Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
ENZIMOLOGÍA GENERAL Y APLICADA
Código:
60617
Tipología:
OBLIGATORIA
Créditos ECTS:
6
Grado:
402 - GRADO EN BIOTECNOLOGÍA
Curso académico:
2022-23
Centro:
601 - E.T.S. DE INGENIERÍA AGRONÓMICA Y DE MONTES Y BIOTECNOLOGÍA
Grupo(s):
10 
Curso:
2
Duración:
C2
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Inglés
Uso docente de otras lenguas:
English Friendly:
N
Página web:
Bilingüe:
N
Profesor: ELENA DE LA CASA ESPERON - Grupo(s): 10 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Facultad de Farmacia
QUÍMICA INORG., ORG., Y BIOQ.
926053071
elena.casaesperon@uclm.es
Solicitar cita previa por e-mail

Profesor: MARÍA JULIA GONZÁLEZ GÓMEZ - Grupo(s): 10 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
Edificio polivalente, 3ª planta
926053455
MariaJulia.Gonzalez@uclm.es
Solicitar cita previa por e-mail

2. REQUISITOS PREVIOS

Conocimientos generales de Matemáticas, Química, Biología, Bioquímica, y Biología Molecular y Celular.

3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

Los enzimas son hoy ampliamente utilizados en múltiples aspectos de la biotecnología. Al menos la mitad de los fármacos empleados en la clínica son moduladores enzimáticos, por lo que determinar la actividad enzimática en respuesta a la presencia de nuevas moléculas es un aspecto fundamental de la investigación biomédica y biotecnológica. Los enzimas también son de gran importancia en ciertos procesos de fabricación de alimentos tan importantes como el queso, el vino o el pan. Ciertos enzimas son también hoy utilizados como herramientas de manipulación génica, como sucede en el caso del sistema CRISPR. Por todo ello, el conocimiento básico de la enzimología, de las herramientas fisicoquímicas, bioquímicas, y matemáticas para su aislamiento, caracterización y determinación de la actividad enzimática y de los factores que la afectan, es un pilar fundamental en la formación del biotecnólogo moderno.

NOTA IMPORTANTE: Los contenidos de esta guia podrán ser objeto de modificaciones, que serán advertidas a los estudiantes, si la situación sociosanitaria lo exige. Se considerarán todas las posibilidades de docencia (presencial, semipresencial, y/u on line) en función de la situación.


