Química Biomolecular
Código: 42427 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| 4313385 Química Industrial e Introducción a la Investigación Química / Industrial Chemistry and Introduction to Chemical Research | OT | 0 |
Contacto
- Nombre:
- Adela Vallribera Masso
- Correo electrónico:
- adelina.vallribera@uab.cat
Equipo docente
- Ramon Alibes Arques
- Joan Suades Ortuño
- Adela Vallribera Masso
- Jean Didier Pierre Marechal
- Xavier Ceto Alseda
- Oscar Palacios Bonilla
- Maria Isabel Pividori Gurgo
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Los estudiantes que participan en este módulo deben tener conocimiento de Química (Química Analítica, Química Física, Química Inorgánica y Química Orgánica), así como conocimientos en matemáticas, física y biología. Los estudiantes también deben tener habilidades en el manejo de aplicaciones comunes de Office, poseer los conocimientos de inglés necesarios para comprender clases magistrales, textos científicos, documentos, seminarios y conferencias. Los graduados en Química, Ingeniería Química, Ciencia de los Materiales, Nanociencia, Ciencias Ambientales, Biotecnología, Bioquímica tienen suficientes conocimientos para tomar este módulo. Se requiere un nivel avanzado de inglés (nivel B1) del Marco Común Europeo para las lenguas del Consejo Europeo.
Objetivos y contextualización
La Química bioanalítica, biorgánica i bioinorgánica en la era de la genómica, proteómica y celómica.
- Aplicar los conceptos básicos de la química en los sistemas biológicos en el campo de la salud humana, el control ambiental, la seguridad alimentaria y la industria biotecnológica.
- Integrar el reconocimiento biológico y reacciones biológicas en la metodología química.
- Manejar las técnicas más comunes en química para analizar, separar, identificar y sintetizar compuestos en un contexto biológico.
- Aplicar este conocimiento para resolver problemas diarios.
Competencias
- Aplicar correctamente las nuevas tecnologías de captación y organización de información para solucionar problemas en la actividad profesional.
- Aplicar los materiales y las biomoléculas en campos innovadores de la industria e investigación química.
- Identificar información de la literatura científica utilizando los canales apropiados e integrar dicha información para plantear y contextualizar un tema de investigación.
- Innovar en los métodos de síntesis y análisis químico relacionados con las diferentes áreas de la Química.
- Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- Proponer alternativas para la resolución de problemas químicos complejos de las diferentes especialidades químicas.
- Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- Utilizar terminología científica en lengua inglesa para argumentar los resultados experimentales en el contexto de la profesión química.
Resultados de aprendizaje
- Aplicar correctamente las nuevas tecnologías de captación y organización de información para solucionar problemas en la actividad profesional.
- Aplicar métodos generales de análisis y caracterización de biomoléculas.
- Diferenciar las interacciones ligando-receptor y relacionarlas con procesos de biorreconocimiento específicos.
- Diseñar estrategias de síntesis y reconocer las propiedades de los productos naturales.
- Identificar información de la literatura científica utilizando los canales apropiados e integrar dicha información para plantear y contextualizar un tema de investigación.
- Identificar la contribución de la Química molecular en aplicaciones médicas y biomédicas
- Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
- Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- Reconocer la estructura de biomoléculas y miméticos y relacionarla con su función biológica
- Utilizar biomolecular modificadas en bioanálisis
- Utilizar terminología científica en lengua inglesa para argumentar los resultados experimentales en el contexto de la profesión química.
Contenido
Temas:
• Estructura, función y bioreconocimiento de biomoléculas naturales y recombinantes tales como enzimas, anticuerpos, ADN, receptores celulares, ADN/ARN, biomoléculas que contienen metales. Biomiméticos.
• Moléculas para diagnóstico médico y terapia
• Estructura y función de productos medicinales naturales. Fundamentos en química de productos naturales y fitoquímica.
• Técnicas computacionales en Química Biomolecular. Relación entre el espacio químico, biológico y conformacional.
