Guia docente

DATOS IDENTIFICATIVOS

2019_20

Asignatura

ENZIMOLOGÍA Y APLICACIONES BIOTECNOLÓGICAS DE ENZIMAS

Código

00208039

Enseñanza

GRADO EN BIOTECNOLOGÍA

Descriptores

Cr.totales

Tipo

Curso

Semestre

Optativa

Cuarto

Segundo

Idioma

Prerrequisitos

Departamento

BIOLOGIA MOLECULAR

Responsable

LUENGO RODRÍGUEZ , JOSE MARÍA

Correo-e

jmluer@unileon.es
fbuso@unileon.es

Profesores/as

BUSTO ORTIZ , FÉLIX

LUENGO RODRÍGUEZ , JOSE MARÍA

Web

http://

Descripción general

Descripcion y propiedades generales de las enzimas. El centro activo: flexibilidad enzimatica. Factores responsables de la eficiencia catalitica de las enzimas. Estabilidad de las enzimas. Factores determinantes de la estabilidad. Purificacion de enzimas. Objetivos y estrategias. Cinetica enzimatica. Obtencion y analisis de los datos cineticos. Representaciones graficas de la ecuacion de velocidad. Factores que afectan a la velocidad de una reaccion enzimatica . Inhibicion por sustrato. Efecto del pH y temperatura. Efectores reversibles: inhibidores y activadores. Reacciones bisustrato Tecnologia enzimatica.

Tribunales de Revisión

Tribunal titular
Cargo	Departamento	Profesor
Presidente	BIOLOGIA MOLECULAR	FERNANDEZ CAÑON , JOSE MANUEL
Secretario	BIOLOGIA MOLECULAR	RUA ALLER , FRANCISCO JAVIER
Vocal	BIOLOGIA MOLECULAR	RODRIGUEZ APARICIO , LEANDRO B.

Tribunal suplente
Cargo	Departamento	Profesor
Presidente	BIOLOGIA MOLECULAR	FERRERO GARCIA , MIGUEL ANGEL
Secretario	BIOLOGIA MOLECULAR	CHINCHETRU MANERO , MIGUEL ANGEL
Vocal	BIOLOGIA MOLECULAR	ARRIAGA GINER , MARIA DOLORES

Competencias

Código
C1	CMECES1 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.
C2	CMECES2 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.
C3	CMECES3 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.
C5	CMECES5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

Resultados de aprendizaje

Resultados	Competencias
Expresarse correctamente utilizando los términos usados en Enzimologia. Familiarizarse con la tecnología básica utilizada en un laboratorio con el fin de estudiar una reacción enzimática y con el diseño experimental necesario para la obtención de datos cinéticos. Ser capaces de analizar y diagnosticar el efecto del pH, temperatura y de inhibidores y activadores sobre una reacción enzimática. Ser capaces de analizar e interpretar datos cinéticos enzimáticos, experimentales o teóricos, para poder establecer el mecanismo cinético y calcular los parámetros cinéticos. Conocer las posibilidades analíticas y biotecnológicas de las enzimas. Actividades formativas, contenido en ECTS y metodología			C1 C2 C3 C5