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
CB01 Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
CB02 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
CB03 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
CB04 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
CB05 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
CE11 Conocer técnicas para aislar, manipular y utilizar enzimas y proteínas.
CE12 Comprender la relación entre los principios de la bioenergética y bioquímica con las rutas metabólicas y su regulación.
CG01 Capacidad de organización y planificación.
CG02 Capacidad de análisis y síntesis.
CG03 Capacidad para trabajar en equipos multidisciplinares de forma colaborativa y con responsabilidad compartida.
CG05 Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
CT01 Conocer una segunda lengua extranjera.
CT02 Conocer y aplicar las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC).
CT03 Utilizar una correcta comunicación oral y escrita.
CT04 Conocer el compromiso ético y la deontología profesional.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
Conocer las características estructurales y funcionales de macromoléculas
Conocer los mecanismos de procesamiento de proteínas.
Conocer los protocolos habituales y las distintas enzimas que se utilizan como herramientas en la ingeniería genética y saber seleccionar cuando es apropiado su uso.
Conocer de forma global las conexiones entre los distintos componentes de la red metabólica, su regulación y algunos ejemplos de su manipulación dirigida para la mejora de procesos de interés
Conocer los distintos sistemas de expresión y purificación de proteínas.
Conocer las bases estructurales de las interacciones moleculares (proteína-proteína, proteína-ácidos nucleicos, proteína-ligando).
Conocer las bases estructurales y termodinámicas de la bioenergética celular y del transporte a través de membranas.
Conocer software adecuado por el análisis de la estructura y función de macromoléculas
Conocer la diversidad de actividades metabólicas presentes en los microorganismos, su importancia medioambiental y sus aplicaciones biotecnológicas.
Resultados adicionales
Descripción
Adquirir una visión integrada de las características generales de las enzimas, propiedades del centro activo y aproximaciones cinéticas que permitan obtener la ecuación de velocidad de una reacción enzimática. Conocer los distintos mecanismos de control de la actividad enzimática. Aprender a analizar e interpretar datos de cinética enzimática. Conocimiento sobre las relaciones estructura-función de las macromoléculas celulares y su regulación en los diferentes fenómenos biológicos en los que las enzimas participan. Mejorar el razonamiento lógico y científico sobre sistemas biológicos y sus interacciones complejas. Profundización en el método científico utilizado en experimentos de laboratorio en el ámbito de la enzimología. Aprender a gestionar información científica accesible a través de Internet. Mejora de la comprensión del idioma inglés científico escrito en el ámbito de la enzimología y la bioquímica y biología molecular.
6. TEMARIO
  • Tema 1: Características generales de las enzimas. Tipos de enzimas. Nomenclatura y clasificación de las enzimas. Hitos históricos más relevantes en el estudio de las enzimas.
  • Tema 2: Principios de bioenergética. Bioenergética y termodinámica. Transferencia de grupos fosforilo y ATP. Reacciones biológicas de oxidación-reducción.
  • Tema 3: Principios de catálisis. Teoría del estado de transición. Concepto del complejo enzima-substrato. Centro activo y sus características. Modelos de catálisis enzimática. Relación estructura-función de una enzima.
  • Tema 4: Mecanismos de catálisis enzimática. Cofactores, grupos prostéticos y coenzimas. Clasificación de los mecanismos de catálisis enzimática. Ejemplos de mecanismos enzimáticos de algunas enzimas.
  • Tema 5: Cinética enzimática I. Reacciones monosustrato. Orden cinético de las reacciones. Modelo de Michaelis-Meten, parámetros cinéticos e interpretación de datos. Cinética de las reacciones enzimáticas alostéricas. Reacciones bisustrato.
  • Tema 6: Cinética II. Factores que influyen en la cinética enzimática. Inhibición enzimática: tipos y consecuencias. Funciones de los inhibidores y aplicaciones.
  • Tema 7: Regulación de la actividad enzimática. Regulación de la expresión y degradación. Regulación por modificaciones covalentes reversibles y por proteolisis. Regulación alostérica. Control por retroalimentación. Otros mecanismos de regulación.
  • Tema 8: Ensayos enzimáticos. Tipos de ensayos enzimáticos. Factores que afectan a un ensayo enzimático. Efecto de los parámetros ambientales sobre la actividad enzimática. Expresión de la actividad enzimática.
  • Tema 9: Aplicaciones analíticas de las enzimas. Determinación de metabolitos: métodos de equilibrio y cinéticos. Sistemas acoplados: propiedades y utilidad de los diferentes tipos. Métodos inmunológicos. ELISA. Enzimas empleadas en laboratorios de investigación.
  • Tema 10: Ingeniería enzimática. Técnicas de diseño racional y de evolución dirigida. Enzimas artificiales.
COMENTARIOS ADICIONALES SOBRE EL TEMARIO

El material colgado por el profesor en campus virtual es propiedad intelectual del mismo por lo que no podrá ser copiado ni distribuido por el alumno.

Se realizararán cinco sesiones de prácticas de laboratorio en diferentes grupo y resolucion de problemas o casos que se especificarán al principio del curso.

Los contenidos de esta guía podrán ser objeto de moificaciones, que serán advertidas a los estudiantes, si la situación sociosanitaria debida a la pandemia lo exige. Se considerarán todas las posibilidades de docencia (presencial, semipresencial y/u on line) en función de esta situación.


7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral 1 25 S N Clases magistrales de teoría.
Enseñanza presencial (Prácticas) [PRESENCIAL] Prácticas 1 25 S S Clases prácticas de laboratorio OBLIGATORIA Y NO REPETIBLE, tanto en la modalidad continua como en la no continua. Aquellos estudiantes que no puedan realizar la actividad deberán presentar un trabajo de forma escrita y oral sobre la actividad realizada en la práctica, siguiendo las indicaciones del profesorado.
Resolución de problemas o casos [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas 0.2 5 S N Resolución de problemas y casos en las clases de actividades programadas.
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] Presentación individual de trabajos, comentarios e informes 1.13 28.25 S N Elaboración de una memoria de prácticas siguiendo un guion facilitado por el profesor. Además de la elaboración de trabajos grupales sobre temas propuestos por el profesor
Prueba parcial [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación 0.1 2.5 S S Se realizarán dos pruebas parciales de los contenidos teóricos. La segunda prueba parcial coincidirá con la fecha de la convocatoria ordinaria. Además se realizará una prueba de los contenidos de las prácticas, que coincidirá con la fecha de la convocatoria ordinaria.
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Trabajo autónomo 2.47 61.75 N N Estudio y preparación de las pruebas de evaluación
Tutorías de grupo [PRESENCIAL] Tutorías grupales 0.1 2.5 N N Tutorías y resolución de dudas
Total: 6 150
Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 Horas totales de trabajo presencial: 60
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 Horas totales de trabajo autónomo: 90

Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria (Será imprescindible su superación tanto en evaluación continua como no continua)

