Universidad Central Del Este U C E Facultad de Ciencias de la Salud Escuela de Farmacia.

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Universidad Central Del Este

U C E

Facultad de Ciencias de la Salud

Escuela de Farmacia.

Programa de la asignatura: _______________________________________________________

Total de Créditos: ______ Teórico: _ Práctico: _____

Prerrequisitos: __ Correquisitos: _

Descripción General:

La bioquímica es una ciencia básica de trascendental importancia para el entendimiento de los procesos químicos que ocurren en el organismo humano, lo cual constituye la base para la comprensión, detección y solución de los problemas clínicos que se presentan en la práctica profesional.

Este programa consta de 5 unidades teóricas, en las cuales se estudiarán los procesos mediante los cuales se libera y almacena la energía en los seres vivos, así como las transformaciones metabólicas que sufren las diferentes biomoleculas y los mecanismos que regulan estos procesos.

Objetivo(s) General(es):

Al finalizar el desarrollo del programa, el estudiante será capaz de:

1- Describir cómo la célula adquiere la energía necesaria para la realización de los procesos que en ella ocurren, lo cual se traducirá en el desarrollo de la vida.

2- Analizar los diferentes procesos metabólicos que ocurren en el organismo sano, a fin de obtener energía necesaria para efectuar sus funciones vitales.

3- Aplicar los conocimientos adquiridos sobre estos procesos metabólicos en la solución de problemas clínicos, lo cual permitirá una mejor comprensión de los mecanismos bioquímicos involucrados en las patologías humanas.

Sistema de Evaluación:

15 % Calificación Acumulada: Hasta la 6ta Semana

15 % Calificación Acumulada: Desde la 7ma hasta 11va Semana

30 % Calificación Acumulada: Trabajos Prácticos

40 % Calificación: 15ta - 16ta Semana (Evaluación Final)

MED-092 Bioquímica Clínica

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Bibliografía Básica

 Mathews C, Van Holde K.E. Bioquímica. 2 ed. Madrid, Espana. Ed. Mc Graw Hill Interamericana. 2004.  Murray R, et al. Bioquímica de Harper. 15 ed. Mexico, D.F. Ed. El Manual Moderno, 2001.

 Montgomery R, et al. Bioquímica, Casos y Texto. 6 ed. Madrid, Espana. Ed. Harcout Brace, 2005.  Martin G. Apuntes de Bioquímica #1: Respiración Celular. Santo Domingo, R.D. Ed. Universitario.1997.

Martin G. Apuntes de Bioquímica #4: Metabolismo de los compuestos nitrogenados. Santo Domingo, R.D. Ed. Universitario. 1998.

 Diaz A. Guia de ejercitacion en Bioquímica. Santo Domingo, R.D. Ed. Universitario. 2003.

Bibliografía Complementaria

 Bioquimica de Lehninger.

 Lozano J.A, et al. Bioquimica y Biologia Molecular para Ciencias de la Salud. 2 ed. Madrid, Espana. Ed. Mc Graw Hill Interamericana. 2000.

 Cardela R, Hernandez R. Bioquimica Medica. La Habana, Cuba. Ed. Ciencias Médicas. 1999. Tomo III (Metabolismo).  Hicks J.J. Bioquímica. Mexico, D.F. Ed. McGraw Hill Interamericana. 2001.

 Champe P, Harvey R. Biochemistry. 2 ed. Philadelphia. USA. Lippincott Company, 1994.  Benyon S. Metabolismo y Nutricion. Madrid, España. Editora Harcourt Brace, 1998.  Bioquímica Clinica de Boitrago.

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OBJETIVOS

CONTENIDOS

ESTRATEGIAS

METODOLOGICAS

RECURSOS DE APOYO

A LA DOCENCIA

EVALUACIÓN

- Explicar el concepto de

metabolismo mediante el acoplamiento existente entre el anabolismo y catabolismo. - Diferenciar un ciclo de una vía metabólica, señalando sus componentes

- Identificar los enlaces de alta energía y los compuestos macro y microérgicos. - Describir el ATP como moneda energética en los seres vivos.

