Informació del Pla Docent

Presentació

Bioquímica I

Nom Assignatura:                                Bioquímica I

Titulació:                                              Graus de Medicina i Biologia Humana

Curs:                                                   1r

Trimestre:                                            2on

Nombre de crèdits                               ECTS: 6

Hores de dedicació estudiant:              150

Llengua o llengües de la docència:       Teoria: Català; Pràctiques: Català/Castellà.

L’assignatura Bioquímica I és una assignatura de formació bàsica en els Graus de Medicina i Biologia Humana i té 6 crèdits ECTS. És impartida en el segon trimestre del segon curs de la titulació en forma de 22 hores de classes teòriques, 21 de classes pràctiques i 14 de classes de seminaris i problemes.

Competències associades

a) Competències específiques

L’assignatura té per objectiu aconseguir que l’alumne comprengui els funcionament de les macromolècules que constitueixen la matèria viva, com s’organitzen i quins principis químics dirigeixen la seva formació i degradació. També haurà de ser capaç d’explicar com alteracions en aquests processos tenen conseqüències patològiques, identificar les tècniques que s’utilitzen pel seu anàlisi i interpretar els resultats d’experiments senzills obtinguts amb aquestes tècniques.  

b) Competències comuns UPF

b1) Competències d’autonomia

En aquesta assignatura es pretén que l’alumne desenvolupi tant competències de autonomia personal (organització de la feina, avaluació de resultats d’experiments) com col·lectives (treball en grup per la resolució de problemes o a les pràctiques de laboratori). Particularment es tractarà d’Iniciar l’estudiant en els mètodes d’estudi que utilitza una ciència experimental, basats en la formulació i la verificació d’hipòtesis de treball.

També es formarà l’estudiant per tal que sigui capaç de contribuir per ell mateix al desenvolupament de nous conceptes en aquesta àrea de coneixement, dissenyant nous experiments per validar les seves hipòtesis, millorant les seves habilitats manuals de treball al laboratori i interpretant els resultats dels experiments.

b2) Competències de coneixement transdiciplinar i interdisciplinar.

L’assignatura de Bioquímica I proporciona a l’alumne d’una sèrie de coneixements bàsics necessaris no només per altres assignatures de Bioquímica sinó també per moltes altres àrees de coneixement com la Genètica, la Microbiologia, la Fisiologia, la Biologia Cel·lular o la Biotecnologia.

 b3) Competències de ciutadania global

A aquesta assignatura començaran a explicar-se conceptes que tant un biòleg com un metge han de comunicar a la societat com són els perills de l’exposició a la llum solar o al tabac (agents mutagènics), el modo d’acció dels antibiòtics o agents antitumorals i també la importància del coneixement de les bases moleculars de les malalties.

b4) Competències comunicacionals

Els alumnes adquiriran experiència en la presentació escrita dels seus treballs ja que hauran de preparar set treballs durant el curs, tots en grup. Aquest set treballs corresponent a la resolució de cinc sessions de problemes, el treball especial i el corresponent a les pràctiques d’informàtica. Es farà èmfasi en la presentació global, les faltes d’ortografia i la coherència dels resultats.   

b5) Competències digitals

Es facilitaran als alumnes eines informàtiques que permeten visualitzar macromolècules i entendre les diferents parts que les constitueixen.  

Resultats de l'aprenentatge

El projecte docent d’aquesta assignatura pretén:

1.    Iniciar l’estudiant en nous mètodes d’estudi, d’aplicació en tota el grau, amb una incidència especial en els que utilitza una ciència experimental, basats en la formulació i la verificació d’hipòtesis de treball.

2.    Informar l’estudiant d’una sèrie de conceptes, idees, mètodes de treball i conclusions que constitueixen el coneixement actual d’una part de la Bioquímica (la Bioquímica estructural).

3. Formar l’estudiant per tal que sigui capaç de contribuir per ell mateix al desenvolupament de nous conceptes en aquesta àrea de coneixement, dissenyant nous experiments per validar les seves hipòtesis, millorant les seves habilitats manuals de treball al laboratori i interpretant els resultats dels experiments.

