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Academic Year/course: 2022/23

446 - Degree in Biotechnology

27141 - Bioorganic Chemistry


Syllabus Information

Academic Year:
2022/23
Subject:
27141 - Bioorganic Chemistry
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
446 - Degree in Biotechnology
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject Type:
Optional
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

Bioorganic Chemistry studies the application of the principles of organic chemistry to the knowledge of biological processes at the molecular level. The study of biomolecules, their intracellular location and biological activity are essential to understand any biological process at the molecular level.

The general objective of the subject is to teach the possibilities offered by the application of basic knowledge of Organic Chemistry in all its aspects to the study of biological processes at the molecular level in different fields (glycobiology, molecular biology, drug design, biocatalysis in organic synthesis, bioorthogonal chemistry). Bioorganic chemistry is closely related to organic chemistry and biochemistry. Therefore, the objective is for the student to learn, firstly, the basic concepts of organic chemistry (chemical bonds, functional groups, mechanisms of organic chemistry reactions in biological chemistry) and biochemistry (functions of biomolecules and biomimetic molecules, molecular recognition, stereochemistry).

The second part of the course will deal with the use of Bioorganic Chemistry in drug synthesis, bioorthogonal chemistry and biocatalysis. This last aspect is of special relevance considering the importance of enzymes as fundamental catalysts in green chemistry and the application of milder and less polluting reaction conditions.

 

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment), so that the acquisition of the

learning outcomes of the subject provide training and competence to contribute to some extent to their achievement.

contribute to some extent to their achievement.

- Goal 4: Quality Education (Targets 4.3 and 4.4)

- Goal 9: Industry, innovation and Infrastructure (Targets 9.4 and 9.5)

- Goal 12: Responsible consumption and production (Targets 12.4 and 12.5)

1.2. Context and importance of this course in the degree

Bioorganic Chemistry is a subject taught in the first semester of the fourth year of the Degree in Biotechnology and belongs to the optional training module. It has a teaching load of 6 ECTS credits, 3 theoretical (lectures) and 3 practical (1.5 of problems, 1 of computer laboratory practice and 0.5 of supervised work).

The subject is included in a block directly related to Biological Chemistry. The course aims to extend the knowledge acquired in other subjects (Organic Chemistry, Biochemistry, Structure of Macromolecules, Molecular Biology). During the theoretical classes and problem seminars students will acquire the basic knowledge and skills in the field of Bioorganic Chemistry. The theoretical training is completed with the elaboration of a written tutored work and its presentation in class, so that students learn how to search for and evaluate scientific information and how to write and communicate scientific contents, etc.

In the laboratory sessions, students will develop additional skills related to the contents of the subject through the use of scientific software to carry out molecular dynamics studies, which are fundamental for biological studies.

1.3. Recommendations to take this course

- review previous knowledge of Organic Chemistry, Biochemistry and Structure of Macromolecules.

- to actively participate in the theoretical and practical classes and tutorials, and to carry out the proposed problems and cases.

Students are also encouraged to consult specific books related to the subject, in addition to the material provided by the lecturers in class (see 4.5. Bibliography and recommended resources).

 

2. Learning goals

2.1. Competences

After completing this course, the student will demonstrate competence in

Recognizing the molecular structure of compounds that are part of living systems

Understanding structure-activity relationships of a large number of biologically active compounds

Recognizing the impact that structural changes in simple biomolecules play in their biological activity

Identifying organic reactions that take place during the synthesis and modification of simple biomolecules

Designing simple syntheses of biomolecules and analogues able to mimic the activity of the natural substances

Understanding the mechanisms of action of enzymes through the analysis at the molecular level of active sites and enzyme-substrate interactions

In addition to these specific competences, the student will improve his/her ability to:

- solve problems

- select and analyse the information

- integrate knowledge

2.2. Learning goals

The student, to pass on the course, should be able to

Upon successful completion of the course, the student will be more competent to...

- Recognise the molecular structure of biomolecules.

