DEPARTAMENTO
DE QUÍMICA FÍSICA APLICADA
Juan Jiménez
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DE QUÍMICA FÍSICA APLICADA
Juan Jiménez
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PROGRAMA (Optativa 2º ciclo) Ejercicios de Espectroscopía Calificaciones y Revisión de Exámes de Junio
LICENCIATURA EN BIOQUÍMICA (Actualización 02 / 02 / 2005, ver Programa) PROGRAMA (Documentación añadida de Fluorescencia, Tema de Equilibrios Múltiples) Ejercicios de equilibrio Apuntes
Segundo Semestre. Optativa de 2º Ciclo. 4 Créditos El temario de la asignatura se dedica fundamentalmente al estudio de los métodos físicos y químico-físicos aplicados a la relación estructura-función de macromoléculas biológicas. Su contenido puede coincidir con parte de otra asignatura de BIOFÍSICA, y también se puede encontrar en alguna de las asignaturas que se cursan en el Master de BIOFÏSICA . Sin embargo, la orientación de la asignatura es específica para alumnos de la Licenciatura de Químicas. La asignatura se dirige a alumnos que poseen una formación de química cuántica y espectroscopía propia de la Licenciatura en Química, y la formación en Bioquímica que deriva de una asignatura de Bioquímica correspondiente al primer ciclo. El objetivo fundamental es proporcionar información acerca de cómo y cuando se utilizan las técnicas de la Química Física (la mayor parte ya conocidas a lo largo de la Licenciatura de Químicas) en problemas relacionados con la Bioquímica y las Ciencias de la Vida en general. El Curso tiene dos partes: Desarrollo del Programa, y Exposición de Trabajos. Programa: (Puede pinchar en los temas subrayados, en amarillo, para acceder a información sobre los mismos) EQUILIBRIOS MÚLTIPLES - Equilibrio Termodinámico de las interacciones ligando-macromolécula - La Ecuación de Adair - Representaciones de Hill, Scatchard, y de inversos - Los modelos de Monod y de Koshland MICROCALORIMETRÍA - Tipos de microcalorímetros - El microcalorímetro de titulación - Aplicaciones de la microcalorimetría ESPECTROSCOPÍA - Infrarrojo - Ultravioleta-visible - Fluorescencia - Dicroismo circular - Resonancia Magnética Nuclear En función del desarrollo del curso se pueden introducir otras técnicas como Resonancia de Plasmon Superficial, y otras relacionadas con la Proteómica. Exposición de trabajos: Cada alumno debe exponer un trabajo durante 15-30 minutos consistente en alguna aplicación concreta de las técnicas vistas en el programa. Estos trabajos se basarán en la Bibliografía habitual sobre Bioquímica y Biologia Molecular.
Convocatoria de Examen de Septiembre LICENCIATURA DE : QUÍMICA CURSO: OPTATIVAS 2º CICLO ASIGNATURA: BIOFÍSICA (Optativa) Fecha: 6 de Septiembre de 2004 Hora: 16:30 Aula de Examen: C-IX-404 (Facultad de Ciencias) -Corre Convocatoria -Se permite el uso de Libros y apuntes durante un tiempo limitado del examen. Las calificaciones se publicarán en Campus Docente SIGMA, o en su defecto, en el Tablón de Anuncios del Depto de Química Física Aplicada -El examen Biofisica Junio se puede encontrar resuelto en un archivo de Excel. Cada ejercicio está en una hoja, y entre paréntesis se encuentra la calificación sobre 10, o la forma de corregir Calificaciones: Se encuentran en Campus Docente SIGMA Revisión: Martes 6 de Julio de 15-16 horas. Aula C-II-403
Las figuras proyectadas durante el curso se pueden encontrar en Reprografía de la Facultad de Ciencias
Los tres ejercicios siguientes corresponden al tema de Equilibrios Múltiples. Están diseñados para obtener destreza en el tratamiento de datos experimentales . En todos ellos el objetivo del ejercicio es la obtención de conclusiones respecto a la "cooperatividad de la interacción de un ligando con una proteína, o macromolécula, y la aplicación de un modelo de equilibrio que permita cuantificar la interacción desde un punto de vista termodinámico (obtención de constantes de equilibrio y propiedades termodinámicas)
3.15.-Los siguientes datos son el resultado de la interacción de un ligando, S, con una proteína dimérica, P, que posee un sitio de unión de ligando por monómero: [S]
/ mM 6
12
17
25 35
40
50 Y
0.24
0.45 0.57
0.68
0.76
0.79 0.825 a)
Deduzca si
existe cooperatividad en la interacción Calcule las constantes K1 y K2 de la ecuación de Adair.(Examen Biofísica) 3.17.- En el estudio de
la unión de un ligando a una proteína dimérica con un sitio de unión de
ligando por monómero, se han obtenido los siguientes valores de la función de
saturación, Y, en función de la concentración de ligando libre: [L] / microM
4.5 7.5
10
13
15
26 Y
0.23 0.396 0.507
0.608
0.66 0.817 a) Comprobar si existe
cooperatividad b) Hallar las constantes
de la ecuación de Adair c) Aplicar el modelo simplificado de Monod, y calcular la constante alostérica (Examen
Biofísica Licenciatura Febrero 2001). Solución: nH = 1.55. K1 = 5.8 104. K2 = 17.5 104 . L = 10.5
3.13.- La interacción entre una proteína dimérica, P, y un ligando, L, se estudió mediante microcalorimetría, obteniéndose los siguientes valores de calor, a 25 ºC, para distintas concentraciones de ligando libre en disolución, en
equilibrio con la proteína: Q (
kJ / mol de P) 8.0
11.7 14.4 16.8
18.8 26.1 30.2
31.7 33.6 34.5 [L]
( mM
)
1.4 2.0
2.5 3.0 3.5
6.5 11.0
15.0 31.0
76.0 Cada
monómero de P posee un sitio de unión de L. Suponga que el DH
de unión de L es el mismo para ambos sitios. a)
Determine si hay cooperatividad en la unión de L a P, calculando el índice de
Hill. ( Obtenga el valor máximo de Q por extrapolación). b)
Calcule la constante alostérica suponiendo válido el modelo de Monod. c) Calcule el DS para la unión del ligando a cada uno de los sitios en P. Solución: nH = 1.38. Km1 = 143. Km2 = 719. L = 3.8
A continuación se describe la parte del programa impartida por profesores del Departamento de Química Física Aplicada. Esta parte corresponde aproximadamente al 50% de la materia. El resto se imparte por Profesores de la Facultad de Medicina.
El objetivo fundamental de esta parte de la asignatura es suministrar la información necesaria para acceder a algunos de los métodos utilizados en el estudio de la estructura de macromoléculas biológicas, y su relación co la función que desempeñan. Los métodos e instrumentos que se describen son de carácter termodinámico (Equilibrios Múltiples y Microcalorimetría) ó espectroscópico ( infrarrojo, UV-visible, Fluorescencia, RMN, etc)
PROGRAMA
DE BIOFÍSICA (Licenciatura) Métodos
químico-físicos en el estudio de la relación Estructura-Función de Macromoléculas
Biológicas (Puede pinchar los temas en rojo subrayados)
La
ecuación de Adair. Cooperatividad. Modelos. Ejemplos numéricos. 2.-
MICROCALORIMETRÍA Instrumentación. Medida de propiedades termodinémicas. Interpretación de resultados 3.-
MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS Espeectroscopía infrarroja. Espectroscopía UV-visible. Fluorescencia. Dispersión óptica rotatoria y dicroismo circular. Resonancia Magnética Nuclear. Otras técnicas.
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