Continguts

PART 1. LA QUÍMICA DELS ÉSSERS VIUS

Tema 1.- Introducció a la química dels éssers vius. Enllaços del carboni: senzills i múltiples. Classificació dels compostos orgànics: grau d'oxidació i grups funcionals d’interès biològic. Isomeria cis-trans. Conceptes de estereoquímica. Enantiòmers. Compostos quirals i la seva importància en els sistemes vius. Diastereoisòmers. Propietats de l’aigua i importància del medi aquós per als organismes vius.

Tema 2.- Hidrocarburs alifàtics i aromàtics. Alcohols, èters, epòxids i fenols. Compostos carbonílics: aldehids i cetones. Àcids carboxílics i els seus derivats: esters, amides, clorurs i anhídrids d'àcid . Compostos orgànics nitrogenats: Amines, amides i nitrils. Compostos heterocíclics amb nitrogen, oxigen i sofre.

Tema 3.- Equilibri químic. Constant d'equilibri. Equilibri àcid-base. pH i solucions reguladores. La seva importància en biologia.

Tema 4.- Conceptes bàsics de termodinàmica. Energies d'enllaç. Energia lliure (Gº) i processos espontanis. Relació entre ΔGº i Keq. L'ATP com a moneda energètica. Bases estructurals del canvi d'energia lliure durant la hidròlisi de l'ATP. Transferència de grups fosfat.

Tema 5.- Reaccions d'oxidació-reducció. Parells redox. Potencials d'elèctrode i predicció de reaccions redox. Equació de Nernst. Importància de les reaccions redox en bioquímica.

Tema 6.- Constituents de les proteïnes: aminoàcids. Estructura i propietats.

Tema 7.- La seqüència aminoacídica de les proteïnes. L’enllaç peptídic. L’estructura primària de les proteïnes. Seqüenciació de pèptids.

Tema 8.- Estructura tridimensional de les proteïnes. Estructura secundària. L’hèlix α i la fulla β. Estructura terciària. Estructura quaternària Dominis estructurals. Conformació nativa i desnaturalització.

Tema 9.- Les proteïnes fibroses. α-queratina, fibroïna i col·lagen

Tema 10.- Les proteïnes fixadores d’oxigen. Estructura de la mioglobina i de l’hemoglobina. El centre d’unió de l’oxigen. Cooperativitat i al·losterisme. Efectors al·lostèrics. Hemoglobines anormals.

Tema 11.- Les proteïnes catalítiques: enzims. Propietats generals. Classificació. Substrats i cofactors. Isoenzims. Catàlisi enzimàtica.

Tema 12.- Cinètica enzimàtica. L’equació de Michaelis-Menten. Significat de Km i Vmax. Efectes del pH i de la temperatura sobre l’activitat enzimàtica. Inhibició enzimàtica. Principals mecanismes de catàlisi.

Tema 13.- Mecanismes de regulació de l’activitat enzimàtica. Regulació de la concentració d’enzim. Enzims al·lostèrics. Modificació covalent reversible. Interacció proteïna-proteïna. Canvis en la localització subcel·lular. Modificació covalent irreversible (proteòlisi).

Tema 14.- Vitamines. Estructura, funció, requeriments i avitaminosis.

PART 2. METABOLISME I REGULACIÓ METABÒLICA

Tema 15.- Estudi de la regulació de les vies metabòliques. Localitzaciódels llocs de regulació. Estudi de les propietats dels enzims implicats. Punts d'encreuament. Elaboració i comprovació d'una teoria de regulació.

Tema 16. Estudi bioquímic dels glúcids. Generalitats. Famílies de monosacàrids. Oligosacàrids naturals. Polisacàrids de reserva i polisacàrids estructurals.

Tema 17.- Glucòlisi. Visió general i fases. Etapes del procés de la formació de piruvat a partir de la glucosa.

Tema 18.- Formació d'acetil CoA a partir del piruvat i cicle dels àcids tricarboxílics. Vies anapleròtiques. Cicle de l'àcid glioxílic. Síntesi i degradació de disacàrids. Vies metabòliques de fructosa i galactosa.

Tema 19.- Oxidació-Reducció i transport electrònic. Potencials redox i canvi d'energia lliure. Ruta del transport electrònic: la cadena respiratòria. Inhibidors. La mitocòndria i la fosforilació oxidativa. Acoblament de la fosforilació oxidativa al transport electrònic. El mecanisme de la fosforilació oxidativa.