Objectius de Desenvolupament Sostenible

c1) ODS3. Salut i benestar

A l’assignatura es pretén promoure el coneixement de les bases moleculars de les malalties per a que els estudiants transmeten aquests coneixements a la societat.

c2) ODS4. Educació de qualitat

Es tracta de donar a tots els estudiants, independentment de la seva experiència prèvia, els coneixements suficients per a que entenguin la composició de les principals macromolècules que constitueixen la matèria viva i com s’organitzen. Els professors intentaran, dins del possible, disminuir les diferències existents entre ells, realitzant tutories personalitzades voluntàries.    

c3) ODS5. Igualtat de gènere 

L’assignatura promourà la igualtat de qualsevol tipus incloent gènere. Es farà un èmfasi especial en els descobriments relacionats als continguts dels curs que van ser realitzats per dones.

Prerequisits

L'assignatura no té cap requisit obligatori però és convenient que els estudiants hagin cursat les assignatures de Química i Biologia l'últim any de Batxillerat. En l'assignatura "Fonaments de Química" (Medicina) i "Ciències Bàsiques" (Biologia) es presentaran conceptes que s'estudiaran amb més detall en aquesta assignatura

Continguts

Programa de l’assignatura.

Teoria: 

1.   Energètica de la vida. La Bioquímica com a ciència experimental. Interaccions dèbils en un medi aquós. Característiques de l'aigua. Magnituds que dirigeixen les reaccions químiques: canvi d’energia lliure. Reaccions acoblades. Els compostos fosfat com a reserves d’energia química. Paper central de l’ATP.

2.   Aminoàcids. Nomenclatura. Aminoàcids com a ions dipolars: formes en solució. Propietats específiques. Modificacions d’aminoàcids. Mètodes de treball: cromatografia d’intercanvi iònic.

3.   Nivells estructurals de les proteïnes. Enllaç peptídic. Determinació de la composició d’aminoàcids d’un pèptid. Determinació d’estructura primària: degradació d’Edman, espectrometria de masses. Proteases. Mètodes per a l’anàlisi de proteïnes: absorció, fluorescència. Determinació del pes molecular: electroforesi, espectrometria de masses. Estructura secundària. Conformacions possibles d’un pèptid: diagrama de Ramachandran. Alfa-hèlix, làmina beta, cabdell estadístic. Estructura del col·lagen i d’altres proteïnes fibroses. Estructures supersecundàries. Estructura terciària de proteïnes globulars: dominis estructurals i funcionals. Difracció de Raigs X. Estructura quaternària de proteïnes oligomèriques: complexos multiproteics. Aspectes termodinàmics del plegament de proteïnes: interaccions que les dirigeixen. Desnaturalització. Solubilitat de proteïnes. Aspectes cinètics del plegament de proteïnes: paper de les xaperones. Malalties causades pel plegament incorrecte de proteïnes.

4.   Proteïnes transportadores d’oxigen. Hemoglobina i mioglobina. Estructura. Grup hemo. Mecanisme d’unió d’oxigen. Mioglobina: corba de saturació. Càlcul de la funció de saturació per a l’hemoglobina: coeficient de Hill. Efecte Bohr. Paper del 2,3-difosfoglicerat. Anàlisis de la interacció lligand-proteïna. Regulació al·lostèrica de la unió d’oxigen a l’hemoglobina. Models de cooperativitat. Talassèmies.

5.   Enzims i cinètica enzimàtica. Els enzims com a catalitzadors. Energia d’activació. Centre actiu. Especificitat. Interacció enzim-substrat. Cofactors: coenzims, grups prostètics, ions metàl·lics. Mecanismes de catàlisi: aplicació a les proteases. Velocitat de reacció. Equacions de Michaelis-Menten. Significat de K_m i de V_max. Constant de recanvi. Mètodes de representació. Cinètica de les reaccions de més d’un substrat. Inhibició enzimàtica. Inhibició competitiva i no competitiva: representació gràfica. Inhibició irreversible.

6.   Regulació de l’activitat enzimàtica. Regulació al·lostèrica de l’activitat enzimàtica. Regulació de l'activitat enzimàtica per modificació covalent: fosforilació, proteòlisi (proenzims). Formació i dissociació de complexos. Compartimentalització cel·lular. Mètodes d’estudi: immunofluorescència, ultracentrifugació.

7. Composició i estructura de les membranes biològiques. Propietats generals dels compostos lipídics. Fosfolípids. Àcids grassos saturats i insaturats. Triglicèrids. Esfingolípids. Compostos esteroideos. Glucolípids. Propietats de la bicapa lipídica. Estructura de la membrana: propietats. Proteïnes de membrana: proteïnes integrals. Determinació de topologia: marcatge de membranes. Glucoproteïnes. O-glucosilació i N-glucosilació. Glúcids incorporats a proteïnes. Tècniques de treball amb proteïnes de membrana.