Contenidos

Bloque	Tema
Tema 1.-Introducción. Descubrimiento de las enzimas y desarrollo de la Enzimologia: Aspectos históricos. Presente y futuro de las enzimas: enzimas artificiales, ribozimas y anticuerpos catalíticos. Descripción general de las enzimas. Cofactores. Isoenzimas. Sistemas Multienzimáticos. Enzimas multifuncionales. Clasificación y nomenclatura de las enzimas. Tema 2.-El centro activo: Flexibilidad enzimática. Características de los centros activos. Poder catalítico. Factores responsables de la eficiencia catalítica de las enzimas: Proximidad, orientación, distorsion, catálisis y estado de transición. Tema 3.-Estabilidad de las proteínas. Determinantes de la estabilidad. Efecto hidrofóbico. Efecto de la temperatura, pH, fuerza iónica, agentes desnaturalizantes y agentes estabilizadores. Medida de la estabilidad de las proteínas. Estabilidad térmica. Tema 4.-Definición de actividad enzimática: Unidades. Métodos para la determinación cuantitativa de la actividad enzimática Tema 5.-Purificación de enzimas. Objetivos y estrategias. Métodos de homogeneización. Métodos de separación. Caracterización de enzimas purificadas. Tema 6.-Introducción. Cinética enzimática de reacciones monosustrato. Aproximación de equilibrio rapido: Ecuación de Henri y Michaelis-Menten.Aproximación de estado estacionario:Ecuación de Briggs-Haldane. Significado de los parámetros cinéticos. Relación entre constantes de equilibrio y constantes cinéticas:Relación de Haldane. Tema 7.-Obtención de datos cinéticos: Determinación de velocidades iniciales de reacción. Detección de inactivación de la enzima. Análisis de la curva de progreso de la reacción. Diseño experimental. Tema 8.-Análisis de datos cinéticos.Representaciones gráficas de la ecuación de velocidad: Determinación de Km y Vmax. Representación doble inversa de Lineweaver-Burk. Representación de Eadie-Hofstee. Representación de Hanes-Wolf. Representación directa lineal. Comparación de las distintas representaciones. Forma integrada de la ecuación de Michaelis-Menten. Tema 9.-Factores que afectan a la velocidad de una reacción enzimática. Inhibición por alta concentración de sustrato. Concentración de enzima. Tema 10.-Efecto del pH sobre la activida enzimática. Consideraciones generales. Efecto del pH sobre Km y Vmax.Representaciones de Dixon. Reglas de Dixon. Tema 11.-Efecto de la temperatura sobre la actividad enzimática. Consideraciones generales. Efecto de la temperatura sobre la estabilidad enzimática. Efecto de la temperatura sobre las constantes de equilibrio Km , Ki y Keq. Efecto de la temperatura sobre la velocidad de la reacción. Energia de activación. Ecuación de Arrhenius.Teoria del estado de transición. Tema 12.-Regulación de la actividad enzimática mediante modificación no covalente reversible. Consideraciones generales. Inhibición y Activación :Tipos. Métodos generales de diagnóstico y determinación de parámetros cinéticos. Tema 13.-Inhibiciones puras lineales e hiperbólicas: Inhibición competitiva, no-competitiva e incompetitiva. Características. Ecuaciónes de velocidad. Discriminación entre mecanismos: Representaciones gráficas primarias y secundarias. Determinación de parámetros cinéticos. Tema 14.-Inhibiciones mixtas, lineales e hiperbólicas. Características. Ecuaciones de velocidad. Discriminación entre mecanismos: Representaciones gráficas primarias y secundarias. Determinación de parámetros cinéticos . Tema 15.-Activación enzimática:esencial y no-esencial. Activación no-esencial: Características, tipos y ecuaciones de velocidad. Representaciones gráficas para diagnóstico y determinación de Ka. Activación esencial: Características y modelos. Tema 16.-Cinética enzimática de reacciones bisustrato. Mecanismos cinéticos secuenciales y no secuenciales: características generales. Mecanismos secuenciales al azar y ordenado. Ecuaciones de velocidad por condición de equilibrio rápido. Mecanismos no secuenciales. Mecanismo ping-pong. Tema 17.- Discriminación entre mecanismos y determinación de parámetros cinéticos. Representaciones gráficas primarias y secundarias. Patrones de inhibición por producto. Tema 18.- Enzimas alostéricas. Características y propiedades. Estructura cuaternaria: monómero-protómero. Efectores alostéricos. Diagnóstico de cooperatividad. Representación de Hill. Cálculo y significado del coeficiente de Hill. Energia de interacción entre centros. Tema 19.-Enzimologia clínica. Determinación de actividades enzimáticas para diagnóstico clínico. Determinación enzimática de metabolitos de importancia clínica. Las enzimas como fármacos: enzimas con actividad fibrinolítica, antineoplásica y proteolítica. Terapia enzimática. Tema 20.-Tecnología enzimática. Aplicaciones biotecnológicas. PROGRAMA PRACTICO Manejo y análisis de datos cinéticos y de unión (clases de problemas : 8 h durante el cuatrimestre) Obtención experimental de datos cinéticos a partir de enzimas purificadas (prácticas de Laboratorio dos días de 16 h - 19,30h en el laboratorio)."

Planificación

Metodologías :: Pruebas
	Horas en clase	Horas fuera de clase	Horas totales
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria	8	8	16

Prácticas en laboratorios	7	7	14
Trabajos	0	16	16

Sesión Magistral	43	59	102

Pruebas mixtas	2	0	2

(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías

Metodologías ::

	descripción
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria	Resolución de problemas numéricos y teórico prácticos
Prácticas en laboratorios	Obtención de datos cinéticos experimentales y procesamiento de los mismos
Trabajos	Resoluciónde cuestiones teórico-prácticas, problemas y trabajos de revisión
Sesión Magistral	Clases teóricas de acuerdo al programa de la asignatura

Tutorías

descripción

Evaluación

	descripción	calificación
Otros	Evaluacion escrita Coleccion problemas Trabajo bibliografico Practicas laboratorio	40% 30% 15% 15%

Otros comentarios y segunda convocatoria

Fuentes de información

Acceso a la Lista de lecturas de la asignatura

Básica	, , ,
	BÁSICA A. CORNISH-BOWDEN Fundamentals of Enzyme Kinetics. Portland Press, Ed. , London ,1995 I.H. SEGEL Enzyme kinetics.. John Wiley and Sons Inc., New York ,1993 N.C. PRICE AND L. STEVENS Fundamentals of Enzymology Third edn., Oxford University Press, London ,1999 I.NUÑEZ DE CASTRO Enzimologia Ed. Pirámide, Madrid, 2001 D. DE ARRIAGA, J. SOLER, F. BUSTO Y E. CADENAS Manual de Ejercicios de Cinética Enzimática. Servicio de Publicaciones de al Universidad de León, León, 1998 T. GODFREY AND S. WEST Industrial Enzymology (eds) 2nd. ed., Stockton Press, 1996" " COMPLEMENTARIA "- Colección de Methods in Enzymology, Academic Press, NY. - Enzimas Alostéricas. E. Cadenas. 1978, H. Blume Ediciones, Madrid. - Enzymes. Dixon and E.C.Webb.1979, Longman,London. - Handbook of Biochemical Kinetics. D.L. Purich and R.D. Allison. 2000, Academic Press, NY. - Mechanism in Protein Chemistry. J. Kyte.1995, Garland Publishing, Inc. NY." "
Complementaria

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