- Interpretar la importancia de la respiración celular. - Interpretar el significado metabólico del ciclo de Krebs. - Señalar las diferentes reacciones que ocurren en el ciclo, enzimas principales y cofactores que utilizan, así como su principal alimentador. - Analizar la relación existente entre el ciclo y otras vías metabólicas.

- Citar las diferentes

reacciones anapleróticas que proveen metabolitos

intermediarios al ciclo. - Calcular el rendimiento energético neto del ciclo de Krebs, al oxidarse una molécula de Acetil-coA.

I

RESPIRACION CELULAR. 1.1. METABOLISMO

Concepto. Anabolismo y Catabolismo. Relación entre ambos procesos. Secuencias metabólicas (vías y ciclos) y sus componentes.

1.2.GENERALIDADES

Clasificación de las células según la fuente de energía que utilizan. Compuestos macro y microérgicos. Definición y ejemplos. Estructura del ATP y su importancia biológica. Ciclo del ATP. Esquema general de las oxidaciones biológicas.

1.3. RESPIRACION CELULAR

Definición e importancia. Procesos que la constituyen. Localización de estos procesos.

1.4. EL CICLO DE KREBS.

Concepto. Funciones. Localización. Naturaleza. El Acetil-coA como principal alimentador del ciclo y sus orígenes. Reacción del complejo Piruvato Deshidrogenasa. Secuencia de reacciones del ciclo, enzimas y cofactores. Relación del ciclo con otras vías metabólicas. Reacciones anapleróticas. Agentes Inhibidores del ciclo. -Conferencia magistral por el profesor. -Desarrollo y discusión de guías de trabajo: “Introducción al metabolismo”. -Desarrollo y discusión grupal Trabajo Práctico #1.

-Presentación de Maquetas sobre la estructura del ATP. -Conferencia magistral por parte del profesor. -Desarrollo y discusión Guía de trabajo #2 “Respiración Celular”

Pizarrón y tiza, cartulinas, papel Bond, lápices a colores, transparencias, papelógrafo, proyector, retroproyector, data show, videos, etc.

Pruebin escrito de la Unidad. 1er. Examen parcial.

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OBJETIVOS CONTENIDOS ESTRATEGIAS

METODOLOGICAS RECURSOS DE APOYO A LA DOCENCIA EVALUACIÓN

- Explicar el ordenamiento de los componentes de la cadena transportadora de electrones, así como sus características estructurales y funcionales. - Esquematizar los diferentes complejos respiratorios, señalando los que actúan como bomba de protones. - Identificar algunos agentes inhibidores del transporte de electrones, señalando su sitio de acción.

- Analizar el fundamento de la teoría quimiosmotica para explicar el mecanismo molecular de la fosforilacion oxidativa.

- Diferenciar la síntesis de ATP por fosforilación oxidativa y a nivel del sustrato.

- Explicar el mecanismo de acción de los agente desacoplantes, - Explicar los diferentes mecanismos regulatorios de los procesos que integran la respiración celular.

2.1 Enumerar los principales glúcidos de la dieta, las enzimas que actúan sobre ellos y los productos finales de su digestión.

2.2 Describir los mecanismos de absorción intestinal de los monosacáridos.

1.5. CADENA RESPIRATORIA.

Definición. Características estructurales y funcionales de sus componentes y su

organización. Complejos respiratorios. Cambio de energía y bombeo de protones asociado al transporte de electrones. Inhibidores del transporte de electrones

1.6. FOSFORILACION OXIDATIVA.

Definición. Sitios de la fosforilación oxidativa. Hipótesis química y Conformacional. Teoría Quimiosmótica y formación del gradiente electroquímico de protones. Estructura de la ATP Sintasa. Inhibidores y agentes

desacoplantes.

1.7. BALANCE Y REGULACION.

Balance de materia y energía en la oxidación de Acetil-coA hasta CO2 y agua. Rendimiento energético. Eficacia del proceso. Regulación de la respiración celular: Regulación del complejo Piruvato Deshidrogenasa, Control directo del ciclo de Krebs y Control respiratorio.

II

METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS 2.1. DIGESTION, ABSORCION Y DESTINO.