Tema 20.- Formació del lactat i gluconeogènesi. Utilització de l'energia pel múscul. La glucòlisi anaeròbica. Destinació del lactat. Gluconeogènesi. Altres precursors. Reaccions distintives de la gluconeogènesi.

Tema 21.- Ruta de les pentoses fosfat. Obtenció de poder reductor. Via de l'àcid glucurònic.

Tema 22.- Metabolisme del glicogen. El glicogen com a forma d'emmagatzematge de la glucosa. La degradació i la síntesi del glicogen i el seu control.

Tema 23.- Estudi bioquímic dels lípids. Àcids grassos. Ceres. Triglicèrids. Fosfoglicèrids. Esfingolípids i glucolípids. Colesterol.

Tema 24.- Oxidació dels àcids grassos. Mobilització de les reserves lipídiques. β-oxidació. Metabolisme dels cossos cetònics.

Tema 25.- Biosíntesi de les reserves lipídiques. Biosíntesi dels àcids grassos saturats. La formació de malonil-CoA. El complex de l'àcid gras sintetasa.

Tema 26.- La biosíntesi del colesterol i derivats. Regulació de la síntesi de colesterol. Àcids biliars i hormones sexuals.

Tema 27.- Digestió i absorció dels lípids. Les lipoproteïnes. Composició i metabolisme.

Tema 28.- Metabolisme dels lípids estructurals. Fosfoglicèrids. Esfingolípids: esfingomielina, cerebròsids i gangliòsids. Cicle del fosfatidil-inositol. Formació d'IP3.

Tema 29.- Degradació d'aminoàcids. Alliberament i eliminació del nitrogen. Desaminació i transaminació. Cicle de la urea.

Tema 30.- Catabolisme dels esquelets carbonats dels aminoàcids. Aminoàcids cetogènics i gluconeogènics. La integració de les cadenes en les diferents rutes metabòliques. Aminoacidpaties. La reserva de grups monocarbonats, la seva relació amb el metabolisme d'aminoàcids i la seva regulació: derivats de l'àcid fòlic i de la S-adenosilmetionina.

Tema 31.- La fixació de nitrogen, visió general de la biosíntesi d'aminoàcids i la seva regulació. Aminoàcids essencials i no essencials.

Tema 32.- Estructura i metabolisme dels nucleòtids. Biosíntesi de nucleòtids: purines i pirimidines. Biosíntesi dels desoxiribonucleòtids. Degradació de purines i pirimidines.

Tema 33.- Integració del metabolisme.

PART 3. REPLICACIÓ, TRANSCRIPCIÓ, TRADUCCIÓ I LA SEVA REGULACIÓ

Tema 34.- Els àcids nucleics. El DNA i la seva estructura. L’equivalència de bases. La doble hèlix. Nucleosomes.

Tema 35.- El DNA: paper genètic i replicació. Replicació semiconservativa. DNA polimerases. Fragments d’Okazaki. Replicació del DNA: iniciació, elongació i finalització. Reparació del DNA

Tema 36.- Transcripció i regulació de l'expressió gènica en procariotes. Promotors de procariotes. Inici i finalització de la síntesi. Operó lactosa.

Tema 37.- Transcripció i regulació de l'expressió gènica en eucariotes. Promotors i enhancers. Factors de transcripció. Modificacions químiques de les histones i el DNA.

Tema 38.- Processament dels mRNA en eucariotes. Introns i splicing. Modificacions post-transcripcionals del rRNA i tRNA.

Tema 39.- El codi genètic. La naturalesa del codi i les seves característiques principals. Els triplets de bases. L’RNA de transferència com a adaptador en la síntesi proteica.

Tema 40.- La síntesi de proteïnes. Activació dels aminoàcids. Característiques de les aminoacil-tRNA sintetases. Direcció de la síntesi. Iniciació, elongació i terminació. Introducció a la síntesi de proteïnes en eucariotes.

SEMINARIS

Tècniques cromatogràfiques.

Electroforesi.

Metabòlits d’interès clínic.

Enzims d’interès clínic.

Metabolisme de porfirines. Porfíries i icterícies.

Senyalització cel·lular.

Aspectes bioquímics de malalties de producció animal

Tècniques del DNA recombinant.

Els continguts teòrics de les parts 1 i 2, així com 7 dels seminaris, corresponen al primer semestre. Els continguts de la part 3 i el darrer seminari corresponen al segon semestre.