LICENCIATURA DE BIOLOGÍA PROGRAMA DE BIOQUÍMICA . CURSO 2006-2007 PROGRAMA DE TEORÍA (Profesora: M.ÀNGELS ULL.GRUPO A) Objetivos: El objetivo principal es dar una visión general de los fundamentos de la bioquímica. Se pretende proporcionar al estudiante unos conocimientos básicos sobre la estructura y el funcionamiento de las biomacromoléculas, sobre las formas de energía que emplean los seres vivos, y sobre el metabolismo central y su regulación desde una perspectiva integrada. Tema 1. Introducción. Composición química de los seres vivos: biomoléculas. Características de la materia viva. Principios cinéticos y termodinámicos aplicados a los seres vivos. La célula como unidad de la organización biológica. El papel del agua en los procesos biológicos. I. Estructura y función de las proteínas Tema 2. Estructura de proteínas. El enlace peptídico y estructura primaria. Estructura secundaria: hélice-, hoja ß, giros. Motivos estructurales. Estructura terciaria y estructura cuaternaria: dominios conformacionales de proteínas. Proteínas fibrosas y proteínas globulares. Plegamiento y desnaturalización de proteínas. Tema 3. Dinámica de proteínas. Unión de ligandos. Cooperatividad y alosterismo. Estudio de la mioglobina y de la hemoglobina. II. Enzimología Tema 4. Naturaleza química de los enzimas. Centro activo. Especificidad enzimática. Clasificación y nomenclatura de enzimas. Participación de cofactores en la actividad enzimática. Tema 5. Cinética enzimática. Estado de transición. Cinética de las reacciones enzimáticas con un sustrato: Ecuación de Michaelis-Menten. Efectos del pH y de la temperatura. Inhibición. Tema 6. Mecanismos moleculares de la regulación enzimática. Regulación de la concentración de enzima. Alosterismo. Modificación covalente de enzimas. Amplificación de señales. III. Estructura y función de los ácidos nucleicos Tema 7. Estructura y organización de los ácidos nucleicos . Procesos en el metabolismo informacional. Estructura primaria. Estructura secundaria. Modelo de Watson y Crick. Estructuras superiores; DNA circular y superenrollado. Organización de los genomas y estructura de los genes. Tema 8. Replicación. DNA polimerasas; enzimología de la elongación de la cadena de polinucleótidos. Reparación del DNA. Tema 9. Transcripción. Enzimología de la síntesis de RNA. Mecanismo de la transcripción. Regulación de la transcripción. Procesamiento postranscripcional. Tema 10. Traducción. El código genético. Características de las moléculas que participan en la traducción. El ribosoma. El mecanismo de la traducción; iniciación, elongación y terminación. Modificaciones postraduccionales. Regulación de la síntesis proteica. IV. Bioenergética Tema 11. Sistema ATP-ADP. Flujo de energía en los sistemas biológicos.Acoplamiento entre las reacciones endergónicas y exergónicas. Bioquímica del ATP. Estrategias para la generación de ATP. Tema 12. Biomembranas y transporte. Estructura y propiedades de las membranas biológicas. Termodinámica y cinética del transporte a través de membrana. Clasificación de los sistemas de transporte. Teoría quimiosmótica.ATP sintasa Tema 13. Cadena respiratoria. Transportadores electrónicos de la cadena respiratoria: Estructura. Organización, función y regulación de la cadena de transporte electrónico mitocondrial y de la fosforilación oxidativa. Otras cadenas de transporte electrónico. Tema 14. Cadena fotosintética. Pigmentos fotosintéticos. Fotosistemas. Organización de los transportadores electrónicos. Fotofosforilación cíclica y no cíclica. Fotosíntesis bacteriana. V. Metabolismo intermediario Tema 15. Panorama del metabolismo y de su control. Organización del metabolismo. Etapas de la degradación de hidratos de carbono, lípidos y proteínas. Tema 16. El acetil-CoA. Procedencia y destino del acetil-CoA. Ciclo del ácido cítrico: etapas enzimáticas y regulación. Carácter anfibólico