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Guía Docente. Curso 2017-18
1. Datos descriptivos de la materia.
Carácter: Obligatoria
Convocatoria: 1er cuatrimestre
Créditos: 6 ECTS (5 teórico-prácticos + 1 laboratorio)
Profesorado:
Francisco Javier Benavente Martínez (Coordinador)
Catedrático del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular
Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares
(CIQUS)
Clases expositivas, seminarios y tutorías
José Manuel Martínez Costas
Profesor Titular del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular
Centro Singular de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares
(CIQUS)
Prácticas laboratorio
Cristina Díaz Jullien
Profesor Contratado Doctor
Facultad de Biología-Edificio CIBUS
Seminarios y prácticas laboratorio
Idioma en que es impartida: Castellano
2. Situación, significado e importancia de la materia en el ámbito de la
titulación.
2.1. Módulo al que pertenece la materia en el Plan de Estudios. Materias
con las que se relaciona.
Módulo 6: Bioquímica e Ingeniería Química. Se relaciona estrechamente con la
Biología de primer curso, con la Química Orgánica V de tercer curso y con la
asignatura optativa de cuarto curso Ampliación de Bioquímica.
2.2. Papel que juega este curso en ese bloque formativo y en el conjunto
del Plan de Estudios.
Esta asignatura le proporciona al alumno los conocimientos básicos sobre la
estructura y función de las biomoléculas que forman parte de la materia viva y
sobre las transformaciones que sufren en el interior de los organismos.
2.3. Conocimientos previos (recomendados/obligatorios) que los
estudiantes han de poseer para cursar la asignatura.
Haber cursado el módulo de Química Orgánica
3. Objetivos del aprendizaje y competencias a alcanzar por el estudiante
con la asignatura.
3.1 Objetivos del aprendizaje.
Tras haber completado satisfactoriamente Bioquímica, el alumnado debe ser capaz
de:
- Demostrar el conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos,
principios y teorías principales de la bioquímica.
- Conocer la estructura, organización, propiedades y actividades de los
componentes moleculares de la materia viva y las transformaciones que sufren
en los organismos.
- Entender los procesos vitales a nivel molecular.
3.2 Competencias generales.
CG2 - Que sean capaces de reunir e interpretar datos, información y resultados
relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas
científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos
de la Química.
CG3 - Que puedan aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos
como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de
problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como
profesionales.
CG4 - Que tengan capacidad de comunicar, tanto por escrito como de forma oral,
conocimientos, procedimientos, resultados e ideas en Química tanto a un público
especializado como no especializado.
CG5 - Que sean capaces de estudiar y aprender de forma autónoma, con
organización de tiempo y recursos nuevos conocimientos y técnicas en cualquier
disciplina científica o tecnológica.
3.3 Competencias específicas.
CE13 - Ser capaz de demostrar el conocimiento y comprensión de los hechos
esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con las áreas de la Química.
CE15 - Ser capaz de reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias
para solucionarlos.
CE20 - Ser capaz de interpretar datos procedentes de observaciones y medidas en
el laboratorio en términos de su significación y de las teorías que la sustentan.
CE22 - Comprender la relación entre teoría y experimentación.
CE25 - Ser capaz de relacionar la química con otras disciplinas.
3.4 Competencias transversales.
CT10 - Adquirir razonamiento crítico.
CT11 - Logar compromiso ético.
CT12 - Adquirir un aprendizaje autónomo.
CT13 - Capacidad de adaptación a nuevas situaciones.
CT14 – Desarrollar creatividad.
4. Contenidos del curso.
Estructura y función de macromoléculas y membranas biológicas. Catálisis y control
de las reacciones bioquímicas. La función de los metales en los procesos biológicos.
Bioenergética. Metabolismo. Información genética. Estructura, propiedades y
reactividad química de biomoléculas. Metodología en Bioquímica y Química
Biológica.
4.1. Epígrafes del curso:
PROGRAMA DE TEORÍA
APARTADO I. INTRODUCCIÓN
Tema 1. INTRODUCCIÓN A LA BIOQUÍMICA (1).
Tema 2. ORGANISMOS BIOLÓGICOS (2).
Tema 3. BIOMOLÉCULAS (2).
APARTADO II: ESTRUCTURA Y CATÁLISIS
Tema 4. ÁCIDOS NUCLEICOS (1).
Tema 5. ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DE LAS PROTEÍNAS (2).
Tema 6. FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS (2).
Tema 7. ENZIMAS Y CATÁLISIS (2).
Tema 8. METODOLOGÍA Y TÉCNICAS BIOQUÍMICAS (3).
