Biochemistry

Conocer, comprender y utilizar los principios de la Ingeniería y tecnología de los alimentos: gestión de la calidad y de la seguridad alimentaria. Trazabilidad.

Los objetivos concretos de la asignatura son:

- Comprender la importancia de la estructura de las biomoléculas presentes en los seres vivos y su relación con la función biológica
- Comprender el funcionamiento y la regulación de las enzimas
- Tener una visión global del metabolismo intermediario, de la importancia de las moléculas generadoras de energía para conseguir un buen funcionamiento del organismo, así como la utilización de otras biomoléculas como elementos estructurales para la construcción de las macromoléculas constituyentes de los ser vivos.
- Aprender a manejarse en un laboratorio tipo, tomando contacto con técnicas habituales en el campo de la Bioquímica y la Biología Molecular

Contenidos generales: Enzimología y sus aplicaciones en la biotecnología. Bioquímica metabólica y su regulación. Biología molecular y sus aplicaciones en la biotecnología.

Estos contenidos serán desarrollados de acuerdo con el siguiente temario:

Unidad temática 1: La REACCIÓN BIOQUÍMICA - ENZIMOLOXÍA (5 h clases expositivas + 1 h tutoría en grupo, 10 h estudio y trabajo personal)

Tema 1: Enzimas. Clasificación y nomenclatura. Centro activo: especificidad enzimática. Mecanismos de la reacción enzimática. Determinación de la actividad enzimática.

Tema 2: Cinética de las reacciones catalizadas por enzimas. Cinética de las reacciones enzimáticas monosustrato. Constantes cinéticas y su determinación. Reacciones bisustrato.

Tema 3: Regulación de la actividad de las enzimas. Tipos de inhibición enzimática: reversible e irreversible. Enzimas reguladoras. Enzimas alostéricas. Enzimas reguladas por modificación covalente. Isoenzimas.

Unidad temática 2: INTRODUCCIÓN Al METABOLISMO Y RUTAS CENTRALES (4,5 h clases expositivas, 9 h estudio y trabajo personal)

Tema 4: Introducción al metabolismo. Concepto de metabolismo y rutas metabólicas. Tipos de rutas metabólicas. Mecanismos generales de regulación del metabolismo. Principios de bioenergética. El ATP como moneda energética. (1 h)

Tema 5: Rutas centrales del metabolismo (I). El ciclo del ácido cítrico: reacciones de la ruta y su importancia en el metabolismo intermediario. Regulación y balance del ciclo del ácido cítrico. Ciclo del glioxilato: reacciones y balance. (1,5 h)

Tema 6: Rutas centrales del metabolismo (II). Cadena respiratoria de transporte de electrones. Proceso de síntesis de ATP: fosforilación oxidativa. Especies reactivas del oxígeno: radicales libres. (2 h)

Unidad temática 3: METABOLISMO DE Los HIDRATOS DE CARBONO (5 h clases expositivas, 10 h estudio y trabajo personal,)

Tema 7: La glucólisis: visión global, reacciones de la ruta y balance. Regulación. Incorporación de otros glúcidos a la ruta glucolítica. Destinos metabólicos del piruvato. Fermentaciones.

Tema 8: Gluconeogénesis: función, reacciones de la ruta y balance. Precursores gluconeogénicos.

Tema 9: La ruta de las pentosas fosfato: funciones, reacciones y balance.

Tema 10: Metabolismo del glucógeno. Rutas de síntesis y degradación del glucógeno. Regulación del metabolismo del glucógeno.

Unidad temática 4: METABOLISMO DE LÍPIDOS. (5 h clases expositivas, 1 h tutoría grupo, 10 h estudio y trabajo personal)

Tema 11: Ruta de beta- oxidación de los ácidos grasos: reacciones del ciclo de beta-oxidación. Balance energético. Ruta de formación de cuerpos cetónicos. Cetosis y cetoacidosis.

Tema 12: Ruta de biosíntesis de los ácidos grasos a partir de acetil-CoA: localización, reacciones y balance.

Tema 13: Lipolisis: ruta de degradación de los triglicéridos. Biosíntesis de triglicéridos y fosfoglicéridos. Ruta de biosíntesis de esfingolípidos. Ruta de síntesis de esteroides.

Unidad temática 5: METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS (3,5 h expositivas, 10 h estudio y trabajo personal)

Tema 14: Catabolismo de aminoácidos: reacciones de transaminación y desaminación oxidativa. Eliminación del grupo amino: ciclo de la urea. Otros sistemas de eliminación del grupo amino. Destinos del esqueleto carbonado de los aminoácidos.