y reacciones anapleróticas del ciclo del ácido cítrico. Tema 17. Metabolismo de hidratos de carbono. Glicolisis y gluconeogénesis: etapas enzimáticas y regulación. Sustratos glicolíticos y gluconeogénicos; ciclo del glioxilato. Destinos del piruvato: fermentaciones y descarboxilación oxidativa del piruvato. Metabolismo del glucógeno y regulación. Otras rutas de utilización de la glucosa; ruta de los fosfatos de pentosa. Fijación autotrófica del CO2. Fotorrespiración. Tema 18. Metabolismo de lípidos. Digestión, absorción y transporte de triacilgliceroles: lipoproteínas. Movilización de los lípidos de reserva. Degradación y biosíntesis de los ácidos grasos: etapas enzimáticas y regulación. Formación y utilización de cuerpos cetónicos. Tema 19. Metabolismo de compuestos nitrogenados. Degradación oxidativa de los aminoácidos. Excreción del nitrógeno. Biosíntesis de aminoácidos. Fijación del nitrógeno. Metabolismo de nucleótidos. Tema 20. Integración del metabolismo. Bioquímica tisular. Interrelaciones metabólicas durante el ciclo ayuno-alimentación. Adaptaciones metabólicas. Bibliografía El contenido de las lecciones del programa está recogido, basicamente, en el libro Fonaments de Bioquimica de Peretó,J,Sendra,R, Pamblanco,M. y Bañó,C.Vol 5, Col·lecció Educació.Sèrie Materials.Servei de Publicacions de la Universitat de València. 5ª edición 2005. Como bibliografía adicional se recomienda la siguiente: Alberts, B. y colaboradores. Biología Molecular de la Célula. Ediciones Omega, 1996 (traducción de la 3ª ed. inglesa de 1994).4ª edición traducida al español, Ed.Omega. 2004 Boyer,R. Conceptos de Bioquímica. International Thomson Editores.México. 2000 Devlin, T.M. Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones clínicas. Ed. Reverté, 2004. Herrera, E. Bioquímica. Aspectos estructurales y vías metabólicas. 2 tomos. MacGraw Hill Interamericana. 1991. Mathews, C.K., Van Holde, K.E. y Ahern K.G. Bioquímica.3ª edición en español Pearson Educación. 2002. McKee, T y McKee, J.M. Bioquímica. La Base Molecular de la Vida. MacGraw Hill Interamericana de España, 2003. Nelson, D.L. y Cox, M.M. Lehninger Principios de Bioquímica. Ed. Omega, 3ª ed., 2001. Rawn, J.D. Bioquímica. Ed. Interamericana MacGraw Hill, 2 tomos, 1989. Stryer, L. Bioquímica. Ed. Reverté. 5ª ed. 2003. Voet, D. y Voet, J.G. Bioquímica. Ed. Omega 1992. (3ª ed inglés, 2004). Horario de atención a alumnos Mª Angels Ull: Martes: 15-18 h. Miércoles 10 a 12 y 13.30 a 14.30 h. Lugar: Departamento de Bioquímica. Edificio A, 2º piso, despacho 1206 PROGRAMA DE CLASES PRÁCTICAS Objetivos El objetivo de las clases prácticas es complementar los conocimientos de bioquímica adquiridos en las clases de teoría. Para ello se propondrán una serie de cuestiones y de experimentos ligados al orden temático de las lecciones que se proponen en el programa teórico. El estudiante ha de familiarizarse con el trabajo en el laboratorio y adquirir una serie de conocimientos de diversas técnicas usualmente utilizadas. Las prácticas de bioquímica consistirán en 20 horas de prácticas de laboratorio y 10 horas de ejercicios prácticos en el aula. Estas prácticas se llevarán a cabo a lo largo del curso de acuerdo con el calendario que se adjunta. La asistencia a las sesiones de laboratorio será obligatoria, y condición indispensable para aprobar la asignatura. Sesiones de laboratorio Las prácticas de laboratorio se realizan en grupos de 16-20 estudiantes, que trabajarán en parejas, en 5 sesiones de 4 horas cada una (de 15,30-19,30). El calendario correspondiente a las cinco sesiones será: Sesión 1 2 3 4 5 Punto isoeléctrico de las proteínas Estudio de la actividad enzimática peroxidasa Obtención y cuantificación de DNA Reacciones luminosas de la fotosíntesis Metabolismo de hidratos de carbono A1 9-XI 30-XI 11-I 22-III 26-IV Grupo A2 A3 A4 9-XI 10-XI 10-XI 30-XI 1-XII 1-XII 11-I 