Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2005-06

3103100002 BIOQUÍMICA


Objectius Programa provisional  

Introduir l'alumne a la Bioquímica com a ciencia que estudia la lògica molecular dels essers vius. Conéixer el paper de cadascuna de les biomolècules: estructura i funcions principals. Introducció als enzims com a catalitzadors biològics i la seva regulació. Comprensió de l'organització i principis bàsics del metabolisme. Estudi de les principals rutes metabòliques. Conéixer els mecanismes de 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.

Tema 2: Els glúcids

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

Tema 3: Els nucleòtids

Estructura general i funcions dels nucleòtids i els seus derivats.

Tema 4: Els lípids

Característiques generals dels lípids. Classificació. Estructura i propietats de cada tipus.

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. Proteïnes integrals de membrana. Relació estructura-funció: mioglobina i hemoglobina. 

Tema 6: Enzims i cinètica enzimàtica

Enzims, naturalesa i funció. Classificació i nomenclatura dels enzims. Cinètica 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. Mecanismes de regulació de l'activitat enzimàtica.

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. Reaccions d'oxidació-reducció. Potencial redox i canvis d'energia lliure.

Tema 9: La glucòlisi i les transformacions del piruvat

Visió general de la glucòlisi, etapes i balanç estequiomètric i energètic. Regulació. Fermentacions. Descarboxilació oxidativa del piruvat.

Tema 10: El Cicle de Krebs

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

Tema 11: Transport electrònic i fosforilació oxidativa

Descripció de la cadena de transport electrònic. Balanç energètic i regulació. La fosforilació oxidativa. Acoblament amb el transport electrònic.

Tema 12: Metabolisme dels glúcids

Biosíntesi de glúcids: la gluconeogènesi, balanç i regulació. Cicle de Cori. Síntesi i degradació del glicogen. Ruta de les pentoses fosfat.

Tema 13: 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. Fotorespiració. Ruta del C4.

Tema 14: Metabolisme del lípids

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

Tema 15: Metabolisme d'aminoàcids i nucleòtids

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

Tema 16: Integració del Metabolisme

Visió global del metabolisme. Control integrat del metabolisme mitjançant hormones. Missatgers secundaris involucrats en el control del metabolisme: transducció de senyals. Paper dels òrgans clau en diferents situacions metabòliques.

III - Informació Genètica

Tema 17: Els àcids nucleics:

Estructura del DNA: model de Watson i Crick. Organització del DNA procariota i eucariota. Tipus de RNA, nivells d'estructuració.

Tema 18: Replicació del DNA

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

Tema 19: Transcripció i regulació de l'expressió gènica

Mecanisme de la transcripció en procariotes. Transcripció i processament en eucariotes. Regulació de l'expressió gènica en procariotes: operons.

Tema 20: 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'ovoalbúmina per precipitacions i cromatografia de filtració en gel.

- Determinació de l'activitat de la fosfatasa alcalina.

 
Bibliografia  


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

- Lehninger Principios de Bioquímica. Nelson, D.L., Cox, Ed. Omega. 2003.(3ª ed.)

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

-Bioquímica . Stryer, L. Berg, J.M. & Tymoczko, J.L. (5ª ed.). Ed. Reverté. 2003.

- Bioquímica. La base molecular de la vida. McKee, T. & McKee, J.R. (3ª ed.) McGraw-Hill Interamericana 2003.

 
Mètodes docents  

Exposicions orals del professor (classe magistral)

Classes de problemes: resolució conjunta e interactiva dels problemes.

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

 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

Examen tipus escrit que inclou una part teòrica amb preguntes de tipus test (6 punts) i una part pràctica, que compren problemes (2 punts) i aspectes pràctics (2 punts). El dia de l'examen es pot portar un únic paper (tan gran com es vulgui) en el que pot constar exclusivament les diferents reaccions de les rutes metabòliques (reactius i productes) enllaçades unes amb les altres, els enzims involucrats i l'orgànul cel·lular en el que es produeixen. Aquest paper ha d'estar convenientment identificat amb el nom de l'alumne i cal entregar-lo en finalitzar l'examen.
 
Informació addicional  

 
Llengua de les classes