Pla docent de l'assignatura

 

 

Català Castellano Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Bioquímica

Codi de l'assignatura: 363505

Curs acadèmic: 2019-2020

Coordinació: Pedro Fermin Marrero Gonzalez

Departament: Departament de Nutrició, Ciències de l'Alimentació i Gastronomia

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

60

 

-  Teoria

Presencial

 

45

 

-  Pràctiques d'ordinadors

Presencial

 

2

 

-  Pràctiques de laboratori

Presencial

 

9

 

-  Seminari

Presencial

 

4

Aprenentatge autònom

90

 

 

Recomanacions

 

— És important connectar-se regularment al Campus Virtual, on el professorat publica informacions, les convocatòries de les proves, exercicis i altres temes d’interès.
— Es recomana haver cursat en la secundària matèries relacionades amb la química i la biologia.


Altres recomanacions

— Es recomana tenir un bon nivell d’anglès.

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Capacitat de comprendre i expressar-se oralment i per escrit en català, castellà i una tercera llengua, a més de buscar i integrar la informació.

   -

CE3 - Coneixement dels fonaments químics, bioquímics i biològics d'aplicació en nutrició humana i dietètica.

   -

CE15 - Coneixement dels nutrients, la seva funció en l'organisme, la seva biodisponibilitat, les necessitats i recomanacions, i les bases de l'equilibri energètic i nutricional.

   -

CE9 - Capacitat de conèixer, valorar críticament i utilitzar i aplicar les fonts d'informació relacionades amb nutrició, alimentació, estils de vida i aspectes sanitaris.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Identificar els diferents tipus de biomolècules.

— Conèixer les relacions entre l’estructura química i la funció biològica.

— Conèixer les vies metabòliques i les relacions entre els metabòlits i els efectors que regulen els fluxos metabòlics.

— Entendre el paper i les funcions dels enzims i la seva regulació.

— Adquirir la formació que permeti abordar amb posterioritat altres matèries més especialitzades d’interès en la nutrició humana i dietètica.

 

Referits a habilitats, destreses

— Utilitzar el mètode científic per identificar problemes relacionats amb l’estructura i la funció de la matèria viva. Saber buscar informació, avaluar-la i classificar-la, així com ser capaç de formular hipòtesis i dissenyar les estratègies per comprovar-les i obtenir-ne conclusions.

— Saber utilitzar els bancs de dades per dissenyar les estratègies bàsiques d’un treball experimental.

 

Referits a actituds, valors i normes

— Estimular l’aprenentatge autònom incentivant l’estudi personal de manera continuada.

— Promoure l’anàlisi crítica en l’avaluació de problemes o en el desenvolupament de determinades tècniques.

— Respectar les normes de convivència que fan possible el treball en equip.

 

 

Blocs temàtics

 

Teoria. Bloc I: aminoàcids i proteïnes. Estructura i funció

1.1. Aminoàcids: components essencials de les proteïnes

Aminoàcids: estructura, propietats i classificació. Els aminoàcids com a bases i com a àcids. Aminoàcids no proteics i modificats. Aminoàcids en la indústria alimentària (glutamat – aspartam)

1.2. Estructura tridimensional de les proteïnes

Nivells d’organització estructural de les proteïnes. Enllaç peptídic i estructura primària. Estructura secundària: hèlix alfa, fulls beta i girs beta. Estructura terciària: proteïnes fibroses i proteïnes globulars. Triple hèlix: estructura del col·lagen. Escorbut – deficiència de vitamina C. Estructura quaternària. Estructures supersecundàries. Dominis. Desnaturalització i plegament. Proteïnes en la indústria alimentària (gelatina – proteïnes de la llet – proteïnes de l’ou)

Teoria. Bloc II: conceptes bàsics d’enzimologia

2.1. Activitat enzimàtica

Característiques generals dels enzims. Especificitat de substrat i de reacció. Enzims proteolítics: tripsina – papaïna – trombina. Poder catalític. Condicions òptimes de reacció: pH, temperatura. Classificació dels enzims. Cofactors: importància de les vitamines – dieta. Estat de transició i energia d’activació. Centre actiu. Complex enzim-substrat. Enzims multifuncionals i complexos multienzimàtics. Enzims al·lostèrics.

Teoria. Bloc III: introducció al metabolisme

3.1. Conceptes bàsics

Principis de bioenergètica: energia lliure. Reversibilitat i irreversibilitat de les reaccions bioquímiques. Reaccions acoblades. Paper central de l’ATP en la transferència d’energia. Anabolisme i catabolisme. Molècules transportadores d’electrons i de grups activats: derivats de vitamines

3.2. Regulació del metabolisme

Tipus d’inhibició enzimàtica: Inhibició competitiva, no competitiva i acompetitiva. Mecanismes de regulació de l’activitat enzimàtica: regulació al·lostèrica i retroinhibició. Proteïnes reguladores. Modificació covalent. Activació proteolítica. Control de síntesi i degradació. Isoenzims i compartimentació. Senyalització hormonal. Tipus d’hormones. Transducció del senyal hormonal: receptors de membrana i nuclears. Receptors acoblats a proteïna G. Receptors tirosina-cinasa. Segons missatgers: AMPc, calci, fosfatidilinositol, diacilglicerol