APARTADO III. BIOENERGÉTICA Y METABOLISMO
Tema 9. BIOENERGÉTICA Y METABOLISMO (1).
Tema 10. METABOLISMO DE GLÚCIDOS (2).
Tema 11. CICLOS DEL ÁCIDO CÍTRICO Y DEL GLIOXILATO (1).
Tema 12. METABOLISMO DE LÍPIDOS (1).
Tema 13. FOSFORILACIÓN OXIDATIVA (1).
APARTADO IV. BIOLOGÍA MOLECULAR
Tema 14. ESTRUCTURA DE LOS GENES Y REPLICACIÓN DEL DNA (1).
Tema 15. METABOLISMO DEL RNA (1).
Tema 16. METABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS (2).
PROGRAMA DE PRÁCTICAS:
Práctica 1. Observación de células eucariotas en cultivo y obtención de
extractos celulares
Práctica 2. Transformación de bacterias competentes con un plásmido con
resistencia a Ampicilina
Práctica 3. Digestión de un plásmido con enzimas de restricción.
Práctica 4. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
4.2. Bibliografía recomendada
4.3.1. Básica (manual de referencia).
- Feduchi, Blasco, Romero & Yañez. Bioquímica. Conceptos esenciales. 1ª/2ª
edición. México: Editorial Médica Panamericana 2010/2015.
4.3.2. Complementaria.
- Tymoczko, Berg and Stryer, Lubert. Bioquímica: Curso básico. 2ª edición.
Barcelona: Editorial Reverté, 2014.
- Nelson, David L. and Cox, Michael M. Lehninger Principios de Bioquímica. 6ª
edición. Barcelona: Editorial Omega, 2014.
- Berg, Tymoczko & Stryer. Bioquímica..6ª edición. Barcelona: Editorial Reverté.
2008.
TEMA 1. Introducción a la Bioquímica.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se analizan las peculiaridades de la Ciencia Bioquímica y las
características que definen a la materia viva. Al final del tema se resalta la
importancia que tienen los descubrimientos bioquímicos en nuestra vida diaria.
2. Epígrafes del tema.
Características que definen a la materia viva. Concepto, objetivos y alcance de la
Ciencia Bioquímica. Aplicaciones de los descubrimientos bioquímicos.
3. Bibliografía
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Sección 1, páginas 1-3.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 1, páginas 1-6.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 2. Organismos biológicos.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se analiza la estructura y características de los diferentes organismos
y se discute la forma en que estos organismos obtienen y transforman la energía.
También se analiza el almacenamiento y expresión de la información genética.
2. Epígrafes del tema.
Introducción. Tipos de organismos biológicos y clasificación. Estructura,
organización y función de virus, bacterias y células eucariotas. Organismos
pluricelulares.
3. Bibliografía
Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial Omega.
2009. Capítulo 1, páginas 2-10.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 3. Biomoléculas.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se analiza el concepto de biomolécula y la estructura propiedades y
actividades de las principales biomoléculas. Se introducen las principales clases de
glúcidos y glucoconjugados y se dan algunos ejemplos de los muchos papeles
estructurales y funcionales que desempeñan. También se analiza la diversidad
estructural de los lípidos y sus funciones biológicas. Por último sediscte como se
organizan las macromoléculas en estructuras supramoleculares.
2. Epígrafes del tema.
Átomos y moléculas de los organismos vivos. Estructura, propiedades,
características, reactividad y función de las biomoléculas orgánicas. Introducción a
los glúcidos y lípidos. Estructuras supramoleculares.
4. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 3-
56.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Sección 1, páginas 3-14.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 1, páginas 11-18, Capítulo 7, páginas 235-270 y Capítulo
10, páginas 343-370.
4 Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 4. Ácidos nucleicos.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se ofrece una visión general sobre la estructura y función de los
diferentes ácidos nucleicos, y se resalta la capacidad de estas biomóleculas para
almacenar, expresar y transmitir la información genética.
2. Epígrafes del tema.
Los nucleótidos y el enlace fosfodiéster. Estructura de DNAs y RNAs.
Desnaturalización e hibridación de ácidos nucleicos. Estructura de la cromatina y de
los cromosomas.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 94-
110.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Capítulo 33, páginas 577-596.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulos 8 y 9, páginas 271-342.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 5. Estructura y propiedades de las proteínas.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se analiza la estructura covalente y la conformación espacial de las
proteínas, poniendo especial énfasis en la importancia que tiene la conformación
espacial en la gran diversidad de funciones que desempeñan las proteínas.
Finalmente, se discuten las técnicas y métodos que utilizan los bioquímicos para
estudiar la estructura y función de las proteínas.
