Profesorado

Profesor Responsable: Mª Isabel Arufe Martínez
Jorge Bolívar Pérez
Antonio Astola González
Manuela de Jesús Moreno Brea
Juana María Arellano López

Situación

Prerrequisitos

Haber superado los Laboratorios Integrados correspondientes a primer,
segundo y
tercer curso.

Contexto dentro de la titulación

Asignatura troncal que se imparte en el segundo cuatrimestre del
quinto curso
de la licenciatura.

Recomendaciones

Se recomienda que el alumno que curse esta asignatura haya superado
antes
la asignatura BIOQUÍMICA. Se desaconseja la matriculación
durante el mismo curso académico del Laboratorio Integrado de
Experimentación
Química Avanzada de 4º curso.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

Instrumentales
1. Capacidad de análisis y síntesis
2. Capacidad de organización y planificación
3. Capacidad para resolver problemas químicos y toma de decisiones
Personales
1. Trabajo en equipo
2. Capacidad de crítica y autocrítica
Sistemáticas
1. Aprendizaje autónomo
2. Habilidades para la obtención de información, tanto de fuentes
primarias
como secundarias, incluyendo la obtención de información en línea.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  1. Conocer las propiedades estructurales y funcionales de las
  macromoléculas biológicas.
  2. Conocer la catálisis enzimática y los principales tipos de
  inhibición enzimática.
  3. Diferenciar entre cuantificación de productos mediante métodos
  enzimáticos y no enzimáticos.
  4. Conocer las principales técnicas de separación de proteínas
  (electroforesis y cromatografía).
  5. Conocer la terminología y los conceptos básicos de la
  Toxicología, con especial atención a la relación dosis-respuesta y
  las fases de acción tóxica, relación dosis-respuesta.
  6. Conocer los pasos necesarios para efectuar un análisis
  toxicológico y sus tipos.
  7. Conocer las principales técnicas de cribado y de confirmación que
  se utilizan en el análisis toxicológico.
  8. Conocer los aspectos básicos relacionados con la interpretación
  de los resultados de un análisis toxicológico.
  9. Capacidad de interpretar un protocolo experimental y aplicarlo a
  un problema concreto.
  

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  1. Saber manejar correctamente micropipetas y espectrofotómetros.
  2. Saber cuantificar proteínas mediante el método de Lowry.
  3. Saber determinar las constantes cinéticas de un enzima.
  4. Saber realizar una separación electroforética de proteínas en
  geles SDS-PAGE.
  5. Saber cuantificar mediante métodos enzimáticos la concentración
  de glucosa y colesterol mediante métodos enzimáticos en una muestra
  problema.
  6. Saber cuantificar  mediante métodos no enzimáticos la
  concentración creatinina y azucares reductores mediante métodos no
  enzimáticos.
  7. Adquisición de habilidades en el manejo seguro de materiales
  químicos, tomando en cuenta sus propiedades tóxicas.
  8. Capacidad para buscar e interpretar información toxicológica
  sobre sustancias químicas.
  9. Capacidad de analizar muestras biológicas de distinta naturaleza
  empleando métodos instrumentales diversos.
  10. Capacidad para interpretar datos derivados de las observaciones
  y medidas de laboratorio.
  11. Capacidad para saber informar de los resultados obtenidos.
  

• Actitudinales:

  1. Capacidad de trabajo en grupo.
  2. Autonomía de trabajo.
  3. Capacidad de autocrítica sobre los resultados obtenidos y el
  procedimiento realizado.
  4. Capacidad para relacionar la Bioquímica y la Toxicología con
  otras disciplinas.
  

Objetivos

Familiarizar al alumno con técnicas de interés en el campo de la
bioquimica y
la biología molecular, asi como de la toxicología. Estas técnicas
constituyen
en cada caso herramientas de uso rutinario en laboratorios de diagnosis,
siendo
algunas de las prácticas a realizar métodos aceptados para la
cuantificacion
de diversas moléculas de interes bioquímico o toxicológico.

