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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, Decana de América

FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE BIOQUÍMICA

SYLLABUS I. DATOS GENERALES

1.1 Asignatura: BIOQUÍMICA I 1.2 Código: FB030331 1.3 Número de créditos: 5.0 1.4. Requisitos: Química Orgánica III y Fisiología Humana 1.5 Año de estudios: 3er. Año 1.6 Semestre Académico: 2008 - I

1.7 Número de horas: Semanal / Semestral Teoría: 3 51 horas Laboratorios: 4 68 horas

1.8 Horario: Teoría: Martes 08 - 10 hs Aula “2” Bioquímica Miércoles 10 - 11 hs.

Prácticas y Lunes 10 - 14 hs. Labs. Bioquímica Seminarios Martes 10 - 14 hs. Miércoles 11 - 15 hs. Jueves 10 – 14 hs. 1.9 Profesora Responsable: Cód. Doc. Condición Categoría y Clase

Q.F. Dra. Luisa Negrón Ballarte 047899 Nombrada Prof. Principal D.E. Profesores Colaboradores: Q.F. Dra. Luz Oyola Hermozo 050393 Nombrada Prof. Principal D.E Q.F. Dra. Elizabeth González L. 029998 Nombrada Prof. Principal D.E. Q.F. Mg. Elena Benavides R. 00796A Nombrada Prof. Principal T.C.

Q.F. Dra. Amparo Zavaleta P. 097179 Nombrada Prof. Asociada T.C. Q.F. Gloria Gordillo Rocha 098655 Nombrada Prof. Auxiliar T.C.

Bach. Andrés Revilla Casalino 0A1063 Contratado Jefe de Prácts. T.C

Coordinadora Director Escuela Director DECANO

Dpto. Académico Acad. Profesional Académico

2008

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A. SUMILLA:

Desarrolla la capacidad de análisis e investigación aplicadas a las materias primas de origen biológico (vegetal y animal) para identificar y entender los procesos que permiten realizar un control integral óptimo en la elaboración de medicamentos de origen natural e insumos de origen industrial. _ Carbohidratos _ Heterósidos _ Aceites esenciales _ Resinas _ Iridoides _ Taninos

B. OBJETIVOS

Objetivos Cognoscitivos: Al concluir la asignatura los estudiantes serán capaces de analizar y sintetizar, razonar y pensar de manera autónoma y crítica sobre: • El escenario de acción de la célula, origen y evolución; agua: importancia, estructura y

propiedades; regulación del equilibrio ácido básico. • Los aminoácidos, estructura y propiedades de las proteínas. • El mecanismo de acción, propiedades, funciones fisiológicas y metabólicas de las

enzimas y su control. • Energética y funciones mitocondriales, la fosforilación oxidativa y producción de

enlaces de alta energía. • Los principios del metabolismo, metabolismo intermediario. • El metabolismo de los carbohidratos en el ser humano. Las vías metabólicas alternativas

de los carbohidratos en organismos celulares y su correspondencia con el metabolismo de organismos superiores.

• Los principios de la regulación del metabolismo de los carbohidratos.

Objetivos Psicomotrices: Desarrollar destrezas en los métodos experimentales usados en bioquímica; así como, conseguir que el alumno sea previsor frente a posibles accidentes o riesgos. Objetivos afectivos: Conducir a los alumnos a identificar las cualidades de liderazgo que ellos poseen. Promover el interés por la investigación. Estimular el interés por la lectura científica Promover la cordialidad, la cortesía y las relaciones interpersonales, practicando la solidaridad y la democracia.

C. METODOLOGÍA: El método didáctico que se utilizará es fundamentalmente deductivo, con participación activa de los alumnos en el proceso de enseñanza-aprendizaje, fomentando el trabajo en equipo en las clases prácticas y seminarios. Se utilizarán dispositivos audiovisuales, ayudas gráficas y el desarrollo de experimentos en las clases practicas.