2. Epígrafes del tema.
El enlace peptídico y la estructura primaria de péptidos y proteínas. Estructura
tridimensional de las proteínas. Las proteínas en disolución. Desnaturalización y
plegamiento de proteínas.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 57-
85.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Sección 2, páginas 33-66.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulos 3 y 4, páginas 71-152.
5 Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 6. Funciones de las proteínas.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se estudia la estructura y actividad de proteínas representativas que
intervienen en procesos clave, como son el transporte de oxígeno y el sistema
inmune. Se analiza la interacción de estas proteínas con otras moléculas y como se
relacionan esas interacciones con la actividad proteica.
2. Epígrafes del tema.
Hemoproteínas: transporte y almacenamiento de oxígeno. El sistema inmune y las
inmunoglobulinas.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 88-
90.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español
2014.Capítulo 9, páginas 141-153.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 5, páginas 153-182.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 7. Enzimas y catálisis.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se estudian los catalizadores de las reacciones en los sistemas
biológicos: los enzimas. Se analiza la estructura, propiedades y mecanismos de
catálisis de los enzimas, y se sigue con una introducción a la cinética y regulación
enzimática. Al final del tema se resalta la importancia que tienen los enzimas en
diversas patologías y en muchas aplicaciones biotecnológicas.
2. Epígrafes del tema.
Características y funcionamiento de los enzimas. Coenzimas. Cinética enzimática.
Ejemplos de reacciones enzimáticas. Enzimas reguladores.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 131-
157.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Sección 3, páginas 91-140.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 6, páginas 183-233.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 8. Metodología y técnicas bioquímicas.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se estudian las técnicas más utilizadas en la investigación bioquímica.
Se analiza el fundamento de cada técnica y sus aplicaciones.
2. Epígrafes del tema.
Centrifugación, cromatografía y electroforesis. Microscopía. Técnicas isotópicas e
inmunológicas. Espectrometría de masas y de resonancia magnética nuclear.
Cristalización de proteínas y análisis por difracción de rayos X. Manipulación y
clonación del DNA.
3. Bibliografía
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Capítulo 5. Páginas 67-86.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 3, páginas 85-91 y 98-103.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 9. Bioenergética y metabolismo.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se discuten las diferentes formas que utilizan los organismos para
extraer energía de su entorno y para canalizarlas en trabajo biológico. En primer
lugar se revisarán las leyes de la termodinámica y las relaciones cuantitativas entre
energía libre, entalpía y entropía. Se expone el papel central de la molécula de ATP
en los intercambios de energía biológica y se destaca la importancia de las
reacciones redox y del acoplamiento químico en la transferencia de energía entre
sistemas biológicos. Por último, se expone una visión panorámica del metabolismo
y de los mecanismos implicados en su regulación.
2. Epígrafes del tema.
Bioenergética y termodinámica. Transferencia de grupos fosforilo y ATP. Reacciones
de oxidación-reducción biológicas. Introducción al metabolismo y principios de
regulación metabólica.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 113-
130 y 199-212.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Sección 6, páginas 235-264.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 13, páginas 489-526.
6 Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 10. Metabolismo de glúcidos.
1. Sentido del tema (Introducción)
En la exposición de este tema se prestará especial atención a la posición central
que la glucosa ocupa en el metabolismo de plantas, animales y muchos
microorganismos. La glucosa no es sólo un combustible excelente sino también un
precursor muy versátil, capaz de suministrar muchos intermediarios metabólicos
para reacciones biosintéticas. En este terma se describen las reacciones
individuales de la glucólisis, gluconeogénesis y ruta de las pentosas fosfato.
También se describen los destinos metabólicos del piruvato y se incluyen las
fermentaciones anaeróbicas utilizadas por muchos microrganismos. Finalmente, se
analizan los procesos de síntesis de glúcidos.
2. Epígrafes del tema.
Glucólisis y rutas alimentadoras. Destinos del piruvato en condiciones anaeróbicas.
Gluconeogénesis. Regulación coordinada de glucolisis y gluconeogénesis. Ruta de
las pentosas fosfato. Metabolismo del glucógeno en animales y su regulación.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 213-
235.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Secciones 7 y 11, páginas 269-310 y 421-460.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulos 14 y 15, páginas 527-613.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 11. Ciclos del ácido cítrico y del glioxilato.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se considerará en primer lugar la conversión del piruvato en grupos
acetilo, seguido por la entrada de estos grupos en el ciclo del ácido cítrico. Se
analizarán las reacciones del ciclo y los enzimas que las catalizan, y se expondrán
algunas vías en donde se reponen intermediarios del ciclo. El tema termina con una
discusión del ciclo del glioxilato, que utilizan algunos organismos para producir
glucosa a partir de triacilgliceroles de reserva.
