.

9. Rhodes A. y D. Fletcher. Principios de Microbiología Industrial. Editorial Acriba.

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Escuela de Química 10

8. Clasificar las proteínas de acuerdo a: Composición,

Conformación, su función biológica.9. Definir la desnaturalización de las proteínas.

10. Describir el efecto del: pH, Temperatura, Constanteeléctrica del solvente, fuerza iónica, en la solubilidad de las

proteínas.

11. Utilizar los métodos cromatográficos, electroforesis

sobre papel e intercambio iónico en el análisis y separaciónde Aminoácidos, Peptidos y Proteínas.

12. Describir la diálisis, ultrafiltración y centrifugaciónzonal.

7.1. Hidrólisis total con calentamientoen presencia de Hcl o NaOH

7.2.

Hidrólisis parcial con:a. Proteasas; b. BrCn.

8. Clasificación de las proteínas.9. Desnaturalización de la proteína10. Solubilidad de las proteínas11. Métodos de análisis

11.1. Métodos de análisis deaminoácidos y péptidos.

11.1.1. Cromatografía de capafina.

11.1.2. Cromatografía de papel11.1.3. Electroforesis sobre papel.11.1.4. Cromatografía de Inter-

cambio iónico.11.1.5. Cromatografía de exclusión

molecular.

12. Métodos de separación de proteínas.12.1. Diálisis12.2. Ultrafiltración12.3. Centrifugación zonal.

2. Ácidos Nucleicos.


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1. Definir los ácidos nucleicos.

2. Identificar los componentes característicos de losácidos.

3. Definir las propiedades de los nucleótidos.

4. Distinguir los componentes del DNA y RNA.

5. Identificar las bases nitrogenadas derivadas de la

Pirimidina y de la Purina.

6. Definir las propiedades y establecer estructura generalde un nucleósido.

7. Describir la estructura de los productos resultantes dela Hidrólisis completa de una Núcleo-Proteína.

8. Evaluar la importancia de los ácidos nucleicos ynucleótidos en la célula.

1. Definir los lípidos

2. Clasificar los diferenciar los diferentes tipos delípidos.

1. Concepto de ácidos nucleicosCaracterísticas generales

2.

Nucleótidos.2.1. Estructura.3. Propiedades de los nucleótidos.4. Diferencia entre el DNA y RNA5. Purinas y Pirimidinas6. Nucleósidos.

6.1. Estructura6.2. Propiedades

7. Hidrólisis de los ácidos nucleicos.

8. Importancia de los ácidos nucleicos

3. Lípidos y carbohidratos1. Concepto general2. Clasificar los lípidos3. Ácidos grasos:

3.1. Tipos3.2. Existencia3.3. Propiedades

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3. Escribir las estructuras de los ácidos grasos y

establecer sus propiedades4. Caracterizar las grasas y los aceites.

5. Describir la formación de los mono, di y triglicerol y unácido graso.

6. Describir los métodos de análisis y separación de lípidosy ácidos grasos.

4. Características de las grasas y losaceites.

5. Mono, di y tri-glicéridos.3.4. Existencia3.5. Estructura3.6. Propiedades

6. Métodos de Análisis.6.1. Cromatografía de capa fina.

6.2. Cromatografía de intercambioiónico.

6.3. Cromatografía gas líquido.


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ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICAASIGNATURA: PRINCIPIOS DE BIOINGENIERÍAUNIDAD N°: II. CATALIZADORES BIOLÓGICOSDURACIÓN:

OBJETIVOS ESPECIFICOS CONTENIDONUMERO DE

HORAS

1. Definir y describir la naturaleza química de las enzimas.

2. Explicar la diferencia entre coenzima, grupos prostéticoy apoenzima.

3. Reconocer la relación entre centro activo de un enzima ysu acción específica.

4. Explicar el valor de la constante de Michaelis.5. Ilustrar la diferencia entre un inhibidor competitivo y

no competitivo.

6. Describir el efecto del PH, temperatura y los productos finales sobre una reacción enzimática.

7. Determinar y establecer la función de enzimasespecíficas.

1. Enzimas1.1. Concepto de enzima1.2. Nomenclatura y clasificación1.3. Naturaleza química de las enzimas

2.2.1. Grupo prostético2.2. Coenzima2.3. Apoenzima2.4. Haloenzima

3. Propiedades de las enzimas4. Actividad enzimática

4.1. Medida4.2. Constante de Michaelis.4.3. Velocidad de Reacción4.4. Complejo enzima-sustrato.

5.5.1. Inhibición competitiva5.2. Inhibición no competitiva

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1. Discutir la función de un coenzima, determinando lasreacciones en que intervienen.