- Identify the organic reactions that take place in the chemical processes of synthesis and modification of simple biomolecules.

- Recognise the impact that structural changes in simple biomolecules have on their activity at the biological level.

- Analyse the relationship between chemical structure, physico-chemical properties, reactivity and biological response of drugs.

- Explain molecular recognition phenomena through interactions between biomolecules, mainly carbohydrates, and their role in glycobiology.

- Understand the mechanism of action of various types of enzymes and apply enzyme catalysis to organic synthesis reactions.

- Design simple synthetic routes for bioorthogonal reactions.

- Choose and use appropriate tools to study biomolecule-biomolecule or biomolecule-drug interactions.

- Search for and analyse specific information related to bioorganic chemistry.

- Make presentations on topics related to bioorganic chemistry.

 

2.3. Importance of learning goals

The knowledge and understanding of this subject bring the student closer to the mechanisms that take place at the molecular level in any kind of biological chemical process, be it a recognition phenomenon or a chemical reaction itself. The learning outcomes of the subject will contribute to the student's training in the area of Biological Chemistry as it will allow him/her to identify the real process that takes place by being able to recognise the main interactions between atoms and the type of chemical-organic reactivity that occurs. The knowledge acquired in the subject is also relevant for different applications in Biotechnology and Biomedicine (drug design, study of biological processes, biocatalysis).

3. Assessment (1st and 2nd call)

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

The student must demonstrate the achievement of the expected learning outcomes through the following evaluation activities

The assessment will be carried out face-to-face unless, due to the health situation, the provisions issued by the competent authorities and by the University of Zaragoza provide for it to be carried out online.

In order to pass this subject, students must demonstrate that they have achieved the expected learning outcomes by achieving a minimum overall score of 5 points out of a total of 10 in each of the proposed assessment activities.

 

CONTINUOUS ASSESSMENT

If the student chooses continuous assessment:

1. Individual work

The student will prepare a scientifically valid report on one of the examples or applications described during the course.

The teacher will propose a topic related to the subject of the course to each of the students enrolled. Depending on the number of students enrolled, the work will be done individually or in groups. The teacher will supervise the student's personal work, guiding him/her in the search for information and its evaluation. The work must be submitted in writing and subsequently presented and discussed in class. The maximum length of the work, including graphic material and bibliography, will be 15 pages.

The presentation of the report of the work will be done through the Moodle platform within the deadline indicated by the teacher at the beginning of the course. The deadline for submission of all assignments will be 23:59 hours on the set date. Papers will be checked automatically with the Unicheck anti-plagiarism system.

The presentation of the work in class will last 15 minutes.

Assessment criteria and requirements

Both the report and the presentation will be evaluated following the same criteria as for the evaluation of the Final Degree Project. The work will be graded from 0 to 10 and will contribute 30% to the final grade. It is mandatory to score at least 5 out of 10.

2. Internship report

The student will write a short report (maximum 4 pages) of the two practical sessions that will be submitted through the Moodle platform within one week from the end of the last face-to-face session. The deadline for submission of all reports will be 23:59 hours on the day set for each group. Only reports submitted through the Moodle platform will be accepted. The report will be graded from 0 to 10 and will contribute 10% to the final grade. It is mandatory to score at least 5 out of 10.

3. Theory exam at the end of the term.

There will be an exam which will usually consist of 15 multiple-choice questions and 2-3 essay questions or exercises covering basic concepts of the subjects covered during the course. The exam will take place on the dates determined by the Faculty of Science for this purpose during the official exam periods.

Assessment criteria and requirements

The exam will be graded from 0 to 10 and will contribute 60% to the final grade. It is mandatory to score at least 5 out of 10..

 

The following will contribute to the final grade of the course:

Individual work: 30%; Theory exam: 60%; Practical reports: 10%. Up to 1 additional point may be added to the final grade for active participation in the problem classes, in the discussions in the classroom and in the presentation of the work.

