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Academic Year: 2022/23

446 - Degree in Biotechnology

27113 - Macromolecules Structure


Teaching Plan Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
27113 - Macromolecules Structure
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
446 - Degree in Biotechnology
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

    To know the structure of the main biological polymers and to relate it to the properties of their monomers and to the interactions they establish with each other and with solvent molecules.
    To understand the relationship between the structure of macromolecules and their biological functions.
    To understand the biotechnological importance of proteins, nucleic acids and polysaccharides.

1.2. Context and importance of this course in the degree

The subject has Mandatory character


It will be necessary to deepen adequately in the comprehension of the following subjects that describe or teach to manipulate and / or modify biological macromolecules or to obtain, modify or use entities that contain them:

Instrumental techniques in biotechnology,

Microbiology,

Chemistry-Physics,

Immunology,

Plant Physiology,

Chemical Engineering,

Clinical Biotechnology,

Molecular Biology,

Cell cultures,

Genetic Engineering,

Introduction to Systems Biology,

Bioinformatics,

Bioreactors,

Plant Biotechnology,

Biotechnology of the environment,

Animal biotechnology,and

Microbial biotechnology.

1.3. Recommendations to take this course

Knowledge of Biology and Biochemistry is recommended. Class attendance and active participation is recommended. Personal work with bibliographical material is also recommended.

2. Learning goals

2.1. Competences

Upon passing the subject, the student will be more competent to ...

Know the types of structures acquired by the main biological polymers
Relate the structures of the biological macromolecules with the properties of the constituent monomers
Relate the structures of the biological macromolecules with the different types of interactions that they establish with each other and with solvent molecules
Visualize and analyze macromolecule structures
Apply the basic principles of structural resolution
Relate the structure of macromolecules with their biological functions
Develop and defend reports

2.2. Learning goals

The student, to overcome this subject, must know the structure and properties of the main biological polymers and understand the relationship of these with their biological function

2.3. Importance of learning goals

The learning results obtained in the subject are important because they allow us to understand the structure and stability of the main macromolecules of living beings, which provides the basis for their modification and improvement in the face of their biotechnological use in industry and medicine.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

The student must demonstrate that he has achieved the anticipated learning outcomes through the following assessment activities:

Theory. Exam at the end of the semester on the date determined by the Faculty for this purpose: 70% of the final grade.

A mark higher than 4.5 in Theory is needed in order to pass.

Practices. Exam after its completion. 30% of the final grade.

There is no need to redo Practices once aproved.

At the teacher's discrection, a program of seminars prepared and taught by volunteer students and moderated by the teacher will be conducted. The teacher will evaluate the rigor, clarity and amenity of the exhibition and may, based on this, increase the final grade of the participating students in up to 10% of their previous grade obtained by combining the theory and practical marks, as indicated. The content exhibited in such seminars may be considered,  at the teacher's discrection, as a part of the ordinary content of the subject for its evaluation in the examination of theory common to all students.

In addition to the ordinary modality of evaluation indicated, those students who do not pass the practice exam must take a global test consisting of taking the Theory Exam on the same date and time as the rest of their classmates plus an additional test of practices.

The syllabus that students must use to prepare the different tests can be found in the section "Activities and resources" of this same teaching guide and in the portal of the subject: http://bifi.es/~jsancho/estructuramacromoleculas/EMvirtual. htm

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. A wide range of teaching and learning tasks are implemented, such as: Lectures, Practice sessions, seminars, tutorial and autonomous work. 

The program offered to the student to help him achieve the expected results includes face-to-face and practical classes. 

All students will be informed about the risks that can be incurred in the practice of this subject, as well as if they handle dangerous products and what to do in case of accident, and should sign the commitment to comply with work and safety standards to be able to carry them out. For more information, consult the information for students of the Occupational Risk Prevention Unit: http://uprl.unizar.es/estudiantes.html.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

  • Lectures in big group. (4 ECTS). 
  • Possibility of seminars.
  • Tutories
  • Practice sessions. (2 ECTS). 
  • Autonomous work. 

