text: Codi: 102520 Crèdits: 6
  Per cursar aquesta assignatura s'haurà d'haver aprovat prèviament les assignatures de "Fonaments de Química" i "Química dels elements". Es considera molt recomanable haver cursat "Química de Coordinació i Organometàl·lica"
  "Metalls en Biologia i Medicina" és una assignatura de quart curs en la que l'alumne ha d'adquirir una visió general dels continguts fonamentals de l'àrea de coneixement de la Química Bioinorgànica.
  L'objectiu general d'aquesta assignatura és que, a partir dels coneixements generals de química, biologia, química inorgànica i bioquímica adquirits en assignatures cursades prèviament, l'alumne assoleixi un coneixement bàsic de com és d'important la presència dels metalls en els essers vius tant des del punt de vista de la Biologia com del de la Medicina.
  Els objectius formatius de l'assignatura es poden resumir en:
  1) Conèixer i entendre l'essencialitat i toxicitat dels metalls en els sistemes biològics i la seva importància i ús en diagnosi i teràpia
  2) Conèixer els principals tipus de metal·loproteïnes i cofactors metàl·lics, les seves funcions i el paper del centre metàl·lic en cadascuna d'elles
  3) Conèixer els principals fàrmacs, tant de teràpia com de diagnosi, que contenen metalls i els seus mecanismes d'acció
  4) Aprendre a treballar experimentalment amb material biològic
  Definir els principis bàsics de l'acció dels fàrmacs.
  Descriure els principis bàsics dels processos de biomineralització i els biominerals més rellevants.
  Distingir els diferents agents de desintoxicació d'organismes vius contaminats per metalls i els seus mètodes d'actuació.
  Distingir els principals tipus de cofactors metàl·lics i les seves funcions a les metal·loproteïnes.
  Distingir els principals tipus de metal·loproteïnes i les seves funcions als organismes vius.
  Estudiar l'acció d'algunes metal·loproteïnes davant dels seus substrats característics mitjançant tècniques habituals d'un laboratori químic.
  Identificar els límits màxims de presència dels diversos metalls als organismes vius i en el medi.
  Identificar els principals fàrmacs (de teràpia i diagnosi) que contenen metalls, i entendre'n els mecanismes d'actuació.
  Identificar els riscos en la manipulació de compostos químics emprats en química biològica, així com aplicar els protocols adequats per a l'emmagatzematge o eliminació dels residus generats.
  Interpretar correctament les dades obtingudes al laboratori després del seu tractament informatitzat i partint dels coneixements adquirits.
  Realitzar la síntesi de compostos metàl·lics que poden ser considerats models de centres actius de metal·loproteïnes i estudiar-ne l'activitat.
  Reconèixer els compostos químics habituals al laboratori que requereixen mesures de seguretat especials.
  Reconèixer i analitzar situacions d'interacció metall-biomolècula mitjançant la lectura d'articles relacionats amb el problema plantejat.
  Reconèixer l'essencialitat i la toxicitat dels metalls en els sistemes biològics.
  Reconèixer la influència que exerceixen els metalls en l'estructura i estabilitat de les metal·loproteïnes.
  Reconèixer les principals proteïnes d'emmagatzemament i transport d'oxigen, així com el seu mecanisme d'actuació.
  Reconèixer les principals proteïnes d'emmagatzemament i transport de metalls, així com el seu mecanisme d'actuació.
  Recordar els termes en anglès més habituals al món de la química bioinorgànica, i interpretar un article en anglès en un temps raonable.
  Utilització d'instruments i materials estàndard per a la caracterització de l'activitat d'algunes metal·loproteïnes davant dels seus substrats característics.
  Elements químics de rellevància biològica: la frontera entra essencialitat i toxicitat. Abundància dels diferents metalls a la Terra: relació entre l'abundància en els oceans i els éssers vius. Metalls d'interès farmacològic.
  Ions metàl·lics i proteïnes. Enllaç, estabilitat i plegament
  El cofactor metàl·lic. Aminoàcids com a lligands d'ions metàl·lics. Metal·loproteïnes: plegament, estabilitat i classificació. Paper del metall i de la cadena peptídica.
  Cofactors especials i clústers metàl·lics
  Característiques estructurals, funcionalitat i abundància. Cofactors Fe-S i cofactors tipus Hemo. Biosíntesi de cofactors.
  Transport i emmagatzematge d'ions metàl·lics en sistemes vius
  Biodisponibilitat d'ions metàl·lics. El cas del Fe. Propietats generals dels sistemes de transport: canals, transportadors i bombes. El cas de les metal·loxaperones. Mecanismes d'emmagatzematge metàl·lic: el cas de la ferritina i les metal·lotioneïnes.
  Biominerals i biomineralització
  Tipus de biominerals i la seva funció: el cas del Ca, Si, òxids de Fe i sulfurs. Principis generals de biomineralització. Creixement de biominerals.
  Els elements metàl·lics en medicina
  Agents terapèutics anticancerígens. Exemples i mecanismes d'actuació del cis-Pt i de drogues de Pt(II) de nova generació. Anticancerígens de Pd, Ti, Ru, Ga, Sn i As. Agents antiartrítics d'Au. Drogues antiulceroses de Bi. El Li i el control dels trastorns bipolars.
  Agents d'imatge i de diagnosi. El 99mTc com a agent de radiodiagnosi. Agents de contrast per a Imatgeria de Ressonància Magnètica (MRI): el cas de Gd(III).