• Producción de biomoléculas. Anticuerpos monoclonales y policlonales. Proteínas recombinantes. Separación de biomoléculas y etiquetado con nanomateriales. Bioanálisis. Inmunoensayos, PCR, métodos biológicos catalíticos.
• Integración de nanomateriales en pruebas de diagnóstico rápido (flujo lateral, biosensores, prueba de aglutinación, inmunoensayos) para el diagnóstico de enfermedades emergentes.
Biomoléculas y biomiméticos. Estructura, función y bioreconocimiento
Contenido: Proteínas: enzimas, proteínas de afinidad, anticuerpos, diacuerpos, affibodies, avimers, receptores celulares. Bioreconocimiento y función: enzima / sustrato; antígeno / anticuerpo; interacción receptor / ligando. Estructura y función del ADN / ARN. Amplificación. Balizas moleculares. Aptamers. Polímeros impresos molecularmente y anticuerpos plásticos.
Biomoléculas que contienen metales: estructura, función y miméticos.
Contenido: La bioquímica de los iones metálicos. Captación, transporte y almacenamiento de iones metálicos en biología. Transferencia de electrones, respiración y fotosíntesis. Metabolismo del oxígeno. Otras metaloproteínas de interés. Receptores de iones metálicos y señalización. Metales en medicina.
Técnicas computacionales en química biomolecular
Contenido: especificidades de computación en la interface química-biología. Relación entre el espacio químico, biológico y conformacional. Muelles de ligandos de proteínas. Dinámica Molecular. Multiescala. Ventajas, limitaciones Reactividad en sistemas bioquímicos. Ejemplos.
Moléculas para el diagnóstico por imagen
Contenido: Aspectos generales de las técnicas de imagen. Radiofármacos SPECT basados en Tc-99m (propiedades nucleares y químicas, reacciones del kit y algunos ejemplos de radiofármacos de tecnecio relevantes). Otros radiofármacos SPECT. Radiofármacos PET y radiotrazadores con 18F. Radiofármacos terapéuticos y teranósticos.
Productos naturales: biosíntesis y propiedades
Contenido: Productos naturales en el descubrimiento de medicamentos y la medicina terapéutica: resumen histórico. Los carbohidratos, las dulces moléculas de la vida. La vía del acetato: ácidos grasos y policétidos. La ruta del mevalonato: terpenoides y esteroides. La ruta del shikimato: aminoácidos aromáticos y fenil propanoides. Alcaloides: moléculas que han cambiado el mundo.
Producción, separación,modificación y determinación de biomoléculas
Contenido: Aislamiento y producción de biomoléculas. El sistema inmune: producción de anticuerpos policlonales y monoclonales. Estrategias de separación. Etiquetado con nanomateriales e inmovilización de biomoléculas en materiales nanoestructurados. Bioanálisis: métodos inmunoquímicos, análisis de ADN, PCR, métodos catalíticos biológicos, otros catalizadores biológicos: ADNzimas, biodetección. Chips y matrices.
Nanomateriales en biociencias
Contenido: Biorreconocimiento con puntos cuánticos biológicamente modificados, nanotubos de carbono, nanopartículas metálicas y magnéticas: diagnóstico médico, nanomedicina y bioanálisis.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases magistrales | 30 | 1,2 | 6, 7, 12 |
| Problemas | 8 | 0,32 | 1, 9, 13 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Tutorías | 5 | 0,2 | 5, 9, 10 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Aprendizaje autónomo y de estudio | 49 | 1,96 | 5, 8 |
| Preparación de presentaciones orales y artículos | 40 | 1,6 | 1, 5, 9, 8, 13 |
Clases magistrales
Clases basadas en resolución de problemas
Actividades cooperativas
Seminarios
Preparación y presentación oral de los trabajos
Tutorías
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Defensa oral de proyectos | 40 % | 6 | 0,24 | 4, 5, 10, 13 |
| Exámenes escritos | 30 % | 8 | 0,32 | 2, 3, 5, 6, 9, 8, 11, 12 |
| Resportes y problemas | 30 % | 4 | 0,16 | 1, 5, 6, 7, 12 |
La evaluación de este módulo tendrá en cuenta la asistencia y participación en clase, así como el trabajo y las evaluaciones presentadas por los estudiantes. Todas las materias son de asistencia obligatoria. Los diferentes temas presentados por cada uno de los profesores serán evaluados por separado, mediante diferentes tipologías de evaluaciones que incluyen exámenes escritos, pruebas teóricas y prácticas, presentaciones orales, discusión de artículos, preguntas breves en clase, trabajos escritos, etc.
