Grado en Biología

Guía docente de la asignatura


QUÍMICA APLICADA A LA BIOLOGÍA

Curso 2024-2025


Datos básicos de la asignatura
TipoObligatoriaCursoPrimeroSemestrePrimero
Departamento/s responsable/sQuímica Orgánica (Facultad de Ciencias Químicas)
Créditos ECTSCréditos Totales: 6         Teóricos: 2,7         Prácticos: 1         Seminarios: 2,3         Tutorías y evaluación: 0         
Profesor/es responsable/sNombre y Apellidos: David García-Fresnadillo
Departamento: Química Orgánica (Fac. de Ciencias Químicas)
Teléfono: 913945140;        Correo electrónico: dgfresna@ucm.es
ProfesoresConsultar la agenda docente
Datos específicos de la asignatura
DescriptorEl estudiante adquirirá los conocimientos, métodos y técnicas básicas en Química, aplicará el lenguaje químico a la nomenclatura y formulación de compuestos y reacciones químicas, ajustará reacciones químicas y realizará cálculos estequiométricos. Reconocerá los grupos funcionales básicos de la Química Orgánica, indicará configuraciones moleculares, y reconocerá y formulará reacciones sencillas de compuestos orgánicos. Identificará los componentes y procesos químicos vinculados al medio ambiente.
RequisitosSe recomienda haber cursado la asignatura en el Bachillerato.
RecomendacionesConocimientos básicos de química. Conocimientos básicos sobre formulación y nomenclatura de compuestos químicos.
Competencias
Competencias transversales y genéricas

 

CG-6 Analizar y resolver problemas cualitativos y cuantitativos en el área de la Biología.

CG-9 Demostrar una base sólida y equilibrada de conocimientos sobre materiales de laboratorio y de la Naturaleza, junto con habilidades prácticas en ambos entornos.

CG-13 Desarrollar buenas prácticas científicas de observación, medida y experimentación.

 

 

Competencias específicas

 

Conocer y utilizar las herramientas químicas conceptuales de mayor uso en los estudios biológicos.

Adquirir fluidez y fiabilidad en el manejo de las unidades y relaciones básicas utilizadas en los estudios de química biológica.

Conocer las principales variables físicas y químicas que afectan de manera genérica a las reacciones químicas en los seres vivos.

Resolver problemas químicos sencillos en contextos biológicos e interpretar el significado biológico de la solución del problema.

Conocer las reglas básicas de formulación y nomenclatura química.

Conocer los grupos funcionales de la química del carbono de especial interés biológico así como su reactividad química poniendo énfasis en ejemplos biológicos.

 

 

Objetivos
Objetivos

Mostrar las bases químicas de los procesos biológicos. Introducir al alumnado en los conceptos fundamentales de la termodinámica y la cinética química. Abordar los conceptos relacionados con la química de los compuestos orgánicos más representativos. Los alumnos han de manejar adecuadamente la instrumentación básica de un laboratorio, tener capacidad de desarrollar por sí mismos un protocolo práctico y elaborar convenientemente un cuaderno de laboratorio. El alumno debe aprender a consultar y sacar provecho de la bibliografía recomendada.

Metodología
Descripción

Las clases presenciales se conciben como una excelente oportunidad para provocar curiosidad intelectual, transmitir entusiasmo y promover así el aprendizaje independiente. El carácter discursivo de la lección magistral puede compaginarse, ocasionalmente, con el uso de medios audiovisuales y otros recursos. Parte de las clases teóricas se dedicaran a explicar y ejemplificar conceptos importantes que el alumnado utilizará en las clases prácticas de laboratorio. Para ello, en ocasiones, se emplearán grupos reducidos, para asegurar una mayor comprensión del tema y su implicación en los seres vivos. Las clases prácticas suponen un medio para ilustrar contenidos teóricos y desarrollar destrezas tanto en el manejo del instrumental como en la elaboración y presentación de resultados y conclusiones. Se pretende que el estudiante se familiarice con un laboratorio químico y sea capaz de trabajar en el mismo correctamente y aplicando las normas de seguridad adecuadas. Además se pretende generar entusiasmo por el trabajo experimental empleando el laboratorio como herramienta de comprensión de las explicaciones en las clases de teoría y, a la vez, como fin último de aplicabilidad de lo aprendido. Dado que esta asignatura no tiene salidas de campo, el alumnado pondrá en práctica los conocimientos de la asignatura, tanto teóricos como experimentales, durante las clases de seminario, ejercitando la resolución de problemas a nivel de subgrupos más reducidos en los que se puedan utilizar modelos moleculares y donde se pondrá especial énfasis en la preparación de los estudiantes para la evaluación de la asignatura. Finalmente, las tutorías especializadas durante los seminarios favorecerán la profundización y resolución de problemas relacionados con algunos temas de la asignatura seleccionados por su interés e importancia actual.

