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Academic Year/course: 2018/19

446 - Degree in Biotechnology

27111 - Organic Chemistry


Syllabus Information

Academic Year:
2018/19
Subject:
27111 - Organic Chemistry
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
446 - Degree in Biotechnology
ECTS:
6.0
Year:
2 and 1
Semester:
Second semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1.1. Aims of the course

1.1 The course respond to the following approaches and objectives:

1. To provide the student with the set of fundamental tools in Organic Chemistry (structural knowledge of the different organic families and their basic reactivity, stereochemical implications of the products and reagents) in order to understand the biochemical processes from the molecular point of view.

2. To contribute to the creation in the student of a clear conscience about the importance of Organic Chemistry in the transformation processes carried out by living beings in isolated systems or in their cellular or tissue environments, which may allow them, not only interpret the processes, but also design the appropriate modifications to develop applications.

1.2. Context and importance of this course in the degree

The subject of Organic Chemistry aims to provide students with an overview of organic compounds, the chemical processes in which they participate and their application to the understanding of biological processes. Organic Chemistry is fundamental to understand the matters related to the interaction between chemistry and biochemical processes.

1.3. Recommendations to take this course

It is recommended that the student has completed and passed the General Chemistry degree of Biotechnology.

It is fundamental to review the knowledge acquired in the aforementioned subject, in terms of the basic nomenclature of Organic Chemistry, distinction of functional groups or practical aspects of basic manipulations in the laboratory and in terms of a safe way of working in the laboratory.

The usual attendance to the classes as well as the continued study of the subject is fundamental to facilitate the understanding of it.

Active participation of students in the classroom is recommended

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 and practice sessions. 

The students are expected to participate actively in the class throughout the semester.

Classroom materials will be available via Moodle. These include a repository of the lecture notes used in class, the course syllabus, as well as other learning resources such as news related with Biotechnology.

Further information regarding the course will be provided on the first day of class.

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

  • Lectures: (3.5 ECTS). It is based in the acquisition of basic knowledge on Organic Chemistry. This activity is developed in 35 hours.
  • Practice sessions: (1.9 ECTS). The lectures devoted to solve problems in practical cases which could be developed individually or in groups depending on the proposed case. It is compulsory the participation of the students. It is also fundamental the correct interpretation of the experimental results. (0.6 ECTS). 
  • Tutorials: The particular questions could be solved in tutorial activities in both individual or small groups.

The material used in the lectures as well as some complementary resources will be available to the student in the Digital Teaching Ring.

Some activities devoted to solving problems and practical questions could be developed in small groups. This activity will involve 19 hours.

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

  • BASIC CONCEPTS IN ORGANIC CHEMISTRY.

NOMENCLATURE.

STEREOISOMERISM: Conformation and configuration in Organic Chemistry. Constitutional isomers and stereoisomers.

CHARACTERIZATION OF ORGANIC COMPOUNDS. SPECTROSCOPIC METHODS.

ORGANIC REACTIONS: Classification. Reaction mechanisms. Reaction intermediates. Thermodynamic and Kinetic control in organic reactions. Acids and bases, Electrophiles and nucleophiles.

  • REACTIVITY OF ORGANIC COMPOUNDS.

ALKANES AND CYCLOALKANES: Conformational analysis. Radical reactions.

INSATURATED ALIPHATIC HYDROCARBONS: Alkenes and alkynes. Electrophilic additions. Radical additions. Cycloaddition reactions.

AROMATIC HYDROCARBONS: Electrophilic aromatic substitution.

ALKYL HALIDES: Nucleophilic aliphatic substitution SN1 and SN2. Elimination reactions E1 and E2.

ALCOHOLS, PHENOLS AND ETHERS: Activity as nucleophiles. Elimination and oxidation reactions.

AMINES AND ANILINES: Activity as nucleophiles. Dyazonium salts.

CARBONYL COMPOUNDS: Aldehydes and ketones. Nucleophilic addition.

CARBOXYLIC ACIDS AND DERIVATIVES: Nucleophilic substitution. Reduction reactions. Activity of enolates as nucleophiles.

BIOORGANIC CHEMISTRY.

The contents related with this subject will be addressed in the previous ones as specific examples.