Tema 15: Biosíntesis de aminoácidos. Ciclo del nitrógeno. Fijación del nitrógeno. Origen del esqueleto carbonado de los aminoácidos.

Unidad temática 6:TÉCNICAS BIOQUÍMICAS (1 h clase expositivas, 3,5 h estudio y trabajo personal)

Tema 16: Tecnologías del ADN. Clonación del ADN. Enzimas de restricción. Genotecas. La PCR: trazabilidad. Aplicaciones de la tecnología del ADN recombinante. Secuenciación del ADN. (1 h)

SEMINARIOS (6 h )

Seminario 1. Coenzimas (1 h)
Seminario 2. Ejercicios de enzimología y metabolismo, sobre los conceptos explicados en las clases presenciales (4 h)
Seminario 3. Integración del metabolismo (1 h)

PRÁCTICAS DE LABORATORIO (6 h)

Práctica 1: Obtención de extracto crudo de hígado (2 h).
Práctica 2: Análisis de las proteínas de la leche mediante electroforesis en geles de poliacrilamida (2 h).
Práctica 3: Enzimología: cuantificación de la actividad enzimática de la fosfatasa ácida y determinación de las constantes cinéticas (2 h).

Básica:

- NELSON, D.L. & COX, M.M., Lehninger Principios de Bioquímica, 7ª ed., Ed. Omega, Barcelona, 2018.
- TYMOCZKO, J.L., BERG, J.M. & STRYER, L., Bioquímica: curso básico. Ed. Reverté; Barcelona, 2014.
- STRYER,L; BERG, J.M. & TYMOCZCO, J.L., Bioquímica con aplicaciones clínicas, 7ª ed., Ed. Reverté, Barcelona, 2013.
- MCKEE, T. & MCKEE, J.R. Bioquímica: las bases moleculares de la vida. 7ª ed., Ed. McGRawHill Interamericana, México, 2020 (versión electrónica).
- FEDUCHI, E., ROMERO,C.S., YÁÑEZ, E. & GARCÍA HOZ,J., Bioquímica: Conceptos esenciales, 3ª ed. Ed. Médica Panamericana. Madrid, 2021 (versión electrónica)
- RODWELL, V.W., BENDER, D.A., BOTHAM, K.M., KENNELLY, P.J. & WEIL, P.A. Harper - Bioquímica ilustrada, 31.ed., ed. McGrawHill Interamericana, México, 2018 (versión electrónica)

Complementaria:

- VOET, D., VOET, J. & PRAT, C.W., Fundamentos de bioquímica: la vida a nivel molecular. 4ª ed., Ed. Panamericana, Buenos Aires, 2016 (versión electrónica).

En esta materia el alumno adquirirá o practicará una serie de competencias generales, deseables en cualquier titulación universitaria, y específicas, propias de la ingeniería en general o de la ingeniería agrícola y de la industrias alimentarias en particular. Dentro del cuadro de competencias que se diseñó para la titulación, se trabajarán las siguientes:

1. Competencias básicas y generales:

- CG1 - Conocimiento en materias básicas, científicas y tecnológicas que permitan un aprendizaje continuo, así como una capacidad de adaptación a nuevas situaciones o entornos cambiantes.

2. Competencias transversales:

- CT2 - Capacidad para el razonamiento y la argumentación
- CT1 - Capacidad de análisis y síntesis.
- CT3 - Capacidad de trabajo individual, con actitud autocrítica.
- CT5 -Capacidad para obtener información adecuada, diversa y actualizada
- CT10 - Utilización de información bibliográfica y de Internet.
- CT12 -Capacidad para resolver problemas mediante la aplicación integrada de sus conocimientos.

3. Competencias específicas:

- IA1 - Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de la Ingeniería y tecnología de los alimentos: Ingeniería y operaciones básicas de alimentos. Tecnología de alimentos. Procesos en las industrias agroalimentarias. Modelización y optimización. Gestión de la calidad y de la seguridad alimentaria. Análisis de alimentos. Trazabilidad.

Los contenidos teóricos se desarrollarán en clases expositivas (24 sesiones) completadas con las sesiones de trabajo individual no presencial que realizará el alumnado. Se trabajarán las siguientes competencias específicas, básicas y transversales: IA1, CG1, CT2 y CT1. La docencia se completará con 6 seminarios en los que se abordarán diferentes aplicaciones prácticas relacionadas con los contenidos desarrollados en las clases expositivas, y con 2 sesiones de tutoría en grupo en las que se repasarán contenidos clave y se discutirá, con la participación activa del alumnado, sobre los contenidos de la materia; en estas sesiones se trabajarán las siguientes competencias: CT5, CT10 y CT12.

