Programa y normas de la Asignatura: Fisicoquímica de

Programa y normas de la Asignatura:
Fisicoquímica de Biomoléculas
Licenciatura: Biotecnología
Curso: 2º
Tipo de asignatura: Obligatoria, cuatrimestral
Créditos: 4+2
Curso Académico: 2011/2012
Área: Química Física
Profesores: Patrick Merkling/Alejandro Cuetos Menéndez
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Organización del curso y normas generales de la asignatura
Clases de teoría: desarrollarán el programa expuesto mas abajo en esta clase
Prof.Dr.Patrick Merkling, ed. 22, planta 3ª, despacho 11
Prof. Dr. Alejandro Cuetos Menéndez, de 22, planta 3ª, despacho 10
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La asignatura se aprueba por la superación tanto de la parte teórica como de la parte práctica.
La aprobación de la parte práctica (laboratorio) se realiza según se explica mas abajo
La parte teórica se aprueba mediante la realización de trabajos y un examen final en las convocatorias
legalmente establecidas: junio, septiembre y, en su caso, diciembre.
Trabajos, Se entregarán tres trabajos, siguiendo las indicaciones especificas que aparecerán en la webct.
Los primeros dos trabajos corresponderán a los temas 1 a 4. Pesaran un 30% en la nota de teoría. El tercer
trabajo se referirá al tema 5 y contará un 20% en la nota final de teoría.
Calificación final teoría= 50% trabajos + 50% examen final (Para poder hacer la media ponderada se
requiere sacar al menos un 4 en el examen final. En ningún caso la nota final de teoría será inferior a la del
examen final)
Calificación final de la asignatura: 75% calificación final de teoría+ 25% calificación del laboratorio (con 5
como calificación mínima de prácticas)
Prácticas
5 prácticas a lo largo del segundo cuatrimestre realizada un día por semana, en semanas que se irán anunciando.
Tamaño de los grupos de prácticas: aprox. 20 estudiantes
Lugar: Laboratorio 1 del edificio 23 (antes 24C). Aulas de informática por determinar.
Duración de cada sesión: máximo 4 horas
Material necesario para las prácticas: bata, calculadora (mejor si es programable), manual de esa calculadora,
cuaderno tamaño DIN A4
Es condición absolutamente necesaria la aprobación previa de las prácticas para aprobar la asignatura. Una vez
aprobadas las prácticas, ya no es preciso su repetición en cursos posteriores aunque no se haya superado el conjunto
de la asignatura.
Las prácticas se aprueban por la asistencia a todas ellas y su buen aprovechamiento. Para evaluar este
aprovechamiento se realizará un examen final de prácticas
Ficha: necesaria para entrar al laboratorio. Entregar la ficha rellena y con una foto reciente.
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NOTA IMPORTANTE: Las presentes normas regularán el funcionamiento de la asignatura a lo largo del
curso. Cualquier caso particular no contemplado en las presentes normas será solventado por parte de los
profesores responsables de la asignatura, oídos los representantes de los estudiantes (delegado y
subdelegado de grupo). Los profesores no resolverán dudas de clase ni darán notas por e-mail o por
teléfono. A este respecto se deberá hacer uso de los horarios de tutoría o excepcionalmente se atenderá
fuera de horario, pero siempre en los despachos del campus. Las tutorías finalizan 3 días antes de la fecha
de los exámenes.
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FISICOQUÍMICA DE BIOMOLÉCULAS
Programa de Teoría
TEMA 1.-Estructura y Dinámica de Macromoléculas (14 horas)
1.1 Electroforesis, pH y punto isoeléctrico.
1.2 Carbohidratos. Estereoisomeria.
1.3 El papel de los impedimentos estéricos: Tendencia de los aminoácidos a formar estructuras
segundarias. Diedros de rotación de los ácidos nucleícos y aminoácidos y Diagramas de Ramachandran.
Estructura de polisacáridos.
1.4 El papel de los puentes de hidrógeno: Apilamiento de bases. Estructura del colágeno, ...
1.5 Polimeros artificiales y bioplásticos. Macromoléculas y autoensamblados: catenanos, calixarenos,
porfirinas, fulerenos y nanotubos de carbono.
1.6 QSAR, Función de energía potencial, Docking.
introducción a la química computacional (Cálculos cuánticos, simulaciones de dinámica molecular y
Monte Carlo)
Modelos mesoscópicos y atómicos.
TEMA 2.- Transferencia de carga y espectroscopía (6 horas)
2.1 Complejos de transferencia de carga. 2.2 Espectroscopia UV/visible. Grupos cromóforo,
desplazamiento batocrómico. 2.3 Polarimetría. Dispersión de la luz. Turbidimetría. Nefelometría.
Fluorimetría
TEMA 3.-Fundamentos moleculares de la termodinámica: Termodinámica Estadística (8 horas)
3.1.-El origen y el lugar de la Mecánica Estadística: Recordatorio
de
conceptos
básicos
de
termodinámica. Necesidad de la Mecánica Estadística. Los conceptos fundamentales de la Mecánica
Estadística. Distribución de Boltzmann. La función de partición y las funciones termodinámicas
3.2.-Sistemas no interaccionantes: Gases ideales monoatómicos sin grados de libertad internos. Gases
ideales con grados de libertad internos. Mezclas.
3.3.-Gases reales y fases condensadas: Fuerzas intermoleculares: su origen. Ecuación de estado de un gas
real.
3.4- Fenómenos cooperativos. Sistemas con muchos mínimos en la superficie de energía potencial.
TEMA 4.-Termodinámica de biomoléculas en disolución (8 horas)
4.1.- Sistemas multicomponentes.
4.2.- Movimiento Browniano.
4.4.-Sistemas cargados en disolución.
TEMA 5.- Estabilidad y agregación de macromoléculas y coloides. Materia Condensada Blanda (4
horas)
5.1.-Química-física de lípidos, bicapas y membranas lipídicas. 5.2.-Cristales líquidos. 5.3.- Coloides. 5.4.Polímeros. 5.4 .- Interfases.
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Programa de Prácticas
PRÁCTICA 1. Estudio de los puentes de hidrógeno por espectroscopia Infrarroja
PRÁCTICA 2. Determinación del pI de la caseína (tema 1)
PRÁCTICA 3. Modelización molecular y diseño de fármacos (tema 1)
PRÁCTICA 4. Simulación por ordenador de sedimentación de sistemas coloidales (tema3)
PRÁCTICA 5. Fluorimetría (tema 2)
Bibliografía.
Manuales de la asignatura.
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P.Atkins y J.de Paula, Physical Chemistry for the Life Sciences, Oxford Univ.Press, 2006.
J.Bertrán Rusca y J.Núñez Delgado (coords.), Química Física (2 vols.), Ariel, 2002.
I.Tinoco, Jr.,K.Sauer, K.C.Wang yJ.D.Puglisi.- Physical Chemistry. Principles and Applications
in Biological Sciences, Pearson, 4ª.ed.,2002
Textos complementarios
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Ishrat M. Khan (Ed.), Synthetic Macromolecules with Higher Structural Order, ISBN13:
9780841237285, Oxford University Press, 2002
K.A.Dill y S.Bromberg, Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Chemistry and
Biology, Garland,2003
K.C.van Holde,W.C.Johnson y P-S.Ho.-Principles of physical Biochemistry, 2ªed.,2006
Multitud de excelentes cursos on-line (Stanford, Erlangen, UCSD,…)..
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