2. Epígrafes del tema.
Producción de acetil-CoA. Reacciones del ciclo del ácido cítrico. Regulación del ciclo
del ácido cítrico. Ciclo del glioxilato.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 237-
244.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Sección 8, páginas 315-340.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 16, páginas 615-646.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 12. Metabolismo de lípidos.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se describirán las propiedades de los triacilgliceroles y su importancia
como almacenadores de energía. Se estudiarán las fuentes de ácidos grasos y de
las rutas de transporte al lugar donde se produce su oxidación. A continuación se
describirán las etapas de la oxidación de los ácidos grasos en las mitocondrias y se
comentarán las variaciones que se producen en algunos orgánulos especializados. Y
la transformación de acetil-CoA en cuerpos cetónicos en el hígado. Finalmente se
describirá la biosíntesis de ácidos grasos y su incorporación en triacilgliceroles y
lípidos de membrana.
2. Epígrafes del tema.
Digestión, movilización y transporte de grasas. Oxidación de ácidos grasos y
cuerpos cetónicos. Biosíntesis de ácidos grasos y triacilgliceroles. Biosíntesis de
lípidos de membrana.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 255-
278.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Sección 12, páginas 463-515.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulos 17 y 21, páginas 647-672 y 805-850.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 13. Fosforilación oxidativa.
1. Sentido del tema (Introducción)
La fosforilación oxidativa es la culminación del metabolismo productor de energía
en los organismos aeróbicos. Este tema comienza con la descripción de los
componentes de la cadena de transferencia electrónica y su organización en forma
de grandes complejos funcionales asociados a la membrana mitocondrial interna.
Se analizará el flujo electrónico a través de estos complejos y como el movimiento
de protones asociado a dicho flujo y como se captura la energía de este movimiento
en forma de ATP mediante catálisis rotacional.
2. Epígrafes del tema.
Introducción. Reacciones de transferencia de electrones en las mitocondrias.
Síntesis de ATP. Regulación de la fosforilación oxidativa. Otras funciones de las
mitocondrias.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 245-
253.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Sección 9, páginas 347-418.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 19, páginas 707-772.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 14. Estructura de los genes y replicación del DNA.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se analiza la forma en que almacenan la información génica los
diferentes organismos y se estudian los procesos mediante los cuales las bacterias
y las células eucariotas hacen copias fieles de las moléculas de DNA.
2. Epígrafes del tema.
Almacenamiento de la información génica en los diferentes organismos. Replicación
del DNA bacteriano. Replicación del DNA nuclear.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 303-
333.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Capítulos 34 y 35, páginas 597-622.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 25, páginas 975-1020.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 15. Metabolismo del RNA
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se analiza el papel central que tiene el RNA en la transmisión de la
información génica. Se estudia el proceso de la transcripción en células procariotas
y eucariotas y los procesos de maduración que sufren los diferentes RNAs en el
interior de la célula. También se discute el papel del RNA como molde para la
síntesis de DNA y RNA por algunos virus. Por último, se describen algunas de las
funciones especializadas del RNA, incluidas las funciones catalíticas.
2. Epígrafes del tema.
La transcripción procariota y eucariota. Maduración de los RNAs. Síntesis de RNA y
de DNA a partir de RNA.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 343-
352.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Sección 15, páginas 627-669.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 26, páginas 1021-1064.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
TEMA 16. Metabolismo de las proteínas.
1. Sentido del tema (Introducción)
En este tema se describe como la información genética contenida en el lenguaje de
4 letras de los ácidos nucleicos se traduce al lenguaje de 20 letras de las proteínas
(código genético). A continuación se analizan los componentes que intervienen en
el proceso de síntesis de proteínas y los mecanismos de síntesis de proteínas en
células procariotas y eucariotas. Finalmente, se estudian las principales
modificaciones post-traduccionales que sufren las proteínas, así como su destino y
degradación.
2. Epígrafes del tema.
El código genético. Síntesis de proteínas en procariotas y eucariotas. Maduración de
proteínas. Destino y degradación de proteínas.
3. Bibliografía
- Bioquímica. Conceptos esenciales. Feduchi, Blasco, Romero & Yañez, páginas 352-
362.
- Stryer. Bioquímica, Curso básico. Editorial Reverté, edición en español 2014.
Sección 16, páginas 675-703.
- Lehninger. Principios de Bioquímica. Nelson & Cox. Quinta edición. Editorial
Omega. 2009. Capítulo 27, páginas 1065-1114.