 

OVERALL ASSESSMENT

Students who so wish may opt for an overall final exam to judge whether the learning objectives of the course have been achieved. The exam will usually consist of 15 multiple-choice questions and 2-3 essay questions or exercises covering basic concepts of the subjects covered during the course. The exam will take place on the dates determined by the Faculty of Science during the official exam periods. The exam will be graded from 0 to 10 and will represent 100% of the final grade. It is essential to score at least 5 out of 10.

 

Fraud or total or partial plagiarism in any of the assessment tests will result in failure of the subject with the minimum grade, in addition to the disciplinary sanctions that the guarantee committee adopts for these cases. d.

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The course involves the use the following teaching/learning methods and activities

The methodology followed in this course is oriented towards the achievement of the learning objectives. The methodology is based on cooperative work between teacher and student. To this end, lectures will be interspersed with problem-solving classes and case studies and practical classes.

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 course-specific learning materials, including a discussion forum.

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

 

4.2. Learning tasks

The teaching activities will be carried out face-to-face unless, due to the health situation, the provisions issued by the competent authorities and by the University of Zaragoza make it necessary to carry them out remotely or semi-remotely with rotating reduced seating capacity.

 

The syllabus offered to students to help them achieve the expected results includes the following activities:

 

  • Lectures (30 hours). In these classes the lecturers will introduce students to the basic theoretical knowledge of the subject. In addition, a seminar may be given by invited researchers who are developing their research in the field of bioorganic chemistry.
  • Classes of problem solving and case studies (15 hours). They will be interspersed with the theoretical classes to promote learning.
  • Practical work (8 hours). Students will carry out docking studies of small organic molecules in proteins, localisation of allosteric sites in enzymes, and molecular dynamics to study the binding of substrates in enzymes. The software packages Schrödinger and AMBER will be used.
  • Preparation and presentation of a paper (26 hours). This activity consists of students collecting information on a specific topic, with the help of the teacher, and preparing a paper that will be presented and discussed in class.
  • Objective test (1 hour exam; 70 hours study). At the end of the course, students will take an objective test to evaluate the acquisition of basic concepts, procedures and other knowledge.

4.3. Syllabus

CONTENT OF THE LECTURES

Topic 1. Introduction to Bioorganic Chemistry. Reactions and mechanisms of organic chemistry in biological chemistry.

Topic 2. Biomolecules from the organic point of view. Structure, synthesis and reactivity. Biomimetic molecules.

Topic 3. Proteins. Non-proteinogenic amino acids. α,α-Disubstituted amino acids, β-amino acids. Asymmetric amino acid synthesis. Protective groups. Coupling methods.

Topic 4. Carbohydrates. Unnatural derivatives: aza- and thio-sugars, C-glycosides. Glycosylation reactions. Glycoconjugates. Molecular recognition based on carbohydrate interactions. Glycobiology.

Topic 5. Nucleic acids. Nucleosides and nucleotides. Synthesis of nucleosides and nucleotides. Leloir nucleotides.

Topic 6. Molecular recognition and catalysis. Application of enzymes in organic synthesis and biotechnology. Biocatalysis and biotransformations in the pharmaceutical industry.

Topic 7. Introduction to drug synthesis: discovery and activity. Relationship between chemical structure, physicochemical properties, reactivity and biological response of drugs.

Topic 8. Bioorthogonal chemistry. Main bioorthogonal reactions and their application in biology and biotechnology.

 

PROBLEM-SOLVING CLASSES AND CASES

These will correspond to the topics of the lectures, will include theoretical questions and exercises and will be interspersed with the lectures.

 

PRACTICAL CLASSES

The course will include docking studies of small organic molecules in proteins, localisation of allosteric sites in enzymes, and molecular dynamics to study the binding of substrates in enzymes. The software packages Schrödinger and AMBER will be used.

 

4.4. Course planning and calendar

The period of theory and problem classes will coincide with the officially established timetable. 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

https://ciencias.unizar.es/grado-en-biotecnologia.