Distribución de actividades docentes
ActividadHoras% respecto presencialidad
Clases teóricas
2745,00
Clases prácticas
1016,66
Exposiciones y/o seminarios
Horas)
2338,33
Tutoria
00
Evaluación
Trabajo presencial
6040
Trabajo autónomo
9060
Total
150100
Bloques temáticos

Bloque 1. Química General

Bloque 2. Química Orgánica

Bloque 3. Química Ambiental

Evaluación
Criterios aplicables

Para aprobar la asignatura, será necesario obtener una calificación global mínima de 5,0. Dicha calificación se computará, de forma ponderada, atendiendo a los porcentajes que se muestran a continuación.

  • EXÁMENES ESCRITOS (70%)
    La asignatura se divide en dos partes, Química General y Medioambiente (Parte I) y Química Orgánica (Parte II).

    Convocatoria Ordinaria:
    Parte I de Química General y Medioambiente. En la mitad del semestre se realizará un examen parcial con el fin de que los estudiantes puedan eliminar esta materia siempre que obtengan una calificación de al menos 6,0.
    Parte II de Química Orgánica. Se evaluará con la realización del examen final en la convocatoria ordinaria. Los estudiantes que hayan liberado la parte I deberán obtener una calificación mínima de 4,0 en esta parte. Los estudiantes que no hayan liberado la Parte I tendrán que examinarse de todos los contenidos (Partes I y II). Será imprescindible obtener una calificación mínima de 4,0 en cada una de las partes (I y II), teniendo en cuenta que la nota media del examen (Partes I y II) deberá ser superior a 5,0 para que contribuya a la calificación global de la asignatura.

    Convocatoria Extraordinaria:
    Los estudiantes que en la convocatoria ordinaria no hayan obtenido la calificación mínima de 5,0 se examinarán de toda la materia (Partes I y II) en la convocatoria extraordinaria, aplicando los mismos criterios de calificación mínima que los establecidos en la convocatoria ordinaria.

  • TRABAJO PERSONAL Y ACTIVIDADES (15%)
    La evaluación del trabajo personal se llevará a cabo mediante la resolución de ejercicios propuestos en clases de seminario, cuestionarios y controles realizados en las horas de clase, así como otras actividades que el profesor pueda proponer.

  • PRÁCTICAS DE LABORATORIO (15%)
    La asistencia a todas las sesiones de laboratorio es obligatoria e indispensable para evaluar el desarrollo de las habilidades prácticas del estudiante. Es imprescindible obtener una nota mínima de 4,0 en la evaluación de las prácticas de laboratorio para que esta actividad contribuya a la calificación global de la asignatura.
Organización semestral
Organización semestralConsultar la agenda docente
Temario
Programa teórico

Primera parte: Química General y del Medioambiente (11 horas).

Estructura atómica y molecular. Tipos de enlace. Enlace de hidrógeno. Solubilidad y factores que la modifican. Electrolitos y no electrolitos. Medidas de la concentración de disoluciones. Propiedades de las disoluciones. Ósmosis y procesos relacionados.

Ácidos y bases. Fortaleza de ácidos y bases. Concepto y uso del pH. Hidrólisis ácida y básica. Disoluciones reguladoras. Ejemplos biológicos.

Concepto de oxidación y reducción. Estequiometría de las reacciones redox. Potenciales estándar de reducción. Ecuación de Nerst. Pilas de concentración. Potenciales biológicos.

