Química para Biología

Que el alumno entienda y aprenda los conceptos más importantes relacionados con las estructuras, las propiedades y las transformaciones más sobresalientes de las especies químicas más relevantes en Biología.
Que el alumno sepa aplicar dicho conocimiento para interpretar y racionalizar los procesos biológicos.

CONTENIDOS GENERALES DE LA ASIGNATURA:
* Compuestos de interés biológico: estructura y propiedades.
* Procesos biológicos: características y transformaciones más relevantes.
* Introducción a algunas de las técnicas más relevantes de estudio de los compuestos biológicos y sus
procesos.

CLASES EXPOSITIVAS Y CLASES INTERACTIVAS DE SEMINARIO:
CONTENIDOS Y DEDICACIÓN HORARIA APROXIMADA.
1. Especies químicas de interés biológico: estructura, representación, visualización, nomenclatura. 6 horas (3 expositivas + 2 seminarios)
2. Isomería. Estereoquímica. Propiedades relacionadas. 4 horas (2 expositivas + 2 seminarios)
3. Fuerzas (interacciones) en los sistemas biológicos y su relevancia: enlaces, conformaciones, deslocalización, aromaticidad, solubilidad, agregados moleculares. 6 horas (4 expositivas + 2 seminarios)
4. Procesos biológicos. Ejemplos. Características: requisitos cinéticos y termodinámicos. 4 horas (4 expositivas + 1 seminario)
5. Ácidos y bases. 4 horas (2 expositivas + 2 seminarios)
6. Sustitución nucleófila alifática. Transferencia de fosfato. 3 horas (2 expositivas + 1 seminario)
7. Reacciones de adición al grupo carbonilo. Reacciones de sustitución en el grupo acilo. Reacciones en alfa a grupos carbonilo. 3 horas (2 expositivas + 0,5 seminarios)
8. Reacciones de oxidación y reducción. 3 horas (2 expositivas + 0,5 seminarios)
9. Introducción a algunas de las técnicas más relevantes: a) de separación/purificación de biomoléculas (lisis celular, centrifugación, precipitación, cromatográficas, ADN recombinante, electroforéticas, cristalización) y b) de determinación estructural (EMAR, espectroscópicas - IR, UV, RMN-, difracción de RX, criomicroscopía electrónica). 4 horas (3 expositivas + 1 seminario)
10. Resolución individualizada presencial y escrita de cuestiones y ejercicios de los apartados 1, 2 y 3 arriba indicados. 1 hora (1 seminario)
11. Resolución individualizada presencial y escrita de cuestiones y ejercicios de los apartados 4, 5 y 6 arriba indicados. 1 hora (1 seminario)

PRÁCTICAS DE LABORATORIO.
Una sesión introductoria: se discutirá el trabajo a llevar a cabo correspondiente a cada una de las sesiones, algunos aspectos de seguridad y del sistema de evaluación. 1 hora.
Tres sesiones presenciales en el laboratorio. 9 horas.
*Separación. Extracción ácido/base. Filtración a vacío. Secado de disoluciones. Rotavapor.
*Cromatografía en capa fina. Síntesis 1. Identificación y caracterización estructural.
*Reactividad y síntesis 2.
PRÁCTICAS DE ORDENADOR.
Dos sesiones virtuales síncronas (TEAMS). 6 horas.
Cada alumno realizará su trabajo de forma individual y lo presentará al final de cada sesión mediante el envío de un fichero a través del aula virtual.
*Incorporación a un documento de texto en formato TFG de moléculas de relevancia biológica representadas en 2D (ChemDraw) e información bibliográfica reciente recopilada sobre ellas (artículos de revisión..., etc.).
*Incorporación a una presentación oral de nombres, fórmulas y moléculas en 2D y 3D (configuraciones, conformaciones) y de interacciones de moléculas de relevancia biológica con proteínas.