 

4.5. Bibliography and recommended resources

https://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=27140


Curso Académico: 2022/23

446 - Graduado en Biotecnología

27141 - Química bioorgánica


Información del Plan Docente

Año académico:
2022/23
Asignatura:
27141 - Química bioorgánica
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
446 - Graduado en Biotecnología
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

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

La Química Bioorgánica estudia la aplicación de los principios de la Química Orgánica en el conocimiento de los procesos biológicos a nivel molecular. El estudio de las biomoléculas, su localización intracelular y actividad biológica, resultan imprescindibles para comprender cualquier proceso biológico a nivel molecular.

 

Se define como objetivo de carácter general de la asignatura enseñar las posibilidades que ofrece la aplicación de conocimientos básicos de Química Orgánica en todos sus aspectos para el estudio de procesos biológicos a nivel molecular dentro de diferentes ámbitos (glicobiología, biología molecular, diseño de fármacos, biocatálisis en síntesis orgánica, química bioortogonal). Se puede considerar que la Química Bioorgánica está íntimamente relacionada con la Química Orgánica y la Bioquímica. Por ello, el objetivo es que el alumno aprenda, en primer lugar, los conceptos básicos de Química Orgánica (enlaces químicos, grupos funcionales, mecanismos de reacciones de química orgánica en química biológica) y de Bioquímica (funciones de las biomoléculas y moléculas biomiméticas, reconocimiento molecular, estereoquímica).

En la segunda parte de la asignatura se abordará el uso de la Química Bioorgánica en síntesis de fármacos, química bioortogonal y biocatálisis. Este último aspecto es de especial relevancia teniendo en cuenta la importancia de las enzimas como catalizadores fundamentales en química verde y la aplicación de condiciones de reacción más suaves y menos contaminantes.

 

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/), de tal manera que la adquisición de los

resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para

contribuir en cierta medida a su logro.

  • Objetivo 4: Educación de calidad (Metas 4.3 y 4.4)
  • Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras (Metas 9.4 y 9.5)
  • Objetivo 12: Producción y consumo responsables (Metas 12.4 y 12.5)

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Química Bioorgánica es una asignatura que se imparte en el primer semestre del cuarto curso del Grado en Biotecnología y pertenece al Módulo de formación optativa. Tiene una carga lectiva de 6 créditos ECTS, 3 teóricos (clases magistrales) y 3 prácticos (1.5 de problemas, 1 de prácticas de laboratorio informático y 0.5 de trabajos tutelados).

 

La asignatura se engloba dentro de un bloque directamente relacionado con la Química Biológica y en particular se dirige hacia las aplicaciones e implicaciones biológicas de la Química Orgánica. La asignatura pretende ampliar los conocimientos adquiridos en otras materias (Química Orgánica, Bioquímica, Estructura de Macromoléculas, Biología Molecular). Durante las clases teóricas y los seminarios de problemas los alumnos adquirirán los conocimientos y destrezas básicas en el campo de la Química Bioorgánica. La formación teórica se completa con la elaboración de un trabajo tutelado escrito y su presentación en la clase, con lo que se pretende que los alumnos aprendan cómo buscar y valorar información científica y como redactar y comunicar contenidos científicos, etc.

En las sesiones de laboratorio los alumnos desarrollarán competencias adicionales relacionadas los contenidos de la asignatura mediante el uso de software científico para realizar estudios de dinámicas moleculares, fundamental en estudios biológicos.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Para cursar con aprovechamiento esta asignatura se recomienda:

  • revisar los conocimientos previos de Química Orgánica, Bioquímica y Estructura de Macromoléculas
  • participar activamente en las clases teóricas, prácticas y tutorías, y realizando los problemas y casos propuestos

Se anima también a los alumnos a consultar libros específicos relacionados con la asignatura, además del material suministrado por el profesorado en clase (ver 4.5. Bibliografía y recursos recomendados).

