Química para Bioloxía

Que o alumno entenda e aprenda os conceptos máis importantes relacionados coas estruturas, as propiedades e as transformacións máis sobresaíntes das especies químicas máis relevantes na Bioloxía.
Que o alumno sepa aplicar dito coñecemento para interpretar e racionalizar os procesos biolóxicos.

CONTIDOS XERAIS DA MATERIA:
* Compostos de interese biolóxico: estrutura e propiedades.
* Procesos biolóxicos: características e transformacións máis relevantes.
* Introdución a algunhas das técnicas máis relevantes de estudo dos compostos biolóxicos e os seus procesos.

CLASES EXPOSITIVAS E CLASES INTERACTIVAS DE SEMINARIO:
CONTIDOS E DEDICACIÓN HORARIA APROXIMADA.
1. Especies químicas de interese biolóxico: estrutura, representación, visualización, nomenclatura. 6 horas (3 expositivas + 2 seminarios)
2. Isomería. Estereoquímica. Propiedades relacionadas. 4 horas (2 expositivas + 2 seminarios)
3. Forzas (interaccións) nos sistemas biolóxicos e a súa relevancia: enlaces, conformaciones, deslocalización, aromaticidad, solubilidad, agregados moleculares. 6 horas (4 expositivas + 2 seminarios)
4. Procesos biolóxicos. Exemplos. Características: requisitos cinéticos e termodinámicos. 4 horas (4 expositivas + 1 seminario)
5. Ácidos e bases. 4 horas (2 expositivas + 2 seminarios)
6. Substitución nucleófila alifática. Transferencia de fosfato. 3 horas (2 expositivas + 1 seminario)
7. Reaccións de adición ao grupo carbonilo. Reaccións de substitución no grupo acilo. Reaccións en alfa a grupos carbonilo. 3 horas (2 expositivas + 0,5 seminarios)
8. Reaccións de oxidación e redución. 3 horas (2 expositivas + 0,5 seminarios)
9. Introdución a algunhas das técnicas máis relevantes: a) de separación/purificación de biomoléculas (lisis celular, centrifugación, precipitación, cromatográficas, ADN recombinante, electroforéticas, cristalización) e b) de determinación estrutural (EMAR, espectroscópicas - IR, UV, RMN-, difracción de RX, criomicroscopía electrónica). 4 horas (3 expositivas + 1 seminario)
10. Resolución individualizada presencial e escrita de cuestións e exercicios dos apartados 1, 2 e 3 arriba indicados. 1 hora (1 seminario)
11. Resolución individualizada presencial e escrita de cuestións e exercicios dos apartados 4, 5 e 6 arriba indicados. 1 hora (1 seminario)

PRÁCTICAS DE LABORATORIO.
Unha sesión introdutoria: discutirase o traballo a levar a cabo correspondente a cada unha das sesións, algúns aspectos de seguridade e do sistema de avaliación. 1 hora.
Tres sesións presenciais no laboratorio. 9 horas.
Separación. Extracción acedo/base. Filtración a baleiro. Secado de disolucións. Rotavapor.
*Cromatografía en capa fina. Síntese 1. Identificación e caracterización estrutural.
*Reactividad e síntese 2.
PRÁCTICAS DE COMPUTADOR.
Dúas sesións virtuais síncronas (TEAMS). 6 horas.
Cada alumno realizará o seu traballo de forma individual e presentarao ao final de cada sesión mediante o envío dun ficheiro a través da aula virtual.
Incorporación a un documento de texto en formato TFG de moléculas de relevancia biolóxica representadas en 2D (ChemDraw) e información bibliográfica recente recompilada sobre elas (artigos de revisión..., etc.).
Incorporación a unha presentación oral de nomes, fórmulas e moléculas en 2D e 3D (configuracións, conformaciones) e de interaccións de moléculas de relevancia biolóxica con proteínas.

TUTORÍAS.
Dúas sesións virtuais síncronas (TEAMS) dedicadas a resolver dúbidas, en particular aquelas relacionadas coa resolución escrita individualizada de cuestións e exercicios por cada alumno (apartados 10 e 11 arriba indicados). 1 hora (30 minutos por sesión).

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA

Todo o material de estudo básico, en particular os contidos teóricos e os exercicios propostos para cada un dos temas, así como un guión de practicas e enlaces a contido online, estarán dispoñibles na aula virtual da materia.
Para as clases prácticas de computador os alumnos deben, ademais, descargar aos seus equipos informáticos persoais os programas ChemDraw e Chem3D, dos que a USC posúe unha licencia Campus, seguindo as instrucións dadas na 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.é/mod/url/view.php?ide=1078424

PROBLEMAS

Problemas de química para estudantes de bioloxía
Mª Josefa Rodríguez Yunta, Lucrecia Campayo Pérez, Mª da Carmen Cano Benjumea, Ana Mª Sanz Plaza
Ed. Síntese, D.L. 2013
ISBN 978-84-995886-8-1
Biblioteca de Bioloxía: A Q 71, A Q 71 A e A Q 71 B

Exercicios interactivos: Grupos Funcionais.
https://cv.usc.é/mod/url/view.php?ide=1078428

Exercicios interactivos: Nomenclatura
https://cv.usc.é/mod/url/view.php?ide=1078429

ChemTube3D: estruturas químicas e animacións interactivas de mecanismos de reacción en 3D.
https://cv.usc.é/mod/url/view.php?ide=1078425

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

COÑECEMENTOS/CONTIDOS:
Con02: Coñecer e comprender os principios físico-químicos da Bioloxía.