TUTORÍAS.
Dos sesiones virtuales síncronas (TEAMS) dedicadas a resolver dudas, en particular aquellas relacionadas con la resolución escrita individualizada de cuestiones y ejercicios por cada alumno (apartados 10 y 11 arriba indicados). 1 hora (30 minutos por sesión).

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Todo el material de estudio básico, en particular los contenidos teóricos y los ejercicios propuestos para cada uno de los temas, así como un guion de practicas y enlaces a contenido online, estarán disponibles en el aula virtual de la asignatura.
Para las clases prácticas de ordenador los alumnos deben, además, descargar a sus equipos informáticos personales los programas ChemDraw y Chem3D, de los que la USC posee una licencia Campus, siguiendo las instrucciones dadas en el aula virtual.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

TEORÍA

Chemistry for the Life Sciences
Second eddition
Raul Sutton, Bernard Rockett & Peter Swindles
Biblioteca Intercentros, Campus de Lugo, QUI 437

BIOS Instant Notes in Chemistry for Biologists
J. Fisher, J. R. P. Arnold, Julie Fisher, and John Arnold
https://ebookcentral-proquest-com.ezbusc.usc.gal/lib/buscsp/detail.acti…

Organic Chemistry with a Biological Emphasis
Timothy Soderberg
University of Minnesota Morris Digital Well 2016
https://sites.google.com/morris.umn.edu/timsoderberg/home/organic-chemi…

Virtual Textbook of Organic Chemistry
https://cv.usc.es/mod/url/view.php?id=1078424

PROBLEMAS

Problemas de química para estudiantes de biología
Mª Josefa Rodríguez Yunta, Lucrecia Campayo Pérez, Mª del Carmen Cano Benjumea, Ana Mª Sanz Plaza
Ed. Síntesis, D.L. 2013
ISBN 978-84-995886-8-1
Biblioteca de Bioloxía: A Q 71, A Q 71 A y A Q 71 B

Ejercicios interactivos: Grupos Funcionales.
https://cv.usc.es/mod/url/view.php?id=1078428

Ejercicios interactivos: Nomenclatura
https://cv.usc.es/mod/url/view.php?id=1078429

ChemTube3D: estructuras químicas y animaciones interactivas de mecanismos de reacción en 3D.
https://cv.usc.es/mod/url/view.php?id=1078425

PRÁCTICAS DE LABORATORIO
1. Martínez Grau, Mª Á. y Csákÿ, A. G., “Técnicas experimentales en síntesis orgánica”, Ed. Síntesis, Madrid, 2001-2008.
2. R.H. Petrucci, W.S. Harwood y F.G. Herring, “Química General”; 8ª ed., Ed. Prentice Hall, 2003.

CONOCIMIENTOS/CONTENIDOS:
Con02: Conocer y comprender los principios físico-químicos de la Biología.

HABILIDADES/DESTREZAS:
H/D01: Aplicar de forma integrada los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos
en la transmisión de información/ideas y en el planteamiento y resolución de
problemas, tanto en contextos académicos como profesionales.
H/D08: Capacidad para el razonamiento, la argumentación y el pensamiento crítico.
H/D11: Capacidad para elaborar y presentar un texto organizado y comprensible,
reflejando adecuadamente las fuentes de información empleadas.

COMPETENCIAS:
Comp02: Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de
aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de
autonomía.

La asignatura contará con un aula virtual empleando la plataforma MOODLE, en la que se incluirá todo el material docente del curso, la planificación horaria, los enlaces a páginas de interés, etc., y que constituirá el medio preferente de comunicación con los alumnos. Para las actividades virtuales síncronas se empleará la plataforma “TEAMS”.

En las clases expositivas, presenciales y de asistencia no obligatoria, la metodología prevalente será la de "clase magistral", en la que, no obstante, se promoverá la participación del alumnado en la resolución de cuestiones y ejercicios para aplicar y consolidar los conceptos introducidos. En la medida en la que los alumnos respondiesen a la propuesta de que trabajen los contenidos y conceptos en casa, para posteriormente proceder en clase a la resolución de las dudas y de las cuestiones y ejercicios mencionada asociada a dichos contenidos, se aplicaría también una metodología de "aula invertida".
A tal fin, y a través del aula virtual, los alumnos dispondrán con anterioridad a las clases de todo el material de estudio preciso, incluyendo la información esencial, estructurada y más actual posible sobre cada uno de los contenidos recogidos de modo numerado en el apartado del mismo nombre de esta guía, así como la propuesta de cuestiones y ejercicios a resolver.