Principales Glúcidos de la dieta. Digestión bucal e intestinal. Intolerancia a la lactosa.

Mecanismos de absorción de los monosacáridos.

Fosforilación de las hexosas y su significado biológico. Esquema general del metabolismo de los carbohidratos. -Conferencia magistral por el profesor. -Desarrollo y discusión de guías de trabajo: “Introducción al metabolismo”. -Desarrollo y discusión grupal Trabajo Práctico #1.

-Presentación de Maquetas sobre la estructura del ATP. -Conferencia magistral por parte del profesor. -Desarrollo y discusión Guía de trabajo #2 “Respiración Celular”

Pizarrón y tiza, cartulinas, papel Bond, lápices a colores, transparencias, papelógrafo, proyector, retroproyector, data show, videos, etc

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2.3 Explicar la fosforilación inicial de las Hexosas.

Analizar la vía glucolitica tanto aeróbica como anaeróbica enfatizando las etapas de fosforilación a nivel del sustrato y la formación de intermediarios de alta energía.

2.4 Describir los mecanismos por los cuales, compuestos no carbohidratados son convertidos en glucosa. 2.5 Explicar, en términos

moleculares, la síntesis y degradación del glucogeno. 2.6 Analizar los mecanismos

moleculares que regulan la glucogénesis y glucogenolisis y su importancia biológica. 2.7 Interpretar el papel de la vía

de las de las pentosas en la Produccion de intermediarios requeridos para algunos procesos biosinteticos. Explicar la importancia de la vía del ácido uronico como ruta alternativa para la oxidación de la glucosa.

2.2. GLUCOLISIS:

Definición, características generales, clasificación.

Enzimas, cofactores y conjunto de reacciones. Relación de la vía con otros procesos metabólicos. Shunt de Rappoport-Luebering.

Rendimiento energético en condiciones aeróbicas y anaeróbicas.

Regulación de la vía.

2.3.GLUCONEOGENESIS

Definición, características

Generales, conjunto de reacciones, enzimas y cofactores que participan en esta vía metabólica. Regulación. Ciclo cori. Ciclo glucosa- alanina.

2.4. METABOLISMO DEL GLUCOGENO.

Generalidades. Glucogénesis y Glucogenolisis: conjunto de reacciones. Enzimas. Diferencias de la Glucogenolisis en hígado y músculo. Balance y regulación de ambos procesos.

2.5. VIAS ALTERNAS PARA LA OXIDACION DE LA GLUCOSA.

Ciclo de las puntosas o Vía de la hexosa-monofosfato. Concepto. Generalidades. Conjunto de reacciones y enzimas. Principales intermediarios. Relación de la vía con otros procesos metabólicos. Significado metabólico en diferentes órganos y tejidos.

Vía del ácido uronico. Productos principales e importancia metabólica. -Conferencia magistral por el profesor. -Desarrollo y discusión de guías de trabajo: “Metabolismo de los Hidratos de Carbono”. -Desarrollo y discusión grupal de casos clínicos: Intolerancia a la Lactosa. Diabetes Mellitus. Enfermedad de Von Gierke. Deficiencia de Glucosa-6 fosfato DeshidrogenasaAlcohol ismo.

Pruebin de la unidad.

2do. Examen Parcial.

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2.8 Describir las rutas

metabólicas que incorporan otras hexosas y alcoholes derivados al metabolismo de los hidratos de carbono. 2.9 Analizar el control hormonal

del metabolismo de los hidratos de carbonos y su importancia en el

mantenimiento de la glicemia dentro de límites normales. Interpretar las causas y

consecuencias de algunas enfermedades que se originan por trastornos en el metabolismo de los glúcidos.

3.1 Describir el proceso mediante el cual los lípidos son

absorbidos y digeridos. Explicar el papel de las lipoproteínas en el transporte de lipidos.

3.2 Describir la biosíntesis de ácidos grasos y los triglicéridos.

3.3 Analizar la beta oxidación de los ácidos grasos y su rendimiento energético.

2.6. INCORPORACION DE OTRAS HEXOSAS A LAS VIAS OXIDATIVAS DE LA GLUCOSA.

Metabolismo de la fructosa y Galactosa. Reacciones y enzimas principales.