8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
Sistema de evaluación Evaluacion continua Evaluación no continua * Descripción
Elaboración de memorias de prácticas 10.00% 0.00% En la modalidad continua se valorará con un 5% la elaboración de una memoria de prácticas realizada de forma individua siguiendo el guion propuesto por el profesor. El 5% restante corresponderá a la participación en clases prácticas, la aplicación en el laboratorio de los conocimientos previamente aprendidos, el conocimiento sobre el fundamento de las prácticas, la resolución de cuestiones, la destreza adquirida en el manejo de reactivos, así como del material de laboratorio, la actitud del alumno en prácticas, la obtención de datos experimentales de calidad y el cumplimiento de las normas de seguridad y de gestión de residuos en el laboratorio por parte del alumno.
Realización de prácticas en laboratorio 20.00% 30.00% Se realizará un examen de la parte práctica, consistente en preguntas de opción múltiple (tipo test) que supondrá el 20% de la nota final en la modalidad continua y un 30% en la modalidad no continua. Será necesario obtener una nota mínima de 4,0 sobre 10 para poder sumar el resto de valoraciones de la correspondiente convocatoria y/o modalidad.
Elaboración de trabajos teóricos 10.00% 0.00% En la modalidad continua se valorará la elaboración y exposición oral de trabajos en grupo sobre temáticas seleccionadas por le profesorado (10%).
Pruebas parciales 50.00% 70.00% En la EVALUACIÓN CONTINUA se realizarán dos pruebas parciales de los contenidos teóricos con preguntas de
respuestas de elección múltiple. Las pruebas supondrán un valor combinado de un 50% de la nota final, con una primera prueba realizada a mitad del cuatrimestre (25%) y una segunda prueba que coincidirá con la fecha de la convocatoria ordinaria (25%). Será necesario obtener una nota media de ambas pruebas superior a 4,0 sobre 10 para poder sumar las valoraciones obtenidas en el resto de las actividades
evaluables de la convocatoria. Los estudiantes que opten por la EVALUACIÓN NO CONTÍNUA se examinarán en la fecha de la convocatoria ordinaria de todos los contenidos teóricos de la asignatura, con un valor global del 70%.
Resolución de problemas o casos 10.00% 0.00% En la modalidad continua se valorará la resolución de problemas y cuestiones en las clases de actividades programadas (10%).
Total: 100.00% 100.00%  
* En Evaluación no continua se deben definir los porcentajes de evaluación según lo dispuesto en el art. 4 del Reglamento de Evaluación del Estudiante de la UCLM, que establece que debe facilitarse a los estudiantes que no puedan asistir regularmente a las actividades formativas presenciales la superación de la asignatura, teniendo derecho (art. 12.2) a ser calificado globalmente, en 2 convocatorias anuales por asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria (evaluándose el 100% de las competencias).

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
  • Evaluación continua:
    Se entenderá por EVALUACIÓN CONTINUA aquella que permita acreditar la adquisición de conocimientos, destrezas o habilidades de la asignatura durante el desarrollo del curso. Para aprobar la asignatura bajo esta modalidad será indispensable haber obtenido una puntuación mínima de 4,0 sobre 10 en las pruebas de evaluación previstas y haber realizado las actividades obligatorias. La calificación final será el resultado de la suma de las valoraciones obtenidas en las distintas actividades evaluables, y deberá tener un valor mínimo de 5 puntos sobre 10 para aprobar la asignatura. La superación de la evaluación de los contenidos teóricos o prácticos (pruebas parciales) con una nota mínima de 5 sobre 10 eximirá de tener que presentarse a la misma en la convocatoria extraordinaria. La calificación de la parte teórica o práctica superada se guardará durante los dos siguiente curso académico en caso de no superarse la asignatura en la convocatoria extraordinaria.
  • Evaluación no continua:
    En esta modalidad no continua se realizarán dos pruebas, una para evaluar los contenidos teóricos (70%) y otra para evaluar los contenidos prácticos (30%). Para aprobar la asignatura bajo esta modalidad se deberá obtener en todas las partes una puntuación mínima de 4,0 sobre 10, y que el sumatorio total sea mayor o igual a 5 sobre 10. La superación de la evaluación de los contenidos teóricos o prácticos con una nota mínima de 5 sobre 10 eximirá de tener que presentarse a la misma en la convocatoria extraordinaria. La calificación de la parte teórica o práctica superada se guardará durante los dos siguiente curso académico en caso de no superarse la asignatura en la convocatoria extraordinaria.
    *Cap III. Art. 4. 2 b) Cualquier estudiante podrá cambiarse a la modalidad de evaluación no continua, por el procedimiento que establezca el Centro, siempre que no haya participado durante el periodo de impartición de clases
    en actividades evaluables que supongan en su conjunto al menos el 50 % de la evaluación total de la asignatura. Si un estudiante ha alcanzado ese 50 % de actividades evaluables o si, en cualquier caso, el periodo de clases
    hubiera finalizado, se considerará en evaluación continua sin posibilidad de cambiar de modalidad de evaluación.

Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
La convocatoria extraordinaria se realizará con los mismos tipos de pruebas especificadas en la convocatoria ordinaria para la modalidad no continua. Se realizará una prueba para evaluar los contenidos teóricos (70%), y otra para evaluar los contenidos prácticos (30%). Para aprobar la asignatura bajo esta convocatoria se deberá obtener en ambas partes una puntuación mínima de 4,0 sobre 10, y que el sumatorio total sea mayor o igual a 5 sobre 10. La calificación de la parte teórica o práctica superada con un 5 o superior se guardará durante los dos cursos académico siguientes en caso de no superarse la asignatura en la convocatoria extraordinaria.
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
Se seguirán los mismos criterios que para la convocatoria extraordinaria del curso anterior, según consten en las correspondientes guías docentes (Art. 13.3. Reglamento de Evaluación del Estudiante). Esta convocatoria
podrá ser utilizada por los estudiantes que se encuentren en los supuestos que se indican en el Reglamento de Evaluación del Estudiante que esté en vigor (actualmente, Art. 13.1).
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas

Tema 1 (de 10): Características generales de las enzimas. Tipos de enzimas. Nomenclatura y clasificación de las enzimas. Hitos históricos más relevantes en el estudio de las enzimas.
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 25
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Presentación individual de trabajos, comentarios e informes] 83.75
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 2.5
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Trabajo autónomo] 25
Tutorías de grupo [PRESENCIAL][Tutorías grupales] 5
Periodo temporal: Segundo cuatrimestre
Comentario: NOTA IMPORTANTE: Los contenidos de esta guía podrán ser objeto de modificaciones, que serán advertidas a los estudiantes, si la situación sociosanitaria debida a la pandemia lo exige. Se considerarán todas las posibilidades de docencia (presencial, semipresencial y/u on line) en función de esta situación.

Actividad global
Actividades formativas Suma horas
Comentarios generales sobre la planificación: La planificación detallada de las actividades estará disponible en la web de la ETSIAM y Campus Virtual de la asignatura al principio de cuatrimestre (dentro de las tres primeras semanas del mismo)
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
Aehle, W. Enzymes in Industry: Production and Applications. Third Edition Wiley 978-3-527-31689-2 2007  
Amid, A. 12. Recombinant enzymes: from basic science to commercialization Springer International Publishing 978-3-319-12396-7 2015  
Battaner Arias, E. Compendio de Enzimología Gredos 978-84-9012-295-2 2013  
Bisswanger, H. Enzyme kinetics. Principles and methods Wiley 978-3-527-34251-8 2017  
Bommarius, A.S. y Riebel B:R. Biocatalysis Wiley 978-3-527-60605-4 2004  
Bugg, T.D.H. Introduction to enzyme and coenzyme chemistry Wiley 978-1-119-99594-4 2012  
Copeland, R.A. Enzymes. A practical introduction to structure, mechanism and data analysis Wiley 978-0-471-35929-6 2000  
Guisan, J.M. Immobilization of enzymes and cells. Tercera Edición Springer Science 978-1-62703-550-7 2013  
Howell, E. Enzymes for health and longevity Lotus Press 9781608691784 2014  
Illanes, A. Enzyme Biocatalysis Springer 978-1-4020-8361-7 2008  
Mathews, K.C. Bioquímica Pearson/Addison Wesley 978-84-9035-392-9 2014  
Nelson, D.L. y Cox, M. Lehninger. Principios de Bioquímica Omega 978-84-282-1667-8 2018  
Nuñez de Castro, I. Enzimología Pirámide 84-368-1468-1 2001  
Reymond, J.L. 14. Enzyme Assays. High-throughput screening, Genetic Selection and fingerprinting Wiley 978-3-527-60721-1 2006  
Ruiz Larrea, F., Zarazaga, M. y Torres, C. Cinética enzimática práctica Servicio de Publicaciones Universidad de La Rioja 84-95301-57-1 2001  
Sauro, H.M. Enzyme kinetics for systems biology Ambrosious Publishing 978-0-9824773-1-1 2012  
Smith, H.J. y Simons, C. Enzymes and their inhibition. Drug development CRC Press 9780415334020 2004  
Stein, R.L. Kinetics of enzyme action. Essential principles for drug hunters Wiley 978-0-470-41411-8 2011  
Stryer, L., Berg, J.M. y Tymoczko, J.L. Bioquímica. Séptima edición Reverté 978-84-291-7600-1 2013  
Taylor, K.B. Enzyme kinetics and mechanisms Kluwer Academic Publishers 978-1402007286 2002  
Whitehurst, R.J. y van Oort, M. Enzymes in food techonology Wiley 978-1-405-18366-6 2009  



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