8. Transport a través de membranes. Permeabilitat. Sistema de transport per difusió facilitada: transportadors tipus ”carrier” i canals. Analogia amb enzims. Ionòfors. Sistemes de transport actiu. Transport acoblat.

9.   Estructura dels àcids nucleics: el DNA. Nucleòtids: composició. Bases púriques i pirimidíniques. Nucleòsids i nucleòtids. Els nucleòtids trifosfat. Oligonucleòtids. Propietats químiques. Síntesi d’oligonucleòtids . Estructura del DNA. Model de Watson i Crick: DNAb. Altres hèlixs: DNAa i DNAz. Interaccions que estabilitzen la doble hèlix: apilament de bases. Desnaturalització i renaturalització. Superenrotllaments. DNA polimerases. Requeriments. Seqüenciació del DNA. Amplificació del DNA. Mètodes de purificació del DNA: electroforesi.

10. Estructura dels àcids nucleics: el RNA. Tipus: el RNA missatger i RNAs no codificants. Estructura primària i secundària del RNA missatger. RNA polimerases. RNases. Seqüenciació de RNA. Maduració del RNA missatger. RNA de transferència. Estructura secundària. Processament. Modificació de bases. RNA ribosòmic: processament. El RNA com catalitzador. RNAs no codificants: RNAs de petita grandària, RNAs antisentit.

Problemes 

5 sessions de resolució de problemes que el professor proporcionarà amb anterioritat i que els alumnes hauran d’entregar un parell de dies abans. A les sessions 2-5 s’inclourà una classe de preparació dl problema per a que els alumnes entenguin que es demana i quines tècniques s’estan utilitzant.  L'alumne haurà d'entregar també un problema o treball que plantejarà el professor a les classes de teoria. 

Classes Pràctiques

- Informàtica

Dirigida a la visualització de macro molècules amb l’ordinador i la determinació dels diferents components.   

- Al laboratori

D’assistència obligatòria. Contingut:

1.   Quantificació espectrofotomètrica de proteïnes. Comprensió del concepte d’espectre d’absorció com a base dels mètodes colorimètrics de quantificació. Comparació i avaluació de diferents mètodes de quantificació de proteïnes.

2. Cinètica enzimàtica. Quantificació de l’activitat enzimàtica de la fosfatasa: determinació de la K_m per al p-nitrofenil-fosfat i de la K_i per a la inhibició per fosfat

3-4. Purificació de proteïnes: cromatografia de bescanvi iònic, d’afinitat o d’exclusió molecular. Purificació d’un enzim a  partir d’un extracte proteic mitjançant aquestes tècniques i anàlisi de l’activitat específica.

5. Electroforesi de proteïnes en condicions desnaturalitzants. Tinció amb colorants específics. Elaboració de gels desnaturalitzants de poliacrilamida i resolució de mostres als mateixos gels. Detecció de proteïnes al gel mitjançant tinció amb Coomassie.

6. Anàlisi dels resultat obtinguts. Resum de cada pràctica i resolució de les qüestions i problemes.

Metodologia docent

L'assignatura estarà composta per cinc tipus de classes:

- Teoria, impartides en el format de classe magistral.

22 hores presencials; hores de treball a casa: 44 (dues per classe). Total: 66

- Seminaris, en els que s’estudiaran diferents tècniques de treball amb proteïnes o àcids nucleics, en grups de 60 alumnes.

4 hores presencials; hores de treball a casa: 12 (tres per classe). Total: 16

- Problemes, en las que es plantejaran o corregiran problemes relacionats amb els diferent tems de l'assignatura que els alumnes hauran de resoldre en grups (grups de 30 alumnes).

9 hores presencials (5 sessions de 1 o 2 hores); hores de treball a casa: 20 (tres per sessió de problemes més cinc hores per preparar el problema o treball especial que es plantejarà durant el curs). Total: 29

- Pràctiques al laboratori, en les que els estudiants hauran de resoldre petits problemes que exigiran manipulacions senzilles (grups de 15 alumnes). 

21 hores presencials (5 sesions de 4 hores al laboratori més una hora final de conclusions); hores de treball a casa: 10 (dues per pràctica). Total: 31.