2.7. VIA DE LOS POLIALCOHOLES.

Metabolismo del sorbitol, galactitol y etanol. Reacciones y enzimas principales.

2.8. ALTERACIONES DEL

METABOLISMO DE LOS GLUCIDOS.

Diabetes Mellitus.

Glucogenosis. Deficiencia de Glucosa-6 fosfato Deshidrogenasa. Pentosuria Esencial.

Galactosemia. Intolerancia a la fructosa. Concepto, tipos fundamentales y defecto enzimatico.

Bases bioquímicas de las manifestaciones clínicas. Fundamentos de la terapéutica.

III

METABOLISMO DE LOS LIPIDOS 3.1. DIGESTION Y ABSORCION.

Principales lipidos de la dieta. Digestion gastrica e intestinal: Enzimas. Papel de las sales biliares. Absorcion de lipidos. Reestificacion.

3.2. TRANSPORTE DE LIPIDOS.

Lipoproteinas: Tipos, composicion lipidica y funciones. Apoproteinas. Sintesis y degradacion de lipoproteinas: enzimas principales y tejidos donde ocurre.

-Conferencia magistral por el profesor. -Desarrollo y discusión de guías de trabajo: “Introducción al metabolismo”. Conferencia magistral por el profesor. -Desarrollo y discusión de guías de trabajo: “Metabolismo de los Lipidos”. -Analisis grupal de casos clinicos: Hipercolesterolemia familiar. Aterosclerosis. Abetalipoproteinemia. Obesidad. Enfermedad de Tay-Sach. Cetoacidosis diabetica.

Pruebin Final de la Unidad.

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3.4 Describir el proceso de degradación de los triglicéridos.

3.5 Interpretar mecanismos moleculares que intervienen en la regulación de la lipogenesis y la lipolisis. 3.6 Describir la síntesis y

degradación de fosfolipidos y esfingolipidos

3.7 Analizar el papel del Acido fosfatidico como metabolito comun a la síntesis de trigliceridos y fosfolipidos. 3.8 Analizar las vias metabólicas

mediante la cuales se obtiene el colesterol intracelular.

3.9

Explicar el papel del colesterol

en la sintesis de compuestos de importancia biológica. 3.10 Interpretar los mecanismos

moleculares que controlan la sintesis de colesterol. 3.11 Describir los procesos de

sintesis y degradacion de cuerpos cetonicos.

3.3. LIPOGENESIS

Concepto. Síntesis de novo de Ácidos grasos: Localización celular. Precursores. Conjunto de reacciones. Ácido Graso sintetasa como enzima multifunciónal. Regulación. Fase de elongación y desaturación: Enzimas principales, tejidos donde ocurre y productos finales.

Síntesis de triglicéridos: vía del alfaglicerolfosfato y de la dihidroxiacetonafosfato.

El ácido fosfatidico como metabolito común de la síntesis del triacilglicerol y de los fosfolipidos.

3.4. LIPOLISIS:

Concepto, degradación de los

triacilgliceroles intracelularmente y destino de sus productos.

Activación de los ácidos grasos: Localización celular, mecanismo y significado biológico.

Beta-oxidación de los ácidos grasos: Generalidades. Localización celular. Conjunto de reacciones y enzimas. Balance de materia y energía. Regulación de la lipolisis.

3.5. METABOLISMO DE LOS FOSFOLIPIDOS.

Síntesis de fosfolipidos y esfingolipidos: esquema general, tejidos donde ocurre y funciones de los productos.

Esquema general de la degradación de fosfolipidos y esfingolipidos. -Presentación de Maquetas de los diferentes procesos metabólicos. PLENARIA FINAL DE LA UNIDAD.

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3.12 Analizar el esquema general de la síntesis de Eicosanoides enfatizando su papel biológico. 3.13 Describir las diferentes alteraciones del metabolismo de los lípidos.

3.6. METABOLISMO DEL COLESTEROL.

Fuentes de colesterol. Colesterogenesis: Etapas y control. El colesterol como precursor de sustancias de importancia biológica.

