TITULACIÓN: LICENCIATURA EN QUÍMICA CURSO ACADÉMICO: 2011-2012 GUÍA DOCENTE de QUÍMICA BIOINORGÁNICA EXPERIENCIA PILOTO DE IMPLANTACIÓN DEL SISTEMA DE CRÉDITOS EUROPEOS EN LA UNIVERSIDAD DE JAÉN. UNIVERSIDADES ANDALUZAS DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA NOMBRE: Química Bioinorgánica CÓDIGO: 3198 AÑO DE PLAN DE ESTUDIOS: 1995 TIPO (troncal/obligatoria/optativa) : Optativa Créditos LRU / ECTS totales: 9/7.2 Créditos LRU/ECTS teóricos: 6/4.8 Créditos LRU/ECTS prácticos: 3/2.4 CURSO: 4º CUATRIMESTRE: Anual CICLO: 2º DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO NOMBRE: Mª Dolores Gutiérrez Valero CENTRO/DEPARTAMENTO: Facultad de Ciencias Experimentales/ Dpto. Química Inorgánica y Orgánica ÁREA: Química Inorgánica Nº DESPACHO: 450 E-MAIL:mdgutie@ujaen.es TF: 953212739 URL WEB: NOMBRE: Mª Luz Godino Salido CENTRO/DEPARTAMENTO: Facultad de Ciencias Experimentales/Dpto. Química Inorgánica y Orgánica ÁREA: Química Inorgánica Nº DESPACHO: 460 E-MAIL:mlgodino@ujaen.es TF: 953212745 URL WEB: DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. DESCRIPTOR Metaloproteínas y moléculas biológicas que contienen metales. Reacciones químicas en sistemas biológicos. Almacenamiento y transporte de elementos esenciales. Metales alcalinos y alcalinotérreos en procesos biológicos. Proteínas hemo y transportadores de oxígeno. Aplicaciones médicas y farmaceúticas.
2. SITUACIÓN 2.1. PRERREQUISITOS: El alumno debe tener conocimientos de reactividad química y de química de la coordinación. 2.2. CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN: Es una asignatura optativa que complementa los conocimientos de Química Inorgánica adquiridos al cursar las asignaturas troncales y obligatorias de la titulación de Química. 2.3. RECOMENDACIONES: Se recomienda tener superadas las asignaturas troncales y obligatorias de la titulación en las que se imparten conocimientos de Química Inorgánica en general y más concretamente de Química de la Coordinación. También es aconsejable que el alumno tenga conocimientos de inglés. 3. COMPETENCIAS 3.1. COMPETENCIAS TRANSVERSALES/GENÉRICAS: Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organización y planificación Comunicación oral y escrita en la lengua nativa Trabajo en equipo 3.2. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS: Cognitivas (Saber): - Conocimiento de la reactividad y papel de los iones inorgánicos en los seres vivos, así como de la estructura y funciones de las biomoléculas de las que éstos forman parte. Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): - Capacidad para demostrar el conocimiento y comprensión de los conceptos y principios relacionados con la Química Bioinorgánica. - Capacidad para aplicar conceptos y principios de Química Inorgánica a la resolución de cuestiones relacionadas con la Química Bioinorgánica - Capacidad para relacionar conceptos de Química Inorgánica con otras disciplinas como la Biología, Farmacología y Medicina - Capacidad para interpretar datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio Actitudinales (Ser): - Mantener una actitud de aprendizaje y mejora continua - Trabajar con espíritu crítico y mejorar la capacidad de síntesis y análisis 4. OBJETIVOS Relacionar conceptos de la Química Inorgánica con el comportamiento de los elementos en sistemas biológicos Comprender el papel y los mecanismos de acción de los diferentes iones inorgánicos en sistemas biológicos Conocer las aplicaciones más importantes de la Química Bioinorgánica
