Universitat Internacional de Catalunya
Bioquímica I
Otras lenguas de impartición: catalán, inglés
Profesorado
Las dudas serán resueltas presencialmente en sesiones de tutoría con el profesor correspondiente. Para ello, concertar cita vía e-mail.
Profesores:
- Dr. Jorge Pérez-Valle (coordinador, CMs y MCs); jperezv@uic.es
- Dra. Veronica Venturi (CMs y MCs); vventuri@uic.es
- Dr. Miguel Baena (CMs y MCs); mbaena@uic.es
- Lídia Romero (Prácticas); lromerocor@uic.es
Presentación
Bioquímica I es una asignatura de formación básica de carácter semestral que se imparte en el primer curso del grado de Biomedicina y consta de 6 créditos ECTS. Con esta asignatura se pretende que el alumno profundice y complete los conocimientos de Química Orgánica y Bioquímica de Macromoléculas adquiridos durante el Bachillerato. Las líneas básicas contenidas en el programa de la asignatura se articulan alrededor de conceptos fundamentales sobre la estructura y función de macromoléculas de relevancia biológica. Así, la asignatura pretende explicar los procesos relacionados con la estructura de las moléculas orgánicas más abundantes y su relación con la función en el organismo.
Requisitos previos
No se requieren requisitos previos
Objetivos
El objetivo general de la asignatura es proporcionar los fundamentos de la bioquímica que se consideran necesarios para la comprensión de diferentes materias del Grado en Ciencias Biomédicas.
Competencias/Resultados de aprendizaje de la titulación
- Aplicar los principios de la química orgánica y la bioquímica en el estudio de la estructura y función de biomoléculas y su metabolismo.
- Reconocer los conceptos biológicos básicos y el lenguaje propio de las ciencias biomédicas en el estado de salud.
- Desarrollar la capacidad de organización y planificación adecuadas al momento.
- Interpretar resultados experimentales e identificar elementos consistentes e inconsistentes.
- Saber comunicar, hacer presentaciones y redactar trabajos científicos.
- Ser capaz de llevar a cabo un aprendizaje autónomo
- Aplicar los conocimientos teóricos a la práctica
- Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
- Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
- Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
Resultados de aprendizaje de la asignatura
Al acabar el curso, el/la alumno/a:
- Conoce la estructura y función de las biomoléculas.
- Aplica los principios de química orgánica e inorgánica en el estudio de biomoléculas y procesos bioquímicos fundamentales y comprende la formulación química básica.
- Conoce las bases bioquímicas y moleculares del plegamiento, tráfico intracelular, modificación post-traduccional y recambio de proteínas.
- Resuelve ejercicios y problemas planteados en le transcurso de la asignatura
- Sabe buscar la información necesaria para completar las tareas de la asignatura y sintetizarla.
Contenidos
BLOQUE I: LA QUÍMICA DE LA VIDA
Tema 1. Introducción a la Química Orgánica. Introducción al enlace químico. Enlace covalente y estructuras de Lewis. Resonancia. Geometría molecular. Enlaces de carbono sencillos y múltiples Estabilidad cinética y termodinámica de las cadenas carbonatadas.
Tema 2. Reacciones orgánicas en sistemas biológicos Introducción a las reacciones orgánicas. Clasificación de las reacciones orgánicas. Reacciones de oxidación y reducción.
Tema 3. Termodinámica y equilibrio. Termodinámica química. Energía, calor y trabajo. Entropía y segunda ley de termodinámica. Dirección de los procesos. Energía libre. Potencial químico. Energía libre y reacciones químicas: equilibrio químico. Cambios de energía libre y constante de equilibrio. Compuestos de fosfato de energía elevada: fuentes de energía de los sistemas biológicos. Potencial de transferencia de fosfato.
Tema 4. Composición de la materia viva. El agua y sistemas amortiguadores. Constitución de los seres vivos. Estructura, características y propiedades del agua. Importancia biológica. Distribución en el organismo humano. El agua como disolvente. Ácidos y bases: donadores y aceptores de protones. Ionización del agua y producto iónico. Concepto de pH. Escala de pH y valores fisiológicos. Equilibrios de ácidos y bases débiles. pKa y factores que afectan a la disociación de ácidos. Soluciones amortiguadoras de importancia biológica. Funcionamiento. Tipos: tampón bicarbonato, tampón fosfato, tampón amonio. Alteraciones metabólicas y respiratorias del equilibrio ácido-base. Moléculas con grupos ionizables múltiples: anfolitos, polianfolitos, polielectrolitos.