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D. ORGANIZACIÓN:

Tiempo de desarrollo: 17 semanas Número de créditos: 04 (Cuatro) Fecha de inicio: 24 de Marzo de 2008 Fecha de término: 24 de Julio de 2007 Clases Teóricas: Se imparten dos veces por semana a todo el alumnado: Martes: 02 horas y Miércoles: 01 hora. Comprenden 4 Unidades didácticas (Capítulos) en las que se analiza, sintetiza y evalúa los lineamientos expresados en los objetivos cognoscitivos. Clases Prácticas: Serán impartidas en clases de cuatro horas semanales al alumnado dividido en cuatro grupos diferentes: A, B, C y D. Total 12 horas. Estos grupos trabajarán en diferentes días de la semana. Cada grupo se subdivide en seis subgrupos (mesas de trabajo), cada uno de los cuales estará bajo la dirección de un profesor. Seminarios: Estos servirán para integrar y ampliar los conocimientos desarrollados en teoría. Utiliza la exposición magistral por parte del grupo de alumnos que, con la asesoría de los Profesores investigan temas relacionados con los capítulos de la asignatura. Esta exposición se da en 1.5 horas y se complementa con discusión del tema por 0.5 hora, con participación de los profesores del curso y los alumnos. Los alumnos entregarán una monografía del tema tratado el mismo día de la exposición. Al término de la exposición, los alumnos participantes (expositores y oyentes) responderán a un cuestionario sobre el tema expuesto.

E. Sistema de evaluación: El sistema de evaluación es permanente. Se realiza de acuerdo al Estatuto de la UNMSM y el Reglamento vigente de la Escuela Académico Profesional. La asistencia a las clases teóricas, seminarios y prácticas es obligatoria, no se volverán a dictar las clases perdidas. Por disposición de la EAP la asistencia a clases se evaluará según lo normado por RR No 04256-R-06 que en su 5ª resolutivo a la letra dice ”Establecer que el alumno que dejó de asistir a más del 30% del total de horas establecidas para el dictado del curso se le calificará con cero” La nota final del curso corresponde al promedio de teoría y práctica (prácticas y seminarios) en la proporción del 60% de teoría y 40% de práctica. El alumno tiene derecho a un examen sustitutorio y si el caso lo requiere a un examen de desaprobados. Teoría: De acuerdo al Reglamento de la Escuela Académico Profesional, las clases teóricas se evaluarán a través de dos exámenes parciales cancelatorios, uno por cada 2 unidades didácticas. En cada examen se incluirán los temas desarrollados en las unidades correspondientes. La calificación será de 0 a 20 manteniéndose las fracciones decimales de la nota. Las fechas de los exámenes serán programadas por la Escuela Académico profesional en cronograma que regirá el presente año.

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Prácticas: La evaluación será permanente; cada profesor responsable de la práctica indicará el método de evaluación a usar al inicio de la misma. Finalmente entregará la nota al profesor responsable, las que se promediarán. El resultado corresponde al 30% de la nota final. Seminarios: La calificación es de 0 a 20, de los cuales 5 puntos corresponden a la monografía, 5 puntos a la exposición y 10 puntos a la evaluación que se toma al término de cada seminario. El promedio de las notas así obtenidas de los 06 seminarios, constituye el 10% de la nota final de la asignatura.

F. Indicaciones Generales

Presentación del alumno: El alumno será puntual en asistencia a las clases del curso. Para ingresar al aula o al laboratorio tendrá una tolerancia de diez minutos, pasados los cuales no se le permitirá el ingreso. El alumno en cada clase teórica, práctica o seminario firmará su asistencia en el listado correspondiente. El. alumno deberá asistir adecuadamente vestido y en orden. En las clases prácticas, el alumno deberá asistir con mandil blanco y limpio. El alumno deberá tener sus tubos de ensayo y colaborar para la compra de animales de experimentación (ratas) o algún material biológico que previamente se le indique.

G. Programa Calendarizado del Curso:

T E O R Í A

I. Unidad Didáctica: AMBIENTE CELULAR: AGUA Y SOLUTOS, EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE. PROTEÍNAS CON ACTIVIDAD BIOLÓGICA

Profesora: Q.F. Mg. Elena Benavides Rivera Fecha Hora Tema Primera Semana: Del 24 al 29 de Marzo

25-03 08-09 hs. Concepto de Bioquímica, Bioquímica y las ciencias de la salud. Evolución y estructura de las células procarióticas. Evolución de organismos multicelulares y diferenciación celular, composición química del cuerpo humano.