3.7. METABOLISMO DE LOS CUERPOS CETONICOS:

Cetogenesis y cetolisis: Generalidades, secuencias de reacciones, principales tejidos donde ocurre. HMG-CoA como metabolito común de la cetogenesis y la colesterogenesis. Balance y regulación. Importancia Biomédica (Cetosis y Cetoacidosis).

3.8. SINTESIS DE EICOSANOIDES:

Prostaglandinas y compuestos

relacionados. Tromboxanos y leucotrienos: Esquema general y acciones biológicas principales.

3.9. ALTERACIONES DEL

METABOLISMO DE LOS LIPIDOS:

Dislipidemias: clasificación, tipos y características principales. Obesidad. Cetoacidosis.

Enfermedades por depósitos lisosomales: Tay-Sach, Gautcher. Tanger.

IV

METABOLISMO DE LOS COMPUESTOS NITROGENADOS

4.1. GENERALIDADES

Importancia del nitrógeno en los seres vivos. Ciclo del nitrógeno en la naturaleza. Formas de ingreso del nitrógeno

metabólicamente util al organismo.

-Conferencia magistral por el profesor. -Desarrollo y discusión de guías de trabajo: “Introducción al metabolismo”.

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4.1 Analizar el proceso de

digestión de las proteínas, señalando las enzimas que participan en el mismo.

4.2 Identificar los procesos que

aportan y sustraen aminoácidos al pool.

4.3 Explicar las vías degradativas

de las proteínas intracelulares.

4.4 Describir las rutas generales

mediante las cuales es removido el nitrógeno de los aminoacidos.

4.5 Analizar los mecanismos que

intervienen en la eliminación del amoniaco intracelular, enfatizando el papel del ciclo de la Urea.

4.6 Explicar el Ciclo de la Urea,

destacando los puntos por donde se incorpora el nitrógeno de los aminoácidos.

4.7 Diferenciar los aminoácidos,

según las rutas particulares que los catabolizan.

Identificar los precursores a partir de los cuales se

4.8 sintetizan los aminoácidos en

el organismo.

4.9 Describir las vias mediante

las cuales ciertos aminoácidos son convertidos en

compuestos nitrogenados especializados, haciendo énfasis en la importancia biológica de los mismos.

4.10

Interpretar el papel de

órganos diferentes en la síntesis del grupo Hemo.

4.2. DIGESTION Y ABSORCION.

Principales proteínas de la dieta. Digestión de las proteínas. Absorción de aminoácidos. El pool de aminoácidos. Procesos que aportan y sustraen aminoácidos al pool.

4.3 DEGRADACION INTRACELULAR DE PROTEINAS.

Via de la Ubiquitina. Via lisosomal. Senales para la degradación.

4.4. CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS.

Reacciones generales de los aminoácidos: Trasnominación, desanimación oxidativa y transdesaminación.

Eliminación del amoniaco intracelular: Fuentes del amoniaco en el organismo. Excreción renal directa. Síntesis de

glutamina: Principales tejidos. La Glutamina como fuente de nitrógeno para la síntesis de otros compuestos. Flujo del nitrógeno en el organismo.

Ciclo de la Urea. Localización celular y tisular. Secuencia de reacciones y enzimas principales. Consumo energético. Relación del ciclo de la Urea y el ciclo de Krebs. Regulación.

Utilización de los aminoácidos como fuente de energía: Aminoácidos gluco y

cetogenicos. Vías degradativas de los aminoácidos. -Conferencia magistral por el profesor. -Desarrollo y discusión guías de trabajo: “Metabolismo de los compuestos nitrogenados” -Discusión de casos clinicos: Hiperamonemia. Encefalopatia hepatica. Fenilcetonuria. Porfiria cutanea tarda. Ictericia. Gota. Sindrome de Lesh Nyhan. -Desarrollo y exposición de maquetas relacionadas con un proceso metabólico. PLENARIA FINAL DE LA UNIDAD.

Pruebin final de la unidad.

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4.11

Describir el proceso de síntesis del grupo Hemo, destacando la participación de precursores diferentes. 4.12 Identificar los pigmentos biliares producto de la degradación del grupo HEMO

4.12

Analizar la participación de multiplex precursores en la sintesis de nucleotidos.