- Cada profesor decide el número y la tipología de las actividades de evaluación: presentaciones orales, exámenes escritos, entrega de artículos discutidos, entre otras.
- La calificación final del módulo será la suma de las notas de cada profesor multiplicada por el porcentaje de sus clases en la enseñanza total del módulo.
- Para aprobar un módulo, es obligatorio obtener una nota igual o superior a 3.5 en el 75% de todas las actividades para promediar con otras notas del profesor y/o del módulo.
- Habrá un período en enero para repetir exámenes escritos con notas inferiores a 5. En caso de exámenes con notas inferiores a 3,5, será obligatorio para el estudiante. En caso de exámenes entre 3,5 y 5, sería opcional.
- Las calificaciones de otras actividades de evaluación (por ejemplo, presentaciones orales) se promediarán con el resto de las notas del profesor/módulo independientemente del valor. No habrá opción de repetir estas actividades de evaluación.
MUY IMPORTANTE: El plagio parcial o total resultará automáticamente en un SUSPENSO (0) para el ejercicio plagiado y para TODA la asignatura. El PLAGIO consiste en copiar texto de fuentes no reconocidas, ya sea partede una oración o un texto completo, con la intención de hacerlo pasar como producción propia del estudiante. Esto incluye copiar y pegar de fuentes en internet, presentadas sin modificar en el texto del estudiante. El plagio es una OFENSA GRAVE. Los estudiantes deben respetar la propiedad intelectual de los autores, siempre identificando las fuentes que utilicen; también deben ser responsables de la originalidad y autenticidad de sus propios textos.
En caso de que un estudiante cometa alguna irregularidad que pueda llevar a una variación significativa en la calificación otorgada a una actividad de evaluación, se le dará un cero para esta actividad, independientemente de cualquier proceso disciplinario que pueda tener lugar. En caso de varias irregularidades en las actividades de evaluación de la misma asignatura, se le dará un cero como calificación final para esta asignatura.
Bibliografía
Medicinal natural products. A biosynthetic approach, P.M. Dewick, Jonh Wiley & Sons, 2002
Química Bioinorgánica, J. S. Casas, V. Moreno, A. Sánchez, J. L. Sánchez, J. Sordo, Editorial Síntesis, Colección Biblioteca de Químicas, 2002
Bioanalytical Chemistry, S. Mikkelsen, E. Corton, Wiley, 2004
Molecular Modelling Principles and Applications - Second Edition -Andrew R. Leach - Ed: Prentice Hall 2001
Bibliografía Adicional
Natural Products: their chemistry and biological significance, J. Mann, R.S. Davidson, J. B. Hobbs, D.V. Banthorpe, J. B. Harborne Prentice Hall, 1994
Natural Products Chemistry: A mechanistic and biosynthetic approach to secondary metabolism, K.B.G. Torsell, John Wiley & Sons, 1983
Inorganic Chemistry in Biology,P. C. Wilkins, R. G. Wilkins, Oxford Chemistry Primers, n. 46, Oxford University Press, 1997
Principles of Bioinorganic Chemistry, S. J. Lippard, J.M. Berg, University Science Books, 1994
Principles and Practice of Bioanalysis, R. F.Venn, (Editor), Taylor & Francis, 2000.
Bioanalytical Chemistry, A. Manz, N. Pamme, D. Iossifidis, Imperial College Press, 2004.
Principles of Chemical and Biological Sensors, D. Diamond (Editor), Wiley, 1998.
Biosensors, Elizabeth A. H. Hall, Open Univ Press, 1991
Software
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Lista de idiomas
| Nombre | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TEm) Teoría (máster) | 1 | Inglés | primer cuatrimestre | manaña-mixto |