HABILIDADES/DESTREZAS:
H/D01: Aplicar de forma integrada os coñecementos teóricos-prácticos adquiridos
na transmisión de información/ideas e no formulario e resolución de
problemas, tanto en contextos académicos como profesionais.
H/D08: Capacidade para o razoamento, a argumentación e o pensamento crítico.
H/D11: Capacidade para elaborar e presentar un texto organizado e comprensible,
reflictendo adecuadamente as fontes de información empregadas.

COMPETENCIAS:
Comp02: Que os estudantes desenvolvesen aquelas habilidades de
aprendizaxe necesarias para emprender estudos posteriores cun alto grao de
autonomía.

A materia contará cunha aula virtual empregando a plataforma MOODLE, na que se incluirá todo o material docente do curso, a planificación horaria, enlácelos a páxinas de interese, etc., e que constituirá o medio preferente de comunicación cos alumnos. Para as actividades virtuais síncronas empregarase a plataforma “TEAMS”.

Nas clases expositivas, presenciais e de asistencia non obrigatoria, a metodoloxía prevalente será a de "clase maxistral", na que, no entanto, promoverase a participación do alumnado na resolución de cuestións e exercicios para aplicar e consolidar os conceptos introducidos. Na medida na que os alumnos respondesen á proposta de que traballen os contidos e conceptos en casa, para posteriormente proceder en clase á resolución das dúbidas e das cuestións e exercicios mencionada asociada a os devanditos contidos, aplicaríase tamén unha metodoloxía de "aula invertida".
A tal fin, e a través da aula virtual, os alumnos disporán con anterioridade ás clases de todo o material de estudo preciso, incluíndo a información esencial, estruturada e máis actual posible sobre cada un dos contidos recolleitos de modo numerado no apartado do mesmo nome desta guía, así como a proposta de cuestións e exercicios a resolver.

Nas clases interactivas presenciais de seminario promoverase a resolución de cuestións e exercicios/problemas por parte dos alumnos; en dous de tales clases interactivas de seminario o alumnado realizará un exercicio escrito e individualizado que será cualificado con 1 punto cada un na nota final.
A asistencia ás clases interactivas de seminario é opcional, pero a non realización de cada un dos dous exercicios escritos individualizados suporá a renuncia ao momento asignado ao mesmo na nota final (para máis detalles sobre a avaliación, léase o correspondente apartado dedicado ao tema nesta guía)

As clases de tutoría (de asistencia non obrigatoria e impartidas de modo virtual síncrono), dedicadas á resolución de dúbidas, estarán planificadas de modo que cada unha delas teña lugar pouco despois de cada un dos seminarios dedicados á resolución escrita e individualizada xa citados.

Tanto as prácticas de computador como as de laboratorio son de asistencia obrigatoria; a súa execución é condición necesaria para aprobar a materia (máis detalles no apartado de avaliación desta guía).
O acceso ao laboratorio para a realización das prácticas podería estar condicionado á superación dun exercicio online previo relacionado con aspectos talles como normas de seguridade, material, etc.
As prácticas de computador serán impartidas de modo virtual síncrono.

AVALIACIÓN CONTINUA
Realizaranse dous controis durante dúas das clases teóricas, que contribuirán cunha nota de ata 2 puntos á cualificación final sobre 10; a nota dos controis aplicarase tanto para a avaliación ordinaria como para a segunda oportunidade.
Da realización dos controis están exentos os alumnos con causa xustificada: alumnos ós que se concedese a exención de asistencia ás clases presenciais ou alumnos que poidan xustificar documentalmente a imposibilidade de asistencia por causa de forza maior.