4.13

Describir los procesos de

síntesis y degradación de los nucleotidos purinicos y pirimidinicos.

4.14

Analizar los mecanismos de control que aseguran la eficiencia de los procesos de síntesis de nucleotidos.

4.15

Identificar el defecto

bioquímico involucrado en ciertos trastornos del metabolismo de los compuestos nitrogenados.

4.5. SINTESIS DE AMINOACIDOS:

Biosíntesis de aminoácidos no esenciales o dispensables.

4.6. CONVERSION DE AMINOACIDOS A PRODUCTOS ESPECIALIZADOS.

Síntesis y degradación de la creatina. Creatinina.

Esquema general de la síntesis de: Aminas biogenas (Histamina, Serotonina y

Catecolaminas)

Melanina. Hormonas tiroideas. Niacina. Glutation. Colina y Acetil colina. Carnitina.

4.7. METABOLISMO DE LAS

PORFIRINAS Y PIGMENTOS BILIARES.

Estructura general y funciones de las porfirinas. Biosíntesis de porfirinas y grupo Hemo: Localización celular y tisular. Precursores. Secuencia de reacciones y enzimas. Regulación.

4.9. METABOLISMO DE LOS NUCLEOTIDOS.

Digestión de los ácidos nucleicos de la dieta. Principales enzimas. Absorción de nucleótidos.

El pool de nucleótidos. Procesos que aportan y sustraen al pool. Funciones de los nucleótidos.

Biosíntesis de nucleótidos purinicos y pirimidinicos: Esquema general. Enzimas principales. Regulacion.

Formacion de nucleosidos trifosfatados. Mecanismo de recuperacion de bases nitrogenadas: enzimas e importancia. Catabolismo de los nucleotidos purinicos y pirimidinicos: Conjunto de reacciones y productos finales. Conversión de ribonucleotidos en desoxiribonucleotidos. -Conferencia magistral por el profesor. -Desarrollo y discusión de guías de trabajo: “Introducción al metabolismo”.

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5.1 Describir las acciones de los diferentes tejidos en el organismo.

5.2 Analizar la importancia de la integración intercelular e interorganica del metabolismo. 5.3 Explicar el papel de la

actividad catalítica de las enzimas como base de la regulación del metabolismo. 5.4 Analizar los mecanismos que

modifican la actividad de enzimas claves en los procesos metabólicos. 5.5 Explicar el papel de la

confluencia metabólica en la integración del metabolismo.

5.6

Identificar los diferentes

metabolitos de encrucijada, señalando como conectan las secuencias metabólicas. V INTEGRACION Y REGULACION METABOLICA 5.1. ACTIVIDADES METABOLICAS EN TEJIDOS ESPECIFICOS.

El hígado: sus procesos metabólicos y los nutrientes que distribuye. Tejido muscular. Cerebro. La sangre.

5.2. REGULACION METABOLICA:

Generalidades. Importancia. Papel de las enzimas en los mecanismos de regulación metabolice:

Disponibilidad de sustrato. Compartatimentalizacion Celular. Modificacion covalente. Modificación alosterica. Induccion enzimatica. Especializacion celular. Regulación múltiple

5.3. INTEGRACION METABOLICA.

La confluencia en metabolito integrador. Confluencia en

Secuencia metabólica. Papel integrador de otros metabolitos y ciclos de encrucijada. Relaciones generales de integración entre el anabolismo y catabolismo

5.4. PAPEL REGULADOR E

INTEGRADOR DE LAS HORMONAS.

-Conferencia magistral por el profesor. -Desarrollo y discusión de guias de trabajo: “Integración y regulación metabólica” Microponencias grupales con presentacion de esquemas de los mecanismos de accion de diferentes hormonas: Glucagon, Cortisol, Tiroxina, Adrenalina, GH. -Mesa redonda: “Adaptaciones metabólicas a condiciones especificas” -Elaboración y presentación grupal de un mapa que integre diferentes procesos metabólicos.

Pruebin final de la unidad.

Universidad Central Del Este U C E Facultad de Ciencias de la Salud Escuela de Farmacia.