Teoria. Bloc IV: metabolisme de carbohidrats

4.1. Generalitats

Estructura dels hidrats de carboni. Estructura cristal·lina del midó: el pa. Sucres de la dieta: digestió i incorporació Intolerància a la lactosa vs. persistència de lactasa. Transportadors de glucosa: GLUT i SGLT. Destins de la glucosa

4.2. Glucòlisi - Gluconeogènesi

Etapes de la glucòlisi - Estequiometria. Regulació. Altres sucres: fructosa, galactosa. Galactosèmia Intolerància a la fructosa. Alteracions metabòliques associades a la fructosa. Destins del piruvat: fermentacions i el seu ús en la indústria alimentària. Substrats gluconeogènics. Etapes diferents entre glucòlisi i gluconeogènesi. Compartimentació de la gluconeogènesi. Regulació coordinada entre glucòlisi i gluconeogènesi. Cicles de substrat. Cicle de Cori. Cicle d’alanina-glucosa

4.3. Complex piruvat deshidrogenasa i cicle de l’àcid cítric

Conversió del piruvat en acetil-CoA. Regulació de la piruvat deshidrogenasa. Fonts i destins de l’acetil-CoA. Cicle de l’àcid cítric. Funcions del cicle i regulació. Reaccions anapleròtiques. Cicle del glioxilat. Beri-beri i intoxicació per mercuri i arsènic

4.4. Cadena de transport electrònic i fosforilació oxidativa

Potencial redox i canvis d’energia lliure. Cadena de transport electrònic: complexos. Acoblament entre la cadena de transport electrònic i la fosforilació oxidativa. ATPasa mitocondrial i fosforilació oxidativa. Regulació de la fosforilació oxidativa. Inhibidors del transport d’electrons i desacoblaments fisiològics. La membrana mitocondrial com a barrera: llançadores de NADH, ATP/ADP, translocasa i transportadors. Suplements de Coenzim Q10

4.5. Ruta de les pentoses-fosfat

Branca oxidativa: producció de ribulosa-5-fosfat i NADPH. Branca no oxidativa. Interconversió entre intermediaris glucolítics-gluconeogènics i pentoses-5-fosfat. Regulació. Flux de glucosa-6-fosfat en funció de les necessitats de NADPH, ribosa-5-fosfat i ATP. Favisme / Paludisme

4.6. Metabolisme del glucogen

Estructura i funció del glucogen. Degradació del glucogen: la glucogen fosforilasa i la seva regulació. Síntesi del glucogen: la glucogen sintasa i la seva regulació. Regulació coordinada del metabolisme del glucogen en resposta a senyals hormonals. Esgotament glucogen muscular: sensació de fatiga “Càrrega de carbohidrats”

Teoria. Bloc V: metabolisme de lípids

5.1. Generalitats

Estructura dels triglicèrids i els àcids grassos. Obtenció d’àcids grassos lliures a partir de triacilglicèrid

5.2. Degradació i síntesi d’àcids grassos

• Degradació: activació i transport al mitocondri. Etapes de la beta-oxidació. Rendiment energètic. Regulació de la degradació d’àcids grassos. Degradació d’àcids grassos insaturats. Suplements de carnitina. Vitamina B12
• Síntesi: fonts de NADPH i acetil-CoA. Síntesi de malonil-CoA. Complex àcid gras sintasa. Regulació coordinada de la síntesi i degradació d’àcids grassos. Síntesi d’àcids grassos de cadena llarga i d’àcids grassos de cadena no saturada: àcids grassos essencials. Biotina i bacteris intestinals. Síntesi de triacilglicèrids
• Cetogènesi: síntesi i utilització. Cetosi diabètica

5.3. Metabolisme del colesterol i lipoproteïnes

Síntesi de colesterol. Etapes. Regulació: importància de la HMG-CoA-reductasa. Derivats de colesterol: vitamina D (raquitisme), àcids biliars, hormones esteroidals (anabolitzants). Síntesi i transport de lipoproteïnes. Homeòstasi del colesterol. Receptor de les LDL. Hipercolesterolèmia familiar: causes i tractaments

Teoria. Bloc VI: Metabolisme d’aminoàcids i cicle de la urea

6.1. Transaminació i desaminació oxidativa

Transaminases. Vitamina B6: piridoxal fosfat i piridoxamina fosfat

6.2. Carbamil-fosfat-sintasa i el cicle de la urea

Etapes i regulació del cicle

6.3. Destí dels àtoms de carboni

Aminoàcids gluconeogènics i cetogènics

6.4. Alteracions en el metabolisme d’aminoàcids

Fenilcetonúria. Alteracions en el cicle de la urea

Teoria. Bloc VII: integració del metabolisme

7.1. Connexions clau entre les diverses rutes metabòliques

glucosa-6-P, piruvat, acetil-CoA, Malonil-CoA

7.2. Perfils metabòlics dels òrgans més importants

Fetge, cervell, teixit adipós i múscul

7.3. Alteracions metabòliques relacionades amb la dieta i l’exercici

Adaptació al dejú fisiològic: paper del NAD+ i AMP. Fonts d’ATP durant l’exercici

