Guía docente de Técnicas Químico Físicas Avanzadas y su Aplicación a Ciencias de la Vida (29111D3)
Grado
Rama
Módulo
Materia
Curso
Semestre
Créditos
Tipo
Profesorado
Teórico
Práctico
Tutorías
Javier Murciano Calles
Email- Lunes de 09:00 a 12:00 (Despacho)
- Jueves de 09:00 a 12:00 (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 químico-físicas para el cribado de alto rendimiento
- Ensayos de desplazamiento térmico
- Ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA)
- AlphaScreen
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)
Práctico
- Análisis de datos de interacciones de biomoléculas mediante termoforesis a microescala (MST)
- Ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) de bacteriófagos interaccionando con proteínas
- 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)
- 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
- https://pubs.acs.org/toc/chreay/122/8 Número de la revista de Chemical Reviews enteramente a la aplicación de espectrometría de masas en sistemas biológicos
- https://cryoem101.org/ Página en que se explica con detalle la técnica de microscopía electrónica en frío, CryoEM
- https://www.sprpages.nl/ Página en que se explica con detalle la técnica de SPR
- https://www.annualreviews.org/journal/biophys Annual Review of Biophysics. Revisiones en un volumen anual en el que suelen incluir colecciones de avances en el campo de la biofísica
- https://www.annualreviews.org/journal/physchem Annual Review of Physical Chemistry. Revisiones en un volumen anual en el que suelen incluir colecciones de avances en campos diversos de la Química Física.
- https://quimicafisica.ugr.es/ Página del Departamento de Química Física de la Universidad de Granada.
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.