Programa

I. PROGRAMA DE SEMINARIOS
1. ANÁLISIS BIOQUÍMICO DE AZÚCARES EN UNA MUESTRA.
Análisis de glúcidos. Reacciones de oxidación-reducción. Reacción de
Tollens.
Reacción de Fehling. Reacción de Somogyi-Nelson. Método de la glucosa
oxidasa/peroxidasa. Purificación de azúcares por cromatografía de afinidad
y
electroforesis. Caracterización de oligosacáridos:análisis por metilación.
Secuenciación de oligosacáridos: glucosidasas. Los oligosacáridos como
marcadores biológicos.
2. PLEGADO Y ESTABILIDAD DE LAS PROTEÍNAS
Estructura tridimensional de las proteínas. Proteínas globulares:
estructura
terciaria y diversidad funcional. Factores que determinan la estructura
terciaria. Termodinámica del plegado.Dinámica de la estructura de las
proteínas globulares. Predicción de la estructura proteica.Estructura
cuaternaria
de las proteínas. Interacciones proteína-proteína.
3. TÉCNICAS EXPERIMENTALES EN EL ESTUDIO DE PROTEÍNAS
Solubilidad, purificación y cuantificación de proteínas. Análisis
electroforético. Análisis por cromatografía. Análisis de aminoácidos y
determinación de N y C terminales. Secuenciación y síntesis de péptidos.
Degradación enzimática de proteínas. Análisis inmunológicos. Ensayos
funcionales.
4. CINÉTICA DE LA CATÁLISIS ENZIMÁTICA.
Concepto de enzima. Cinética de las reacciones catalizadas
enzimáticamente.
Cinética de Michaelis-Menten. Cálculo de la actividad enzimática.
Definición
de unidad de actividad enzimática. Factores que influyen en la actividad
enzimática. Inhibición enzimática. Clasificación de los enzimas. Coenzimas
y
Vitaminas.
5. TÉCNICAS EXPERIMENTALES EN ÁCIDOS NUCLEICOS.
Estructura de los ácidos nucleicos: ADN y ARN. Función de los ácidos
nucleicos: replicación del DNA, transcripción y traducción. Técnicas de
manipulación de ácidos nucleicos: purificación, corte con enzimas de
restricción, clonaje, genotecas, expresión de proteínas recombinantes.
Análisis de ácidos nucleicos: Nothern, Southern, PCR, secuenciación del
DNA, arrays de DNA.
6. INTRODUCCIÓN A LA TOXICOLOGÍA
Definición. Ramas de la Toxicología. Tóxico y toxicidad. Tipos de efectos
tóxicos. Relación dosis-respuesta;concepto y representación; dosis letal
media. Factores que modifican la toxicidad.
7. FASES DEL PROCESO TÓXICO
Esquema general. Vías de absorción de tóxicos en el organismo.
Distribución y
almacenamiento.Biotransformación; destoxicación y bioactivación. Vías de
excreción. Mecanismos de toxicidad; reacciones de iniciación con dianas.
Biomarcadores.
8. ANÁLISIS TOXICOLÓGICO
Modalidades y fases del análisis toxicológico. La muestra en el análisis
toxicológico. Clasificación de los tóxicos conforme a los procedimientos
de
análisis. Separación de tóxicos gaseosos y volátiles; técnicas clásicas;
espacio en cabeza. Separación de tóxicos inorgánicos. Separación de
tóxicos orgánicos; extracción líquido-líquido; extracción en fase sólida.
9. IDENTIFICACIÓN Y DETERMINACIÓN DE TÓXICOS
Pruebas preliminares, técnicas de confirmación y técnicas de
cuantificación.
Tests colorimétricos. Pruebas de microcristales. Inmunoensayos. Técnicas
cromatográficas.
10. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS EN TOXICOLOGÍA
Problemas asociados. Urianálisis de drogas de abuso.