En las clases interactivas presenciales de seminario se promoverá la resolución de cuestiones y ejercicios/problemas por parte de los alumnos; en dos de tales clases interactivas de seminario el alumnado realizará un ejercicio escrito e individualizado que será calificado con 1 punto cada uno en la nota final.
La asistencia a las clases interactivas de seminario es opcional, pero la no realización de cada uno de los dos ejercicios escritos individualizados supondrá la renuncia al punto asignado al mismo en la nota final (para más detalles sobre la evaluación, léase el correspondiente apartado dedicado al tema en esta guía)

Las clases de tutoría (de asistencia no obligatoria e impartidas de modo virtual síncrono), dedicadas a la resolución de dudas, estarán planificadas de modo que cada una de ellas tenga lugar poco después de cada uno de los seminarios dedicados a la resolución escrita e individualizada ya citados.

Tanto las prácticas de ordenador como las de laboratorio son de asistencia obligatoria; su ejecución es condición necesaria para aprobar la asignatura (más detalles en el apartado de evaluación de esta guía).
El acceso al laboratorio para la realización de las prácticas podría estar condicionado a la superación de un ejercicio online previo relacionado con aspectos tales como normas de seguridad, material, etc.
Las prácticas de ordenador serán impartidas de modo virtual síncrono.

EVALUACIÓN CONTINUA
Se realizarán dos controles durante dos de las clases teóricas, que contribuirán con una nota de hasta 2 puntos a la calificación final sobre 10; la nota de los controles se aplicará tanto para la evaluación ordinaria como para la segunda oportunidad.
De la realización de los controles están exentos los alumnos con causa justificada: alumnos a los que se haya concedido la exención de asistencia a las clases presenciales o alumnos que puedan justificar documentalmente la imposibilidad de asistencia por causa de fuerza mayor.

PRÁCTICAS
Nota final prácticas = hasta un máximo de 1 punto a la calificación final sobre 10, repartido como se indica a continuación.
El trabajo realizado por cada alumno durante las dos sesiones de ordenador, recogido en sendos ficheros, será evaluado y contribuirá con hasta 0,2 puntos a la nota final de la asignatura.
El desempeño de cada alumno en las tres sesiones de laboratorio (y que puede incluir los siguientes aspectos: trabajo previo, actitud, destreza y habilidad, organización y manejo de herramientas y materiales, comprensión de técnicas y conceptos, anotaciones en el cuaderno de Laboratorio, respuestas a las preguntas al final de los guiones), se evaluará y contribuirá con hasta 0,3 puntos a la nota final de la asignatura.
El examen final de prácticas, a realizar inmediatamente después del examen final de teoría y que podrá incluir cualquier concepto relacionado con las prácticas o cualquier técnica/protocolo empleado durante las mismas, y evaluará la comprensión y retención de lo aprendido, contribuirá con hasta 0,5 puntos a la nota final de la asignatura.
La nota de las prácticas se aplicará tanto para la evaluación ordinaria como para la segunda oportunidad.
La realización de las prácticas al 100% es obligatoria.
Los alumnos que no hayan realizado las prácticas recibirán una calificación final máxima de 4.0 (suspenso) sobre 10.
Los alumnos repetidores que hayan realizado las prácticas de esta asignatura o de la asignatura anual del mismo nombre ("Química para Bioloxía") en cursos anteriores estarán exentos de su repetición; en este curso se les asignará la nota de prácticas que hubiesen obtenido con anterioridad.

EXAMEN FINAL (temas 1-9)
Contribuirá con hasta 7 puntos a la calificación final sobre 10.