25-03 09-10 hs. El agua: Funciones bioquímicas y fisiológicas, balance, digestión y excreción, requerimientos, compartimientos intracelular y extracelular, intercambio de agua y electrolitos entre los compartimentos.

26-03 10-11 hs. Efecto de las soluciones isotónicas, hipotónicas e hipertónicas. Alteraciones de la concentración de líquidos y de los electrolitos, deshidratación con aumento y pérdida de sales. Retención de agua.

Segunda Semana: Del 31 de Marzo al 05 de Abril 01-04 08-09 hs. Iones intracelulares y extracelulares, regulación y alteraciones del

equilibrio ácido básico, mecanismos respiratorios y renales de regulación

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del pH, electrolitos, ósmosis y presión osmótica, disoluciones coloidales, Efecto Gibbs - Donan, presión oncótica, diálisis.

01-04 09-10 hs. Aminoácidos como unidades estructurales de las proteínas, funciones biológicas, proteínas, polipéptidos con actividad biológica.

02-04 10-11 hs. Dominios estructurales y aspectos funcionales, estructura covalente, estabilidad de la conformación nativa de las proteínas.

Tercera Semana: Del 07 al 12 de Abril

08-04 08-09 hs. Proteínas globulares y agregados de proteínas globulares. Asociaciones supramoleculares de interés biológico y fisiológico.

II. Unidad Didáctica: ENZIMAS Y COENZIMAS

Profesora: Q.F. Dra. Amparo Zavaleta Pesantes 08-04 09-10 hs. Enzimas, conceptos generales, características, energía de la activación,

sitio activo, especificidad, grupos catalíticos.

09-04 10-11 hs. Propiedades generales de las enzimas. Efecto del pH y dependencia iónica de las enzimas, temperatura, concentración de la enzima y concentración del sustrato.

Cuarta Semana: Del 14 al 19 de Abril

15-04 08-09 hs. Clasificación de las enzimas, nomenclatura, localización, distribución de las enzimas.

15-04 09-10 hs. Cinética, concepto, modelos en cinética enzimática, ecuación de velocidad, características de las reacciones según el orden, reversibilidad de las reacciones.

16-04 10-11 hs. Mecanismo de la reacción enzimática, cinética de saturación, interacción enzima-sustrato.

Quinta Semana: Del 21 al 26 de Abril

22-04 08-09 hs. Análisis cuantitativo de la cinética de enzimas de sustrato único. Formulación de la Ecuación de Michaelis Menten, significado del Km.

22-04 09-10 hs. Deducción de la Ecuación de Michaelis Menten. Forma lineal de la ecuación. Representación de Lineweaver Burk.

Profesora: Q.F. Gloria Gordillo Rocha 23-04 10-11 hs. Otras formas de representación de la Ecuación de Michaelis Menten,

reacciones multisustrato. Problemas.

Sexta Semana: Del 28 de Abril al 03 de Mayo

29-04 08-09 hs. Análisis cinético de la inhibición enzimática, inhibición competitiva, no competitiva y acompetitiva, inhibición irreversible, fármacos como inhibidores, antimetabolitos.

29-04 09-10 hs. Enzimas alostéricas, control alostérico de la actividad enzimática, efectos, cooperatividad, subunidades reguladoras.

30-04 10-11 hs. Mecanismos de catálisis, catálisis ácido básica, covalente, efectos entrópicos, parámetros ambientales que influyen en la actividad catalítica.

Séptima Semana: Del 05 al 10 de Mayo

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06-05 08-09 hs. Cofactores enzimáticos, mecanismo y función, características, estructura, coenzimas de transporte de grupo.

06-05 09-10 hs. Coenzimas como segundo sustrato, vitaminas como coenzimas, cofactores metálicos. Recambio de coenzimas y cofactores.

07-05 10-11 hs. Regulación y control de enzimas. Enzimas constitutivas e inducibles, asociaciones multienzimáticas.

