Química
Código: 101023Créditos: 6
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Microbiología | FB | 1 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Silvia Mena Fernández
- Correo electrónico :
- silvia.mena@uab.cat
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
El alumnado debe tener claro el contenido de la asignatura de Química que se imparte en primero y segundo de Bachillerato. Como refuerzo, puede hacer el curso propedéutico "Química" de la Facultad de Ciencias.
Objetivos
Se trata de una asignatura de carácter básico, ya que muchos de los procesos vitales que se estudiarán en diferentes asignaturas de este Grado se explican utilizando formulaciones químicas. La Química es, pues, una herramienta básica para comprender y desarrollar otras materias del Grado.
Los objetivos de la asignatura son:
- Identificar y ser capaz de distinguir entre un átomo, una molécula, un elemento, un compuesto y una mezcla.
- Identificar y comprender qué son los iones, los bioelementos principales y los oligoelementos.
- Identificar los tipos de enlaces químicos. Dibujar estructuras de Lewis de compuestos químicos y predecir cualitativamente a partir de ellas sus propiedades moleculares (geometría molecular y polaridad), así como sus fuerzas intermoleculares.
- Identificar grupos funcionales de interés biológico.
- Describir el isomerismo y la quiralidad de las moléculas.
- Describir los fundamentos de las reacciones químicas y su aplicación en los sistemas biológicos.
- Comprender los conceptos básicos de la termodinámica y la cinética y ser capaz de relacionarlos con los procesos biológicos.
- Resolver problemas básicos de química.
- Aplicar los principios básicos de la química en situaciones experimentales relacionadas con los procesos biológicos.
Resultados de aprendizaje
- CM03 (Justificar cómo los procesos químicos dan respuesta a las demandas de la sociedad, al cuidado del medio ambiente y a combatir el cambio climático y sus efectos.) Justificar cómo los procesos químicos dan respuesta a las demandas de la sociedad, al cuidado del medio ambiente y a combatir el cambio climático y sus efectos.
- CM04 (Integrar conocimientos y habilidades relacionados con la química para resolver problemas del ámbito de las biociencias trabajando de forma individual y en equipo.) Integrar conocimientos y habilidades relacionados con la química para resolver problemas del ámbito de las biociencias trabajando de forma individual y en equipo.
- KM05 (Definir los conceptos básicos relacionados con las moléculas.) Definir los conceptos básicos relacionados con las moléculas.
- KM06 (Definir las leyes que rigen el equilibrio químico, así como los principios de la termodinámica y la cinética.) Definir las leyes que rigen el equilibrio químico, así como los principios de la termodinámica y la cinética.
- KM07 (Identificar los grupos funcionales orgánicos presentes en las biomoléculas y los metabolitos, así como su distribución espacial y su influencia en las reacciones orgánicas en sistemas biológicos.) Identificar los grupos funcionales orgánicos presentes en las biomoléculas y los metabolitos, así como su distribución espacial y su influencia en las reacciones orgánicas en sistemas biológicos.
- SM03 (Interpretar los fundamentos de química para comprender las bases moleculares de los procesos biológicos.) Interpretar los fundamentos de química para comprender las bases moleculares de los procesos biológicos.
- SM04 (Manipular adecuadamente ecuaciones químicas para igualarlas y efectuar cálculos estequiométricos.) Manipular adecuadamente ecuaciones químicas para igualarlas y efectuar cálculos estequiométricos.
- SM05 (Aplicar los fundamentos básicos de la química en situaciones experimentales relacionadas con los procesos biológicos.) Aplicar los fundamentos básicos de la química en situaciones experimentales relacionadas con los procesos biológicos.
Contenidos
Bloque 1: La química de la vida: composición y organización de la materia viva.
Tema 1. La química como lenguaje de la microbiología. Química y biología. Composición química de los organismos vivos. Bioelementos y biomoléculas. La materia: estados y propiedades. El mol. Concentraciones y soluciones. Gases en los sistemas biológicos. Leyes de los gases ideales.
Tema 2. Estructura de la materia: ¿Por qué los átomos forman biomoléculas? Elemento, compuesto, átomo y molécula. Elementos biológicos: elementos principales y oligoelementos. Iones de interés biológico (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+/Fe3+). Relación entre las propiedades de los elementos y su función biológica. La tabla periódica como herramienta interpretativa. Enlace químico. Geometría molecular y polaridad. Fuerzas intermoleculares.
Tema 3. El carbono y las biomoléculas: Estructura y diversidad química de la vida. Propiedades del carbono. Grupos funcionales biológicos (alcoholes, aminas, amidas, ácidos carboxílicos, ésteres, fosfatos y tioles). Isomería y quiralidad. Relación estructura-función. Introducción a las principales biomoléculas.