Tema 5. Interacciones débiles en medios acuosos. Naturaleza de las interacciones no covalentes. Interacciones carga-carga. Dipolos permanentes e inducidos. Radio de Van der Waals. Enlaces de H.
BLOQUE II: GLÚCIDOS
Tema 6. Estructura y función de glúcidos. Características generales y clasificación. Monosacáridos: estructura, propiedades, derivados e interés biológico. Aldosas, cetosas. Enantiomeros. Estructuras de anillo. Disacáridos. El enlace glucosídico. Disacáridos relevantes en la alimentación humana. Oligosacáridos. Estructura, propiedades e interés biológico. Polisacáridos de reserva y estructurales. Glucógeno, almidón y celulosa. Glicoproteínas. Proteoglicanos, glicosaminoglicanos y patologías asociadas. Glucoproteínas con enlaces N y O. Antígenos de grupos sanguíneos. Oligosacáridos como marcadores celulares.
Tema 7. Requerimientos nutricionales de glúcidos. Digestión. Contenido de glucosa en los alimentos. Índice glucémico.
BLOQUE III: PROTEÍNAS
Tema 8. Estructura y función de proteínas. Estructura y propiedades de los aminoácidos (estructura, estereoquímica, propiedades). Péptidos y enlace peptídico. Niveles de estructuración de las proteínas. Estructuras primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. Descripción de hélices moleculares y láminas plegadas. Factores que determinan las estructuras secundaria y terciaria.
Tema 9. Requerimientos nutricionales de proteínas. Digestión. Alimentos ricos en proteínas. Proteína vegetal vs. proteína animal.
Tema 10. Proteínas fibrosas y globulares. Tipos de proteínas: fibrosas y globulares. Plegamiento de proteínas: patrones de plegado, estructura terciaria y diversidad funcional. Estructura y funciones. Ejemplo de proteínas que intervienen en el transporte y almacenamiento de oxígeno: hemoglobina y mioglobina. Variabilidad de la estructura proteína: el caso de las inmunoglobulinas.
Tema 11. Sistemas contráctiles y motores moleculares. Sistema actina – miosina. Estructura del músculo y mecanismo de contracción. Papel del calcio. Actina y miosina no musculares. Microtubulos para movilidad. Movimientos de cilios y flagelos.
Tema 12. Enzimas y cinética enzimática. Naturaleza, nomenclatura y clasificación de los enzimas. Introducción a la catálisis enzimática: energía de activación. El centro activo y modelos de unión SE. Estrategias catalíticas. Ejemplos. Holoenzima y apoenzima. Concepto de grupo prostético y coenzima. Cofactores: metaloproteínas. Modelo cinético de Michaelis-Menten. Linearitzaciones. Km y Vmax. Eficiencia catalítica: Kcat. Reacciones de múltiples sustratos. Efecto del pH, temperatura y fuerza iónica sobre la actividad enzimática. Concepto de isoenzima.
Tema 13. Regulación enzimática. Regulación irreversible: zimógenos. Regulación reversible: fosforilación, acetilación. Cooperatividad. Alosterismo. Inhibición enzimática: reversible e irreversible.
BLOQUE IV: LÍPIDOS
Tema 14. Lípidos. Características generales de los lípidos. Tipos de lípidos y funciones. Propiedades fisicoquímicas y nomenclatura. Ácidos grasos. Triacilgliceroles. Jabones y detergentes. Ceras.
Tema 15. Requerimientos nutricionales de lípidos. Digestión de lípidos. Contenido de lípidos en los alimentos. Grasas trans. Uso de lípidos en la industria.
Tema 16. Membranas biológicas. Composición, fluidez, asimetría. Proteínas y lípidos de membrana. Membrana plasmática y membrana nuclear.