Octava Semana: Del 12 al 24 de Mayo

PRIMERA EVALUACIÓN (Con suspensión de actividades lectivas)

III. Unidad Didáctica. BIOENERGÉTICA Y METABOLISMO OXIDATIVO.

Profesora: Q.F. Dra. Luz Oyola Hermozo Novena Semana: Del 26 al 31 de Mayo

27-05 08-09 hs. La oxidación como fuente de energía metabólica. Oxidaciones biológicas, liberación de energía en pequeños incrementos. Rendimiento energético, cociente respiratorio y equivalente reductores.

27-05 09-10 hs. El ATP como moneda de energía libre, propiedades termodinámicas del ATP. Importancia de las diferencias entre delta G’ y delta Go, carga energética del adenilato, otros nucleótidos de energía elevada.

28-05 10-11 hs. La mitocondria, el escenario de la acción, oxidación, generación de energía, cuantificación del poder reductor, potencial de reducción estándar, cambios de energía libre en las reacciones de óxido-reducción en condiciones estándar y no estándar, cambios de energía libre en las oxidaciones biológicas.

Décima Semana: Del 02 al 07 de Junio

03-06 08-09 hs. Transportadores electrónicos en la cadena respiratoria, NADH y NADPH deshidrogenasas, Proteínas Fe-S, Coenzima Q (CoQ), citocromos. Determinación de la secuencia de los transportadores electrónicos respiratorios espectros diferenciados.

03-06 09-10 hs. Inhibidores y aceptores electrónicos artificiales, complejos respiratorios, transferencia de los transportadores electrónicos a la mitocondria. Fosforilación oxidativa. Relación P/O, eficacia de la fosforilación oxidativa, reacciones oxidativas que impulsan la síntesis de ATP, sistema enzimático para la síntesis de ATP.

04-06 10-11 hs. Mecanismo de la fosforilación oxidativa. Teorías de la fosforilación, acoplamiento quimiosmótico. Estado respiratorio, desacopladotes, sistemas conmutadores de hidrógeno, glicerofosfato, aspartato-malato. Sistemas de transporte mitocondrial, fosforilación a nivel de sustrato, rendimiento energético del metabolismo oxidativo.

Décimo Primera Semana: Del 09 al 14 de Junio

10-06 08-09 hs. El oxígeno como sustrato para otras reacciones metabólicas, oxidasas y oxigenasa, Citocromo P450, especies reactivas de oxígeno, radicales libres de defensa antioxidantes, metabolismo del oxígeno y enfermedades humanas.

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IV. Unidad Didáctica. METABOLISMO GLUCÍDICO. PRINCIPALES

RUTAS METABÓLICAS Y SU CONTROL

Profesora: Q.F. Dra. Elizabeth Gonzáles L. 10-06 09-10 hs. Metabolismo. Vías centrales del metabolismo, Glicólisis, visión general.

Metabolismo en diversas células. Esquema metabólico oxidativo de la glucosa, digestión y absorción intestinal, transporte y absorción.

11-06 10-11 hs. Ruta glucolítica, fases, equilibrio de la reducción de NAD y reoxidación del NADH, papel de la Lactato deshidrogenasa, oxidación del alcohol.

Décimo Segunda Semana: Del 16 al 21 de Junio

17-06 08-09 hs. Fuentes y destino del Acetil CoA, fuentes metabólicas y destino del piruvato.

17-06 09-10 hs. Ciclo de los ácidos tricarboxílicos, reacciones, conversión del grupo acetilo del Acetil CoA a CO2 y H2O, actividad del Ciclo. Regulación.

18-06 10-11 hs. Lanzaderas, importancia, formación de glucurónido, inhibición de la glicólisis en diferentes fases.

Décimo Tercera Semana: Del 23 al 28 de Junio 24-06 08-09 hs. Regulación de la ruta glucolítica, propiedades de glucoquinasa y

hexoquinasa, regulación de 6-fosfofructo-1-quinasa por ATP y AMP, pH intracelular, niveles intracelulares de citrato.

24-06 09-10 hs. Transporte de glucosa, control hormonal, influencia de la insulina.