Seminaris. Bloc I

Corbes de valoració àcid-base dels aminoàcids i pK

Tècniques en la investigació de proteïnes: purificació i caracterització

Seminaris. Bloc II

Determinació de les constants cinètiques i exercicis de cinètica enzimàtica

Programa de classes pràctiques de laboratori

Pràctica 1: Extracció de proteïnes de cèl·lules eucariotes en cultiu

Pràctica 2: Determinació de la concentració de proteïna pel mètode de Bradford

Pràctica 3: Electroforesi de proteïnes en gels de poliacrilamida-SDS

Pràctica 4: Estudi de les característiques enzimàtiques de l’enzim polifenoloxidasa de les fruites: KM y Vmáx

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

La metodologia d’ensenyament inclou:

— Classes de teoria. Són magistrals, atès l’elevat nombre d’alumnes, i es fan amb el suport de presentacions visuals. Per il·lustrar els temes, a més dels esquemes d’autoria pròpia del professorat, s’utilitzen figures del material complementari i recursos disponibles en les pàgines web o CD dels llibres recomanats. S’estimula la participació activa dels estudiants.

— Classes de seminaris. En aquestes classes es tracten les tècniques bàsiques utilitzades en bioquímica i s’hi desenvolupen aspectes introduïts en el programa de teoria. S’estudia el fonament de les tècniques, la interpretació i l’anàlisi dels resultats, i les aplicacions en diferents camps. Es proposen exercicis i qüestions que l’alumnat ha de respondre conjuntament a classe.

— Classes de pràctiques. S’imparteixen en grups d’uns vint estudiants tutorats per professors, que introdueixen l’alumnat en l’anàlisi de les proteïnes. Els estudiants disposen d’un quadern on es descriuen, després d’una breu introducció teòrica, els objectius, la metodologia i el protocol que han de seguir durant el desenvolupament de les pràctiques. Els alumnes han de llegir aquest quadern prèviament a incorporar-se al laboratori.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació continuada s’aplica per defecte a tot l’alumnat i consisteix en dues proves presencials (1r i 2n parcial), avaluació de les pràctiques i activitats al llarg del curs.

— 1r parcial (20%): la primera quinzena de novembre es fa una primera prova presencial dels primers temes de teoria (blocs I i III) i els seminaris associats (bloc I) que puntua el 20 % en la qualificació final de l’assignatura.

— 2n parcial (51%): durant el període d’avaluació previst en el calendari oficial (gener de l’any en curs), es fa una segona prova presencial de la resta de la matèria de teoria (blocs IV-VII) i seminaris (bloc III) que puntua el 51 % en la nota final de l’assignatura.

— Pràctiques i bloc II (20%): l’últim dia de pràctiques es fa una prova presencial del bloc II i pràctiques, que puntua el 20 %.

— Activitats en línia (9 %): 3 qüestionaris referents a blocs I-III, bloc IV, blocs V-VII

Les proves presencials són de tipus test, i poden incloure preguntes curtes. Les dates definitives, els horaris i les aules on es fan les proves presencials s’indiquen en la programació específica de cada grup. L’idioma de les proves és el mateix amb què s’imparteix la matèria. Les respostes per part dels alumnes es poden fer de manera indiferent en qualsevol dels idiomes oficials.

Les pràctiques de laboratori són obligatòries i s’exigeix l’assistència i la puntualitat a la totalitat dels dies programats. Està previst que es facin en torns a la segona quinzena de novembre i durant el mes de desembre. L’assistència no és obligatòria per a l’alumnat que ja les hagi cursat (repetidors), però sí l’avaluació corresponent.

 

Avaluació única

L’alumnat es pot acollir a l’avaluació única sempre que ho sol·liciti abans de la data establerta pel Consell d’Estudis. L’avaluació única consisteix en una prova presencial final de tot el temari, incloent-hi les pràctiques i seminaris, de tipus test, que pot incloure preguntes curtes, i que constitueix el 100 % en la qualificació final de l’assignatura. Aquesta prova es fa durant el període d’avaluació previst en el calendari oficial (gener de l’any en curs).

Les pràctiques de laboratori són obligatòries i s’exigeix l’assistència i puntualitat a la totalitat dels dies programats. Està previst que es facin en torns a la segona quinzena de novembre i durant el mes de desembre. L’assistència no és obligatòria per a l’alumnat que ja les hagi cursat (repetidors), però sí l’avaluació corresponent.

 

Reavaluació

Només poden presentar-se a la reavaluació els alumnes suspesos. La nota de la reavaluació representa el 100 % de la qualificació de l’assignatura. La reavaluació consisteix en una prova presencial de tot el temari, incloent-hi les pràctiques i seminaris, de tipus test, que pot incloure preguntes curtes, i que es fa durant el període oficialment establert (previst per al mes de febrer).