Bloque 2: La química que regula la vida: reactividad y procesos biológicos.
Tema 4. Reacciones químicas: ¿Cómo se transforma la materia viva? Concepto de reacción química. Ecuaciones químicas y estequiometría. Introducción a los mecanismos de reacción. Reacciones reversibles e irreversibles. Reacciones homogéneas y heterogéneas. Clasificación de las reacciones de interés biológico: reacciones ácido-base, de oxidación-reducción, de condensación, de hidrólisis y de transferencia de grupos químicos. Importancia de las reacciones redox en el metabolismo y de las reacciones ácido-base en fisiología. Rotura y formación de enlaces químicos. Reacciones heterolíticas y homolíticas.
Tema 5. Equilibrio químico: ¿Hasta dónde llegan las reacciones? Reacciones reversibles y el estado de equilibrio. La constante de reacción y el cociente de reacción. El principio de Le Châtelier. Factores que desplazan el equilibrio químico. Relación entre la energía libre de Gibbs y el equilibrio químico. Importancia del equilibrio en los sistemas biológicos.
Tema 6. Termodinámica: ¿Por qué se producen las reacciones químicas? ¿Qué es la energía? Transferencia de energía en los sistemas biológicos. Entalpía y procesos endotérmicos y exotérmicos. La entropía como fuerza motriz del cambio químico. Procesos espontáneos y no espontáneos. Energía libre de Gibbs. Acoplamiento energético en el metabolismo. Introducción al papel del ATP como moneda energética celular.
Tema 7. Ácidos, bases y soluciones tampón: la vida en medios acuosos. El agua como disolvente biológico. Ácidos y bases. Concentraciones de ácidos y bases. Producto iónico del agua. La escala de pH. Equilibrios ácido-base en los sistemas biológicos. Soluciones tampón y regulación del pH en los organismos vivos.
Tema 8. Cinética química: ¿Qué determina la velocidad de las reacciones? Concepto de velocidad de reacción. Factores que influyen en la velocidad: concentración, temperatura y catalizadores. Energía de activación y teoría de las colisiones. Ecuaciones de velocidad integradas. Catálisis química y enzimática. Factores que regulan la actividad enzimática. Relación entre la cinética química, el metabolismo y la regulación de los procesos biológicos.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Autónoma | 25 | 1 | CM04, KM06, KM07, SM04 |
| Supervisadas | 1 | 0,04 | CM04, KM05, KM06, KM07, SM03, SM04 |
| Dirigidas | 32 | 1,28 | CM03, CM04, KM05, KM06, KM07, SM03, SM04, SM05 |
| Dirigidas | 15 | 0,6 | CM04, KM06, KM07, SM03, SM04, SM05 |
| Autónoma | 56 | 2,24 | CM03, CM04, KM05, KM06, KM07, SM03, SM04, SM05 |
| Dirigidas | 8 | 0,32 | CM03, CM04, SM03, SM04, SM05 |
| Autónoma | 9 | 0,36 | CM04, KM05, KM07, SM04 |
El desarrollo del curso se basa en las siguientes actividades
Clases magistrales:
El profesorado dará los contenidos básicos relacionados con el programa y resolverá las preguntas del alumnado.
Problemas:
El alumnado deberá preparar en casa los problemas programados y los discutirán en clase con el profesorado.
Prácticas:
Se harán dos prácticas en el laboratorio, las cuales son obligatorias, en las que se aplicarán algunos de los conocimientos adquiridos en las clases magistrales.
Tutorías:
Se dedicará una clase de tutoría a la nomenclatura y otras a resolver dudas y a preparar las prácticas.
Retos:
Los retos se llevarán a cabo mediante tareas en Moodle.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| c) 1a Evaluación parcial | 30% | 2 | 0,08 | CM03, CM04, KM05, KM06, KM07, SM03, SM04 |
| b) Módulo de Experimentación en el Laboratorio | 20% | 0 | 0 | CM03, CM04, KM07, SM03, SM04, SM05 |
| d) Segunda prueba parcial escrita | 30% | 2 | 0,08 | CM03, CM04, KM05, KM06, KM07, SM03, SM04 |
| a) Retos individuales i en equipo | 20% | 0 | 0 | CM04, KM05, KM07, SM03, SM04, SM05 |
Evaluación continua
La evaluación continua de las competencias se organiza en tres módulos, a cada uno de los cuales se le asignará una ponderación específica en la nota final:
- Módulo de retos: El aprendizaje se evaluará de forma continua mediante la realización de pequeños ejercicios de «reto» que se asignarán a lo largo del curso. Estos retos se realizarán tanto de forma individual como en equipo. Este módulo representará el 20 % de la nota final.