5. METODOLOGÍA NÚMERO DE HORAS DE TRABAJO DEL ALUMNO: PRIMER CUATRIMESTRE: Nº de Horas: 73 Clases Teóricas*: 22 Clases Prácticas*: Exposiciones y Seminarios*: 3 Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales): A) Colectivas*: 1 B) Individuales: Realización de Actividades Académicas Dirigidas: A) Con presencia del profesor*: 4 B) Sin presencia del profesor: (ver apartados B) y C) del punto siguiente) Otro Trabajo Personal Autónomo: A) Horas de estudio: 32 B) Preparación de Trabajo Personal: 4 C) Resolución de cuestiones de seminario: 5 Realización de Exámenes: A) Examen escrito: 2 B) Exámenes orales (control del Trabajo Personal): SEGUNDO CUATRIMESTRE: Nº de Horas: 107 Clases Teóricas*: 20 Clases Prácticas*: 22 Exposiciones y Seminarios*: 9 (6 h correspondientes a exposiciones relacionadas con contenidos de las sesiones teóricas y 3 h correspondientes a exposiciones relacionadas con contenidos de las sesiones de prácticas de laboratorio) Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales): A) Colectivas*: 1 B) Individuales: Realización de Actividades Académicas Dirigidas: A) Con presencia del profesor*: 8 (3 h correspondientes a resolución de cuestiones relacionadas con los contenidos de las sesiones teóricas y 5 h correspondientes a la elaboración del cuaderno de laboratorio) B) Sin presencia del profesor: (ver apartados B) y C) del punto siguiente) Otro Trabajo Personal Autónomo: A) Horas de estudio: 40 (32 h correspondientes al estudio de contenidos impartidos en clases teóricas + 8 h correspondientes al estudio de contenidos impartidos en clases prácticas) B) Preparación de Trabajo Personal: 3 C) Resolución de cuestiones de seminario: 2 Realización de Exámenes: A) Examen escrito: 2 Exámenes orales (control del Trabajo Personal):
6. TÉCNICAS DOCENTES (señale con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de su asignatura. Puede señalar más de una. También puede sustituirlas por otras): Sesiones académicas teóricas X Exposición y debate: X Tutorías especializadas: X Sesiones académicas prácticas Visitas y excursiones: Controles de lecturas obligatorias: X Otros (especificar): DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN: Sesiones académicas teóricas: Estas sesiones se desarrollarán aplicando fundamentalmente el método expositivo utilizando pizarra y recursos visuales tales como transparencias, diapositivas, cañón de video, etc. El profesor incentivará la participación del alumno en clase. Sesiones académicas prácticas: En estas sesiones se agrupará a los alumnos por parejas. Al comienzo de la sesión el profesor explicará el fundamento de la práctica a realizar e indicará las fuentes bibliográficas adecuadas. El alumno deberá anotar en el cuaderno de laboratorio todas las observaciones, información y conclusiones correspondientes a las sesiones prácticas. Sesiones de exposición y debate: Los alumnos, asistidos por el profesor, realizarán un trabajo de un tema relacionado con Química Bioinorgánica y realizarán una exposición oral del mismo en clase. Asimismo, llevarán a cabo diferentes búsquedas bibliográficas sobre temas relacionados con la asignatura y expondrán los resultados de dichas búsquedas. Además, el profesor entregará a los alumnos diferentes cuestionarios sobre los contenidos de la asignatura que tendrán que resolver y cuya resolución expondrán en clase. Las exposiciones de los alumnos irán seguidas de un debate. Tutorías especializadas: En ellas se atenderán las dudas de los estudiantes, se revisarán los cuestionarios y se ayudará a los alumnos a la preparación de los trabajos y exposiciones. 7. BLOQUES TEMÁTICOS (dividir el temario en grandes bloques temáticos; no hay número mínimo ni máximo) I. Fundamentos II. Aspectos fundamentales de la Química Bioinorgánica de diferentes elementos III. Acción terapeútica y toxicidad 8. BIBLIOGRAFÍA 8.1 GENERAL Bioinorganic Chemistry: A Survey. Ei-Ichiro Ochiai. Elsevier Inc., 2008. Introducción a la Química Bioinorgánica. M. Vallet, J. Faus, E. García- España, J. Moratal. Síntesis S. A., 2003 Química Bioinorgánica. J. Casas, V. Moreno, A. Sánchez, J. L. Sánchez, J. Sordo. Síntesis S.A., 2002. Bioinorganic chemistry: A practical Course. N. Metzler-Nolte, U.
