Guía docente de Técnicas Químico Físicas Avanzadas y su Aplicación a Ciencias de la Vida (29111D3)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación: 14/06/2022

Grado

Grado en Química

Rama

Ciencias

Módulo

Avances en Química Física y Química Física Biológica

Materia

Avances Históricos en Química Física: la Química Física

Curso

4

Semestre

2

Créditos

6

Tipo

Optativa

Profesorado

Teórico

Javier Murciano Calles. Grupo: A

Tutorías

Javier Murciano Calles

Email
  • Primer semestre
    • Lunes de 10:00 a 13:00 (Despacho)
    • Martes de 10:00 a 13:00 (Despacho)
  • Segundo semestre
    • Lunes de 10:00 a 13:00 (Despacho)
    • Martes de 11:00 a 14:00 (Despacho)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Se recomienda haber cursado la optativa Química Física Biológica y Química Física IV.

Tener conocimientos adecuados sobre comprensión de textos en inglés científico.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

Se estudiarán las técnicas con base químico-física más recientes que se aplican en sistemas biológicos. Se clasifican en las siguientes:

- Técnicas de espectroscopia de alta resolución y de molécula única.

- Técnicas de dispersión para la caracterización de biomoléculas y sus interacciones

- Técnicas de microscopía de alta resolución para el estudio de biomoléculas

- Técnicas químico-físicas para estudios proteómicos

- Técnicas químico-físicas para el cribado de alto rendimiento

Competencias

Competencias generales

  • CG01. El alumno deberá adquirir la capacidad de analizar y sintetizar 
  • CG02. El alumno deberá adquirir la capacidad de organizar y planificar 
  • CG03. El alumno deberá adquirir la capacidad de comunicarse de forma oral y escrita en la lengua oficial del Grado 
  • CG08. El alumno deberá adquirir la capacidad de trabajar en equipo 
  • CG09. El alumno deberá adquirir la capacidad de razonar críticamente 
  • CG10. El alumno deberá adquirir la capacidad de realizar un aprendizaje autónomo para su desarrollo continuo profesional 

Competencias específicas

  • CE12. El alumno deberá saber o conocer la interacción radiación-materia. Los principios de espectroscopia. Las principales técnicas de investigación estructural 
  • CE20. El alumno deberá saber o conocer los fundamentos ,metodología y aplicaciones de las técnicas instrumentales  
  • CE29. El alumno deberá saber hacer o tener la capacidad de presentar, tanto de forma escrita como oral, material y argumentación científica a una audiencia especializada 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

Tener un conocimiento amplio de las técnicas y métodos de última generación basados en la Química Física y su aplicación al estudio de biomoléculas y a la resolución de problemas actuales en biomedicina y biotecnología.

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

Tema 1. Espectroscopia de fluorescencia

- Consideraciones generales

- Anisotropía de fluorescencia

- Transferencia de energía de resonancia de Förster (FRET)

- Termoforesis a microescala (MST)

 

Tema 2. Técnicas de dispersión de luz

- Dispersión dinámica de luz

- Dispersión de rayos X de ángulo reducido (SAXS)

- Dispersión de neutrones de ángulo reducido (SANS)

 

Tema 3. Microscopía

- Microscopía de fluorescencia

- Microscopía electrónica

 

Tema 4. Medidas de fuerza

- Espectroscopia de fuerza atómica (AFM)

- Pinzas ópticas

- Pinzas magnéticas

 

Tema 5. Masas

- Espectrometría de masas

- Resonancia de plasmones de superficie (SPR)

 

Tema 6. Técnicas químico-físicas para el cribado de alto rendimiento

- Ensayos de desplazamiento térmico

- Ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA)

- AlphaScreen

 

Práctico

- Análisis de datos de interacciones de biomoléculas mediante termoforesis a microescala (MST)

- Simulación de datos de microscopía de fuerza atómica (AFM)

- Caso práctico de tratamiento de datos del proteoma mediante espectrometría de masas

- Seminario de aplicaciones de la espectrometría de masas en sistemas biológicos

- Simulación y análisis de sensogramas de resonancia de plasmones de superficie (SPR)

- Ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) de bacteriófagos interaccionando con proteínas

- Visita al Centro de Instrumentación Científica (CIC) de la Universidad de Granada para conocer los aparatos disponibles (microscopía, AFM, masas)

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Klostermeier, D., Rudolph, M.G. (2017) Biophysical Chemistry. CRC Press, Taylor & Francis Group.
  • Nolting, B. (2005) Methods in Modern Biophysics. Springer.
  • Canales, A. (2017) Biophysical Techniques in Drug Discovery. Royal Society of Chemistry.
  • Karasek, B. (2015) Recent Advances in Biophysics. Callisto Reference.
  • Walla, P.J. (2014) Modern Biophysical Chemistry. Wiley-WCH.

Bibliografía complementaria

  • Baró, A.M., Reifenberger, R. G. (2002) Atomic Force Microscopy in Liquid. Wiley-WCH.
  • van Holde, K.E., Curtis Johnson, W., Shing Ho, P. (1998) Physical biochemistry. Prentice Hall.
  • Buchner, J., Kiefhaber, T. (2005) Protein Folding Handbook. Wiley-WCH.
  • Cox, M.M., Phillips, G.N. (2007) Handbook of Proteins. Structure, Function and Methods. John Wiley & Sons.
  • Cooper, A. (2011) Biophysical Chemistry. Royal Society of Chemistry.
  • Watson, J.T., Sparkman, O.D. (2007) Introduction to Mass Spectrometry. John Wiley & Sons.
  • Hoffman, E., Stroobant, V. (2007) Mass Spectrometry. Principles and Applications. John Wiley & Sons.
  • Cole, R.B. (2010) Electrospray and MALDI Mass Spectrometry. John Wiley & Sons.
  • Gross, J.H. (2011) Mass Spectrometry. A Text Book. Springer
  • Lakowicz, J.R. (2006) Principles of Fluorescence Spectroscopy. Springer.

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01. Lección magistral/expositiva. 
  • MD02. Resolución de problemas y estudios de casos prácticos. 
  • MD03. Prácticas de laboratorio. 
  • MD06. Seminarios. 
  • MD08. Realización de trabajos en grupo. 
  • MD09. Realización de trabajos individuales. 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

Se realizará un examen escrito, final, obligatorio. La calificación total del examen será un 60% de la calificación de la asignatura.

 

La participación activa en los seminarios teórico-prácticos, así como la entrega de los informes pertinentes, supondrá un 30% de la calificación de la asignatura.

 

Se harán pruebas con preguntas tipo test para repasar la materia después de cada tema, con una valoración de un 10% de la calificación de la materia.

Evaluación extraordinaria

Consistirá en un examen escrito único con preguntas de teoría y de los seminarios teórico-prácticos impartidos, que constituirá el 100% de la calificación.

Evaluación única final

Los alumnos que se acojan a la evaluación única final realizarán un examen final como única evaluación acerca de los contenidos de la asignatura.

 

Esta disposición puede consultarse en la “Normativa de Evaluación y de Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada”, aprobada por Consejo de Gobierno en su sesión extraordinaria de 20 de mayo de 2013 y modificada el 9 de noviembre de 2016.