- Módulo de laboratorio: se evaluará un informe sobre las sesiones de laboratorio obligatorias. Además, se evaluará la actitud (calidad del trabajo + cuaderno de laboratorio) y un trabajo previo al laboratorio para cada sesión. Este módulo supondrá el 20 % de la nota final.
- Exámenes parciales escritos: consistirán en dos exámenes parciales, cada uno con una ponderación del 30 %.
- Módulo de trabajo voluntario: se evaluará el aprendizaje y el uso de un programa gratuito de nomenclatura y dibujo molecular mediante un proyecto individual. Este módulo puede utilizarse para aumentar la nota final en hasta 1 punto adicional.
Para aprobar la asignatura, los estudiantes deben obtener al menos un 4 sobre 10 en cada uno de los dos exámenes parciales escritos, en el conjunto de retos y en las prácticas de laboratorio. La asignatura se considerará superada cuando la media de los módulos sea igual o superior a 5 sobre 10.
Los estudiantes que no aprueben las evaluaciones del módulo podrán volver a realizarlas en la fecha prevista al final del semestre. Para volver a realizar las evaluaciones, los estudiantes deberán presentarse a ambos exámenes parciales.
Los estudiantes que aprueben la asignatura podrán mejorar su nota de los exámenes parciales presentándose al examen de recuperación. Esta mejora se tendrá en cuenta siempre que la nota de recuperación sea superior a la nota obtenida en la media del módulo. Si la nota de recuperación es igual o inferior a la nota media por menos de 1 punto, se mantendrá la nota media. Si la nota de recuperación es inferior a la nota media en 1 punto o más, la nota final se considerará la media de ambas notas.
Los alumnos que no alcancen la nota mínima requerida para aprobar cualquiera de los exámenes parciales escritos, el módulo de retos o el módulo de laboratorio suspenderán la asignatura. En este caso, la nota final máxima será un 4.
A partir de la segunda matriculación en la asignatura, los alumnos no estarán obligados a completar el módulo de laboratorio ni el módulo de retos si ya han alcanzado las competencias correspondientes a esas partes de la asignatura en el semestre anterior.
Un estudiante recibirá la calificación «Sin calificar» cuando el número de actividades de evaluación completadas sea inferior al 66 % de las programadas para la asignatura (los retos, los tres exámenes y las dos sesiones de laboratorio).
Evaluación única
Los estudiantes que hayan optado por la modalidad de evaluación única deberán realizar un examen final y un «trabajo escrito». No obstante, deberán entregar los informes de las prácticas obligatorias al finalizar cada una de ellas, al igual que los estudiantes que siguen la modalidad de evaluación continua. El examen final consistirá en una prueba teórica y de resolución de problemas en la que los estudiantes deberán resolver una serie de ejercicios similares a los trabajados en las sesiones de prácticas presenciales. Una vez finalizado, deberán entregar el informe correspondiente al módulo «Trabajos escritos», que se habrá publicado en línea en algún momento durante el curso.
Para aprobar la asignatura, los estudiantes deben obtener al menos un 4 sobre 10 en cada una de las tres actividades: el examen final, el trabajo escrito y los ejercicios de laboratorio.
La nota del estudiante será la media ponderada de las tres actividades, en la que el examen teórico y de resolución de problemas representará el 60 % de la nota, las prácticas de laboratorio el 20 % y el informe del módulo «Trabajos escritos» el 20 %.
Si la nota final es inferior a 5, el estudiante tendrá otra oportunidad de aprobar el curso mediante un examen de recuperación, que se celebrará en la fecha que fije el coordinador del programa de estudios. El contenido de este examen será el mismo que el del examen final.
A partir de la segunda matriculación en la asignatura, el alumno no estará obligado a realizar las prácticas de laboratorio ni el trabajo escrito si ya había demostrado haber adquirido las competencias correspondientes a esas partes de la asignatura en el semestre anterior.
Uso de la IA
En este curso, el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) está permitido exclusivamente para tareas de apoyo, como búsquedas bibliográficas o de información, corrección de textos o traducciones... O en retos en los que el profesor indique claramente que su uso está permitido. El estudiante deberá identificar claramente qué partes se han generado con esta tecnología, especificar las herramientas utilizadas e incluir una reflexión crítica sobre cómo estas han influido en el proceso y en el resultado final de la actividad. La falta de transparencia sobre el uso de la IA en esta actividad evaluada se considerará un acto de falta de honestidad académica y podrá dar lugar a una penalización parcial o total en la nota de la actividad, o a sanciones más severas en casos más graves.