Profesora: Q.F. Dra. Luisa Negrón Ballarte 25-06 10-11 hs. Gluconeogénesis, Ciclo de Cori y de la alanina, ruta de síntesis de glucosa

a partir de lactato.

Décimo Cuarta Semana: Del 30 de Junio al 05 de Julio

01-07 08-09 hs. Síntesis de glucosa a partir de algunos aminoácidos y ácidos grasos de cadena impar.

01-07 09-10 hs. Utilización de fructosa, galactosa, manosa, regulación de la gluconeogénesis.

02-07 10-11 hs. Gluconeogenolisis, glucogenogénesis, moduladores y reguladores, fosforilasa A, glucagon, adrenalina, insulina.

Décimo Quinta Semana: Del 07 al 12 de Julio

08-07 08-09 hs. Rutas especiales. Ruta de las pentosas fosfato, fases. Interconversiones de azúcares, formación de azúcares unidos a nucleótidos, ácido glucurónico.

08-07 09-10 hs. Biosíntesis de glúcidos complejos, glucoproteínas, proteoglicanos. 09-07 10-11 hs. Interrelación del metabolismo de carbohidratos con otros nutrientes.

Décimo Sexta Semana: Del 14 al 19 de Julio

SEGUNDA EVALUACIÓN

Décimo Séptima Semana: Del 21 al 24 de Julio

SUSTITUTORIO Y DESAPROBADOS

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PROGRAMA CALENDARIZADO DE LAS PRÁCTICAS

Profesores: Q.F. Dra. Luz Oyola Hermozo Q.F. Dra. Elizabeth Gonzáles Loayza Q.F. Dra. Luisa Negrón Ballarte

Q.F. Mg. Elena Benavides Rivera Q.F. Dra. Amparo Zavaleta Pesantes Q.F. Gloria Gordillo Rocha

Bach. Andrés Revilla Casalino

No. Fecha Hora Tema 01 24-03 10 - 14 Determinación de hierro en fluidos biológicos 25-03 10 - 14 Q.F. Mg. Elena Benavides R

26-03 11 - 15 27-03 10 - 14

02 31-03 10 - 14 Capacidad amortiguadora de fluidos biológicos 01-04 10 - 14 Q.F. Dra. Luz Oyola 02-04 11 - 15

03-04 10 - 14

03 07-04 10 - 14 Fraccionamiento celular. Determinación de su contenido 08-04 10 - 14 proteico. 09-04 11 - 15 Q.F. Gloria Gordillo 10-04 10 - 14

04 14-04 10 - 14 Identificación de Disacárido-hidrolasas en Levadura 15-04 10 – 14 (Saccharomyces cerevisiae). 16-04 11 - 15 Q.F. Dra. Amparo Zavaleta

17-04 10 – 14

05 28-04 10 - 14 Actividad Enzimática I. Deteminación de Km y Vmáx. Efecto 29-04 10 - 14 de Activadores e Inhibidores 30-04 11 - 15 Q.F. Mg. Elena Benavides 01-05 10 – 14

06 05-05 10 - 14 Actividad Enzimática II. Factores que la modifican: efecto de la 06-05 10 - 14 concentración de la enzima, tiempo, temperatura y pH. 07-05 11 - 15 Q.F. Dra. Amparo Zavaleta 08-05 10 – 14

07 26-05 10 - 14 Deshidrogenasa láctica en tejidos de rata. Citocromo oxidasa 27-05 10 - 14 en corazón de rata. Determinación de la concentración de NAD-

28-05 11 - 15 por espectrofotometría. 29-05 10 – 14 Q.F. Dra. Luz Oyola

08 02-06 10 - 14 Hidrólisis enzimática de carbohidratos. 03-06 10 - 14 Q.F. Gloria Gordillo 04-06 11 - 15 05-06 10 - 14

09 16-06 10 - 14 Obtención y cuantificación de glucógeno de hígado de rata. 17-06 10 - 14 Q.F. Dra. Elizabeth Gonzáles 18-06 11 - 15

19-06 10 – 14

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10 23-06 10 - 14 Fosforólisis del glucógeno por un extracto de músculo 24-06 10 - 14 Q.F. Dra. Elizabeth Gonzáles 25-06 11 – 15 26-06 10 - 14