4.4. Course planning and calendar

Further information concerning the timetable, classroom, office hours, assessment dates and other details regarding this course, will be provided on the first day of class or please refer to the Facultad de Ciencias website https://ciencias.unizar.es/grado-en-biotecnologia


Curso Académico: 2018/19

446 - Graduado en Biotecnología

27111 - Química orgánica


Información del Plan Docente

Año académico:
2018/19
Asignatura:
27111 - Química orgánica
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
446 - Graduado en Biotecnología
Créditos:
6.0
Curso:
1 y 2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Módulo:
---

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

  1. Proporcionar al alumno el conjunto de herramientas fundamentales en Química Orgánica (conocimiento estructural de las distintas familias orgánicas y su reactividad básica, implicaciones esteroquímicas de los productos y reactivos) para poder comprender y manejar desde el punto de vista molecular los procesos bioquímicos.
  2. Contribuir a la creación en el alumno de una conciencia clara sobre la importancia de la Química Orgánica en los procesos de transformación que llevan a cabo los seres vivos en sistemas aislados o en sus entornos celulares o tisulares, que le puede permitir, no sólo interpretar los procesos, sino también diseñar las modificaciones oportunas para desarrollar aplicaciones.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Desde esta asignatura de Química Orgánica se pretende proporcionar a los alumnos una visión general de los compuestos orgánicos, los procesos químicos en que participan y su aplicación a la comprensión de procesos biológicos. Esta asignatura  supone una base necesaria para comprender materias relacionadas con la interacción entre la química y procesos bioquímicos.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Profesor:                                                 Email:

Despacho:

 

Se recomienda que el alumno haya cursado y superado la Química General del grado de Biotecnología.

Es aconsejable la revisión  de los conocimientos adquiridos en la asignatura mencionada, en cuanto a la nomenclatura básica de Química Orgánica, distinción de grupos funcionales o aspectos prácticos de manipulaciones básicas en el laboratorio y en cuanto a forma segura de trabajar en el laboratorio.

La asistencia habitual a las clases así como el estudio continuado de la asignatura es fundamental para facilitar la comprensión de la misma.

Se recomienda la participación activa de los alumnos en el aula

2.1. Competencias

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

Conocer la estructura y propiedades características de las biomoléculas y los principios y procedimientos empleados para su obtención y caracterización.

Relacionar la estructura de cada grupo funcional con sus propiedades físicas y con su reactividad.

Manejar los conceptos fundamentales sobre estereoquímica.

Conocer los mecanismos de reacción básicos, incidiendo en sus implicaciones cinéticas y estereoquímicas.

Comprender la influencia de los factores estéricos y electrónicos en las reacciones.

Interrelacionar los distintos tipos de grupos funcionales conociendo cómo se transforman unos en otros.

Diseñar rutas sintéticas sencillas para la obtención de compuestos orgánicos a partir de otros más sencillos.

Desarrollar una visión clara de la estructura, propiedades y reactividad de los productos naturales en relación con el resto de los productos orgánicos estudiados.

Familiarizarse con los conocimientos básicos en química orgánica y su aplicación al comportamiento de los distintos grupos funcionales que faciliten la comprensión de las reacciones metabólicas.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Haberse familiarizado con las técnicas habituales en síntesis, aislamiento y purificación de compuestos orgánicos.

Predecir la reactividad de un compuesto en función de su grupo funcional, estructura y sustituyentes.

Predecir el resultado de una reacción, dados los reactivos y las condiciones de reacción y analizar las implicaciones estereoquímicas de la reacción si las hay.

Resolver problemas en los que intervienen secuencias de reacciones y en los que se pide proponer rutas sintéticas para un compuesto orgánico a partir de otros más sencillos (análisis retrosintético)

Identificar grupos funcionales orgánicos característicos en moléculas biológicas y predecir su estructura, propiedades y reactividad.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados del aprendizaje de esta asignatura

- Contribuyen al conocimiento de los aspectos básicos de la química orgánica y la relación directa con los productos naturales.

- Proporcionan al alumnado una formación sobre las técnicas de trabajo en laboratorio para el adecuado uso y/o preparación y purificación de diversos compuestos orgánicos.

- Fomentan, mediante el planteamiento y la resolución de cuestiones de carácter práctico,  el desarrollo de habilidades de análisis y razonamiento.

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 evaluacion

La evaluación del aprendizaje del alumno a lo largo del curso mediante la resolución de problemas y cuestiones teórico-prácticas propuestas por el profesor en grupos reducidos. La evaluación de esta actividad supondrá el 5% de la nota final.

Realización de una prueba presencial y escrita a final del semestre sobre los contenidos impartidos en la asignatura. La evaluación de esta actividad supondrá el 85% de la nota final.

Evaluación de las prácticas realizadas así como de los guiones relacionados con las prácticas de laboratorio y respuestas a las cuestiones planteadas en los mismos relacionadas con el desarrollo de las prácticas. La evaluación de esta actividad supondrá el 10% de la nota final.