- Pràctiques a l’aula d’informàtica, que permetrà visualitzar estructura de macromolècules (grups de 60 alumnes).

1 hora presencial; hores de treballa  casa: 2. Total: 3

Total hores de dedicació per l'alumne: 66 + 16 + 29 + 31 + 3 = 145, més 5 hores de exàmenes (avaluació formativa, exàmen de pràctiques i exàmen final) Total = 150.

Avaluació

Abans de presentar-se a l’avaluació l’estudiant haurà d’haver realitzat les pràctiques de laboratori que tenen caràcter obligatori.

La qualificació necessària per aprovar l’assignatura serà de cinc punts i dependrà de la nota obtinguda a l’avaluació continuada i de dos exàmens individuals:

a) Una prova composta d’entre 25 i 30 preguntes d’elecció múltiple (sobre 3,5  punts). Es necessitarà una nota mínima de 1,15 (sobre 3,5) per aprovar l’assignatura. La correcció serà automàtica (per ordinador)

b) Un examen escrit consistent en la resolució de quatre o cinc problemes, en els quals s’utilitzaran dades proporcionades pel professor (sobre 3,5  punts). Es necessitarà una nota mínima de 1,15 (sobre 3,5)  per aprovar l’assignatura. Serà corregit pels quatre professors de problemes.

c) L’avaluació continuada. En ella comptaran: 1) un examen de les pràctiques amb preguntes d’elecció múltiple, de correcció automàtica, qualificat sobre 1,6 punts i que es realitzarà sobre les pràctiques de laboratori; 2) les respostes a les preguntes formulades al final de les classes de pràctiques (sobre 0,4 punts) (totes dues proves d’avaluació individual); 3) les respostes als problemes plantejats a les classes corresponents (sobre 0,4 punts); 4) el treball sobre la classe de pràctiques a l’aula d’informàtica (sobre 0,4 punts); i 5) les respostes a un treball que es plantejarà a classe de teoria (sobre 0,2 punts). Aquestes tres últimes proves es qualificaran de forma conjunta al grup que hagi presentat el corresponent treball i seran qualificats pel professor de cadascuna de les classes de problemes, per la responsable de les classes d’informàtica i pel professor de teoria, respectivament.   

d) A la qualificació final de l’assignatura se li podrà afegir el bonus corresponent a l’avaluació formativa que requerirà haver aprovat aquest examen. Aquest bonus oscil·larà entre 0,25 punts (un 5 en l’avaluació formativa) i 0,5 punts (un 10).

Qualsevol tipus de còpia o frau en qualsevol dels apartats a avaluar implica no superar l’assignatura.    

Criteris sobre el procés de recuperació.

Els estudiants que després del procés d’avaluació no hagin superat l’assignatura tindran l’opció de una prova de recuperació en el mes de Juliol. Aquesta prova estarà composta per vint preguntes curtes o tipus PEM (teoria) (sobre 3,5 punts) i tres problemes (sobre 3,5 punts) L’estudiant mantindrà la qualificació obtinguda a l’avaluació continuada i tindrà dret al bonus. Els criteris de nota mínima en la prova de recuperació seran els mateixos que a l’examen de Març. Les notes de pràctiques no seran recuperables al Juliol.

Bibliografia i recursos d'informació

Llibres de text

MATHEWS, C.K., VAN HOLDE, K.E., APPLING, D., ANTHONY-CAHILL, S. Bioquímica. 4^a edició. Pearson, 2013 (hi ha versió electrònica).

BERG, J.M., STRYER, L.,TYMOZCKO, J.L.,  Bioquímica. 9^a edició. Freeman, 2019.

Llibres de consulta

VOET. D., VOET, J.G. PRATT, C.W. Fundamentos de Bioquímica. 2^a edició. Médica Panamericana, 2007.

McKEE, T., McKEE, J.R. Bioquímica. Las bases moleculares de la vida, 5^a edició. McGraw-Hill/Interamericana, 2014.

CAMPBELL, M.K., FARRELL, S.O. Bioquímica. 4^a edició. Thomson, 2004.

GARRETT, R.H., GRISHAM, C.M. Biochemistry. 6^a edició. Cengage learning, 2016 (hi ha versió electrònica).

MULLER-ESTERL W. Bioquímica.  1ª edició. Reverté, 2008.

NELSON, D.L., COX, M.M. Principios de Bioquímica- Lehninger. 6^a edició. Omega, 2014.

