Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2002-03

3103100002 BIOQUÍMICA


Objectius  

La Bioquímica com a ciencia que estudia la lògica molecular dels essers vius. Paper de cadascuna de les biomolècules: estructura i funcions principals. Els enzims com a catalitzadors biològics i la seva regulació. Organització i principis bàsics del metabolisme. Principals rutes metabòliques. Transmissió de la informació genètica: dogma central de la biologia molecular: Etapes de replicació, transcripció i traducció.
 
Prerrequisits  

 
Contingut (Programa)  

I - Biomolècules, estructura i funció

Tema 1: Composició elemental dels éssers vius

Bioquímica: definició i objectius. Elements químics que composen els éssers vius, organització i origen.

Tema 2: Els Carbohidrats

Característiques estructurals i propietats generals dels glùcids. Oligosacàrids. Polisacàrids de reserva i estructurals.

Tema 3: Els Lípids

Característiques generals dels lípids. Classificació. Estructura i propietats de les membranes biològiques. Mecanismes de transport.

Tema 4: Els àcids nucleics

Estructura general dels nucleótids i els seus derivats. Estructura del DNA: model de Watson i Crick. Tipus de RNA, nivells d'estructuració.

Tema 5: Els aminoàcids i les proteïnes

Aminoàcids: classificació. L'enllaç peptídic. Característiques i propietats dels pèptids. Estructura secundària, terciària i quaternària. Proteïnes globulars i fibroses. Relació estructura-funció: mioglobina i hemoglobina. Determinació de la seqüència proteica.

Tema 6: Enzims i cinètica enzimàtica

Enzims, naturalesa i funció. Classificació i nomenclatura dels enzims. Cinètica química i enzimàtica. Equació de Michaelis-Menten i les seves transformacions matemàtiques. Cofactors i vitamines.

Tema 7: Regulació de l'activitat enzimàtica

Efectors bàsics, pH i temperatura. Tipus d'inhibició enzimàtica i la seva anàlisi gràfica. Regulació al.lostèrica, per modificació covalent i per control de la concentació d'enzim.

II - Metabolisme intermediari

Tema 8: Introducció al Metabolisme

Concepte de Metabolisme i ruta metabòlica. Transformacions catabòliques, anabòliques i anfibòliques. Principals rutes metabòliques. Mecanismes de control del metabolisme.

Principis de Bioenergètica: Principis de la Termodinàmica i la seva aplicació als sistemes biològics. Energia lliure. L'ATP com a transportador d'energia lliure. Altres compostos amb elevat contingut energètic. Transportadors de poder reductor.

Tema 9: El Cicle de Krebs

Visió general del cicle de l'àcid cítric. Etapes. Balanç estequiomètric i energètic. Regulació. Rutes anapleròtiques. Cicle del Glioxilat.

Tema 10: Transport electrònic i fosforilació oxidativa

Reaccions d'oxidació-reducció. Potencial redox i canvis d'energia lliure. Descripció de la cadena de transport electrònic. Balanç energètic i regulació. La fosforilació oxidativa. Acoblament amb el transport electrònic.

Tema 11: Metabolisme dels glùcids

Catabolisme dels carbohidrats. La glucòlisi i el seu balanç estequiomètric i energètic. Regulació. Entrada d'altres sucres en la ruta glucolítica. Fermentacions. Biosíntesi de glùcids: la gluconeogènesi, balanç i regulació. Cicle de Cori. Síntesi i degradació del glucògen. Ruta de les pentoses fosfat.

Tema 12: La Fotosíntesi

Visió global de la Fotosíntesi. Pigments fotosintètics. Descripció de la fase lluminosa: fotosistemes, transport electrònic i fotofosforilació. Descripció de la fase fosca: el Cicle de Calvin. Ruta del C4.

Tema 13: Metabolisme del lípids

Catabolisme dels àcids grassos: la b oxidació. Regulació. Cetogènesi. Biosíntesi dels àcids grassos, regulació. Biosíntesi del colesterol i derivats.

Tema 14: Metabolisme d'aminoàcids i nucleòtids

Cicle del nitrògen. Proteòlisi. Degradació dels aminoàcids: cetogènics i glucogènics. Eliminació de l'amoníac: Cicle de la Urea. Biosíntesi d'aminoàcids. Degradació dels àcids nucleics. Degradació i biosíntesi de nucleòtids purínics i pirimidínics.

Tema 15: Integració del Metabolisme

Visió global del metabolisme. Control integrat del metabolisme mitjançant hormones. Missatgers secundaris invoulcrats n el control del metabolisme. Papers dels òrgans clau en diferents situacions metabòliques.

III - Informació Genètica

Tema 16: Replicació del DNA

El Dogma Central de la Biologia Molecular. Organització del DNA. Replicació semiconservativa del DNA. Replicació en organisme procariotes i eucariotes. Reparació del DNA.

Tema 17: Transcripció i regulació de l'expressió gènica

Mecanisme de la transcripció en procariotes. Transcripció i processament en eucariotes. Regulació de l'expressió genica en eucariotes.

Tema 18: El Codi Genètic i la Síntesi de Proteïnes

Establiment i característiques del Codi Genètic. Mecanisme de la Traducció. Regulació. Modificacions post-traduccionals de les proteïnes.

Les pràctiques tenen com a objectiu aprofundir en el coneixement de les tècniques bioquímiques bàsiques. Aquestes pràctiques tenen una durada de 30 hores (3 crèdits) i es divideixen en:

- Dinàmica de la glucosa a l'organisme.

- Determinació de proteïnes totals i fraccionament electroforètic del sèrum humà.

- Cromatografia de filtració en gel i cromatografia en capa fina.

- Purificació d'ovoalbùmina per precipitacions i cromatografia de filtració en gel.

- Determinació de l'activitat de la fosfatasa alcalina en sèrum.

 
Bibliografia  


-Bioquímica. Matthews,C.K.; van Holde,K.E. Ed. Prentice-Hall (Pearson Educaión SA). 2002 (3ª ed.)

- Lehninger Principles of Biochemistry Nelson, D.L., Cox, M.M. Worth Publishers. 2001.(3ª ed. en anglès)

-Fundamentals of Biochemistry . -Voet et al. Ed. John Wiley and Sons. 1999.

-Bioquímica . -Voet, D. & Voet, J. Ed. Omega.1992.

-Bioquímica . Stryer, L. (4ª ed.). Ed. Reverté. 1995.

 
Mètodes docents  

Exposicions orals del professor (clase magistral)

Classes de problemes: ressolució conjunta e interactiva dels problemes.

Classes pràctiques: treball de laboratori (maneig d'instrumentació i tècniques experimentals)

 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

- Examen tipus escrit que inclou una part teòrica (6 punts) i una part pràctica, que compren problemes (2 punts) i aspectes pràctics (2 punts). Cal aprovar les dues parts per separat per superar l'assignatura.
 
Informació addicional  

 
Llengua de les classes  

Català