TEMA 1.
INTRODUCCIÓN AL EMPLEO DE TÉCNICAS ESPECTROSCÓPICAS EN LA DILUCIDACIÓN DE ESTRUCTURAS ORGÁNICAS.
Introducción a la espectroscopia de Resonancia Magnética nuclear (RMN). RMN de 1H. Desplazamiento químico. Equivalencia química. Integración. Acoplamiento spin-spin. Interpretación de espectros. RMN de núcleos diferentes a H. RMN de 13C. Fundamentos. Integración. Desacoplamientos. Interpretación. Usos bioquímicos de espectroscopia RMN.
Introducción a la espectrometría de masas (EM). El espectrómetro de masas. El espectro de masas. Determinación del peso molecular. Esquemas de fragmentación en moléculas orgánicas. EM de alta resolución.
Dispersión óptica rotatoria (DOR) y dicroísmo circular (DC): Principios básicos. Análisis configuracional. Aplicación al análisis de biopolímeros.
TEMA 2.
ESTRUCTURA Y QUÍMICA DE LOS COMPUESTOS HETEROCICLICOS PENTATÓMICOS.
Clasificación. Nomenclatura. Heterocíclicos pentatómicos con un heteroátomo: furano, tiofeno, pirrol. Descripción estructural. Propiedades. Acidez y basicidad. Reactividad frente a SEAr y adiciones. Reacciones. Síntesis. Heterocíclicos pentatómicos condensados. Heterocíclicos pentatómicos con dos ó más heteroátomos.
TEMA 3.
ESTRUCTURA Y QUÍMICA DE LOS COMPUESTOS HETEROCICLICOS HEXATÓMICOS.
Piridina. Descripción estructural. Propiedades. Basicidad. Reactividad frente a SEAr y SNAr. Derivados: N-óxidos de piridina y sales de piridinio. Pirano y tiopirano. Heterocíclicos hexatómicos condensados. Heterocíclicos hexatómicos con dos ó más heteroátomos.
TEMA 4.
COMPUESTOS HETEROCÍCLICOS DE INTERÉS BIOLÓGICO
Sistemas heterocíclicos condensados con dos ó más heteroátomos: Estructura, propiedades y reacciones de algunos ejemplos de interés biológico. Bases nitrogenadas. Alcaloides.
Pironas. Propiedades y reactividad. Ión flavilio. Flavonoides. Derivados de interés biológico.
Porfirinas: El anillo de Porfina. Estructura y propiedades. Metalocomplejos. Constitución química del grupo Hem. Transporte de Oxígeno en sistemas biológicos. Citocromos, catalasas y peroxidasas. Clorofilas. Estructura, localización y función biológica.
TEMA 5.
CARBOHIDRATOS: MONOSACÁRIDOS.
Generalidades. Clasificación. Nomenclatura. Isomería: estereoisómeros, epímeros. Hemiacetales cíclicos: estructuras furanósicas y piranósicas. Representaciones. Anómeros. Análisis conformacional. Efecto anomérico. Mutarrotación. Análisis espectroscópico. Química polifuncional de los monosacáridos. Oxidaciones: ácidos aldónicos, aldáricos y urónicos. Ruptura oxidativa de azúcares. Alditoles. Condensación con derivados nitrogenados: formación de fenilosazonas. Formación de esteres y éteres derivados de monosacáridos. Elongación de cadena y degradación de monosacáridos. Derivados biloógicamente importantes de monosacáridos: ésteres fosfóricos, aminoazúcares, azúcares alcoholes y azúcares ácidos.
TEMA 6.
CARBOHIDRATOS: GLICÓSIDOS Y OLIGOSACÁRIDOS.
Glicósidos. Estructura. Nomenclatura. Clasificación. Síntesis de glicósidos. Hidrólisis química de glicósidos. Análisis mecanístico.
Disacáridos y trisacáridos. Generalidades. Ejemplos. Clasificación. Análisis estructural. Aplicación de métodos químicos, enzimáticos, cromatográficos y espectroscópicos. Estructuras de celobiosa, maltosa, lactosa y sacarosa.
TEMA 7.
CARBOHIDRATOS: POLISACÁRIDOS.
