QUÍMICA, CURSO PROPEDÉUTICO OBJETIVO GENERAL El objetivo general del curso propedéutico de Química es proporcionar al alumno los fundamentos teóricos que le ayudarán a comprender los fenómenos químicos y fisiológicos que ocurren en la célula, así como los principales procesos involucrados en la formación de compuestos y biomoléculas. MÉTODO El curso propedéutico de Química es totalmente teórico y tiene una duración de ocho semanas, por lo que se trata de un curso intensivo. Se abordan nueve temas, cada uno de ellos se imparte en una semana, a excepción de los temas 4 y 5 que se abordan en una sola semana. La clase inicia y termina puntualmente, y se desarrolla mediante exposiciones orales por parte del profesor con el apoyo de presentaciones con diapositivas, acetatos o con herramientas audiovisuales, promoviendo en todo momento la participación oral o escrita de los alumnos. TEMARIO 1. QUÍMICA, MATERIA Y ENERGÍA Objetivos. El alumno apreciará a la química como una ciencia en la que convergen diversas disciplinas. Distinguirá entre las diferentes clases de materia resaltando las características de cada una de ellas y comprenderá las transformaciones químicas desde el punto de vista energético. Concepto interdisciplinario de Química. Propiedades físicas y química de la materia. Estados y clasificación de la materia. Concepto de reacción química. Energía y cambios químicos. Ley de la conservación de la energía. Conversión de materia en energía. 2. ÁTOMOS Y TABLA PERIÓDICA Objetivos: El alumno comprenderá la composición de los átomos y la forma en la que se distribuyen en el espacio las partículas subatómicas. Distinguirá entre los conceptos de átomo y elemento químico. Entenderá el significado y la utilidad de la tabla periódica desde el punto de vista químico y electrónico. Estructura y características periódicas de los átomos. Número, masa y símbolo atómico. Isótopos y concepto moderno de elemento químico. Significado de la tabla periódica. Estructura electrónica del átomo. Números cuánticos y forma de los orbitales. Principio de exclusión. Configuración electrónica y patrones complejos. Espectro electromagnético. 3. COMPUESTOS IÓNICOS Y MOLECULARES Objetivos. El alumno distinguirá entre compuestos iónicos y moleculares en términos de su estructura y formación de enlaces químicos, así como la influencia que ejerce cada uno de ellos en el entorno. Tendencias iónicas y moleculares de los átomos. Modelo de enlace iónico y regla del octeto. Iones poliatómicos. Formación y nomenclatura de sales iónicas. Modelo del enlace covalente. Polaridad, electronegatividad y electropositividad. Interacciones electroestáticas débiles. Fórmulas moleculares y forma de las moléculas. Comparación entre compuestos iónicos y moleculares. 4. RADIACTIVIDAD Objetivo. El alumno comprenderá la forma en la que se producen las emisiones radiactivas y sus principales aplicaciones en la ciencia. Partículas nucleares y procesos de desintegración. Emisiones radiactivas y aplicaciones. Series radiactivas y transmutaciones. Radioisótopos de uso común en el laboratorio 5. REACCIONES QUÍMICAS Objetivo. El alumno comprenderá cómo se llevan a cabo las reacciones químicas y el movimiento de las mismas en la formación de productos y reactivos. Comprenderá la forma en la que se miden las diversas entidades químicas y su utilidad en los cálculos de laboratorio. Fórmulas y ecuaciones químicas. Ley de la conservación y concepto de equilibrio químico. Balance de ecuaciones. Número de Avogadro, concepto de mol y masa molar. Conversión de moles, masa y número de entidades químicas. Sesión de problemas. 6. AGUA Objetivos. El alumno conocerá cómo se forma la molécula de agua y cómo afecta a su entorno como líquido y como disolvente. Estudiará las principales mediciones para calcular la cantidad de una sustancia disuelta en el agua y su aplicación en el laboratorio. Estructura y polaridad del agua líquida. Ionización del agua. Comportamiento de los compuestos iónicos y moleculares en agua. Soluto, solvente y soluciones acuosas. Concepto de concentración. Molaridad, osmolaridad y otras unidades de concentración. Sesión de problemas. 7. EQUILIBIO ÁCIDO-BASE Y pH Objetivo. El alumno entenderá cómo se preparan las principales soluciones amortiguadoras usadas en el laboratorio y sus fundamentos químicos. Definiciones de ácido y base. Escala de acidez y concepto de pH. Comportamiento en de ácidos y bases en el agua. Ecuación de Henderson-Hasselbalch. Soluciones amortiguadoras de uso común. Sesión de problemas 8. ACIDOS NUCLEICOS, PROTEÍNAS Y ENZIMAS Objetivos. El alumno comprenderá la forma en la que está organizada una célula eucariota para transmitir la información genética y para formar proteínas y enzimas. Comprenderá la importancia de las enzimas en la fisiología celular. Célula eucariota y organelos. Estructura y composición de los ácidos nucleicos. Código genético. Sistemas de replicación: transmisión de la información genética. Sistemas de transcripción: mensaje de a secuencia génica. Sistemas de traducción: síntesis de proteínas. Estructura y clasificación de las proteínas. Enzimas y cofactores. Cinética enzimática 9. METODOLOGÍAS DE USO COMÚN EN EL LABORATORIO Objetivo. El alumno conocerá los principales métodos de laboratorio para estudiar proteínas y ácidos nucleicos. Atención al diseño experimental. Espectrofotometría. Detección de proteínas. Detección de ácidos nucleicos. Uso de isótopos radioactivos. BIBLIOGRAFÍA Alberts, Bruce; Bray, Dennis; Lewis, Julian; Raff Martin; Roberts Keith; and Watson, James D. (1994). Molecular biology of the cell. 3rd edition. Garland Science. Barrera, Hugo. (1992). Información genética. Conacyt. Garritz Ruíz, Andoni y Chamizo Guerrero, José Antonio. (1994). Química. Addison Wesley Iberoamericana, Wilmington Delawere. McMurry, John and Castellion, Mary E. (1999). General, organic, and biological chemistry. 3rd edition. Prentice Hall. Segel, Irwin H. (1976). Biocehmical calculations. 2nd edition. John Wiley & Sons, Inc. Silberberg, Martin S. (2003).Chemistry, the molecular nature of matter and change. 3rd edition. McGraw Hill. Direcciones de internet: Página del Dr. Andoni Garritz de la UNAM: http://garritz.com/andoni_garritz_ruiz/ Página del Jorunal of Chemical education: http://jchemed.chem.wisc.edu/