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Asignatura
Química Biomolecular
Código
11118
Créditos
8 ECTS
Curso
1º
Departamento
QUÍMICA
Guía Original
Contenido
1. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
1.1 TEMA 1. ESTRUCTURA Y REACTIVIDAD QUÍMICA .El átomo de C. Mecanismos de reacción. Intermedios de reacción: radicales libres, carbocationes y carbaniones. Principales reacciones orgánicas: tipos. Nucleofilia, electrofilia, acidez y basicidad en Qª Orgánica.
2. ESTEREOQUÍMICA
2.1 TEMA 2. LA FORMA DE LAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS. ESTEREOQUÍMICA. Isómeros e isomería. Isómeros estructurales. Isómeros Geométricos. Isómeros ópticos. Confórmeros.
3. GRUPOS FUNCIONALES. LAS FAMILIAS DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
3.1 TEMA 3. HIDROCARBUROS. Alcanos. Cicloalcanos. Tensión angular. Conformaciones del ciclohexano. Alquenos. Dienos conjugados. Hidrocarburos aromáticos. Heteroaromáticos.
3.2 TEMA 4. GRUPOS FUNCIONALES CON ENLACES SENCILLOS. HETEROCICLOS. Haluros de alquilo: las reacciones de sustitución nucleofílica y eliminación. Alcoholes y Fenoles. Aminas. Heterociclos.
3.3 TEMA 5. GRUPOS FUNCIONALES CON ENLACES MÚLTIPLES.Aldehídos y cetonas. Ácidos carboxílicos. Los ácidos grasos naturales. Ésteres. Los triglicéridos de ácidos grasos. Amidas. El enlace peptídico.
4. INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA
4.1 TEMA 6. LA LÓGICA MOLECULAR DE LOS SERES VIVOS. Diversidad de biomoléculas y uniformidad bioquímica de los seres vivos. Jerarquía estructural de las biomoléculas: de los sillares a las estructuras supramoleculares. Papel central de las proteínas y ácidos nucleicos: cualificación del adjetivo "Molecular" de la Biología. La matriz de la vida: interacciones débiles en medio acuoso. Tampones biológicos y el pH de la sangre.
5. GLÚCIDOS Y LÍPIDOS
5.1 TEMA 7. GLÚCIDOS. Monosacáridos: aldehídos y cetonas. El papel central de la glucosa. Poder reductor, oxidación, reducción y el origen de las fermentaciones. Enlace glicosídico: oligosacáridos y polisacáridos estructurales y de reserva. Sacarosa, trehalosa y lactosa. Almidón y glucógeno. Celulosa, glucanos, hemicelulosas y quitina. Glicosaminoglicanos y proteoglicanos. Glicoproteínas. Lectinas. Glicolípidos. Polialcoholes y osmolitos. Azúcares con contenido informacional.
5.2 TEMA 8. LÍPIDOS Y MEMBRANAS. Lípidos polares y neutros. Detergentes. Ácidos grasos y cabezas polares: fosfolípidos y glicolípidos. Triglicéridos, gotas de grasa y lipoproteinas. Oxidación y enranciamiento. Esteroles. Monocapas, bicapas y micelas. Liposomas. Proteínas intrínsecas y extrínsecas de membrana. Interacción con citoesqueleto y paredes celulares. Hélices y barriles beta transmembrana. Fluidez de las membranas y adaptación térmica. Fusión de membranas: factores fisicoquímicos y proteínas
6. PROTEÍNAS Y ÁCIDOS NUCLEICOS
6.1 TEMA 9. AMINOÁCIDOS. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LAS MÁQUINAS PROTEICAS. Los 20 aminoácidos de las proteínas. Categorías funcionales. Aminoácidos y nutrición. Enlace peptídico y proteínas. Estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. Hélices alfa, láminas beta y codos. Dominios y motivos estructurales. Estructuras sólo-alfa, alfa-beta, sólo-beta, ``coiled-coil'' o cremallera de leucina y hélice triple del colágeno. Estabilidad y desnaturalización. Reglas del plegamiento y preferencias e
6.2 TEMA 10. NUCLEÓTIDOS Y ÁCIDOS NUCLEICOS. Nucleótidos. Ácidos nucleicos e información genética. Purinas y pirimidinas, núcleosidos y núcleotidos. Nucleótidos de interés metabólico. Bases modificadas en DNA y RNA. La doble hélice. Grutas mayor y menor. Puentes de hidrógeno e interacciones de apilamiento. Desnaturalización del DNA: la base de las técnicas de Biología Molecular. Estabilidad química. Tautomería y otras alteraciones espontáneas. Efecto de la radiación ultravioleta. RNA catalítico.
7. PRÁCTICAS DE LABORATORIO
7.1 PRÁCTICA 1. Quimica Orgánica I. Síntesis de la aspirina. Síntesis de ácido acetilsalicílico por acetilación del ácido salicílico. Aislamiento del crudo de reacción y purificación por recristalización. Análisis por cromatografía de capa fina.
7.2 PRÁCTICA 2. Química Orgánica II. Síntesis del aroma de naranja. Síntesis del acetato de n-octilo por esterificación de Fischer con la técnica de reflujo. Aislamiento del crudo por extracción líquido-líquido.
7.3 PRÁCTICA 3. Química Orgánica III. Determinación de grupos funcionales. Identificación de carbonilos, discriminación entre aldehídos y cetonas, identificación de metilcetonas mediante tests rápidos. Identificación de alcoholes, discriminación entre alcoholes primarios, secundarios y terciarios por tests rápidos. Identificación del carácter fenólico mediante ensayo colorimétrico. Determinación del intervalo de fusión y pureza de un reactivo.