Informació del Pla Docent

Presentació

Bioquímica I

Nom Assignatura:                                Bioquímica I

Titulació:                                              Graus de Medicina i Biologia Humana

Curs:                                                   1r

Trimestre:                                            2on

Nombre de crèdits                               ECTS: 6

Hores de dedicació estudiant:              150

Llengua o llengües de la docència:       Teoria: Català; Pràctiques: Català/Castellà.

L’assignatura Bioquímica I és una assignatura de formació bàsica en els Graus de Medicina i Biologia Humana i té 6 crèdits ECTS. És impartida en el segon trimestre del segon curs de la titulació en forma de 22 hores de classes teòriques, 21 de classes pràctiques i 14 de classes de seminaris i problemes.

Competències associades

a) Competències específiques

L’assignatura té per objectiu aconseguir que l’alumne comprengui els funcionament de les macromolècules que constitueixen la matèria viva, com s’organitzen i quins principis químics dirigeixen la seva formació i degradació. També haurà de ser capaç d’explicar com alteracions en aquests processos tenen conseqüències patològiques, identificar les tècniques que s’utilitzen pel seu anàlisi i interpretar els resultats d’experiments senzills obtinguts amb aquestes tècniques.  

b) Competències comuns UPF

b1) Competències d’autonomia

En aquesta assignatura es pretén que l’alumne desenvolupi tant competències de autonomia personal (organització de la feina, avaluació de resultats d’experiments) com col·lectives (treball en grup per la resolució de problemes o a les pràctiques de laboratori). Particularment es tractarà d’Iniciar l’estudiant en els mètodes d’estudi que utilitza una ciència experimental, basats en la formulació i la verificació d’hipòtesis de treball.

També es formarà l’estudiant per tal que sigui capaç de contribuir per ell mateix al desenvolupament de nous conceptes en aquesta àrea de coneixement, dissenyant nous experiments per validar les seves hipòtesis, millorant les seves habilitats manuals de treball al laboratori i interpretant els resultats dels experiments.

b2) Competències de coneixement transdiciplinar i interdisciplinar.

L’assignatura de Bioquímica I proporciona a l’alumne d’una sèrie de coneixements bàsics necessaris no només per altres assignatures de Bioquímica sinó també per moltes altres àrees de coneixement com la Genètica, la Microbiologia, la Fisiologia, la Biologia Cel·lular o la Biotecnologia.

 b3) Competències de ciutadania global

A aquesta assignatura començaran a explicar-se conceptes que tant un biòleg com un metge han de comunicar a la societat com són els perills de l’exposició a la llum solar o al tabac (agents mutagènics), el modo d’acció dels antibiòtics o agents antitumorals i també la importància del coneixement de les bases moleculars de les malalties.

b4) Competències comunicacionals

Els alumnes adquiriran experiència en la presentació escrita dels seus treballs ja que hauran de preparar set treballs durant el curs, tots en grup. Aquest set treballs corresponent a la resolució de cinc sessions de problemes, el treball especial i el corresponent a les pràctiques d’informàtica. Es farà èmfasi en la presentació global, les faltes d’ortografia i la coherència dels resultats.   

b5) Competències digitals

Es facilitaran als alumnes eines informàtiques que permeten visualitzar macromolècules i entendre les diferents parts que les constitueixen.  

Resultats de l'aprenentatge

El projecte docent d’aquesta assignatura pretén:

1.    Iniciar l’estudiant en nous mètodes d’estudi, d’aplicació en tota el grau, amb una incidència especial en els que utilitza una ciència experimental, basats en la formulació i la verificació d’hipòtesis de treball.

2.    Informar l’estudiant d’una sèrie de conceptes, idees, mètodes de treball i conclusions que constitueixen el coneixement actual d’una part de la Bioquímica (la Bioquímica estructural).

3. Formar l’estudiant per tal que sigui capaç de contribuir per ell mateix al desenvolupament de nous conceptes en aquesta àrea de coneixement, dissenyant nous experiments per validar les seves hipòtesis, millorant les seves habilitats manuals de treball al laboratori i interpretant els resultats dels experiments.