  Classes de teoria - Classes magistrals: Els alumnes adquiriran els coneixements propis de l'assignatura assistint presencialment a les classes impartides pel docent. Posteriorment, aquests coneixements s'hauran de complementar amb el treball individual de l'alumne consultant la bibliografia que el professor indicarà i participant en la realització de les activitats programades. Les classes magistrals són un tipus d'activitat que exigeix poca interacció amb l'estudiant; estan concebudes com un mètode fonamentalment unidireccional de transmissió de coneixements del professor cap a l'alumne. Durant les classes es fomentarà la participació dels estudiants a través de la dinamització de les classes mitjançant la resolució de casos i preguntes de manera habitual. Així mateix, cada alumne prepararà un tema de la seva elecció d'entre una llista de temes proposats, que serà exposat a classe.
  Classes de problemes i Seminaris: Els coneixements adquirits en les classes de teoria i en l'estudi personal, s'aplicaran a la resolució de problemes i/o exercicis en la forma de cassos pràctics o supòsits teòrics. Durant aquest procés s'intentarà que la participació de l'alumnat sigui important. Així, en aquestes sessions, es discutiran les solucions proposades pels alumnes, a partir del seu treball autònom desenvolupat de forma individual o en grup, per a casos plantejats prèviament. El professorat ajudarà a desenvolupar el sentit crític i el raonament lògic, per tal d'augmentar la capacitat dels alumnes de resoldre problemes.
  Classes pràctiques: Es realitzaran pràctiques de laboratori (3 sessions de 4 h cadascuna) relacionades amb les temàtiques de l'assignatura mitjançant les quals l'alumne es familiaritzarà amb una sèrie de tècniques bàsiques de laboratori referents a la manipulació de productes i reactius químics i del material biològic així com la utilització de petit equipament propi d'aquesta àrea de coneixement i de les tècniques instrumentals més habituals en aquesta disciplina. El treball de laboratori es realitzarà de manera individual i serà supervisat pel professor qui avaluarà els alumnes considerant la seva atenció i rendiment en el laboratori així com els informes (quadern de laboratori) realitzats.
  Classes de Teoria 36 1,44 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 33
  Classes de pràctiques 12 0,48 1, 2, 3, 5, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 30, 31, 32, 33
  Seminaris 2 0,08 1, 2, 3, 5, 11, 12, 16, 17, 18, 19, 20, 23, 28, 29, 30, 33
  Treball individual 84 3,36 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33
  Les competències d'aquesta assignatura seran avaluades de manera continua mitjançant dos mòduls que inclouen proves escrites i informes de pràctiques i/o treballs escrits, els quals tindran assignat un pes específic en la qualificació final.
  És necessari obtenir una qualificació ≥5,0 en l'avaluació global per aprovar l'assignatura.
  Els no-presentats: Un alumne rep la qualificació de no-presentat si no ha acudit a cap prova escrita ni lliurat els informes i/o els treballs escrits resolts en les dates indicades pel professor.
  1. Proves escrites (80%)
  Constaran de dos exàmens parcials de realització obligatòria. Per tal de que es consideri a alumne com a "No presentat" (NP) caldrà que no hagi fet cap dels parcials ni l'examen de recuperació (examen final o de repesca).
  Per aprovar per parcials, s'haurà de tenir una nota mínima de 5,0 punts en cadascun i la nota final serà la mitjana simple de les notes dels dos parcials que s'incrementarà amb un 10% de la nota obtinguda en la presentació del tema preparat per cada alumne. Pels estudiants que no superin un o els dos parcials hi haurà una repesca. En aquest cas, la qualificació serà la mitjana ponderada de la prova escrita final (70%) i de les notes obtingudes a las dues proves parcials (30% restant).
  Aquests exàmens constaran principalment de qüestions teòriques curtes i algun exercici pràctic o cas a resoldre.
  Es realitzarà un primer examen parcial, que recollirà aproximadament el 50% de la matèria de l'assignatura. La nota obtinguda en aquest primer parcial s'incrementarà en un 10% amb la mitjana de les notes obtingudes en els controls fets a classe durant la primera part del curs. El resultat d'aquesta operació determinarà la nota final del primer parcial.
  1.b) Segon examen parcial
  La segona prova d'avaluació de l'assignatura es farà una vegada acabades les classes teòriques i pot incloure alguns dels conceptes que ja s'hagin avaluat en el primer examen parcial així com de les classes pràctiques. La nota obtinguda en aquest segon parcial s'incrementarà en un 10% amb la mitjana de les notes obtingudes en els controls fets a classe durant la segona part del curs. El resultat d'aquesta operació determinarà la nota final del segon parcial.
  S'efectuarà desprès dels dos parcials i inclourà tota la matèria del curs. Per poder assistir a aquesta repesca (activitat de recuperació), l'alumne ha d'haver estat avaluat prèviament en les activitats d'avaluació continuada que equivalen a un mínim dels 2/3 de la nota final.
  2. Mòdul de laboratori (20%)
  Es lliuraran informes sobre les pràctiques realitzades i es valoraran les habilitats del estudiant al laboratori.
  Modul de laboratori 20 12 0,48 1, 2, 3, 5, 10, 11, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 30, 31, 32, 33
  Modul de proves escrites 80 4 0,16 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 17, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29