PROGRAMA PRÁCTICO
PRÁCTICA Nº 1
Análisis bioquímico de azúcares en una muestra: método de Nelson-Somogyi y
método de la glucosa oxidasa/peroxidasa.
PRÁCTICA Nº 2
Cinética enzimática: cálculo de las constantes cinéticas de una reacción
enzimática.
PRÁCTICA Nº 3
Análisis bioquímico de proteínas: cuantificación de proteínas por el
método de
Lowry.
PRÁCTICA Nº 4
Análisis bioquímico de proteínas: separación de proteínas por
electroforesis
en
geles de poliacrilamida.
PRÁCTICA Nº 5
Purificación y análisis electroforético de ácidos nucleicos de E. coli.
PRÁCTICA Nº 6
Estimación de la Dosis Letal Media.Búsqueda de información toxicológica en
Internet.
PRÁCTICA Nº 7
Pruebas preliminares para el cribado de sustancias tóxicas en muestras
biológicas: Identificación de benzodiacepinas por cromatografía en capa
fina
previa extracción líquido-líquido.
PRÁCTICA Nº 8
Análisis cuantitativo de tóxicos en muestras biológicas: a)Determinación
de
salicilatos en orina; b)determinación de tiocianato en saliva; c)
determinación
de ácido hipúrico en orina como indicador de exposición al tolueno; d)
determinación de la alcoholemia por cromatografía gas-líquido, método del
espacio
de cabeza.
PRÁCTICA Nº 9
Estudio de biomarcadores de respuesta (o efecto): a) Evaluación de la
peroxidación lipídica: test del ácido tiobarbitúrico; b)determinación de
la
inhibición de las colinesterasas plasmáticas por insecticidas
organofosforados;
c)determinación de ácido delta-aminolevulínico como biomarcador de
exposición al
plomo.
PRÁCTICA Nº 10
Química forense: a) Identificación de cannabinoides en preparaciones de
Cannabis
sativa; b) identificación de manchas de sangre.

Actividades

Esta es una asignatura con un contenido eminentemente práctico. Está
estructurada de la siguiente forma: se realizarán una serie de seminarios
que
tratarán sobre los fundamentos teóricos de las prácticas que se realizarán
en
sesiones de 2 horas de duración. Tras finalizar estas sesiones de
seminarios y
prácticas, el alumno realizará una memoria en la que reflejará el grado de
comprensión de las técnicas utilizadas, así como los resultados obtenidos.
Finalmente realizará un examen en el que se evaluará tanto los fundamentos
teóricos como la metodología utilizada en las distintas prácticas de la
asignatura.

Metodología

1. Seminarios de apoyo. Antes de comenzar el trabajo experimental en el
laboratorio se impartirán una serie de seminarios distribuidos en 10
sesiones.
En ellos se explicarán los aspectos teóricos contenidos en el programa de
la
asignatura y aquellos experimentales cuyo conocimiento se considere
necesario
antes de comenzar el trabajo de laboratorio.
2. Actividad en el laboratorio. Se realizarán 10 prácticas en el
laboratorio,
que pueden constar de varias partes independientes, distribuidas en DIEZ
sesiones.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 125

• Clases Teóricas: 0  
• Clases Prácticas: 40  
• Exposiciones y Seminarios: 20  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas: 2  
  • Individules: 2  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado:  
  • Sin presencia del profesorado: 18  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 25  
  • Preparación de Trabajo Personal: 15  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 3  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Técnicas Docentes