The teaching and evaluation activities will be carried out in face-to-face mode, unless, due to the health situation, the provisions issued by the competent authorities and by the University of Zaragoza require them to be carried out telematically

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

Theoretical classes

  • I. Biological solvents
  • II. Protein structure and stability
  • III. Polysacarides
  • IV. Nucleic acid structure and stability
  • V. Macromolecules interactions and assemblies
  • VI. Structure determination
  • VII. Synthetic and sequencing tools

Practical classes

  • PDB files visualization
  • Protein crystalization and model refinement
  • Protein stability determination
  • Basics of bioinformatics

4.4. Course planning and calendar

Schedules of lectures and problems will coincide with the officially established and will be available at: https://ciencias.unizar.es/grado-en-biotecnologia.

The places, calendar and groups for training and practical sessions will be established in coordination with the rest of the subjects at the beginning of course. The Coordinator will propose the groups of students for these activities at the beginning of course to avoid overlaps with other subjects.

Theoretical classes: 3 hours per week.

For students enrolled in the course, places, times and dates of lectures and practical sessions will be public via Bulletin Board advertisements of the grade on the platform Moodle at the University of Zaragoza, https://moodle2.unizar.es/add/, and in the moodle page for the course. These routes will be also used to communicate enrolled students their distribution by groups of practical sessions, which will be organized by the coordination of degree.  Provisional dates will be available on the website of the Faculty of Sciences in the corresponding section of the Degree in Biotechnology:https://ciencias.unizar.es/grado-en-biotecnologia.

In this web there will be also available the dates of exams.

4.5. Bibliography and recommended resources

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=27113


Curso Académico: 2022/23

446 - Graduado en Biotecnología

27113 - Estructuras de macromoléculas


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
27113 - Estructuras de macromoléculas
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
446 - Graduado en Biotecnología
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

 

  1. Conocer la estructura de los principales polímeros biológicos y relacionarla con las propiedades de sus monómeros y con las interacciones que establecen entre sí y con las moléculas de disolvente.
  2. Entender la relación entre la estructura de las macromoléculas y sus funciones biológicas.
  3. Comprender la importancia biotecnológica de las proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura tiene carácter Obligatorio

Será necesaria para profundizar adecuadamente en la comprensión de las siguientes asignaturas que describen o enseñan a manipular y/o modificar macromoléculas biológicas o bien a obtener, modificar o utilizar entidades que las contienen:

Técnicas instrumentales en biotecnología, Microbiología, Química-Física, Inmunología, Fisiología vegetal, Ingeniería Química, Biotecnología Clínica, Biología Molecular, Cultivos celulares, Ingeniería genética, Introducción a la Biología de Sistemas, Bioinformática, Bioreactores, Biotecnologia vegetal, Biotecnologia del medio ambiente, Biotecnologia animal, y Biotecnologia microbiana.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se recomienda tener conocimientos de Biología y de Bioquímica. Se recomienda asistencia a clase y una participación activa. También se recomienda el trabajo personal con material bibliográfico.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Conocer los tipos de estructuras que adquieren los principales polímeros biológicos

Relacionar las estructuras de las macromoléculas biológicas con las propiedades de los monómeros constituyentes

Relacionar las estructuras de las macromoléculas biológicas con los distintos tipos de interacciones que estos establecen entre sí y con las moléculas de disolvente

Visualizar y analizar estructuras de macromoléculas

Aplicar los principios básicos de resolución estructural

Relacionar la estructura de las macromoléculas con sus funciones biológicas

Elaborar y defender informes

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá conocer la estructura y propiedades de los principales polímeros biológicos y comprender la relación de éstas con su función biológica

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje que se obtienen en la asignatura son importantes porque permiten entender la estructura y estabilidad de las macromoléculas principales de los seres vivos, lo que sienta las bases para su modificación y mejora de cara a su uso biotecnológico en industria y medicina.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación:

 

Examen de Teoría. Examen al final del cuatrimestre en la fecha que la Facultad determine para tal fin: 70 % de la nota final.

En el examen de teoría debe obtenerse al menos un 4.5 para poder aprobar la asignatura.

Prácticas. Examen tras su realización. 30 % de la nota final.