Los contenidos prácticos se desarrollarán en tres sesiones de clases presenciales de laboratorio (2 h/sesión). Cada alumno/a dispondrá a través de la plataforma USC-virtual, de un «Manual de Prácticas» en el cual se describe el fundamento de las técnicas que se utilizan y el desarrollo metodológico de los procesos experimentales que lleven a cabo. Una vez finalizadas las sesiones de laboratorio cada alumno/a deberá elaborar, en horas de trabajo no presencial, una memoria de prácticas en la que se presenten, interpreten y discutan los resultados obtenidos, siguiendo las indicaciones del Manual de Prácticas. Esta memoria de prácticas deberá ser entregada para su valoración.. Durante las clases prácticas se trabajaran las siguientes competencias: CT2, CT3 y CT12.

En todas las clases se mantendrán las medidas higiénico-sanitarias recomendadas. Todo el alumnado deberá acudir a las prácticas de laboratorio provisto de guantes de látex y bata de laboratorio.

El sistema de evaluación constará de dos partes complementarias:

A) EVALUACIÓN CONTINUA (35% de la calificación final)

- Trabajos (20%). Se evaluarán los conocimientos adquiridos y la capacidad para relacionarlos y aplicarlos mediante la valoración de dos pequeños trabajos individuales sobre dos temas propuestos por el profesor/a. Competencias evaluadas CT1, CT2, CT5, CT10, CT12.
- Prácticas de laboratorio (15%). Se valorará la actitud y el trabajo realizado en el laboratorio, y la capacidad para interpretar y discutir sobre los datos obtenidos, mediante la valoración de la memoria de prácticas. Competencias evaluadas IA1, CT3, CT12.

La calificación correspondiente al apartado de evaluación continua se mantendrá en las dos oportunidades de cada convocatoria (1ª y 2ª oportunidad).

B) EXAMEN FINAL (65% de la calificación final)

- Se valorarán los conocimientos adquiridos y la capacidad para relacionarlos y aplicarlos mediante una prueba escrita de respuesta abierta, realizada en la fechas oficiales aprobadas por el Centro para la 1ª y 2ª oportunidad. Competencias evaluadas CG1, CT2, CT1, CT3, CT12, IA1.

Requisitos:

1. Para tener en cuenta a calificación del apartado de evaluación continua el alumno/a debe obtener una nota mínima de 4 sobre 10 en el examen final.

2. La asistencia y la participación activa en las clases prácticas de laboratorio es un requisito indispensable para poder realizar el examen final, y por lo tanto, aprobar la asignatura, tanto en la 1ª como en la 2ª oportunidad. A los alumnos/as de segunda matrícula y sucesivas que hayan realizado las prácticas, se les conservará, se así o desean, la calificación correspondiente al apartado "prácticas de laboratorio" durante los tres siguientes cursos académicos. Para tener una nueva calificación en este apartado deberán necesariamente realizar de nuevo las prácticas.

3. En el caso de alumnos/as con dispensa de asistencia a clase, reconocida oficialmente, estarán exentos de asistir as clases expositivas y seminarios, pero deberán realizar obligatoriamente las prácticas de laboratorio. En este caso, la evaluación consistirá en un examen final sobre los contenidos teóricos de la asignatura (85% de la calificación final) más la calificación obtenida en el apartado "prácticas de laboratorio" (15% de la calificación final).

4. Sólo los alumnos que no realizaran ninguna actividad durante lo curso serán evaluados como "No Presentado".

5. Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación el establecido en la "Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión das cualificacións".

1. Trabajo presencial en el aula (clases presenciales y exámenes): 41 horas, distribuidas como sigue:

- clases expositivas: 24 h
- seminarios: 6 h
- prácticas de laboratorio: 6 h
- tutorías en grupo reducido: 2 h
- actividades de evaluación: 3 h

2. Tiempo de estudio y trabajo personal: 71.5 horas, distribuidas como sigue:

- Estudio individual: 49.5 h
- Resolución de ejercicios y de problemas planteados en los seminarios: 6 h
- Elaboración de trabajos y memoria de prácticas: 16 h

TIEMPO TOTAL DE TRABAJO DEL ALUMNO/A: 112,5 horas

Se recomienda a los alumnos/as dedicar un tiempo de estudio y trabajo personal justo después de cada clase expositiva para ordenar, entender y fijar los conceptos fundamentales del tema en cuestión. En este caso, el alumno/a estará en condiciones de participar de forma activa en las clases de tutoría en grupo.