Objectius de Desenvolupament Sostenible

c1) ODS3. Salut i benestar

A l’assignatura es pretén promoure el coneixement de les bases moleculars de les malalties per a que els estudiants transmeten aquests coneixements a la societat.

c2) ODS4. Educació de qualitat

Es tracta de donar a tots els estudiants, independentment de la seva experiència prèvia, els coneixements suficients per a que entenguin la composició de les principals macromolècules que constitueixen la matèria viva i com s’organitzen. Els professors intentaran, dins del possible, disminuir les diferències existents entre ells, realitzant tutories personalitzades voluntàries.    

c3) ODS5. Igualtat de gènere 

L’assignatura promourà la igualtat de qualsevol tipus incloent gènere. Es farà un èmfasi especial en els descobriments relacionats als continguts dels curs que van ser realitzats per dones.

Prerequisits

L'assignatura no té cap requisit obligatori però és convenient que els estudiants hagin cursat les assignatures de Química i Biologia l'últim any de Batxillerat. En l'assignatura "Fonaments de Química" (Medicina) i "Ciències Bàsiques" (Biologia) es presentaran conceptes que s'estudiaran amb més detall en aquesta assignatura

Continguts

Programa de l’assignatura.

Teoria: 

1.   Energètica de la vida. La Bioquímica com a ciència experimental. Interaccions dèbils en un medi aquós. Característiques de l'aigua. Magnituds que dirigeixen les reaccions químiques: canvi d’energia lliure. Reaccions acoblades. Els compostos fosfat com a reserves d’energia química. Paper central de l’ATP.

2.   Aminoàcids. Nomenclatura. Aminoàcids com a ions dipolars: formes en solució. Propietats específiques. Modificacions d’aminoàcids. Mètodes de treball: cromatografia d’intercanvi iònic.

3.   Nivells estructurals de les proteïnes. Enllaç peptídic. Determinació de la composició d’aminoàcids d’un pèptid. Determinació d’estructura primària: degradació d’Edman, espectrometria de masses. Proteases. Mètodes per a l’anàlisi de proteïnes: absorció, fluorescència. Determinació del pes molecular: electroforesi, espectrometria de masses. Estructura secundària. Conformacions possibles d’un pèptid: diagrama de Ramachandran. Alfa-hèlix, làmina beta, cabdell estadístic. Estructura del col·lagen i d’altres proteïnes fibroses. Estructures supersecundàries. Estructura terciària de proteïnes globulars: dominis estructurals i funcionals. Difracció de Raigs X. Estructura quaternària de proteïnes oligomèriques: complexos multiproteics. Aspectes termodinàmics del plegament de proteïnes: interaccions que les dirigeixen. Desnaturalització. Solubilitat de proteïnes. Aspectes cinètics del plegament de proteïnes: paper de les xaperones. Malalties causades pel plegament incorrecte de proteïnes.

4.   Proteïnes transportadores d’oxigen. Hemoglobina i mioglobina. Estructura. Grup hemo. Mecanisme d’unió d’oxigen. Mioglobina: corba de saturació. Càlcul de la funció de saturació per a l’hemoglobina: coeficient de Hill. Efecte Bohr. Paper del 2,3-difosfoglicerat. Anàlisis de la interacció lligand-proteïna. Regulació al·lostèrica de la unió d’oxigen a l’hemoglobina. Models de cooperativitat. Talassèmies.

5.   Enzims i cinètica enzimàtica. Els enzims com a catalitzadors. Energia d’activació. Centre actiu. Especificitat. Interacció enzim-substrat. Cofactors: coenzims, grups prostètics, ions metàl·lics. Mecanismes de catàlisi: aplicació a les proteases. Velocitat de reacció. Equacions de Michaelis-Menten. Significat de K_m i de V_max. Constant de recanvi. Mètodes de representació. Cinètica de les reaccions de més d’un substrat. Inhibició enzimàtica. Inhibició competitiva i no competitiva: representació gràfica. Inhibició irreversible.

6.   Regulació de l’activitat enzimàtica. Regulació al·lostèrica de l’activitat enzimàtica. Regulació de l'activitat enzimàtica per modificació covalent: fosforilació, proteòlisi (proenzims). Formació i dissociació de complexos. Compartimentalització cel·lular. Mètodes d’estudi: immunofluorescència, ultracentrifugació.

7. Composició i estructura de les membranes biològiques. Propietats generals dels compostos lipídics. Fosfolípids. Àcids grassos saturats i insaturats. Triglicèrids. Esfingolípids. Compostos esteroideos. Glucolípids. Propietats de la bicapa lipídica. Estructura de la membrana: propietats. Proteïnes de membrana: proteïnes integrals. Determinació de topologia: marcatge de membranes. Glucoproteïnes. O-glucosilació i N-glucosilació. Glúcids incorporats a proteïnes. Tècniques de treball amb proteïnes de membrana.