12 30-06 10 - 14 Regulación hormonal de la glicemia. 01-07 10 - 14 Q.F. Dra. Luisa Negrón 02-07 11 - 15 03-07 10 – 14

PROGRAMA CALENDARIZADO DE LOS SEMINARIOS No. Fecha Hora Tema 01 21-04 10 - 12 Modelo de relación estrucura-función en proteínas. 22-04 10 - 12 Hemoglobina y Mioglobina

23-04 11 - 15 Q.F. Mg. Elena Benavides 24-04 10 – 12

02 21-04 10 - 12 Lisozima y Ribonucleasa A: Origen, estructura y función. 22-04 10 - 12 Q.F. Dra. Amparo Zavaleta 23-04 11 - 15 24-06 10 – 12

03 05-05 10 - 12 Fotosíntesis. Mecanismos moleculares 06-05 10 - 12 Q.F. Dra. Elizabeth Gonzáles 07-05 11 - 15 08-05 10 – 12

04 05-05 10 - 12 Coenzima Q como energético 06-05 10 - 12 Q.F. Dra. Luz Oyola 07-05 11 - 15 08-05 10 – 12

05 07-07 10-14 Problemas en la regulación del Metabolismo de Carbohidratos 08-07 10-14 Q.F. Dra. Luisa Negrón 09-07 11-15

10-07 10-12

06 07-07 10 - 12 Desórdenes en el Metabolismo de Carbohidratos. 08-07 10 - 12 Diabetes Mellitus 09-07 11 - 15 Q.F. Gloria Gordillo 10-07 10 – 12

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H. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS a. Textos: - BOHINSKI RC. Bioquímica. 3era. ed. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana S.A.

México DF, 1999. - DEVLIN T. Bioquímica. 3era. ed. Ed. Reverté S.A. Barcelona, 1999 - DEVLIN, T.H. Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones clínicas. 4ª Ed. Reverté. Barcelona, 2004. - HARPER H. Bioquímica. 15ava. ed. Ed. El Manual Moderno. México DF, 2001. - HERRERA E. Elementos de Bioquímica, 9a. ed. Ed. Interamericana. Mc. Graw Hill

México DF, 1996. - KOOLMAN, J. Y RöHM, K.H. “Bioquímica: Texto y Atlas”. 3ª Ed. Médica Panamericana. Buenos Aires. 2005. - LEHNINGER N. Principios de Bioquímica. 2da. ed. Ed. Omega S.A. Barcelona, 2001. - MATTHEWS CH. Bioquímica. 2da. ed. Ed. McGraw Hill. Madrid, 2002 - McKEE T., McKEE J. Bioquímica. La base molecular de la vida. 3ª. Ed. Editorial

McGraw Hill. Interamericana. Madrid, 2003. - MONTGOMERY. Bioquímica. 6ª. Ed. Ed. Harcourt Brace. Madrid, 1998. - STRYER, L., BERG, J.M. YTYMOEZKO, J.L. “Bioquímica”. 5ª Ed. Reverté.

Barcelona, 2003. - VOET DONALD. Bioquímica. 3ra. Ed. Ed. Omega S.A. Barcelona, 1999

b. Publicaciones periódicas de interés: - Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry - Advances in Enzymology - Annual Review of Biochemistry - Annual Review of Biophysics and Biophysical Chemistry - Annual Review of Cell Biology - Annual Review of Genetics - Annual Review of Immunology - Annual Review of Medicine - Annual Review of Microbiology - Annual Review of Physiology - Biochemistry - Current Topics in Bioenergetics - Current Topics in Cell Regulation - Methods in Enzymology - Methods of Biochemical Analysis - Nature - Scientific American - Science - Trends in Biochemical Sciences INFORMACION IMPORTANTE: Desde la página Webb de la Biblioteca de la UNMSM, los miembros de la comunidad universitaria de la UNMSM pueden acceder a colecciones de bases de datos de publicaciones académicas en texto completo, por lo tanto se recomienda a los señores estudiantes utilizar este recurso.