 

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

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

  • Reconocer la estructura molecular de las biomoléculas
  • Identificar las reacciones orgánicas que tienen lugar en los procesos químicos de síntesis y modificación de biomoléculas sencillas
  • Reconocer el impacto que cambios estructurales en biomoléculas sencillas desempeñan en su actividad a nivel biológico
  • Analizar la relación existente entre estructura química, propiedades físico-químicas, reactividad y respuesta biológica de los fármacos
  • Explicar fenómenos de reconocimiento molecular mediante interacciones entre biomoléculas, principalmente carbohidratos y su papel en glicobiología
  • Entender el mecanismo de acción de los diversos tipos de enzimas y aplicar la catálisis enzimática a reacciones de síntesis orgánica
  • Diseñar rutas sintéticas sencillas para reacciones bioortogonales
  • Elegir y utilizar las herramientas adecuadas para estudiar interacciones biomolécula-biomolécula o biomolécula-fármaco
  • Buscar y analizar información específica relacionada con la Química Bioorgánica
  • Realizar presentaciones y exposiciones de temas relacionados con la Química Bioorgánica

 

2.2. Resultados de aprendizaje

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

  • Ser capaz de describir la interacción de biomoléculas sencillas (carbohidratos, nucleósidos y aminoácidos) con los sistemas biológicos a nivel molecular
  • Ser capaz de analizar análogos de una determinada biomolécula para establecer la viabilidad de su potencial actividad biológica a través de similitudes en su estructura y/o reactividad
  • Ser capaz de diseñar una síntesis orgánica sencilla de análogos de biomoléculas como glicomiméticos, peptidomiméticos y análogos de nucleósidos
  • Ser capaz de describir los principales modos de acción de estructuras complejas de interés terapéutico (oligonucleótidos, péptidos y oligosacáridos)
  • Ser capaz de describir el mecanismo de acción de los diversos tipos de enzimas y los diferentes tipos de cofactores y coenzimas implicados en la catálisis enzimática
  • Ser capaz de plantear métodos y estrategias de síntesis para obtener potenciales fármacos mejorados a partir de un fármaco cabeza de serie
  • Ser capaz de describir el concepto de bioortogonalidad y las reacciones químicas compatibles con los componentes biológicos de un ser vivo y que, por tanto, pueden realizarse en presencia o en el interior de células vivas

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

El conocimiento y comprensión de esta asignatura acerca al estudiante a los mecanismos que tienen lugar a nivel molecular en cualquier tipo de proceso químico biológico, ya sea un fenómeno de reconocimiento o una propia reacción química. Los resultados de aprendizaje de la asignatura contribuirán a la formación del alumno en el área de la Química Biológica ya que le permitirá identificar el proceso real que tiene lugar al ser capaz de reconocer las principales interacciones entre átomos y el tipo de reactividad químico-orgánica que se produce. Los conocimientos adquiridos en la asignatura son además relevantes para diferentes aplicaciones de la en Biotecnología y Biomedicina (diseño de fármacos, estudio de procesos biológicos, biocatálisis).

 

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

La evaluación se llevará a cabo de modo presencial salvo que, debido a la situación sanitaria, las disposiciones emitidas por las autoridades competentes y por la Universidad de Zaragoza dispongan su realización de forma telemática.

 

Para superar esta asignatura, el estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos alcanzando una puntuación global mínima de 5 puntos sobre un total de 10 en cada una de las actividades de evaluación que se proponen.

EVALUACIÓN CONTINUA

Si el alumno opta por evaluación continua:

1.Trabajo individual

El alumno elaborará una memoria científicamente válida sobre alguno de los ejemplos o aplicaciones descritas durante el curso.

El profesor propondrá a cada uno de los alumnos matriculados un tema relacionado con la temática del curso. Dependiendo del número de alumnos matriculados, el trabajo se realizará de forma individual o en grupo. El profesor supervisará el trabajo personal del alumno, guiándole en la búsqueda de información y en su valoración. El trabajo deberá presentarse por escrito y posteriormente, presentado y debatido en clase. La extensión máxima del trabajo, incluyendo el material gráfico y la bibliografía, será de 15 páginas.