2. Reconocer las distintas vitaminas y establecer suimportancia .

6.1. Purificación de enzimas

6.2. Desnaturalización de enzimas7.

7.1. Carbohidrasas.7.2. Amilasas7.3. Proteasas7.4. Lipasas7.5. Deshidrogenasas7.6. Oxidasas.

1. Vitaminas y Coenzimas

1.1. ConceptoVitaminas con función coenzima

2.2.1. Vitamina B 1 2.2. Riboflavina H2.3. Vitamina H.2.4. Vitamina B 6 2.5. Vitamina C.

2.6. Vitamina D.2.7. Vitamina K2.8. Vitamina E2.9. Vitamina A2.10. Vitamina PP

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ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICAASIGNATURA: PRINCIPIOS DE BIOINGENIERÍA

UNIDAD N°: III. LOS MICROORGANISMOS Y LOS ALIMENTOSDURACIÓN:

OBJETIVOS ESPECIFICOS CONTENIDONUMERO

DE HORAS

1. Definir las características morfológicos y estructura delas bacterias.

2. Describir los efectos del medio en las bacterias.

3. Describir el desarrollo y reproducción de las bacterias.

4. Reconocer las principales bacterias de los alimentos.

1. Bacterias1.1. Morfología y estructura de las bacterias

1.1.1. Forma y disposición

1.1.2. Tamaño de las bacterias1.1.3. Composición química1.1.4. Estructura de las bacterias1.1.5. Esporas. Importancia1.1.6. Coloración bacteriana

Tinción de esporas2. Efecto del medio en las bacterias

2.1. Temperatura

2.2. Radiaciones2.3. Presión2.4. Vibraciones sonoras2.5. Humedad2.6. Nutrientes2.7. Potencial de Óxido-reducción2.8. Desarrollo y reproducción de las bacterias

3. Desarrollo y reproducción de las bacterias


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1. Realizar la siembra y aislamiento de microorganismos.

2. Definir medio de cultivo y cultivo de microorganismos

3. Realizar recuento de microorganismos: recuentodirecto, recuento indirecto (recuento en plantas)

1. Definir y describir la estructura microscópica de loshongos

2. Describir el crecimiento y reproducción de los hongos.

4. Evaluar la importancia de los hongos en los alimentos.

3.1. Ciclo de crecimiento microbiano3.2. Curva de crecimiento3.3. Factores que influyen en el crecimiento3.4. Aplicaciones practicas de la curva de

crecimiento3.5. Nutrientes3.6. Tiempo de duplicación

4. Principales bacterias presentes en los alimentos

1. Recuento microbiano1.1. Siembra y aislamiento

1.2. Medio de cultivoCultivo de Microorganismos

1.3. Recuento de microorganismosRecuentos especiales.

1. Hongos1.1. Estructura microscópica de los hongos. Fisiología

de los hongos .2. Crecimiento y reproducción de los hongos.3.

3.1. Hongos relacionados con los alimentos. GénerosMucor y Rhizopus. Asperguillus.

Penicillum alternaria3.2. Importancia de los hongos.3.3. Factores que influyen en el crecimiento.

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1. Realizar las siembra y aislamiento de microorganismos.

2. Definir medio de cultivo y cultivo de microorganismos.

3. Realizar recuento de microorganismos: recuento

directo, recuento indirecto (recuento en plantas).

1. Definir y describir la estructura microscópica de loshongos.

2. Describir el crecimiento y reproducción de los hongos.

3. Evaluar la importancia de los hongos en los alimentos.

3.4. Aplicaciones prácticas de la curva decrecimiento.

3.5. Nutrientes3.6. Tiempo de duplicación

4. Principales bacterias presentes en los alimentos.

1. Recuento microbiano1.1. Siembra y aislamiento1.2. Medio de cultivo

Cultivo de Microorganismos1.3. Recuento de microorganismos

Recuentos especiales

1. Hongos1.1. Estructura microscópica de los hongos.

Fisiología de los hongos.

2. Crecimiento y reproducción de los hongos.3. 3.1. Hongos relacionados con los alimentos. Géneros

Mucor y Rhizopus. Asperguillus.Penicilum alternaria .

3.2. Importancia de los hongos.

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1. Definir describir la morfología y fisiología de laslevaduras.

2. Clasificar las levaduras y estudiar el cultivo de lasmismas.

3. Estudiar las levaduras relacionadas con los alimentos.

4. Evaluar la importancia de las levaduras.

1. Levaduras.1.1. Morfología de las levaduras1.2. Reproducción1.3. Fisiología

2. Clasificación y cultivo de las levaduras.3. Levaduras relacionadas con los alimentos.4. Importancia de las levaduras.

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