Exposiciones y seminarios

Criterios y Sistemas de Evaluación

1. Asistencia y realización de las prácticas. La asistencia a las sesiones
prácticas es obligatoria. Faltas reiteradas e injustificadas al
laboratorio
serán, de acuerdo con la normativa en vigor, motivo de suspenso. Se
valorará
la actitud del alumno en el laboratorio, pulcritud en la realización de
los
experimentos, cuidado en el manejo del material y del instrumental,
conocimiento
de los objetivos de la práctica y fundamento de las manipulaciones que se
realicen.
2. Memoria de la actividad en el laboratorio. Cada alumno deberá entregar
una
Memoria escrita de las actividades realizadas en el laboratorio. Al
comienzo
de cada sesión práctica se informará acerca del contenido que deberá
plasmarse
en
la Memoria sobre la práctica realizada: resultados obtenidos y discusión
de
los mismos,responder a una serie de cuestiones o la resolución de una
muestra
problema. La fecha límite para entregar la Memoria se comunicará con
antelación. La calificación de la Memoria contabilizará un 50 % de la nota
final de la asignatura.
3. Examen final (Convocatoria Ordinaria de junio y Convocatorias
Extraordinarias). Se realizará un examen escrito compuesto por varias
preguntas
relativas a las prácticas realizadas y a los seminarios de apoyo de las
mismas.
En las Convocatorias Extraordinarias será igualmente imprescindible haber
presentado la Memoria. Las fechas de los exámenes de la convocatoria de
junio
serán anunciadas por el Decanato. La calificación del examen contabilizará
un
50 % de la nota final de la asignatura.

Recursos Bibliográficos

BIOQUIMICA
1. ANDERSON “Bioquímica Clínica” Ed. Interamericana ( 1ª ed.) 1993
2. DEVLIN “Bioquímica: libro de texto con aplicaciones clínicas” Ed.
Reverté .
(3ªed.) 1999
3. GARRET & GRISHAM “Biochemistry” Ed. Saunders College Publishing. (1ª
ed.)
1995
4. HERRERA “Bioquímica: aspectos estructurales y vías metabólicas” Ed.
Interamericana. (2ª ed.) 1991
5. MATHEWS VAN HOLDE “Bioquímica” Ed. Addison-Wesley. (3ª ed.) 2002
6. RAWN “Bioquímica” Ed. Interamericana (1ª ed.) 1989
7. STRYER “Bioquímica” Ed. Reverté. 5ª ed.) 2003
8. VOET & VOET “Bioquímica” Ed. Omega. (1ª ed) 1995
9. ZUBAY “Biochemistry” Ed. WCB. (3ª ed.) 1993