4. Actividades a desarrollar.
Resolver los ejercicios indicados por el profesor. Las posibles dudas se resolverán
en un seminario posterior.
PROGRAMA DE PRÁCTICAS
Experiencia 1 (Día 1)- Observación de células eucariotas en cultivo y
obtención de extractos celulares. El objetivo de esta primera parte de la
práctica es iniciarse en el manejo de células eucariotas. En esta práctica
utilizaremos células (CEF: fibroblastos embrionarios de pollo) cultivadas en
monocapa en placas de 35 mm de diámetro, a partir de las cuales obtendremos
extractos totales (todo el contenido celular) y extractos citoplasmáticos que
analizaremos posteriormente por electroforesis en geles de poliacrilamida, en la
segunda parte de la práctica.
Experiencia 2 (Día 1)- Transformación de bacterias competentes con un
plásmido con resistencia a Ampicilina. En este proceso se usan células
bacterianas con la pared debilitada al haber sido obtenidas en la fase exponencial
de su crecimiento, que denominamos “competentes” al ser más susceptibles de
incorporar DNA exógeno debido a la debilidad de su pared. El DNA plasmídico se
incuba con iones divalentes que neutralizan la carga de sus fosfatos facilitando la
interacción con la membrana celular. Tras ser sometidas a un choque térmico, las
bacterias competentes incorporarán el DNA del plásmido. A continuación, se
inoculan las células en la superficie de placas de agar y se dispersan con ayuda de
una varilla. Sólo las células de E.coli que hayan incorporado una molécula de pBsct
que posee un gen que proporciona resistencia contra el antibiótico ampicilina
podrán crecer en la placa de agar con dicho antibiótico y formar una colonia visible
después de 12 horas de incubación.
Experiencia 3 (Día 2)- Digestión de un plásmido con enzimas de
restricción. En esta práctica se utilizará un procedimiento esencial en Biología
Molecular: la digestión de DNA con endonucleasas de restricción de tipo II, que
permiten cortar el DNA de forma reproducible y específica de secuencia. El
mecanismo de actuación de estos enzimas se explica en clase. La digestión del
plásmido Bsct, con diferentes enzimas de restricción, supondrá la linearización del
plásmido y la liberación del inserto clonado en el sitio de restricción de EcoRI y/u
otros fragmentos, según los enzimas utilizados. La electroforesis de los fragmentos
de DNA resultantes de la digestión (parte 3), permitirá la separación del DNA por
tamaños: los fragmentos pequeños migrarán más lejos del origen que los
fragmentos de mayor peso molecular. La visualización del DNA se realizará bajo luz
ultravioleta, después de tinción con bromuro de etidio.
Experiencia 4 (Día 2)- Reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Esta
parte será más una demostración que una práctica y será realizada por el profesor
o por un voluntario. Haremos sólo una reacción por práctica. Esta técnica consiste
en la amplificación de fragmentos de DNA que están comprendidos entre 2
secuencias conocidas a partir de las cuales diseñaremos los cebadores específicos
utilizados en la reacción. Mediante la repetición sucesiva de ciclos de: i)
desnaturalización, ii) hibridación y iii) extensión, la polimerasa termoestable
denominada Taq, extenderá los cebadores tomando como molde las secuencias del
DNA proporcionado y amplificando la región comprendida entre los 2 cebadores.
5. - INDICACIONES METODOLÓGICAS Y ATRIBUCIÓN DE CARGA ECTS.
5.1. Tiempo de estudio y trabajo personal.
TRABAJO PRESENCIAL EN EL
AULA
HORAS TRABAJO PERSONAL DEL
ALUMNO
HORAS
Clases expositivas en grupo
grande
28 Estudio autónomo individual o
en grupo
Clases interactivas en grupo
reducido (Seminarios)
13 Resolución de ejercicios, u
otros trabajos
Clases interactivas con
ordenador en grupo reducido
Resolución de ejercicios,
prácticas con ordenador
Tutorías en grupo muy
reducido
2 Preparación de presentaciones
orales, escritas, elaboración
de ejercicios propuestos.
Actividades en biblioteca o
similar
Prácticas de laboratorio 17 Preparación del trabajo de
laboratorio y elaboración de la
memoria de las prácticas
Total horas trabajo
presencial en el aula o en
el laboratorio
60 Total horas trabajo
personal del alumno
90
5.2. Actividades formativas en el aula con presencia del profesor
A) Clases expositivas en grupo grande (“CE” en las tablas horarias): Lección
impartida por el profesor que puede tener formatos diferentes (teoría, problemas
y/o ejemplos generales, directrices generales de la materia…). El profesor puede
contar con apoyo de medios audiovisuales e informáticos pero, en general, los
estudiantes no necesitan manejarlos en clase. Habitualmente estas clases seguirán
los contenidos del Manual de referencia propuesto en la Guía Docente de la
asignatura. La asistencia a estas clases no es obligatoria.