PRÁCTICAS
Nota final prácticas = ata un máximo de 1 punto á cualificación final sobre 10, repartido como se indica a continuación.
O traballo realizado por cada alumno durante as dúas sesións de ordenador, recollido en sendos ficheiros, será avaliado e contribuirá con ata 0,2 puntos á nota final da disciplina.
O desempeño de cada alumno nas tres sesións de laboratorio (e que pode incluí-los seguintes aspectos: traballo previo, actitude, destreza e habilidade, organización e manexo de xeramentas e materiais, comprensión de técnicas e conceptos, anotacións no caderno de laboratorio, respostas ás preguntas ao final dos guións), avaliarase e contribuirase con ata 0,3 puntos á nota final da disciplina.
O exame final de prácticas, a realizar inmediatamente despois do exame final de teoría e que poderá incluír calquera concepto relacionado coas prácticas ou calquera técnica/protocolo empregado durante estas, e avaliará a comprensión e retención do aprendido, contribuirá con ata 0,5 puntos á nota final da disciplina.
A nota das prácticas aplicarase tanto para a avaliación ordinaria como para a segunda oportunidade.
A realización das prácticas ao 100% é obrigatoria
Os alumnos que non realizasen as prácticas recibirán unha cualificación final máxima de 4.0 (suspenso) sobre 10.
Os alumnos repetidores que realizasen as prácticas desta disciplina ou da disciplina anual do mesmo nome ("Química para Bioloxía") en cursos anteriores estarán exentos da súa repetición; neste curso asignaráselles a nota de prácticas que obtivesen con anterioridade.

EXAMEN FINAL (temas 1-9)
Contribuirá con ata 7 puntos á cualificación final sobre 10.

CUALIFICACIÓN FINAL
Para aprobar a materia é necesario cumprir todos e cada un dos tres requisitos A, B e C, que se indican a seguir:
A. Obter unha nota mínima de 4 puntos sobre 10 (2,8 puntos sobre 7) no exame final dos temas 1-9.
B. Obter unha cualificación final de 5 puntos sobre 10; a cualificación final sobre 10 é a suma da nota dos controis (ata 2 puntos), a nota de prácticas (ata 1 punto) e a nota obtida no exame final dos temas 1-9 (ata 7 puntos).
C. Ter realizadas as prácticas. A cualificación final máxima que se vai constar na acta da disciplina para o alumnado que non realizase as prácticas será de catro puntos (suspenso) sobre 10.

REALIZACIÓN FRAUDULENTA DE PROBAS DE AVALIACIÓN
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas, será de aplicación o recollido na "Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións", en particular:
"A conduta fraudulenta en calquera exercicio ou proba requirida na avaliación dunha materia implicará a cualificación de suspenso na convocatoria correspondente, independentemente do proceso disciplinario que se poida seguir contra o estudiante infractor".

REALIZACIÓN DE PROBAS TELEMÁTICAS A TRAVÉS DE TEAMS
(identificación e avaliación oral do alumnado a través de TEAMS)
Para a realización de calquera proba telemática síncrona, todo o alumnado que queira participar:
1º. Deberá unirse previamente mediante un equipo que dispoña de cámara e micrófono á sesión TEAMS (que se abrirá para o efecto asociada á dita proba), e atender calquera requirimento identificativo do profesorado.
2º. Deberá manter a conexión á sesión de TEAMS durante a execución da proba telemática.
3º. Deberá permanecer na sesión de TEAMS durante a media hora posterior á finalización da proba telemática, un período en que poderá ser avaliado oralmente do contido da dita proba telemática.

AVALIACIÓN DE COMPETENCIAS
As competencias Con02, H/D01 e H/D08 serán avaliadas nos controis de avaliación continua e nos exames finais.
As competencias H/D11 e Comp02 serán avaliadas nas prácticas de ordenador e de laboratorio.

A materia ten 6 créditos ECTS,
isto é,
un total de 150 (6 x 25) horas totais de estudo e traballo do alumnado,

das cales 58 son presenciais,
distribuídas do seguinte modo = 24 horas expositivas + 14 horas interactivas de seminario + 10 horas de prácticas de laboratorio+ + 6 horas de prácticas de computador + 1 hora de tutorías + 3 horas de exame final,

e 92 son horas de traballo persoal non presencial,
para as que se propón a seguinte distribución = 36 horas de traballo previo ás clases expositivas (1,5 h de traballo previo por cada unha das 24 clases expositivas) + 28 horas de traballo previo ás clases interactivas de seminario (2 horas de traballo previo por cada un dos 14 seminarios) + 6 horas de traballo previo ás clases prácticas + 22 horas de preparación de exames.

Recoméndase encarecidamente:
• A asistencia a todas as clases.
• O traballo do contido asignado a cada clase (no ficheiro de planificación dispoñible na aula virtual) con anterioridade á celebración da dita clase.
• O emprego de modelos moleculares e de programas informáticos de representación/visualización de moléculas en 2D e 3D.

Os coñecementos de química que o alumnado poida ter como resultado de estudos previos ao grao en Bioloxía facilitarán, sen dúbida, a superación desta materia, pero non son requisito imprescindible para abordala e superala se o alumnado traballa seguindo as instrucións desta guía.

A materia contará cunha aula virtual empregando a plataforma MOODLE, na que se incluirá todo o material docente do curso, calendarios, enlaces a páxinas de interese, etc., e que constituirá o medio preferente de comunicación cos alumnos.
Para as actividades virtuais síncronas empregarase a plataforma “TEAMS”.