La presentación de la memoria del trabajo se realizará a través de la plataforma Moodle en el plazo indicado por el profesor al inicio de la asignatura. La hora límite de entrega de todos los trabajos será a las 23:59 horas del día fijado. Los trabajos serán revisados de forma automática con el sistema antiplagio Unicheck.

La presentación del trabajo en clase tendrá una duración de 15 minutos.

Criterios de valoración y niveles de exigencia

Tanto la memoria, como la presentación se evaluarán siguiendo los mismos criterios que para la evaluación del Trabajo Fin de Grado. El trabajo se puntuará de 0 a 10 y contribuirá en un 30% a la calificación final. Será imprescindible puntuar mínimo 5 sobre 10.

2.Informe de prácticas

El alumno elaborará un pequeño informe (máximo 4 páginas) de las dos sesiones prácticas que será presentado a través de la plataforma Moodle en el plazo de una semana desde la finalización de la última sesión presencial. La hora límite de entrega de todos los informes será a las 23:59 horas del día fijado para cada grupo. Solo se admitirán informes entregados a través de la plataforma Moodle. El informe se puntuará de 0 a 10 y contribuirá en un 10% a la calificación final. Será imprescindible puntuar mínimo 5 sobre 10.

3.Examen de teoría al final del cuatrimestre

Se realizará un examen que constará habitualmente de 15 preguntas tipo test (con respuestas múltiples) y 2-3 preguntas a desarrollar o ejercicios que englobarán conceptos básicos de las materias tratadas durante el curso. El examen tendrá lugar en las fechas que la Facultad de Ciencias determine para tal fin durante los periodos oficiales de exámenes.

Criterios de valoración y niveles de exigencia

El examen se puntuará de 0 a 10 y contribuirá en un 60% a la calificación final. Será imprescindible puntuar mínimo 5 sobre 10.

 

A la nota final de la asignatura contribuirán:

Trabajo individual: 30 %; Examen de teoría: 60%; Informes de prácticas: 10%. A la nota final se podrá añadir hasta 1 punto adicional por la participación activa en las clases problemas, en las discusiones que se planteen en el aula y en la presentación de los trabajos.

 

EVALUACIÓN GLOBAL

Los alumnos que así lo deseen, podrán optar a una prueba final global que juzgará si se han alcanzado los objetivos de aprendizaje previstos en la asignatura. Se realizará un examen que constará habitualmente de 15 preguntas tipo test (con respuestas múltiples) y 2-3 preguntas a desarrollar o ejercicios que englobarán conceptos básicos de las materias tratadas durante el curso. El examen tendrá lugar en las fechas que la Facultad de Ciencias determine para tal fin durante los periodos oficiales de exámenes. se puntuará de 0 a 10 y representará el 100% de la calificación final. Será imprescindible puntuar mínimo 5 sobre 10.

 

El fraude o plagio total o parcial en cualquiera de las pruebas de evaluación dará lugar al suspenso de la asignatura con la mínima nota, además de las sanciones disciplinarias que la comisión de garantía adopte para estos casos.

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:

La metodología se basa en el trabajo cooperativo entre el profesor y el alumno. Para ello, se intercalarán las clases magistrales con clases de resolución de problemas y casos y las clases prácticas. Se buscará la participación activa del alumno sobre todo durante la impartición de clases magistrales.

4.2. Actividades de aprendizaje

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

Las actividades docentes se llevarán a cabo de modo presencial salvo que, debido a la situación sanitaria, las disposiciones emitidas por las autoridades competentes y por la Universidad de Zaragoza obliguen a realizarlas de forma telemática o semi-telemática con aforos reducidos rotatorios.

 

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

 Clases magistrales. Presencial (30 horas). En estas clases los profesores presentarán a los alumnos los conocimientos teóricos básicos de la asignatura. Asimismo, se podrá contar con la impartición de algún seminario invitado por Investigadores que están desarrollando su investigación en el campo de la Química Bioorgánica.

Clases de resolución de problemas y casos. Presencial (15 horas). Se intercalarán con las clases teóricas para fomentar el aprendizaje.