La realización de cualquier irregularidad en una evaluación (fraude académico, plagio o uso indebido de la inteligencia artificial, salvo que dicho uso esté expresamente autorizado en la guía del curso), que pueda dar lugar a un cambio significativo en la nota, dará lugar a que dicha evaluación se califique con un 0. Si la guía del curso estipula que obtener una nota mínima en esta evaluación es un requisito previo para aprobar el módulo, o si se producen múltiples irregularidades en las evaluaciones del mismo módulo, la nota final de dicho módulo será de 0. Además, se podrá instruir un expediente disciplinario contra cualquier estudiante que cometa alguna de estas irregularidades.
Bibliografía
1.- Fisicoquímica para las ciencias químicas y biológicas. 3rd edición. Chang, Raymond; Zugazagoitia Herranz, Rosa. 2008 Ed. McGraw-Hill. (ISBN : 9789701066522 /ISBN : 9701066529)
2.- Chemistry for the biosciences : the essential concepts. 2nd ed. Crowe, Jonathan.; Bradshaw, Tony. 2010. Ed. New York, New York : Oxford University Press. (ISBN : 0-19-166587-8 / ISBN : 0-19-957087-6 / ISBN : 1-306-26036-1)
3.- i) Bruice, P.Y. Organic Chemistry, 8th Ed. Ed. Pearson Education, 2017 (ISBN 9781292160344, ISBN1292160349 ).
ii) Bruice, P.Y. Essential Organic Chemistry, 3rd Ed. Ed. Pearson Education, 2016 (ISBN 9781292089034).
4.- Timberlake, K.C. Química: Una Introducción a la Química General, Orgánica y Biológica, 10ª Ed. Ed. Pearson Educación, S.A. 2011 (ISBN 9788483227435).
5.- i) Holum, J.R. Fundamentos de Química General, Orgánica y Bioquímica para Ciencias de la Salud, 1a Ed. Editorial Limusa, México, 1999 (ISBN:968-18-4637-0).
ii) Holum, J.R. Fundamentals of General, Organic and Biological Chemistry, 6th Ed. John Wiley& Sons Publishing, 1997 (ISBN-10 0471175749, ISBN-13 978-0471175742).
iii) Holum, J.R. Elements of General, Organic and Biological Chemistry, 9th Ed. John Wiley & Sons Publishing, 1995 (ISBN 0471059064, ISBN 047111605X).
6.- SolomonsT.W.G. Química Orgánica, 3ª Ed. Ed. Limusa S.A. 2014 (Vol. 1: ISBN 10 9786070506963, Vol 2: 9786070506970).
7.- Carey F.A., Giuliano R.M. Química Orgánica, 9a Ed. Ed. McGraw-Hill, 2014 (ISBN 9786071512109).
8.- Química, (un proyecto para la A.C.S.), Editorial Reverte, 2007 (978-84-291-7001-6).
9- IUPAC Nomenclature of Organic Chemistry:
i) https://iupac.qmul.ac.uk/BlueBook/
ii) https://publicacions.iec.cat/repository/pdf/00000195/00000013.pdf
iii) https://www.upo.es/depa/webdex/quimfis/docencia/quimbiotec/Nomenclatura_organica.pdf
10.- ACD/ChemSketch for Academic and Personal Use. A Free Comprehensive Chemical Drawing Package: http://www.freechemsketch.com
11.- Pulido F. Nomenclatura de Química Orgánica: http://es.slideshare.net/manoa21/nomenclatura-quimicaorganica-29646851?next_slideshow=1
12.- Rosso V. Química Orgánica Nomenclatura: http://es.slideshare.net/verorosso/qumica-orgnica-nomenclatura?qid=09239331-ba5c-4096-9104-dd4cb26fe630&v=qf1&b=&from_search=3
Software
ACD/ChemSketch for Academic and Personal Use. A Free Comprehensive Chemical Drawing Package: http://www.freechemsketch.com
Grupos e idiomas de la asignatura
La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura
| Tipo de docencia | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoría | 71 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 711 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PLAB40) Pràctiques de laboratori (40 estudiants per grup) | 711 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PLAB40s) Suport a les pràctiques de laboratori (40 estudiants per grup) | 711 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PAUL) Prácticas de aula | 712 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PLAB40) Pràctiques de laboratori (40 estudiants per grup) | 712 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |
| (PLAB40s) Suport a les pràctiques de laboratori (40 estudiants per grup) | 712 | Catalán | primer cuatrimestre | manaña-mixto |