Schatzschneider. De Gruyter, 2009. - Bioinorganic medicinal chemistry. E. Alessio. Wiley-VCH, 2011. 8.2 ESPECÍFICA "Bioinorganic Chemistry: A Short Course". R. M. Roat-Malone, 2007. Química Inorgánica. Shriver & Atkins. 4ª Edición, McGraw Hill, 2006. Capítulos 4, 6, 18-20 y 26. "Laboratory Introduction to Bioinorganic Chemistry". E. I. Ochiai, David R. Williams. Macmillan P. 1979. Química Inorgánica. G. E. Rodgers, McGraw Hill, 1995. Capítulos 2-6. "Química Bioinorgánica". E. J. Barán. McGraw-Hill, 1994. "Principles of Bioinorganic Chemistry". S. J. Lippard, J. M. Berg. University Science Books, 1994 "Bioinorganic Chemistry". W. Kaim. John Wiley and Sons Ltd, 2005. Biological Inorganic Chemistry. An Introduction. R. Crichton. Elsevier, 2007 "Concepts and Models in Bioinorganic Chemistry". H-B. Kraatz, N. Metzler- Nolte. Wiley-VCH, 2006. -"Biomineralization: Principles and Concepts in Bioinorganic Materials Chemistry (Oxford Chemistry Masters S.)". Stephen Mann. Oxford University Press, 2001. Uses of Inorganic Chemistry in Medicine. N. Farrell (Ed.). Springer-Verlag, 1999. 9. TÉCNICAS DE EVALUACIÓN Pruebas escritas sobre los contenidos teóricos y prácticos de la asignatura Control de las actividades académicamente dirigidas. Dicho control se basará en la revisión de la resolución de cuestionarios planteados a los alumnos, del trabajo bibliográfico, del cuaderno de laboratorio, así como de las presentaciones y exposiciones llevadas a cabo por los alumnos. Control de asistencia y participación en las sesiones prácticas, exposiciones y debates y tutorías. Criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso): 65% Pruebas escritas 35% Actividades académicamente dirigidas y asistencia a sesiones prácticas, exposiciones y debates, tutorías y participación en las diferentes sesiones. Para superar la asignatura es imprescindible obtener una puntuación mínima de 4,0 en el examen escrito
Distribuya semanalmente el número de horas que ha respondido en el punto 5 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE L (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) sesiones teóricas sesiones prácticas exposiciones y seminarios tutorías especializadas Exámenes Temas del temario a tratar 1 ER CUATRIMESTRE 1ª: 26-30 septiembre 2011 2 Tema 1. Consideraciones Generales 2ª: 3-7 octubre 2 Tema 2. Química de la coordinación en los sistemas biológicos 3ª: 10-14 octubre 2 Exposición de trabajos del Tema 2 4ª: 17-21 octubre 2 Tema 3: Nociones de Bioquímica 5ª: 24-28 octubre 2 Tema 3: Nociones de Bioquímica 6ª: 31 oct. - 4 noviembre 2 Tema 4: Absorción celular, almacenamiento de iones metálicos. Procesos de biomineralización 7ª: 7-11 noviembre 2 Tema 4: Absorción celular, almacenamiento de iones metálicos. Procesos de biomineralización 8ª: 14-18 noviembre 2 Resolución cuestiones Temas 1, 2, 3 y 4 9ª: 21-25 noviembre 1 1 Exposición de búsquedas bibliográficas Tema 5: Activación biológica del oxígeno y del nitrógeno
Distribuya semanalmente el número de horas que ha respondido en el punto 5 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE L (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) sesiones teóricas sesiones prácticas exposiciones y seminarios tutorías especializadas Exámenes Temas del temario a tratar 10ª: 28 nov. - 2 diciembre 2 Tema 6: Proteínas y enzimas de hierro con grupos hemo y compuestos análogos 11ª: 5-9 diciembre 2 Tema 6: Proteínas y enzimas de hierro con grupos hemo y compuestos análogos 12ª: 12-16 diciembre 1 1 Tema 6: Proteínas y enzimas de hierro con grupos hemo y compuestos análogos Resolución cuestiones temas 5 y 6 13ª: 19-23 diciembre 2 Tema 7: Proteínas y enzimas de hierro sin grupos hemo y compuestos análogos 24 dic - 8 enero: 2012 14ª: 9-13 enero 2012 2 Tema 7: Proteínas y enzimas de hierro sin grupos hemo y compuestos análogos 15ª: 16-20 enero 1 1 Resolución cuestiones tema 7 Tutoría colectiva sobre la materia impartida en el primer cuatrimestre