7.4 PRÁCTICA 4. Bioquímica Estructural I. Glúcidos. Inversión o hidrolisis de la sacarosa por tratamiento con enzima y por tratamiento acido con calor. Comprobación mediante cromatografía en capa fina y reacción de Fehling.
7.5 PRÁCTICA 5. Bioquímica Estructural II. Lípidos y aminoácidos. Comprobar las características de solubilidad de los lípidos, determinar la acidez de un aceite de cocina mediante valoración ácido-base, y ver la polaridad de diferentes aminoácidos mediante cromatografía de capa fina.
7.6 PRÁCTICA 6. Bioquímica Estructural III. Ácidos nucleicos. Extracción de ADN genómico de una muestra vegetal, empleo de aparatos comunes en un laboratorio de biología molecular como centrifuga, vórtex o termobloque.
Contexto
La biotecnología, en su sentido más amplio, pretende aplicar los procesos desarrollados por seres vivos al mundo de la tecnología actual, y esta aplicación se puede dar desde un nivel molecular (Bioquímica y Biología Molecular) hasta un nivel muy superior en el que se emplean organismos complejos. El conocimiento adquirido en la asignatura Química Biomolecular servirá de base fundamental para poder abordar asignaturas de cursos posteriores como Técnicas Instrumentales, o Ingeniería de Proteinas, donde los conocimientos relativos a Química Orgánica serán necesarios para entender la relación estructura-actividad. Y por otro lado, el núcleo de conocimientos estructurales, impartido a final del segundo semestre, en el segundo bloque tendrá su continuación lógica con la asignatura de tercer semestre "Bioquímica Metabólica", dedicada a los otros dos grandes aspectos de la Bioquímica: la Bioenergética y el estudio integrado del Metabolismo. La base estructural adquirida será completada posteriormente con otras asignaturas del Grado.
Descripción
La asignatura Quimica Biomolecular se estructura en dos bloques, en el primero "Química Orgánica" el objetivo principal es dar a conocer al alumno las bases teóricas y prácticas de la Química Orgánica como herramienta fundamental de trabajo y base sobre la que se sustenta la segunda parte de esta asignatura así como asignaturas de cursos superiores relacionadas con la Bioquímica y la Biología Molecular. Se pretende que el alumno conozca las bases de la Química del Carbono, la estereoquímica y su relación con las propiedades de las sustancias, los distintos grupos funcionales orgánicos y las principales reacciones orgánicas, así como sus mecanismos, implicaciones, incidencia en el ámbito biotecnológico y aplicaciones prácticas. El segundo bloque "Estructura y función de las biomoléculas" es una visión global de la estructura y función de las moléculas presentes en los seres vivos, lo que supone una panorámica general de la Bioquímica e incluso de la Biología Molecular por cuanto se refiere también a las biomoléculas clave: proteínas y ácidos nucleicos.
Evaluación
Para superar la asignatura, debe obtenerse una nota mínima de 5. La nota mínima compensable en cada uno de los actos de evaluación con peso superior al 30% será de 4. La nota final constará de dos partes TEORIA-PROBLEMAS (T-P) y PRÁCTICAS (Pr), dichas partes tienen un peso sobre el total de la asignatura del 84% y del 16%, respectivamente. Para la evaluación de la parte TEORÍA-PROBLEMAS (TP) Habrá tres pruebas escritas P1.1, P1.2 y P2, correspondientes a los bloques 1 y 2 de la asignatura, respectivamente, y compensables entre sí cuando la nota de P1.2 y de P2 sea igual o superior a 4. La nota de esta parte (TP) se calculará de la siguiente manera: TP = 0,19xP1.1+0,45xP1.2 + 0,36xP2 Para la evaluación de la parte de PRÁCTICAS (Pr) habrá dos pruebas escritas P3 y P4 correspondientes a los bloques 1 y 2 de la asignatura. Además, para la evaluación del bloque 1 se tendrán también en cuenta los informes post-laboratorio entregados tras la realización de las prácticas. La nota de este bloque (Pr) se calculará de la siguiente manera: Pr = 0,2xInformes + 0,3xP3 + 0,5xP4 La nota final de la asignatura se calculará de acuerdo a la fórmula: NF=0,84xTP+0,16xPr Para superar la asignatura es indispensable cumplir todos los puntos siguientes: - Asistir a todas las prácticas de laboratorio. Son actividades presenciales obligatorias. - Obtener una calificación igual o mayor que 4 en el P1.2 - Obtener una calificación igual o mayor que 4 en el P2. - Obtener una calificación igual o mayor que 5 en la nota final de la asignatura (NF), calculada como NF=0,84xTP+0,16xPr. Si el cómputo de NF resulta mayor o igual a 5, pero no se cumplen todos los puntos indicados arriba, se establecerá una calificación de 4.5 en el acta de la asignatura. Si el cómputo de la nota final por aplicación de las fórmulas resulta mayor o igual a 5, pero no se cumplen todos los requisitos de notas mínimas indicadas anteriormente, se establecerá una calificación de 4.5 en el acta de la asignatura. PRUEBA DE RECUPERACIÓN El alumno que lo desee puede presentarse al examen final para subir la nota o recuperar alguna de las partes P1, P2, P3 o P4. No se podrá usar la recuperación para optar a MH. EVALUACIÓN DE ALUMNOS CON DISPENSA Los alumnos con dispensa deberán superar el examen final de recuperación con una calificación igual o superior al 5, tanto en la parte de teoría como en la de prácticas de laboratorio. Asimismo deberán presentar un dossier relativo a las 6 prácticas de laboratorio, conforme a las indicaciones del profesor correspondiente, para poder ser evaluados. La ausencia no justificada a cualquier actividad con un porcentaje mínimo de asistencia obligatoria supondrá la calificación de No presentado.
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