B) Clases interactivas en grupo reducido (Seminarios, “S” en las tablas horarias):
Clase teórico/práctica en la que se proponen y resuelven aplicaciones de la teoría,
problemas, ejercicios… El alumno participa activamente en estas clases de distintas
formas: entrega de ejercicios al profesor (algunos de los propuestos en boletines de
problemas que el profesor entrega a los alumnos con la suficiente antelación);
resolución de ejercicios en el aula, etc. El profesor puede contar con apoyo de
medios audiovisuales e informáticos pero, en general, los estudiantes no los
manejarán en clase. Se incluyen las pruebas de evaluación si las hubiere. La
asistencia a estas clases es obligatoria.
C) Clases prácticas de laboratorio: Se incluyen aquí las clases que tienen lugar en
un laboratorio de prácticas. En ellas el alumno adquiere las habilidades propias de
un laboratorio de bioquímica y consolida los conocimientos adquiridos en las clases
de teoría. Para estas prácticas, el alumno dispondrá de un manual de prácticas de
laboratorio, que incluirá consideraciones generales sobre el trabajo en el
laboratorio, así como un guión de cada una de las prácticas a realizar, que constará
de una breve presentación de los fundamentos, la metodología a seguir y la
indicación de los cálculos a realizar y resultados a presentar. El alumno deberá
acudir a cada sesión de prácticas habiendo leído atentamente el contenido de este
manual. Tras una explicación del profesor, el alumno realizará individualmente, o
en grupos de dos, las experiencias y cálculos necesarios para la consecución de los
objetivos de la práctica, recogiendo en el diario de laboratorio el desarrollo de la
práctica y los cálculos y resultados que procedan, presentando el mismo día o en la
próxima sesión los resultados, que serán evaluados.
La entrega de una memoria final es un requisito esencial para la evaluación y el
plazo de presentación máximo será la fecha correspondiente al examen oficial de la
convocatoria correspondiente.
La asistencia a estas clases es obligatoria. Las faltas deberán ser justificadas
documentalmente, aceptándose razones de examen y de salud, así como aquellos
casos contemplados en la normativa universitaria vigente. La práctica no realizada
se recuperará de acuerdo con el profesor y dentro del horario previsto para la
asignatura.
D) Tutorías en grupo muy reducido (“T” en las tablas horarias): Tutorías
programadas por el profesor y coordinadas por el Centro. En general, supondrán
para cada alumno 2 horas por cuatrimestre y asignatura. Estas tutorías tienen
como misión principal que el profesor trate de resolver las cuestiones y dudas que
le planteen los alumnos sobre diferentes aspectos de la asignatura. También se
pueden proponer actividades como la supervisión de trabajos dirigidos, problemas,
ejercicios, lecturas u otras tareas propuestas; así como la presentación, exposición,
debate o comentario de trabajos individuales o realizados en pequeños grupos. En
muchos casos el profesor exigirá a los alumnos la entrega de ejercicios previa a la
celebración de la tutoría. Estas entregas vendrán recogidas en el calendario de
actividades que van a realizar los alumnos a lo largo del curso de la Guía Docente
de la asignatura correspondiente. La asistencia a estas clases es obligatoria.
5.3. Recomendaciones para el estudio de la materia
Es aconsejable asistir a las clases expositivas.
Es importante mantener el estudio de la materia “al día”.
Una vez finalizada la lectura de un tema en el manual de referencia, es útil hacer
un resumen de los puntos importantes, identificando las ecuaciones básicas que
se deben recordar y asegurándose de conocer tanto su significado como las
condiciones en las que se pueden aplicar.
La resolución de problemas es fundamental para el aprendizaje de esta materia.
Puede resultar de ayuda el seguir estos pasos: (1) Hacer una lista con toda la
información relevante que proporciona el enunciado. (2) Hacer una lista con las
cantidades que se deban calcular. (3) Identificar las ecuaciones a utilizar en la
resolución del problema y aplicarlas correctamente.
Es imprescindible la preparación de las prácticas antes de la entrada en el
laboratorio. En primer lugar, se deben repasar los conceptos teóricos
importantes en cada experimento y, a continuación, es necesario leer con
atención el guión de la práctica, intentando entender los objetivos y el desarrollo
del experimento propuesto. Cualquier duda que pudiera surgir deberá ser
consultada con el profesor.