8. Transport a través de membranes. Permeabilitat. Sistema de transport per difusió facilitada: transportadors tipus ”carrier” i canals. Analogia amb enzims. Ionòfors. Sistemes de transport actiu. Transport acoblat.

9.   Estructura dels àcids nucleics: el DNA. Nucleòtids: composició. Bases púriques i pirimidíniques. Nucleòsids i nucleòtids. Els nucleòtids trifosfat. Oligonucleòtids. Propietats químiques. Síntesi d’oligonucleòtids . Estructura del DNA. Model de Watson i Crick: DNAb. Altres hèlixs: DNAa i DNAz. Interaccions que estabilitzen la doble hèlix: apilament de bases. Desnaturalització i renaturalització. Superenrotllaments. DNA polimerases. Requeriments. Seqüenciació del DNA. Amplificació del DNA. Mètodes de purificació del DNA: electroforesi.

10. Estructura dels àcids nucleics: el RNA. Tipus: el RNA missatger i RNAs no codificants. Estructura primària i secundària del RNA missatger. RNA polimerases. RNases. Seqüenciació de RNA. Maduració del RNA missatger. RNA de transferència. Estructura secundària. Processament. Modificació de bases. RNA ribosòmic: processament. El RNA com catalitzador. RNAs no codificants: RNAs de petita grandària, RNAs antisentit.

Problemes 

5 sessions de resolució de problemes que el professor proporcionarà amb anterioritat i que els alumnes hauran d’entregar un parell de dies abans. A les sessions 2-5 s’inclourà una classe de preparació dl problema per a que els alumnes entenguin que es demana i quines tècniques s’estan utilitzant.  L'alumne haurà d'entregar també un problema o treball que plantejarà el professor a les classes de teoria. 

Classes Pràctiques

- Informàtica

Dirigida a la visualització de macro molècules amb l’ordinador i la determinació dels diferents components.   

- Al laboratori

D’assistència obligatòria. Contingut:

1.   Quantificació espectrofotomètrica de proteïnes. Comprensió del concepte d’espectre d’absorció com a base dels mètodes colorimètrics de quantificació. Comparació i avaluació de diferents mètodes de quantificació de proteïnes.

2. Cinètica enzimàtica. Quantificació de l’activitat enzimàtica de la fosfatasa: determinació de la K_m per al p-nitrofenil-fosfat i de la K_i per a la inhibició per fosfat

3-4. Purificació de proteïnes: cromatografia de bescanvi iònic, d’afinitat o d’exclusió molecular. Purificació d’un enzim a  partir d’un extracte proteic mitjançant aquestes tècniques i anàlisi de l’activitat específica.

5. Electroforesi de proteïnes en condicions desnaturalitzants. Tinció amb colorants específics. Elaboració de gels desnaturalitzants de poliacrilamida i resolució de mostres als mateixos gels. Detecció de proteïnes al gel mitjançant tinció amb Coomassie.

6. Anàlisi dels resultat obtinguts. Resum de cada pràctica i resolució de les qüestions i problemes.

Metodologia docent

L'assignatura estarà composta per cinc tipus de classes:

- Teoria, impartides en el format de classe magistral.

22 hores presencials; hores de treball a casa: 44 (dues per classe). Total: 66

- Seminaris, en els que s’estudiaran diferents tècniques de treball amb proteïnes o àcids nucleics, en grups de 60 alumnes.

4 hores presencials; hores de treball a casa: 12 (tres per classe). Total: 16

- Problemes, en las que es plantejaran o corregiran problemes relacionats amb els diferent tems de l'assignatura que els alumnes hauran de resoldre en grups (grups de 30 alumnes).

9 hores presencials (5 sessions de 1 o 2 hores); hores de treball a casa: 20 (tres per sessió de problemes més cinc hores per preparar el problema o treball especial que es plantejarà durant el curs). Total: 29

- Pràctiques al laboratori, en les que els estudiants hauran de resoldre petits problemes que exigiran manipulacions senzilles (grups de 15 alumnes). 

21 hores presencials (5 sesions de 4 hores al laboratori més una hora final de conclusions); hores de treball a casa: 10 (dues per pràctica). Total: 31.

