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Química Biomolecular
Código: 42427Créditos: 6
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Química Industrial e Introducción a la Investigación Química / Industrial Chemistry and Introduction to Chemical Research | OP | 1 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Maria del Mar Puyol Bosch
- Correo electrónico :
- mariadelmar.puyol@uab.cat
Equipo docente
- Manel del Valle Zafra
- Antonio Calvo Lopez
- Jean-Didier Pierre Marechal
- Xavier Ceto Alseda
- Oscar Palacios Bonilla
- Maria Isabel Pividori Gurgo
- Rosanna Rossi
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
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.
Resultados de aprendizaje
- 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.
- Identificar información de la literatura científica utilizando los canales apropiados e integrar dicha información para plantear y contextualizar un tema de investigación.
- Utilizar terminología científica en lengua inglesa para argumentar los resultados experimentales en el contexto de la profesión química.
- Aplicar correctamente las nuevas tecnologías de captación y organización de información para solucionar problemas en la actividad profesional.
- 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.
- Identificar la contribución de la Química molecular en aplicaciones médicas y biomédicas
- Utilizar biomolecular modificadas en bioanálisis
- Reconocer la estructura de biomoléculas y miméticos y relacionarla con su función biológica
- Diferenciar las interacciones ligando-receptor y relacionarlas con procesos de biorreconocimiento específicos.
- Diseñar estrategias de síntesis y reconocer las propiedades de los productos naturales.
- Aplicar métodos generales de análisis y caracterización de biomoléculas.
Contenidos
Contenido general
• 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
• Relación entre los metales y las biomoléculas.
• Técnicas computacionales en Química Biomolecular. Relación entre el espacio químico, biológico y conformacional.
• Proteómica.
• Producción de biomoléculas. Anticuerpos monoclonales y policlonales. Proteínas recombinantes. Separación de biomoléculas y etiquetado con nanomateriales. Bioanálisis. Inmunoensayos, PCR, métodos biológicos catalíticos.
• Biosensores, nanobiosensores y tecnologíes avanzadas de detección. Integración de nanomateriales en pruebas de diagnóstico rápido (flujo lateral, prueba de aglutinación, inmunoensayos, Lab-on-a-chip) para el diagnóstico y seguimiento de enfermedades.
Temario
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. Aptámeros. 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: Principios generales del modelado molecular. Aspectos específicos de la informática en la interfaz entre la química y la biología. Relación entre el espacio químico, el biológico y el conformacional. Técnicas de acoplamiento proteína-ligando. Dinámica molecular. Enfoques multiescala. Reactividad en sistemas bioquímicos. Ejemplos. Ventajas y limitaciones.
Proteómica: Contenido: Principios de proteómica, tipos y preparación de muestras, técnicas de separación de péptidos, analizadores de espectrometría de masa y fuentes de ionización, análisis bioinformático, ejemplos de aplicaciones de protocolos de proteómica en biomedicina.
Biosensores y Química Biomolecular. Contenido: Definición, desarrollo histórico y evolución. Componentes. Tipos de biorreceptores y transductores. Tendencias y desafíos del mercado, sectores clave. Estudios de casos de Biosensores exitosos. Tipos de biosensores especializados.
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.
Nanobiosensores y tecnologías avanzadas de detección: Papel de los nanomateriales en el reconocimiento molecular, transductores nanoestructurados (nanopartículas metálicas, puntos de carbono, puntos cuánticos, nanotubos de carbono, grafeno). Biofuncionalización de superficies y mejora de señales. Tecnologías avanzadas de biosensores: nanomateriales y biosensores lab-on-a-chip, wearables e implantables. Inteligencia artificial (IA) y analítica de datos en biosensado. Biosensores para medicina personalizada.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Preparación de presentaciones orales y artículos | 40 | 1,6 | |
| Tutorías | 5 | 0,2 | |
| Problemas | 8 | 0,32 | |
| Aprendizaje autónomo y de estudio | 49 | 1,96 | |
| Clases magistrales | 30 | 1,2 |
Clases magistrales
Clases basadas en resolución de problemas
Actividades cooperativas
Seminarios
Preparación y presentación oral de los trabajos
Tutorías
En este módulo, el uso de tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) está permitido exclusivamente para tareas de apoyo, como la búsqueda bibliográfica o de información, la corrección de textos o las traducciones. El estudiante debe 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 respecto al uso de la IA en esta actividad evaluada se considerará falta de honestidad académica y podrá dar lugar a una penalización parcial o total de la nota de la actividad, o a sanciones más severas en los casos más graves.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Defensa oral de proyectos | 40 % | 6 | 0,24 | 1, 2, 8, 9, 10, 11, 12, 13 |
| Resportes y problemas | 30 % | 4 | 0,16 | 1, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13 |
| Exámenes escritos | 30 % | 8 | 0,32 | 3, 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13 |
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.
La comisión 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 incoar un expediente disciplinario contra cualquier estudiante que cometa alguna de estas irregularidades
Bibliografía
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
Bibliografia addicional
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
ChemDraw
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 |
|---|---|---|---|---|
| (TEm) Teoría (máster) | 1 | Inglés | primer cuatrimestre | manaña-mixto |