ANÁLISIS BIOQUÍMICO DE AZÚCARES EN UNA MUESTRA
Concepto y clasificación de los glúcidos (Mathews Cap. 9, p. 311-347).
Monosacáridos:ej. la glucosa (Mathews Cap. 9, p. 311-323).
Oligosacáridos: ej. los grupos sanguíneos (Mathews Cap. 9, p. 328-332,
345).
Polisacáridos: ej. glucógeno, almidón, celulosa (Mathews Cap. 9, p. 3332-
337).
Homeostasis de la glucosa: ¿cómo se mantiene la concentración de glucosa
en
sangre?.
La diabetes (Devlin Cap. 13, p. 536-539;Anderson Cap. 9, p. 148-150).
Análisis cuantitativo de la glucosa. Métodos químicos y métodos
enzimáticos.
Reacción de Somogyi-Nelson. Método de la O-toluidina. Método de la glucosa
oxidasa/peroxidasa (Anderson Cap. 9, p. 157-160).
PLEGADO Y ESTABILIDAD DE LAS PROTEÍNAS
Estructura tridimensional de las proteínas. Proteínas globulares:
estructura
terciaria y diversidad funcional. Factores que determinan la estructura
terciaria. Termodinámica del plegado. Dinámica de la estructura de las
proteínas globulares. Predicción de la estructura protéica. Estructura
cuaternaria de las proteínas. Interacciones proteína-proteína.
(Garret & Grisham Cap. 4 y 5, p. 81, 179; Voet & Voet Cap. 4, 6, 7, 8, p.
61,
226; Zubay Cap. 3, 4, p. 47-105; Mathews van Holde Cap. 5, 6, p. 141-231)
TÉCNICAS EXPERIMENTALES EN EL ESTUDIO DE PROTEÍNAS
Solubilidad, purificación y cuantificación de proteínas (Voet & Voet Cap.
5,
p.80-86).
Análisis electroforético (Voet & Voet Cap. 5, p.100-107). Análisis por
cromatografía (Voet & Voet Cap. 5, p. 86-100). Análisis de aminoácidos y
determinación de N y C terminales. Secuenciación y síntesis de péptidos.
Degradación enzimática de proteínas (Stryer Cap. 3, p.50-57, 64-67).
Análisis
inmunológicos. Ensayos funcionales (Stryer Cap.3, p. 62-64)
CINÉTICA DE LA CATÁLISIS ENZIMÁTICA
Catálisis enzimática (Rawn Cap.7, p. 149-165). Factores que influyen en la
actividad enzimática (Anderson Cap.14, p. 244-247). Cinética de Michaelis-
Menten. Significado de las constantes KM, Kcat y Kcat / KM (Mathews Cap.
11,
p.
403-434; Voet & Voet Cap.13,p. 365-367; Stryer, 5e, p. 200-203).
Inhibición
enzimática (Rawn Cap.7, p.166-184).
Determinación de la actividad enzimática. Cálculo de la actividad
enzimática
(Anderson Cap. 14 p. 247-250). Reacciones apareadas. Isoenzimas (Anderson
Cap.
14 p. 250).
Clasificación de los enzimas (Anderson Cap. 14 p. 251; Mathews Cap. 11 p.
438-
441;Devlin Cap. 4, p. 129-133).
226; Zubay Cap. 3, 4, p. 47-105; Mathews van Holde Cap. 5, 6, p. 141-231)
TÉCNICAS EXPERIMENTALES EN EL ESTUDIO DE ÁCIDOS NUCLEICOS
Estructura de ácidos nucleicos y flujo de información genética, pags. 117-
137, Stryer 5ª ed. Replicación del DNA, pags. 745-765, Stryer 5ª ed.,
Transcripción del DNA, Stryer 5ª ed., pags.781-803. Traducción, pags. 813-
832Stryer 5ª ed. Técnicas de investigación en ácidos nucleicos, pags. 14-
165, Stryer 5ª ed.

BIBLIOGRAFÍA TOXICOLOGÍA

1. Berman E. (1996) The Laboratory Practice of Clinical Toxicology.
Charles C Thomas Pub Ltd.
2. Bradenberger H., Maes R.A.A. (1997) Analytical toxicology for clinical,
forensic and pharmaceutical chemists. Walter de Gruyter.
3. Chamberlain J (1995) The Analysis of Drugs in Biological Fluids. CRC
Press.
4. Cole MD, Caddy B (1995) The analysis of Drugs of Abuse: An Instruction
Manual. Ellis Horwood.
5. Klaassen C.D. (1996) Cassaret and Doull´s Toxicology. The Basic Science
of Poisons.
6. Klaassen, C.D. (2001) Casarett & Doull. Manual de Toxicología. Mc Graw
Hill. 2001.
7. Levine B. (1999) Principles of Forensic Toxicology. American
Association for Clinical Chemistry, Inc.
8. Liu RH, Gadzala DE (1997) Handbook of Drug Analysis. Applications in
forensic and clinical laboratories. A.Ch.Soc.
9. Moffat AC (1986) Clarke´s Isolation and identification of drugs in
pharmaceuticals, body fluids and postmortem material. The Pharmaceutical
Press.
10. Niesink R.J.M., De Vries J., Hollinger M.A. (1996) Toxicology.
Principles and Applications. CRC Press.
11. Repetto M (1997) Toxicología Fundamental. Ed. Científico Técnica.
12. Wong S.H.Y., Sunshine I. (1997) Handbook of Analytical Therapeutic
Drug
Monitoring and Toxicology. CRC Press.