Clasificación. Caracteres generales. Rol biológico. Polisacáridos de reserva: almidón y glucógeno. Descripción estructural. Análisis químico comparativo. Degradación de glucógeno. Polisacáridos estructurales: componentes de paredes celulares: celulosa, muropéptido y cubiertas celulares. Sustancia intersticial de tejidos animales. Exoesqueletos. Mucopolisacáridos ácidos. Glucoproteínas. Métodos químicos de estudio de sus estructuras: Permetilaciones e hidrólisis. Degradación de Smith.
TEMA 8.
LIPIDOS.
Clasificación y estructura. Acidos grasos saturados e insaturados. Acidos grasos esenciales. Propiedades físicas y químicas. Triacilglicéridos. Glucoacilglicéridos. Fosfoglicéridos. Esfingolípidos. Glucoesfingolípidos neutros y ácidos. Ceras. Derivados de ácidos grasos biológicamente importantes. Aplicación de métodos cromatográficos y espectroscópicos.
Terpenos: Clasificación. Estructura y función de Coenzima A. Biosíntesis de ácido mevalónico. Análisis mecanístico de las reacciones enzimáticas. Geranilpirofosfato: Monoterpenos. Farnesilpirofosfato: Sesquiterpenos. Geranilgeranilo. Ciclación de escualeno. Triterpenos y esteroides. Biosíntesis de tetraterpenos. Carotenoides: Caracteres generales. a; b; g; y y-carotenos. Estructuras y propiedades. Biosíntesis. Provitamina A. Derivados oxigenados. Aplicación de métodos cromatográficos y espectroscópicos.
TEMA 9.
ESTEROIDES.
Caracteres generales. Rasgos estructurales diferenciales del grupo. Estereoisomerías. Nomenclatura. Análisis conformacional. Aplicaciones a los núcleos de colestano, colano, pregnano y androstano. Curso estérico de las reacciones. Epimerización en C3. Velocidad de esterificación y oxidación de alcoholes esteroidales. Hidrogenación de esteroides. Esteroles. Caracteres generales. Biosíntesis de esteroles. Colesterol. Importancia bioquímica. Acidos biliares. Hormonas de tipo esteroide. Hormonas sexuales. Estrógenos. Andrógenos. Progesterona. Hormonas de la corteza suprarrenal. Mineralocorticoides y glucocorticoides. Estructura de los principales términos. Aplicación de métodos cromatográficos y espectroscópicos. Algunos ejemplos de otros componentes esteroidales de interés biológico.
TEMA 10.
PROTEINAS: AMINOÁCIDOS. EL ENLACE PEPTÍDICO.
Composición y tamaño de la molécula proteica. Clasificación de proteínas. Funciones. Estructura de los aminoácidos proteicos y no proteicos. Estereoquímica, propiedades generales y reacciones características. Propiedades iónicas. Curvas de titulación. El enlace peptídico. Descripción Diagramas conformacionales. Formulación covalente de péptidos. Nomenclatura. Hidrólisis de la unión peptídica. Hidrólisis química. Mecanismo y velocidades de hidrólisis. Hidrólisis enzimática: endo y exopeptidasas.
TEMA 11.
PROTEINAS: ESTRUCTURA PRIMARIA. SÍNTESIS DE PÉPTIDOS.
Niveles de Organización estructural de las proteínas. Estructura primaria. Métodos generales de estudio y manipulación proteica. Desnaturalización proteica. Conceptos generales de purificación de péptidos y proteínas. Determinación de estructura primaria de proteínas. Identificación de restos amino y carboxilo terminales. Métodos de clivaje selectivo químicos y enzimáticos. Degradación secuencial de Edman. Tratamiento y localización de enlaces disulfuro. Ordenamiento de los fragmentos peptídicos.
Síntesis química de péptidos.: Grupos protectores. Reacciones de activación y acoplamiento. Método en fase sólida de Merrifield. Método del anhidrido mixto.
TEMA 12.
PROTEINAS: ARQUITECTURA PROTEICA. ESTRUCTURA SECUNDARIA, TERCIARIA Y CUATERNARIA
Factores que determinan la conformación de un polipéptido. Diagrama de Ramachandran.
Estructura secundaria: Modelos: a-Hélice, hoja b y giros b. Descripción y estabilización. Métodos espectroscópicos de análisis. Estructuras y propiedades de las proteínas fibrosas: a y b-queratinas, colágeno y elastina.
