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Química de los procesos biológicos
Curso 2016/17
1. Datos Descriptivos de la Asignatura
ASIGNATURA: Química de los procesos biológicos CÓDIGO: 305381105
- Centro: Facultad de Ciencias de la Salud
- Titulación: Máster en Biotecnología (en extinción)
- Plan de Estudios: 2010 (publicado en 24-11-2011)
- Rama de conocimiento: Ciencias de la Salud
- Itinerario/Intensificación:
- Departamento/s: - Área/s de conocimiento:
  • Química Orgánica
- Curso: 1
- Carácter: Obligatoria
- Duración: Cuatrimestral
- Créditos ECTS: 6.0
- Horario: http://www.ull.es/view/master/biomedicina/Horarios/es
- Dirección web de la asignatura: http://www.campusvirtual.ull.es
- Idioma: Castellano e Inglés (0.3 ECTS en Inglés)


2. Requisitos para cursar la asignatura
No existen requisitos para cursar la asignatura.


3. Profesorado que imparte la asignatura
Profesor/a Coordinador/a: MANUEL NORTE MARTIN
- Grupo: 1
- Departamento: Química Orgánica
- Área de conocimiento: Química Orgánica
- Lugar Tutoría: Despacho Profesor Instituto Universitario de Bio-Orgánica “Antonio González” (IUBO-AG)
- Horario Tutoría: Lunes, miércoles y viernes de 12:00 a 14:00 h
- Teléfono (despacho/tutoría):
- Correo electrónico: mnorte@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es
Profesor/a: JOSE JAVIER FERNANDEZ CASTRO
- Grupo: 1
- Departamento: Química Orgánica
- Área de conocimiento: Química Orgánica
- Lugar Tutoría: Despacho Profesor, Instituto Universitario Bioorgánica “Antonio González”.
- Horario Tutoría: Martes y jueves de 11:00 a 13:00 h; miércoles de 12:30 a 14:30 h
- Teléfono (despacho/tutoría): 922318586
- Correo electrónico: jjfercas@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es
Profesor/a: MIGUEL ANGEL RAMIREZ MUÑOZ
- Grupo: 1
- Departamento: Química Orgánica
- Área de conocimiento: Química Orgánica
- Lugar Tutoría: Despacho Profesor, primer piso, Instituto Universitario Bioorgánica “Antonio González”.
- Horario Tutoría: Lunes, miércoles y jueves de 12:00 a 14:00 h.
- Teléfono (despacho/tutoría):
- Correo electrónico: mramirez@ull.es
- Dirección web docente: http://www.campusvirtual.ull.es


4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
- Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Formación Básica.
- Perfil profesional: Comprensión de las transformaciones moleculares quiralidad y reactividad de las sustancias químicas implicadas en el fenómeno biológico incluidas las interacciones con fármacos


5. Competencias
Básicas
[CB6] 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
[CB7] 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
[CB8] Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
[CB9 ] Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados/no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
[CB10 ] Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo auto dirigido o autónomo
Específicas
[CE9] Comprender la interacción molecular-celular necesaria para el proceso vital
[CE10] Comprender la integración de los mecanismos operantes en los órganos y sistemas biológicos
[CE15] Anticipar reacciones químicas involucradas en el metabolismo de sustancias
[CE16] Hacer diseños experimentales eficientes
Generales
[CG1] Adquirir formación avanzada, especializada y multidisciplinar orientada a las tareas de investigación científico técnicas
[CG2] Adquirir y demostrar conocimientos avanzados aplicables a la investigación científico técnica
[CG3] Conocer los aspectos teóricos y prácticos de la metodología de trabajo en investigación científico técnica
[CG4] Saber aplicar e integrar los conocimientos adquiridos para la resolución de problemas de carácter científico técnico
[CG5] Capacitar para, de forma individual o en grupo innovar metodológica o conceptualmente en el conocimiento científico técnico
[CG6] Desarrollar autonomía suficiente para participar en proyectos de investigación científico técnicos
[CG7] Transmitir claramente y sin ambigüedades, a un público especializado o no, los resultados de su trabajo y su potencial transferencia