Termodinámica y cinética química. Perfiles de reacción. Ecuaciones de velocidad. Velocidad de una reacción. Catálisis.

Química y Medioambiente. Reacciones Químicas en el Medioambiente. Ejemplos de reacciones ácido-base, hidrólisis, oxidación y reducción.

Segunda parte: Química Orgánica (16 horas).

Moléculas orgánicas. Estructura y propiedades. Nomenclatura de los compuestos orgánicos. Grupos funcionales.

Estereoisomería. Actividad óptica. Análisis conformacional.

Reacciones orgánicas. Efectos electrónicos. Reactividad de los compuestos orgánicos. Alcoholes, aminas y compuestos carbonílicos y carboxílicos y derivados. Hidratos de carbono.

 

 

Programa práctico

Reacciones redox y ácido-base (5 horas)

Operaciones básicas de laboratorio (extracción y filtración) (2,5 horas)

Técnicas cromatográficas (cromatografía de columna y de capa fina) (2,5 horas)

Seminarios

Primera parte: Química General (8 horas)

Segunda parte: Química Orgánica (14 horas)

Tercera parte: Química ambiental (1 hora)

Bibliografía

 

 

Materiales diversos proporcionados en el campus virtual y, además, la bibliografía citada a continuación.

Química General:

Teoría:

“Química.” R. Chang, K. A. Goldsby, McGraw-Hill, 12ª ed y e-Libro, 2017. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas.

“Química: La ciencia central.” T. L. Brown, H. E. LeMay Jr., B. E. Bursten, Prentice Hall, 12ª ed y e-Libro, 2014. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.

“Principios de Química: Los caminos del descubrimiento.” P. Atkins, L. Jones, Editorial Médica Panamericana, 3ª ed, 2005. Biblioteca de la Facultad de CC. Químicas. Edición más reciente: 5ª ed., Editorial Médica Panamericana, 2012.

Seminario:

“Problemas de Química: cuestiones y ejercicios.” J. A. López Cancio, Prentice Hall, 1ª ed y e-Libro, 2006. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas.

“Problemas de Química para estudiantes de Biología.” M. J. Rodríguez Yunta, L. Campayo Pérez, M. C. Cano Benjumea, A. M. Sanz Plaza, Síntesis, 1ª ed y e-Libro, 2013. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.

Química del Medioambiente:

“Química medioambiental.” T. G. Spiro, W. M. Stigliani, Pearson-Prenctice Hall, 2ª ed, 2009. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.

“Principios de química medioambiental.” M. A. Sierra, M. Gómez Gallego, Síntesis, 1ª ed y e-Libro, 2007. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.

“La química del medio ambiente: unas nociones básicas” M. J. Rodríguez Yunta, L. Campayo Pérez, A. M. Sanz Plaza, Editorial Académica Española, 1ª ed, 2012.

Química Orgánica:

Teoría:

 “Fundamentos de Química Orgánica.” P. Yurkanis Bruice, Pearson Educación, 3ª ed y e-Libro, 2015. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.

“Química Orgánica.” Vols. I y II. L. G Wade, Pearson Educación, 9ª ed y e-Libro, 2017. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.

“Química Orgánica: estructura y función.” K. P. C. Vollhardt, N. E. Schore, Omega, 5ª ed, 2008. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.

Seminario:

“Nomenclatura y representación de los compuestos orgánicos: una guía de estudio y autoevaluación.” E. Quiñoá, R. Riguera, McGraw Hill, 2ª ed y e-Libro, 2010. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.

“Cuestiones y ejercicios de Química Orgánica: una guía de estudio y autoevaluación.” E. Quiñoá, R. Riguera, McGraw Hill, 2ª ed y e-Libro, 2004. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.

“Teoría y problemas resueltos de Química Orgánica.” R. Gómez Aspe, Síntesis, 1ª ed y e-Libro, 2013. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.

“Problemas de Química para estudiantes de Biología.” M. J. Rodríguez Yunta, L. Campayo Pérez, M. C. Cano Benjumea, A. M. Sanz Plaza, Síntesis, 1ª ed y e-Libro, 2013. Biblioteca de la Facultad de CC. Biológicas y de CC. Químicas.