Distribuya semanalmente el número de horas que ha respondido en el punto 5 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE L (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) sesiones teóricas sesiones prácticas exposiciones y seminarios tutorías especializadas 16ª : 21-27 enero 2 1 17ª: 28 enero - 3 febrero 18ª: 4-10 febrero 19ª: 11-18 febrero HORAS TOTALES 22 7 1 2 Exámenes Temas del temario a tratar Distribuya semanalmente el número de horas que ha respondido en el punto 5 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE L (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) 2º CUATRIMESTRE 1ª: 20-24 febrero 2 Exposición artículos investigación 2ª: 27 febrero - 2 marzo 2 Tema 8: Proteínas y enzimas de cobre 3ª: 5-9 marzo 2 Tema 8: Proteínas y enzimas de cobre Tema 9: Enzimas de molibdeno y proteínas análogas 1 El examen (parcial para alumnos de primera matrícula, final para alumnos repetidores que se presenten en esta convocatoria) se realizará en esta o en otra semana del periodo de exámenes, dependiendo de la fecha establecida por el Centro
Distribuya semanalmente el número de horas que ha respondido en el punto 5 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE L (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) 4ª: 12-16 marzo 2 20 Sesiones teóricas: Tema 9: Enzimas de molibdeno y proteínas análogas Sesiones prácticas (de laboratorio): Efecto plantilla; Complejos de cobalto modelo de transportadores de oxígeno; Biomineralización 5ª: 19-23 marzo 1 2 9 Resolución de cuestiones de temas 8 y 9 Tema 10: Vitamina B12 y Coenzima B12 Conclusión del trabajo iniciado en las sesiones prácticas de laboratorio anteriores. Elaboración del cuaderno de laboratorio y exposición de los resultados de las sesiones prácticas 6ª: 26-30 marzo 2 Tema 10: Vitamina B12 y Coenzima B12 31 de marzo 9 de abril Tema 11: Enzimas y proteínas de cinc
Distribuya semanalmente el número de horas que ha respondido en el punto 5 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE L (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) 7ª: 10-13 abril 2 Tema 11: Enzimas y proteínas de cinc 8ª: 16-20 abril 2 Tema 12: Química Bioinorgánica de otros metales de transición 9ª: 23-27 abril 2 Tema 12: Química Bioinorgánica de otros metales de transición 10ª: 30 abril - 4 mayo 1 1 Resolución cuestiones temas 10, 11 y 12 Tema 13: Química Bioinorgánica de metales alcalinos y alcalinotérreos 11ª: 7-11 mayo 2 Tema 13: Química Bioinorgánica de metales alcalinos y alcalinotérreos Introducción al tema 14: Química Bioinorgánica de elementos no metálicos 12ª: 14-18 mayo 1 1 Exposiciones tema 14 Introducción al Tema 15: Química Bioinorgánica, medicina y farmacologia 13ª: 21-25 mayo 1 1 Exposiciones Tema 15 Introducción al tema 16: Toxicidad de elementos y sistemas inorgánicos
Distribuya semanalmente el número de horas que ha respondido en el punto 5 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE L (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) 14ª: 28 mayo - 1 junio 2 Exposiciones Tema 16 Resolución de cuestiones de los temas 13 y 14 15ª: 4-8 junio 1 1 Resolución de cuestiones de los temas 15 y 16 Tutoría colectiva sobre la materia impartida durante todo el curso, y más concretamente sobre la impartida en el segundo cuatrimestre 16ª: 9-15 junio 17ª: 16-22 junio 18ª: 23-29 junio 2 2 Periodo de Exámenes 19ª: 30 junio - 6 julio 20ª: 7-11 julio HORAS TOTALES 20 22 17 1 2 2 El exámen se realizará en esta o en otra semana del periodo de exámenes, dependiendo de la fecha establecida por el Centro
11. TEMARIO DESARROLLADO (con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada tema) Nota: este apartado se puede integrar con el apartado 7 (BLOQUES TEMÁTICOS) I.- FUNDAMENTOS TEMA 1: CONSIDERACIONES GENERALES TEMA 2: QUÍMICA DE LA COORDINACIÓN EN LOS SISTEMAS BIOLÓGICOS TEMA 3: NOCIONES DE BIOQUÍMICA II.- ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA QUÍMICA BIOINORGÁNICA DE DIFERENTES ELEMENTOS TEMA 4: ABSORCIÓN CELULAR, ALMACENAMIENTO DE IONES METÁLICOS Y PROCESOS DE BIOMINERALIZACIÓN. TEMA 5: ACTIVACIÓN BIOLÓGICA DEL OXÍGENO Y DEL NITRÓGENO TEMA 6: PROTEÍNAS Y ENZIMAS DE HIERRO CON GRUPOS HEMO Y COMPUESTOS ANÁLOGOS TEMA 7: PROTEÍNAS Y ENZIMAS DE HIERRO SIN GRUPOS HEMO Y COMPUESTOS ANÁLOGOS TEMA 8: PROTEÍNAS Y ENZIMAS DE COBRE TEMA 9: ENZIMAS DE MOLIBDENO Y PROTEÍNAS ANÁLOGAS TEMA 10: VITAMINA B12 Y COENZIMA B12 TEMA 11: ENZIMAS Y PROTEÍNAS DE CINC TEMA 12: QUÍMICA BIOINORGÁNICA DE OTROS METALES DE TRANSICIÓN TEMA 13: QUÍMICA BIOINORGÁNICA DE METALES ALCALINOS Y ALCALINOTÉRREOS TEMA 14: QUÍMICA BIOINORGÁNICA DE ELEMENTOS NO METÁLICOS III.- ACCIÓN TERAPEÚTICA Y TOXICIDAD TEMA 15: QUÍMICA BIOINORGÁNICA, MEDICINA Y FARMACOLOGÍA TEMA 16: TOXICIDAD DE ELEMENTOS Y SISTEMAS INORGÁNICOS 12. MECANISMOS DE CONTROL Y SEGUIMIENTO (al margen de los contemplados a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de cada asignatura): Control de asistencia a clase. Supervisión de cuestiones de seminario y de los trabajos monográficos.