BLOQUE V: ÁCIDOS NUCLEICOS Y COMPUESTOS NITROGENADOS
Tema 17. Ácidos nucleicos. Clases de nucleótidos. Composición y función del ADN y del ARN. El dogma de la biología. Replicación del ADN, transcripción y traducción. Código genético.
Tema 18. Utilización del nitrógeno. Uso del nitrógeno inorgánico. Biogénesis del nitrógeno orgánico. Ciclo de la urea y excreción.
Tema 19. Vitaminas. Hidrosolubles vs liposolubles. Composición y funciones. Presencia en alimentos y patologías relacionadas.
Tema 20. Estrés oxidativo. Qué es, de dónde surge y cómo nos afecta. Ejemplos de patologías relacionadas.
Metodología y actividades formativas
Modalidad totalmente presencial en el aula
Clases magistrales (CM): exposición durante 1:30h de un tema teórico por parte del profesor.
Métodos del Caso o casos clínicos (MC): Planteamiento de una situación real o imaginaria. Los alumnos trabajan las preguntas formuladas en grupos reducidos y en clase se discuten las respuestas. El profesor interviene activamente y si hace falta aporta nuevos conocimientos.
Prácticas (P). Demostración experimental en el laboratorio de los conceptos trabajados en las clases teóricas. Familiarización con los recursos experimentales más habituales en un laboratorio de biología molecular.
Educación virtual (EV): Material on line que el alumno puede consultar desde cualquier ordenador, a cualquier hora y que constribuirá al autoaprendizaje de conceptos relacionados con la asignatura.
Sistemas y criterios de evaluación
Modalidad totalmente presencial en el aula
Alumnos en primera y segunda convocatoria:
La nota media se calculará teniendo en cuenta las diferentes actividades evaluables que se llevaran a cabo a lo largo del curso:
- Examen parcial 20 %
- Examen de prácticas 10 %
- Examen final 60 %
- Métodos del caso 10 %
1) En el examen final se deberá obtener un 5 de nota mínima para poder hacer media con las notas de evaluación continuada (métodos del caso, prácticas y parcial).
2) Los exámenes serán de tipos test con 4 opciones de respuesta, contando +1 los aciertos y -0.33 los errores.
3) Un 10% de las preguntas de los exámenes podrían ser de conceptos que no se hayan explicado directamente en el aula pero que estén presentes en la bibliografía recomendada así como en artículos discutidos, prensa o material virtual recomendado.
4) Por participación en clase se entiende la aportación de ideas interesantes o el planteamiento de cuestiones pertinentes que ayuden a mejorar la calidad de la sesión, ya sea lección magistral o caso clínico, así como el uso de la cámara durante las lecciones magistrales. Aquellos estudiantes que se impliquen y participen activamente en la asignatura, podrán optar a sumar hasta un 10% extra de excelencia.
5) Asistencia a clase:
- Se recomienda la asistencia regular a las clases de teoría. La asistencia a las clases magistrales no es obligatoria, pero los asistentes se tendrán que regir por las normas que indiquen los profesores.
- La asistencia a métodos del caso y prácticas es obligatoria y los alumnos han de asistir en los grupos asignados.
- La expulsión de un alumno de clase magistral o método del caso, repercutirá negativamente en las evaluaciones continuadas. La expulsión de un alumno del aula de laboratorio significará la suspension automática de la asignatura.
Alumnos repetidores:
La nota de prácticas y de los MCs se guardaran, aunque siempre que lo deseen, los alumnos podrán repetir la asistencia a clase y obtener una nueva nota. El alumno podrá hacer el examen parcial o, directamente, presentarse al examen final.
Bibliografía y recursos
Chang, Raymond. Química. 11ª ed. McGraw-Hill, 2013.
Lehninger. Principios de Bioquímica. 4ª ed. Nelson D. y Cox, M. Editorial Omega, 2005.
Stryer, Berg y Tymoczko. Bioquímica. 5ª ed. Ed. Reverté, 2002.
C.K. Mathews, K.E. Van Holde y K.G. Ahern (2002) Bioquímica. 3ª Edición. Pearson Educación.
Periodo de evaluación
- E1 13/01/2023 A16 14:00h
- E2 21/06/2023 A15 18:00h