5.4. Calendario de actividades (1er semestre)
Setiembre Octubre Noviembre
L Ma Mi X Vi
11 12 13 14 15
09-10
10-11 L1 L2.1
11-12
12-13
13-14
16-20
18 19 20 21 22
09-10 S2.1
10-11 L2.2 L3.1 S3.1
11-12 S1.1
12-13
13-14
16-20
25 26 27 28 29
09-10 S2.2
10-11 L3.2 L4 S3.2
11-12 S1.2
12-13
13-14
16-20
09-10
10-11
11-12
12-13
13-14
16-20
09-10
10 11
11-12
12-13
13-14
16-20
L Ma Mi X V
2 3 4 5 6
S2.3
L5.1 L5.2 S3.3
S1.3
9 10 11 12 13
L6.1 L6.2
16 17 18 19 20
S2.4
L7.1 L7.2 S3.4
S1.4
23 24 25 26 27
L8.1 L8.2 T6.1
T3.1 T1.1
T4.1 T2.1
T5.1
30 31
L8.3 L9
L Ma Mi X Vi
1 2 3
S2.5
S3.5
S1.5
6 7 8 9 10
S2.6 L10.1 L10.2 S3.6
S1.6
13 14 15 16 17
L11 L12
P1.1 P1.2 P2.1 P2.2
20 21 22 23 24
S2.7
L13 L14 S3.7
S1.7
P3.1 P3.2 P4.1 P4.2
27 28 29 30
L15 L16.1
P5.1 P5.2 P6.1 P6.2
Diciembre Otras actividades Notas
L Ma Mi X Vi
1
09-10 S2.8
10-11 S3.8
11-12 S1.8
12-13
13-14
16-20
4 5 6 7 8
09-10
10-11 L16.2
11-12
12-13
13-14
16-20
11 12 13 14 15
09-10
10-11 T6.2
11-12 T3.2 T1.2
12-13
13-14 T4.2 T2.2
14-15 T5.2
Exámenes
8-Enero-18 16 h Aulas:
BIOL/FIS
28-Junio-18 16 h Aulas:
INOR/ORG
CLASES EXPOSITIVAS: Temas
L1 al L16. Lunes y martes de 10 a
11 h en el aula de Bioloxía.
SEMINARIOS: Los viernes:
Grupo S1: de 11 a 12 h en el aula
de Matemáticas.
Grupo S2: de 9 a 10 h en el aula de
Física.
Grupo S3:de 10 a 11 horas en el
aula de Matemáticas.
TUTORÍAS: Aula de Matemáticas
T1:Vier 27-Oct y 15-Dic; 11 a 12 h.
T2:Vier 27-Oct y 15 Dic; 13 a 14 h.
T3: Jue. 26-Oct y 14 Dic; 11 a 12 h.
T4: Jue. 26 Oct y 14-Dic; 13 a 14 h.
T5: Jue. 26-Oct y 14 Dic; 14 a 15 h.
T6:Vier 27-Oct y 15-Dic; 10 a 11 h.
Clases expositivas (teóricas)
L
Clases interactivas
(Seminarios) S
Clases interactivas (tutorías)
T
Clases prácticas de
laboratorio P
Días no lectivos
PRÁCTICAS DE LABORATORIO: Se realizarán en la Facultad de
Farmacia de 16 a 20 h (*).
Grupo 1: 13 y 14 de Noviembre
Grupo 2: 15 y 16 de Noviembre
Grupo 3: 20 y 21 de Noviembre
Grupo 4: 22 y 23 de Noviembre
Grupo 5: 27 y 28 de Noviembre
Grupo 6: 29 y 30 de Noviembre
(*) El horario definitivo de las
prácticas se comunicará a su debido
tiempo, ya que va a depender de la
disponibilidad del laboratorio de
prácticas de la Facultad de Farmacia.
6. Indicaciones sobre la evaluación.
6.1. Procedimiento de evaluación.
Se seguirá el criterio general de evaluación propuesto para las materias del Grado
de Química. Habrá una única convocatoria para la materia y la evaluación de esta
materia se hará mediante evaluación continua, dos exámenes parciales y dos
finales.