Además de la modalidad de evaluación señalada en los puntos anteriores, el alumno tendrá la posibilidad de ser evaluado en una prueba global, que juzgará la consecución de los resultados del aprendizaje señalados anteriormente.

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

En todo caso, para la suma de la nota final será necesario alcanzar una puntuación mínima de 4,5 puntos en la prueba presencial y escrita del final del semestre.

4.1. Presentación metodológica general

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

Las sesiones teóricas consistirán, fundamentalmente, en lecciones magistrales participativas en grupo grande. (3,5 ECTS)

En las sesiones de problemas y casos prácticos se proponen cuestiones y problemas que serán trabajados de forma individual o grupal según el caso. Se promoverá la participación de los alumnos de forma más intensa que en las sesiones dedicadas a la exposición de los contenidos teóricos. (1,9 ECTS)

En la realización de casos prácticos se plantea la adecuada interpretación de los resultados experimentales. (0,6 ECTS)

 

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades:

 

Adquisición de conocimientos básicos de Química Orgánica. A esta actividad se dedican 35 horas presenciales de clases magistrales.

Las posibles dudas o preguntas a título personal o que en pequeños grupos pueden presentarse a los alumnos serán atendidas en los correspondientes horarios de tutorías.

El material utilizado en el aula para la impartición de estas clases y otros recursos complementarios estarán disponibles para el alumno en el Anillo Digital Docente.

 

Se realizarán sesiones de resolución de problemas y casos prácticos en grupos reducidos. A esta actividad se dedicarán 19 horas presenciales.

 

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.

 

 

4.3. Programa

Las actividades formativas seguirán el siguiente programa de contenidos:

 

CONCEPTOS BÁSICOS DE QUÍMICA ORGÁNICA.

NOMENCLATURA.

ESTEREOISOMERIA: Conceptos de conformación y configuración en moléculas orgánicas. Isomería geométrica. Isomería óptica.

CARACTERIZACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS. MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS.

REACCIONES ORGÁNICAS: Mecanismos de reacción. Clasificación de las reacciones orgánicas. Intermedios de reacción. Termodinámica y cinética de las reacciones orgánicas. Compuestos orgánicos ácidos y básicos, nucleófilos y electrófilos.

 

REACTIVIDAD DE COMPUESTOS ORGÁNICOS.

ALCANOS Y CICLOALCANOS: Análisis conformacional. Reaccciones radicalarias.

HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS INSATURADOS: Alquenos y alquinos. Adiciones electrófilas. Adiciones radicalarias. Adiciones concertadas.

HIDROCARBUROS AROMÁTICOS: Sustitución electrófila aromática.

HALOGENUROS DE ALQUILO: Sustitución nucleófila alifática SN1 y SN2. Reacciones de eliminación E1 y E2.

ALCOHOLES, FENOLES Y ÉTERES: Comportamiento como nucleófilos. Reacciones de eliminación y oxidación.

AMINAS Y ANILINAS: Comportamiento como nucleófilos. Sales de diazonio.

COMPUESTOS CARBONÍLICOS: Aldehidos y cetonas. Adición nucleófila.

ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Y DERIVADOS: Sustitución nucleófila. Reacciones de reducción. Enolatos como nucleófilos.

 

QUÍMICA BIOORGÁNICA.

Los contenidos relacionados con este bloque se tratarán en cada uno de los temas anteriores mediante ejemplos concretos de aplicación.

 

 

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

El período de clases teóricas y de problemas coincidirá con el establecido oficialmente.

Consultar en: http://ciencias.unizar.es/grado-en-biotecnologia

Los lugares de impartición de las sesiones, el calendario y los grupos de prácticas se establecerán de manera coordinada con el resto de las materias a pricipio de curso. El coordinador confeccionará los grupos de prácticas a principio de curso con el objeto de no producir solapamientos con otras asignaturas.

 

Para aquellos alumnos matriculados los lugares , horarios y fechas de clases teóricas y sesiones prácticas se harán públicos a través del TABLÓN DE ANUNCIOS DEL GRADO en la plataforma Moodle de la Universidad de Zaragoza https://moodle2.unizar.es/add/ y en el moodle de la asignatura. Dichas vías serán tambien utilizadas para comunicar a los alumnos matriculados su distribución por grupos de prácticas que serán organizados desde la Coordinación del Grado.

 

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

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

 

Los guiones de prácticas con las cuestiones previas y de desarrollo de la práctica se entregarán al menos diez días antes de la realización de la misma.