CALIFICACIÓN FINAL
Para aprobar la materia es necesario cumplir todos y cada uno de los tres requisitos A, B y C, que se indican a continuación:
A. Obtener una nota mínima de 4 puntos sobre 10 (2,8 puntos sobre 7) en el examen final de los temas 1-9.
B. Obtener una calificación final de 5 puntos sobre 10; la calificación final sobre 10 es la suma de la nota de los controles (hasta 2 puntos), la nota de prácticas (hasta 1 punto) y la nota obtenida en el examen final de los temas 1-9 (hasta 7 puntos).
C. Tener realizadas las prácticas. La calificación final máxima a constar en el acta de la asignatura para el alumnado que no haya realizado las prácticas será de cuatro puntos (suspenso) sobre 10.

REALIZACIÓN FRAUDULENTA DE PRUEBAS DE EVALUACIÓN
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas, será de aplicación lo recogido en la “Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”, en particular:
"La conducta fraudulenta en cualquier ejercicio o prueba requerida en la evaluación de una materia implicará la calificación de suspenso en la convocatoria correspondiente, independientemente del proceso disciplinario que pueda seguirse contra el estudiante infractor".

REALIZACIÓN DE PRUEBAS TELEMÁTICAS A TRAVÉS DE TEAMS
(identificación y evaluación oral del alumnado a través de TEAMS)
Para la realización de cualquier prueba telemática síncrona, todo el alumnado que quiera participar:
1º. Deberá unirse previamente mediante un equipo que disponga de cámara y micrófono a la sesión TEAMS (que se abrirá al efecto asociada a dicha prueba), y atender cualquier requerimiento identificativo del profesorado.
2º. Deberá mantener la conexión a la sesión de TEAMS durante la ejecución de la prueba telemática.
3º. Deberá permanecer en la sesión de TEAMS durante la media hora posterior a la finalización de la prueba telemática, un período en el que podrá ser evaluado oralmente del contenido de dicha prueba telemática.

EVALUACIÓN DE COMPETENCIAS
Las competencias Con02, H/D01 y H/D08 serán evaluadas en los controles de evaluación continua y en los exámenes finales.
Las competencias H/D11 y Comp02 serán evaluadas en las prácticas de ordenador y de laboratorio.

La materia tiene 6 créditos ECTS,
esto es,
un total de 150 (6 x 25) horas totales de estudio y trabajo del alumnado,

de las cuales 58 son presenciales,
distribuidas del siguiente modo = 24 horas expositivas + 14 horas interactivas de seminario + 10 horas de prácticas de laboratorio+ + 6 horas de prácticas de ordenador + 1 hora de tutorías + 3 horas de examen final,

y 92 son horas de trabajo personal no presencial,
para las que se propone la siguiente distribución = 36 horas de trabajo previo a las clases expositivas (1,5 h de trabajo previo por cada una de las 24 clases expositivas) + 28 horas de trabajo previo a las clases interactivas de seminario (2 horas de trabajo previo por cada uno de los 14 seminarios) + 6 horas de trabajo previo a las clases prácticas + 22 horas de preparación de exámenes.

Se recomienda encarecidamente:
• La asistencia a todas las clases.
• El trabajo del contenido asignado a cada clase (en el fichero de planificación disponible en el aula virtual) con anterioridad a la celebración de dicha clase.
• El empleo de modelos moleculares y de programas informáticos de representación/visualización de moléculas en 2D y 3D.

Los conocimientos de química que el alumnado pueda tener como resultado de estudios previos al grado en Biología facilitarán, sin duda, la superación de esta materia, pero no son requisito imprescindible para abordarla y superarla si el alumnado trabaja siguiendo las instrucciones de esta guía.

La materia contará con un aula virtual empleando la plataforma MOODLE, en la que se incluirá todo el material docente del curso, calendarios, enlaces a páginas de interés, etc., y que constituirá el medio preferente de comunicación con los alumnos.
Para las actividades virtuales síncronas se empleará la plataforma “TEAMS”.