12-I 12-I 22-III 23-III 23-III 26-IV 27-IV 27-IV A5 8-XI 29-XI 10-I 21-III 25-IV A6 8-XI 29-XI 10-I 21-III 25-IV Coordinador de las sesiones de laboratorio Carlos García Ferris: Despacho 1207 situado en el 2º piso del edificio A de Biológicas. Sesiones de aula Las clases prácticas de aula consistirán en problemas y cuestiones sobre disoluciones tampón además de otros relativos a los diferentes apartados recogidos en el programa de teoría. Estas clases se realizarán en dos grupos de unos 50 estudiantes durante 10 sesiones de 1 hora cada una. El calendario previsto de las sesiones de aula es: Sesiones Disoluciones tampón (1, 2 y 3) Propiedades péptidos y proteínas (4) Enzimología (5, 6 y 7) Bioenergética (8, 9 y 10) Grupo AP1 20-X, 27-X, 3-XI (8.30-9.30 h.) 10-XI (8.30-9.30 h.) 24-XI, 1-XII y 15-XII (8.309.30 h.) 23-II, 9-III y 23-III (8.309.30 h.) Grupo AP2 20-X, 27-X, 3-XI (9.30-10.30 h.) 10-XI (9.30-10.30h.) 24-XI, 1-XII y 15-XII (9.3010.30h.) 23-II, 9-III y 23-III (9.3010.30h.) Las sesiones tendrán lugar los citados días en el aula AI-13 en los horarios indicados para cada grupo. Bibliografía de las clases prácticas Alemany, M y Fonts, S. (1983) Prácticas de Bioquímica. Ed. Alhambra.Madrid Cárdenas,J. et al. (1988) Problemas de Bioquímica. Ed.Alhambra. Madrid Ver referencias adicionales en el apartado correspondiente del Cuaderno de Problemas y Cuestiones. Evaluación de la asignatura Se realizarán exámenes escritos que consistirán en la resolución de cuestiones cortas y problemas sobre los temas tratados durante las clases teóricas y las prácticas, tanto en el laboratorio como en el aula. La calificación global máxima de 10 puntos corresponderá a teoría (8 puntos) y a prácticas (2 puntos = 1 punto de los problemas en aula + 1 punto de las sesiones de laboratorio). También se tendrá en cuenta la presentación de la reseña de alguno de los libros que la profesora recomendará leer, así como la realización de algún trabajo y presentación del mismo en el aula, sobre alguno de los temas que proponga la profesora. La puntuación de teoría (8 puntos) podrá obtenerse examinándose parcialmente de la asignatura, de manera que se distribuirá entre un primer parcial (4.0 puntos), y un segundo parcial (4.0 puntos). El examen del primer parcial será relativo a los apartados I, II, y III del programa de teoría. Este examen será eliminatorio a partir de 2.0 puntos (sobre 4.0). El examen del segundo parcial será relativo a los apartados IV y V del temario. Para aprobar la asignatura es necesario sacar, en todas y cada una de las partes de teoría (apartados I, II, III, IV y V), al menos un 20% de la calificación máxima de la parte correspondiente La puntuación de prácticas se obtendrá mediante la evaluación de los contenidos de las sesiones de aula (1 punto) y de los contenidos de las sesiones prácticas de laboratorio (1 punto) mediante sendos exámenes escritos que se realizarán al finalizar las sesiones correspondientes de laboratorio.Para aprobar la asignatura es necesario aprobar cada una de las dos partes prácticas. Los estudiantes repetidores del Plan 2000, que hayan obtenido en la parte de laboratorio una calificación igual o superior a 0.5, quedan dispensados, si lo desean, de la realización de este examen en el curso 2005-2006. Los estudiantes repetidores que provengan del Plan 93, y que tengan aprobado el módulo teórico o el módulo práctico, podrán convalidar la nota previa presentación a la profesora de la asignatura de un certificado de las calificaciones (una copia informativa es suficiente). Fechas previstas de los exámenes: Primer parcial: 9 de Febrero de 2007. (tarde) Problemas y Laboratorio: 12 de Mayo de 2007 (sábado, mañana) Segundo Parcial y Final: 11 de Junio de 2007 (tarde) Septiembre (Examenes de Teoría,Problemas y Laboratorio): 6 de Septiembre de 2007 (mañana) Correo electrónico: [email protected]