- Pràctiques a l’aula d’informàtica, que permetrà visualitzar estructura de macromolècules (grups de 60 alumnes).

1 hora presencial; hores de treballa  casa: 2. Total: 3

Total hores de dedicació per l'alumne: 66 + 16 + 29 + 31 + 3 = 145, més 5 hores de exàmenes (avaluació formativa, exàmen de pràctiques i exàmen final) Total = 150.

Avaluació

Abans de presentar-se a l’avaluació l’estudiant haurà d’haver realitzat les pràctiques de laboratori que tenen caràcter obligatori.

La qualificació necessària per aprovar l’assignatura serà de cinc punts i dependrà de la nota obtinguda a l’avaluació continuada i de dos exàmens individuals:

a) Una prova composta d’entre 25 i 30 preguntes d’elecció múltiple (sobre 3,5  punts). Es necessitarà una nota mínima de 1,15 (sobre 3,5) per aprovar l’assignatura. La correcció serà automàtica (per ordinador)

b) Un examen escrit consistent en la resolució de quatre o cinc problemes, en els quals s’utilitzaran dades proporcionades pel professor (sobre 3,5  punts). Es necessitarà una nota mínima de 1,15 (sobre 3,5)  per aprovar l’assignatura. Serà corregit pels quatre professors de problemes.

c) L’avaluació continuada. En ella comptaran: 1) un examen de les pràctiques amb preguntes d’elecció múltiple, de correcció automàtica, qualificat sobre 1,6 punts i que es realitzarà sobre les pràctiques de laboratori; 2) les respostes a les preguntes formulades al final de les classes de pràctiques (sobre 0,4 punts) (totes dues proves d’avaluació individual); 3) les respostes als problemes plantejats a les classes corresponents (sobre 0,4 punts); 4) el treball sobre la classe de pràctiques a l’aula d’informàtica (sobre 0,4 punts); i 5) les respostes a un treball que es plantejarà a classe de teoria (sobre 0,2 punts). Aquestes tres últimes proves es qualificaran de forma conjunta al grup que hagi presentat el corresponent treball i seran qualificats pel professor de cadascuna de les classes de problemes, per la responsable de les classes d’informàtica i pel professor de teoria, respectivament.   

d) A la qualificació final de l’assignatura se li podrà afegir el bonus corresponent a l’avaluació formativa que requerirà haver aprovat aquest examen. Aquest bonus oscil·larà entre 0,25 punts (un 5 en l’avaluació formativa) i 0,5 punts (un 10).

Qualsevol tipus de còpia o frau en qualsevol dels apartats a avaluar implica no superar l’assignatura.    

Criteris sobre el procés de recuperació.

Els estudiants que després del procés d’avaluació no hagin superat l’assignatura tindran l’opció de una prova de recuperació en el mes de Juliol. Aquesta prova estarà composta per vint preguntes curtes o tipus PEM (teoria) (sobre 3,5 punts) i tres problemes (sobre 3,5 punts) L’estudiant mantindrà la qualificació obtinguda a l’avaluació continuada i tindrà dret al bonus. Els criteris de nota mínima en la prova de recuperació seran els mateixos que a l’examen de Març. Les notes de pràctiques no seran recuperables al Juliol.

Bibliografia i recursos d'informació

Llibres de text

MATHEWS, C.K., VAN HOLDE, K.E., APPLING, D., ANTHONY-CAHILL, S. Bioquímica. 4^a edició. Pearson, 2013 (hi ha versió electrònica).

BERG, J.M., STRYER, L.,TYMOZCKO, J.L.,  Bioquímica. 9^a edició. Freeman, 2019.

Llibres de consulta

VOET. D., VOET, J.G. PRATT, C.W. Fundamentos de Bioquímica. 2^a edició. Médica Panamericana, 2007.

McKEE, T., McKEE, J.R. Bioquímica. Las bases moleculares de la vida, 5^a edició. McGraw-Hill/Interamericana, 2014.

CAMPBELL, M.K., FARRELL, S.O. Bioquímica. 4^a edició. Thomson, 2004.

GARRETT, R.H., GRISHAM, C.M. Biochemistry. 6^a edició. Cengage learning, 2016 (hi ha versió electrònica).

MULLER-ESTERL W. Bioquímica.  1ª edició. Reverté, 2008.

NELSON, D.L., COX, M.M. Principios de Bioquímica- Lehninger. 6^a edició. Omega, 2014.