Las Prácticas aprobadas se guardan para el curso siguiente.

A juicio del profesor, podrá realizarse un programa de seminarios preparados e impartidos por alumnos voluntarios y moderado por el profesor, quien evaluará el rigor, la claridad y la amenidad de la exposición y podrá, en base a ello, incrementar la nota final de los alumnos participantes en hasta un 10 % de su nota previa obtenida al combinar las notas de teoría y prácticas como se ha indicado. El contenido expuesto en tales seminarios podrá, a juicio del profesor, ser considerado parte del contenido ordinario de la materia de cara a su evaluación en el examen de teoría común a todos los alumnos.

Además de la modalidad ordinaria de evaluación señalada, aquellos alumnos que no superen el examen de prácticas deberán realizar una prueba global consistente en la realización del Examen de Teoría en la misma fecha y horario que el resto de sus compañeros y una prueba adicional de prácticas.

El temario que los estudiantes deben utilizar para preparar las diferentes pruebas se encuentra en el apartado "Actividades y recursos" de esta misma guía docente y en el portal de la asignatura: http://bifi.es/~jsancho/estructuramacromoleculas/EMvirtual.htm

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

Teoría (4 ECTS). Clases magistrales participativas en grupo grande. Incluye la posibilidad de impartir seminarios.  Se apoya en tutorías.

Prácticas (2 ECTS). Trabajo individual.

 

 

 

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende clases presenciales y prácticas

Todo alumno será informado sobre los riesgos que puede tener la realización de las prácticas de esta asignatura, así como si se manejan productos peligrosos y qué hacer en caso de accidente, y deberá firmar el compromiso a cumplir con las normas de trabajo y seguridad para poder  realizarlas. Para más información, consultar la información para estudiantes de la Unidad de Prevención de Riesgos Laborales: http://uprl.unizar.es/estudiantes.html.

Las actividades docentes y de evaluación se llevarán a cabo de modo presencial salvo que las autoridades competentes y la Universidad de Zaragoza dispongan realizarlas de forma telemática.

 

4.3. Programa

Clases presenciales

I. Los disolventes biológicos

II. Estructura y estabilidad de las proteínas

III. Polisacáridos

IV. Estructura y estabilidad de los ácidos nucleicos

V. Interacciones entre macromoléculas. Ensamblados macromoleculares

VI. Determinación de estructuras

VII. Herramientas de síntesis y secuenciación

 

 

Clases prácticas

Obtención de coordenadas de macromoléculas del PDB y visualización de su estructura tridimensional.
Resolución estructural de una proteína mediante cristalografía de rayos X: cristalización y refinamiento.
Medida de la estabilidad conformacional de una proteína mediante desnaturalización química.
Acaba de secuenciar un gen: ¿y ahora qué?

 

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

El periodo de clases teóricas y de problemas coincidirá con el establecido oficialmente. Consultar en: https://ciencias.unizar.es/grado-en-biotecnologia.

El calendario y los grupos de prácticas se establecerán de manera coordinada con el resto de materias a principio de curso. El coordinador confeccionará los grupos de prácticas a principio de curso con el objeto de no producir solapamientos con otras asignaturas.

Las clases teoricas serán 3 horas a la semana.

 

Para aquellos alumnos matriculados los horarios y fechas de clases teóricas y sesiones prácticas se harán públicos a través del TABLON DE ANUNCIOS DEL GRADO en moodle y en el moodle de la asignatura. Dichas vías serán también utilizadas para comunicar a los alumnos matriculados su distribución por grupos de prácticas confeccionada desde la Coordinación del Grado.

Unas fechas provisionales se podrán consultar en la página web de la Facultad de Ciencias en la sección correspondiente del Grado en Biotecnología: https://ciencias.unizar.es/grado-en-biotecnologia.

En dicha web se podrán consultar también las fechas de exámenes en el apartado Grado en Biotecnología.

 

Información adicional se hará pública en el ADD de la Universidad de Zaragoza o en el portal de la asignatura: http://bifi.es/~jsancho/estructuramacromoleculas/EMvirtual.htm

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=27113