Estructura terciaria de proteínas globulares. Estructura supersecundaria y dominios. Temodinámica del plegado proteico. Análisis cinético del plegado de proteínas. Métodos experimentales de estudio. Descripción de la estructura terciaria de proteínas globulares: mioglobina, ribonucleasa y lisozima. Estructuras cuaternaria de proteínas oligoméricas. Hemoglobina. Consideraciones estructurales y funcionales.
Análisis de los sitios activos y mecanismos catalíticos de enzimas hidrolíticas: quimotripsina, lisozima y ribonucleasa.
TEMA 13.
NUCLEÓSIDOS FOSFATO. BIOENERGÉTICA
Bases púricas y pirimídicas. Nucleósidos y nucleótidos. Nomenclatura. Estructura y propiedades de ejemplos salientes de interés biológico. Ciclo del ATP. Localización y propiedades de ATP, ADP y AMP. Variación de energía libre de las reacciones químicas. Reacciones exergónicas y endergónicas. Cálculo de DG°´. Compuestos con enlace fosfato. Energía libre estándar de hidrólisis del ATP. Bases estructurales. Potencial de transferencia de grupo fosfato. Reacciones acopladas. Fosforilación de ADP. Transferencia de fosfatos desde ATP a distintos aceptores. DG°´ y reversibilidad de las reacciones enzimáticas. Almacenadores de fosfato de energía elevada: fosfágenos. Otros nucleótidos.
TEMA 14.
ACIDOS NUCLEICOS: QUIMICA DE LOS ACIDOS NUCLEICOS. ESTRUCTURA DE ADN.
Estructuras covalente de los ácidos nucleicos: Acidos ribo y desoxiribonucleicos. Representaciones. Nomenclatura. Hidrólisis ácida, básica y enzimática. Apareamiento de bases. Introducción a la síntesis química de ADN en el laboratorio.
Constitución y estructura del ADN: Modelo de Watson y Crick. ADN “A”,“B” y “Z”. Propiedades del ADN en disolución. Propiedades ácido-base, viscosidad, comportamiento de sedimentación. Desnaturalización, etapas. Efecto hipercrómico y punto de fusión.
TEMA 15.
ACIDOS NUCLEICOS: ESTRUCTURA DE RNA. SECUENCIAMIENTO DE ADN.
Estructura de ARN mensajero, ARN de transferencia y ARN ribosómico. Complejos supramoleculares: ribosomas. Mecanismos de reacción implicados en la replicación de ADN. Mecanismos de reacción implicados en el metabolismo del ARN. Ribozimas. Mecanismos de reacción implicados en la síntesis proteica. Aspectos estructurales en procesos de mutación. Secuenciamiento de ADN: Método de Maxam y Gilbert. Metodos enzimáticos.
TEMA 16.
VITAMINAS.
Caracteres generales. Enfermedades carenciales. Clasificación. Vitaminas liposolubles e hidrosolubles. Vitaminas A. Estructuras. Provitaminas. Rol biológico: mecanismo de la visión. Vitaminas D. Provitaminas. Irradiación de esteroles. Vitaminas D2 y D3. Metabolitos activos. Estructuras y funciones. Vitaminas E (tocoferoles).Rol biológico. Estructuras y mecanismos. Vitaminas K. Estructuras. Actividad antihemorrágica.
TEMA 17.
VITAMINAS
Vitaminas y coenzimas. Coenzimas y grupos prostéticos. Estructura y clasificación de las coenzimas. Coenzimas de las oxidorreductasas: Nucleótidos de nicotinamida. Nucleótidos de flavinas (Vitamina B2). Estructuras y mecamismos. Ubiquinona (Vitamina Q). Mecanismos de la oxidorreducción. Citocromos. Vitamina C.
TEMA 18.
VITAMINAS
Vitaminas y coenzimas. Coenzimas del metabolismo de C1. Adenosilmetionina. \"Metilo activo\". Tetrahidrofolato. Mecanismos de reacción. Biotina. Proceso de carboxilación. Vitamina B12. Coenzimas del metabolismo de C2. Pirofosfato de tiamina (Vitamina B1). Mecanismo de reacción. Participación en la transferencia de grupos acilo y en las transcetolasas. Acido lipoico. Coenzima A: reacciones del grupo carboxilo y del grupo metilo. Otras coenzimas transportadores de grupos. Difosfato de uridina. Difosfato de citidina. Fosfato de piridoxal (Vitamina B6). Mecanismo de acción.
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