El primer examen parcial se realizará después de haber impartido el tema 8, justo
cuando se haya completado el segundo apartado (Estructura y catálisis), y en este
examen entrarán los 8 primeros temas del programa; la fecha será en la semana
del 23-27 Noviembre, ya que el tema 8 se imparte el 9 y 10 de Noviembre. Los que
aprueben este examen, realizarán un segundo examen parcial al acabar la
asignatura, justo antes de las vacaciones de Navidad. Los exámenes parciales son
totalmente voluntarios, si alguien no quiere hacerlos no pasa nada y podrá aprobar
la asignatura haciendo el examen final. Para aprobar la asignatura por parciales hay
que aprobar los dos exámenes parciales, y de la nota de esos dos parciales saldrá
la nota final. Si se suspende alguno de los dos parciales hay que ir obligatoriamente
al examen final con toda la asignatura. Si algún alumno cree que puede obtener
mejor nota en el examen final, a pesar de haber aprobado los parciales, podrá
renunciar a las notas de los parciales y presentarse al examen final. Los exámenes
no van a ser tipo test; van a consistir de varias preguntas cortas, puede que algún
problema, y alguna pregunta más general. Algunas de las preguntas cortas ya las
habremos visto en los seminarios (o preguntas muy parecidas) y también habrá
alguna pregunta sobre las técnicas bioquímicas que guardarán relación con las
prácticas de laboratorio. Para que el alumno pueda ser evaluado deberá haber
realizado y aprobado las prácticas. La falta injustificada a alguna de las clases
prácticas implicará el suspenso de la asignatura.
La evaluación de esta materia se realizará mediante una evaluación continua y la
evaluación del examen final. La evaluación continua tendrá un peso del 25% en la
calificación de la asignatura, siempre que se haya obtenido al menos un 4 sobre 10
en el examen.
La evaluación continua (25%) constará de: i) Participación en seminarios y
tutorías (15%); y ii) Prácticas de laboratorio (10%).
Examen final (EF = 75%)
El alumno deberá obtener al menos un 4 sobre un total de 10 puntos tanto en la
nota del examen final como de las prácticas para que la evaluación continua pueda
computar en la nota final. El examen final incluirá una primera parte que versará
sobre supuestos relacionados con los aspectos teóricos y una segunda parte en que
se plantearán cuestiones relativas a las prácticas de laboratorio: El peso porcentual
de ambas partes será: Contenidos teóricos 90%; Contenidos prácticos-laboratorio
10%.
Para la evaluación de las prácticas de laboratorio se evaluarán los siguientes
conceptos: i) organización y pulcritud en el laboratorio; ii) ejecución de la práctica;
y iii) memoria.
Nota Final = máximo (Nota EF, 0,75xNota EF + 0,25xNota EC)
Los alumnos que no superen la materia en la oportunidad ordinaria de enero
podrán presentarse a la oportunidad de recuperación de julio. La nota de la
evaluación continua se mantendrá, con la excepción de aquellos alumnos que
hayan suspendido las prácticas, ya que éstos deberán entregar una nueva memoria
y realizar y superar un examen de prácticas para poder recuperarlas.
Los alumnos repetidores tendrán el mismo régimen de asistencia a las clases que
los que cursan la asignatura por primera vez, con las salvedades siguientes:
- A los estudiantes repetidores que hayan aprobado las prácticas de laboratorio
se les conservará la calificación obtenida durante un máximo de dos cursos
académicos. Por lo tanto, no tendrán que realizar nuevamente las prácticas de
laboratorio, pero asistirán a las restantes clases interactivas (seminarios y
tutorías), en igualdad de condiciones que los restantes alumnos, para no
perder el derecho a examinarse de la asignatura.
Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Bioquímica
17
A lo largo del curso se evalúan las siguientes competencias:
Clases interactivas: CG2, CG3, CG4, CT10, CT12, CT14, CE13, CE15 Y CE25.
Prácticas laboratorio: CG3, CT11, CT12, CT13, CT14, CE15, CE20, CE22 Y CE25.
Examen: CG4, CG5, CT12, CT14, CE13, CE22 Y CE25.
6.3. Recomendaciones de cara a la evaluación.
El alumno debe repasar los conceptos teóricos introducidos en los distintos temas
utilizando el manual de referencia y los resúmenes. El grado de acierto en la
resolución de los ejercicios propuestos proporciona una medida de la preparación
del alumno para afrontar el examen final de la asignatura. Aquellos alumnos que
encuentren dificultades importantes a la hora de trabajar las actividades propuestas
deben de acudir en las horas de tutoría del profesor, con el objetivo de que éste
pueda analizar el problema y ayudar a resolver dichas dificultades. Es muy
importante a la hora de preparar el examen resolver algunos de los ejercicios que
figuran al final de cada uno de los capítulos del manual de referencia.
6.4. Recomendaciones de cara a la recuperación.
El profesor analizará con aquellos alumnos que no superen con éxito el proceso de
evaluación, y así lo deseen, las dificultades encontradas en el aprendizaje de los
contenidos de la asignatura. También les proporcionará material adicional
(cuestiones, ejercicios, exámenes, etc.) para reforzar el aprendizaje de la materia.