Prácticas. Presencial, 8 horas. Los alumnos realizarán estudios de docking de moléculas orgánicas pequeñas en proteínas, localización de sitios alostéricos en enzimas, y dinámicas moleculares para estudiar el “binding” de sustratos en enzimas. Se utilizarán los paquetes de software Schrödinger y AMBER.

Presentación y exposición de un trabajo. Presencial, 4 horas; no presencial, 22 horas. Esta actividad consiste en que los alumnos recopilarán información sobre un tema concreto, ayudados por el profesor.

Realización de una prueba objetiva. Presencial, 1 hora; no presencial, 70 horas. Al finalizar la asignatura, los alumnos realizarán una prueba objetiva para evaluar la adquisición de conceptos básicos, procedimientos y otros conocimientos.

4.3. Programa

CLASES MAGISTRALES

El profesor explicará los contenidos de la materia. Se explicará la base teórica de los diferentes temas, incidiendo en aquellos aspectos o conceptos claves para la comprensión de los mismos. El profesor utilizará la pizarra, presentaciones de PowerPoint y otros programas de software didáctico, o videos para desarrollar los aspectos más relevantes de los contenidos recogidos en los temas del programa de la asignatura. Las presentaciones estarán disponibles con anterioridad a la impartición de las clases a través de la plataforma Moodle.

Contenido de las clases magistrales

Tema 1. Introducción a la Química Bioorgánica. Reacciones y mecanismos de química orgánica en química biológica.

Tema 2. Las biomoléculas desde el punto de vista orgánico. Estructura, síntesis y reactividad. Moléculas biomiméticas.

Tema 3. Proteínas. Aminoácidos no proteinogénicos. Aminoácidos α,α-disustituidos, β-aminoácidos. Síntesis asimétrica de aminoácidos. Grupos protectores de la función amino y la función carboxilo. Métodos de acoplamiento.

Tema 4. Carbohidratos. Derivados no naturales: aza- y tio-azúcares, C-glicósidos, azido-azúcares. Reacciones de glicosilación. Glicoconjugados. Reconocimiento molecular basado en interacciones con carbohidratos. Glicobiología.

Tema 5. Ácidos nucleicos. Nucleósidos y nucleótidos. Síntesis de nucleósidos y nucleótidos. Nucleótidos de Leloir.

Tema 6. Reconocimiento molecular y catálisis. Aplicación de enzimas en síntesis orgánica y biotecnología. Biocatálisis y biotransformaciones en la industria farmacéutica.

Tema 7. Introducción a la síntesis de fármacos: descubrimiento y actividad. Relación entre estructura química, propiedades físico-químicas, reactividad y respuesta biológica de los fármacos.

Tema 8. Química bioortogonal. Principales reacciones bioortogonales y su aplicación en biología y biotecnología.

 

CLASES DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS Y CASOS

Corresponderán a los temas de las clases magistrales, incluirán cuestiones teóricas y ejercicios y se intercalarán con las clases magistrales.

 

CLASES PRÁCTICAS

 Se realizarán estudios de docking de moléculas orgánicas pequeñas en proteínas, localización de sitios alostéricos en enzimas, y dinámicas moleculares para estudiar el “binding” de sustratos en enzimas. Se utilizarán los paquetes de software Schrödinger y AMBER.

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.

En dicha web se podrán consultar también las fechas de exámenes de las convocatorias de enero/febrero y junio.

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 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 prácticas se realizarán en el aula informática de la Facultad de Ciencias o bien a través de los ordenadores personales de los alumnos, según el número y preferencias de los mismos, ya que el acceso al software será en todo momento remoto. Si alguno de los alumnos no dispusiera de equipo propio y no pudiera accederse a la sala informática se le proporcionarán los medios necesarios.

 

El calendario y horarios de las clases teóricas y prácticas, de la presentación y exposición de trabajos y de las tutorías, se establecerán en función de lo dispuesto en los horarios de la Facultad de Ciencias y en función de lo que determinen los profesores.

 

 

 

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

https://psfunizar10.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=27140