6. Contenidos de la asignatura
Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Módulo 1 / Module 1. Reacciones más comunes en la Química de la Vida / Common Chemical Reactions of Life
- Profesor/a: Manuel Norte
- Temas (epígrafes):
Tema 1 / Theme 1. Mecanismos más comunes de las reacciones en los sistemas biológicos / Common mechanisms in chemical reactions of life
Grupos funcionales en Química Biológica. Conceptos generales. Acidos y bases, nucleófilos y electrófilos. La tridimensionalidad en los procesos biológicos. Reacciones de adición nucleofílica metabólicas. Mecanismo de las sustituciones nucleofílicas y eliminaciones biológicas. La adición nucleofílica al carbonilo en procesos biológicos: formación de alcoholes, bases de Schiff, acetales y adiciones conjugadas. Reacciones de sustitución en derivados de ácidos biológicamente importantes. Reacciones de oxidación y reducción en procesos biológicos. Los enzimas como catalizadores de procesos biológicos. Mecanismo de la catálisis enzimática. Coenzimas.

Functional groups in Biological Chemistry. General concepts. Acids and bases, nucleophiles and electrophiles. The three-dimensionality in biological processes. Metabolic nucleophilic addition reactions. Mechanism of biological nucleophilic substitutions and eliminations. Formation of alcohols, Schiff bases, acetals and conjugated additions: the carbonyl nucleophilic addition in biological processes. Substitution reactions in biologically important acid derivatives. Oxidation and reduction reactions in biological processes. Enzymes as catalysts in organic processes. Enzyme catalysis mechanism. Coenzymes.

- Profesor/a: José Javier Fernández.
Tema 2 / Theme 2. Transformaciones biológicas más importantes / Most important biological transformations
Analogía entre las transformaciones bioquímicas y las reacciones orgánicas. Hidrólisis, esterificaciones, tioesterificaciones y amidaciones. Reacciones metabólicas por condensación con carbonilos. Carboxilación y descarboxilación. Aminación y deaminación. Transferencia de 1 carbono. Reagrupamientos biológicamente relevantes. Isomerizaciones y epimerizaciones. Reacciones redox en ausencia y presencia de metales.

Analogy between biochemical transformations and organic reactions. Hydrolysis, esterification, thioesterifications and amidations. Metabolic reactions by condensation with carbonyls. Carboxylation and decarboxylation. Amination and deamination. Transfer of one carbon. Biologically relevant rearrangements. Isomerizations and epimerizations. Redox reactions in the absence and presence of metals.

Tema 3 / Theme 3. Reconocimiento molecular/Molecular recognition
Tipos de interacciones en los procesos de reconocimiento. Consideraciones topográficas y estereoquímicas. Grupos vecinos. Adaptación molecular

Types of interactions during the molecular recognition process. Topographic and stereochemical considerations. Neighbor group. Molecular flexibility.

Módulo 2 / Module 2. Química en el diseño y acción de fármacos / Chemistry in the design and action of drugs

- Profesor/a: Miguel A. Ramírez

Tema 4 / Theme 4. Metabolismo de fármacos / Drug metabolism
Mecanismos de desactivación de la actividad biológica y eliminación: Transformaciones en fase I. Reacciones de conjugación.

Deactivation mechanisms of biological activity and elimination: Transformations in Phase I. Conjugation reactions.

Tema 5 / Theme 5. Profármacos / Prodrugs
Activación enzimática de medicamentos. Mecanismos de activación: Transportadores y bioprecursores

Enzymatic activation of drugs. Mechanisms of activation: Transporters and bioprecursors

- Profesor/a: Manuel Norte

Tema 6 / Theme 6. Inhibidores enzimáticos / Enzymatic inhibitors
Mecanismo de resistencia a los fármacos. Sinergísmo de fármacos. Inhibidores enzimáticos reversibles. Inhibidores enzimáticos irreversibles.

Mechanism of drug resistance. Drug synergism. Reversible enzyme inhibitors. Irreversible enzyme inhibitors

Tema 7 / Theme 7. Fármacos que interactúan con el ADN / Drugs that interact with DNA
Clases de fármacos que actúan sobre el ADN. Fármacos que interactúan reversiblemente con el AND. Agentes alquilantes del ADN. Fragmentadores del ADN.

Drugs that act on DNA. Drugs that interact reversibly with the DNA. DNA Alkylating agents. DNA strand breakers.
Actividades a desarrollar en otro idioma
Presentación de toda la docencia, bibliografía usada y de discusión.


7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante
Descripción
1. Asistencia a lecciones magistrales y seminarios.
2. Trabajo autónomo y tutorías a través del aula virtual.
3. Evaluaciones continuas.


Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante
Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total Horas Relación con competencias
Clases teóricas  30.00   42.00   72  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE15], [CE16], [CE9], [CE10]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)  18.00   24.00   42  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE15], [CE16], [CE9], [CE10]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias     28.00   28  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE15], [CE16], [CE9], [CE10]
Realización de exámenes  2.00      2  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE15], [CE16], [CE9], [CE10]
Asistencia a tutorías  2.00   4.00   6  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE15], [CE16], [CE9], [CE10]
Total horas  52   98   150 
Total ECTS  6 


8. Bibliografía / Recursos
Bibliografía básica
•    The Organic Chemistry of Biological Pathways, John Mc Murry, ISBN: 0-9747077-1-6, Roberts & Company Publishers.
•    Bio Organic Chemistry A Chemical Approach To Enzyme Action, Hermann Dugas, ISBN: 978-0-387-98910-5, Springer.
•    An Introduction to Medicinal Chemistry, Graham L. Patrick, ISBN13: 9780199275007, Oxford University Press.
•    The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action, Second Edition, Richard B. Silverman, ISBN-10: 0126437327, Academic Press.
Bibliografía complementaria
•    Chemical Biology: From Small Molecules to Systems Biology and Drug Design, Stuart L. Schreiber, Tarun M. Kapoor, Günther Wess, ISBN: 3527311505, Wiley.
•    Molecular Biology in Medicinal Chemistry, Theodor Dingermann, Dieter Steinhilber, Gerd Folkers, Raimund Mannhold, Hugo Kubinyi, ISBN: 3527304312, Wiley.  


9. Sistema de evaluación y calificación
Descripción
La evaluación de la asignatura se llevará a cabo mediante la evaluación continua o por evaluación única.

Evaluación contínua
Dado que la asignatura se divide en dos módulos diferenciados, la prueba final presencial contendrá al 50% contenidos teóricos y prácticos de cada uno de los módulos. Para considerar la calificación de cualquiera de estos módulos para la nota final, se exige que sea como mínimo de un 3,5 sobre 10. Esta nota constituye el 60% de la nota final que se completará con un 10% por asistencia a clase y un 30% por trabajo práctico de resolución de problemas tanto de forma presencial como en el aula virtual. Las calificación final para aprobar la asignatura deberá ser de 5.

Evaluación única
La evaluación única consistirá en una prueba escrita con cuestiones y problemas correspondientes a cada uno de los módulos y para superar la asignatura deberán obtener un 5 sobre 10 en la nota media de los dos módulos.


Estrategia Evaluativa
TIPO DE PRUEBA COMPETENCIAS CRITERIOS PONDERACIÓN
Pruebas objetivas  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE15], [CE16], [CE9], [CE10]   Superación de la calificación mínima exigida   60% 
Trabajos y proyectos  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE15], [CE16], [CE9], [CE10]   Resolución de problemas en el aula o en aula virtual.   30% 
Escalas de actitudes  [CB6], [CB7], [CB8], [CB9 ], [CB10 ], [CG1], [CG2], [CG3], [CG4], [CG5], [CG6], [CG7], [CE15], [CE16], [CE9], [CE10]   Asistencia a clases magistrales   10% 


10. Resultados de Aprendizaje
 Los estudiantes comprenderán los mecanismos de las principales reacciones de la química de la vida.
Tras el curso los alumnos serán capaces de relacionar estructura química con actividad farmacológica, biodistribución y toxicidad.
Los alumnos deben saber anticipar los productos metabólicos de sustancias administradas a los organismos vivos. 


11. Cronograma / calendario de la asignatura
Primer Cuatrimestre
SEMANA Temas Actividades de
enseñanza aprendizaje
Horas
de trabajo
presencial
Horas
de trabajo
autónomo
Total
Semana 1:  Tema 1

Tema 2 
 Clases magistrales, seminarios y problema   20.00   30.00   50 
Semana 2:  Tema 2
Tema 3
Tema 4 
 Clases magistrales, seminarios y problema   20.00   30.00   50 
Semana 3:  Tema 5
Tema 6
Tema 7 
 Clases magistrales, seminarios y problema   20.00   30.00   50 
Semana 4:              0 
Semana 5:              0 
Semana 6:              0 
Semana 7:              0 
Semana 8:              0 
Semana 9:              0 
Semana 10:              0 
Semana 11:              0 
Semana 12:              0 
Semana 13:              0 
Semana 14:              0 
Semana 15:              0 
Semanas 16 a 18:              0 
Total horas 60 90 150


Fecha de última modificación: 26-07-2016
Fecha de aprobación: 06-07-2016