OBJECTIUS

Proporcionar a l'estudiant una visió general de les funcions i els mecanismes d'actuació dels ions metàlˇlics i no metàlˇlics, en els processos bioquímics més importants.

PROGRAMA

INTRODUCCIÓ

1.- Panoràmica de la Química Bioinorgànica. Paper dels ions metàl.lics en Biologia. Classificació de les metal.lobiomolècules.

2.- Principis de Química de la Coordinació relacionats amb la Bioinorgànica. Efecte dels ions metàl.lics en la reactivitat dels lligands.

3.- Molècules biològiques que poden actuar com a lligands. Proteïnes. Àcids nucleics. Altres biomolècules.

TÈCNIQUES EXPERIMENTALS EN QUÍMICA BIOINORGÀNICA

4.- Tècniques espectroscòpiques: ressonància magnètica, espectroscòpia Mössbauer, vibracional i electrònica, EXAFS. Difracció de raigs-X. Mesures magnètiques i electroquímiques.

ELS METALLS ESSENCIALS: LES SEVES FUNCIONS I MECANISMES D'ACTUACIÓ

5.- Formació de metal.lobiomolècules. Biodisponibilitat dels metalls. Fonts d'energia en processos bioquímics. Control termodinàmic i cinètic de la selecció i inserció dels ions metàl.lics en les proteïnes. Centres actius mono i polinuclears.

6.- Regulació de la concentració de Na+ i K+. Funcions biològiques del calci. Transport i emmagatzematge dels ions metàl.lics.

7.- Ions metàl.lics que estabilitzen estructures: de proteïnes i d'àcids nucleics. Paper del potassi, magnesi i zinc a nivell cel.lular.

8.- Proteïnes de transferència electrònica: proteïnes Fe-S, proteïnes blaves de coure, citocroms. Nitrogenasa. Transferència electrònica a llarga distància.

9.- Metal.loenzims que no participen en processos de transferència electrònica. Hidrolases: carboxipeptidasa, anhidrasa carbònica, fosfatasa alcalina, ureasa.

10.- Proteïnes responsables del transport de molècules d'oxigen. Hemoglobina i mioglobina. Hemeritrina. Hemocianina.

11.- Metal.loenzims que catalitzen reaccions d'activació d'oxigen i transferència d'àtoms d'oxigen. Citocrom P-450. Mono i dioxigenases. Oxotransferases de molibdè. Reaccions de transferència d'altres grups: coenzims B12. Hidrogenases.

12.- Metal.loenzims que formen part dels mecanismes de defensa cel.lular. Superoxidodismutasa. Catalases i peroxidases.

13.- Reaccions fotoquímiques acoblades a processos redox. Papers del manganès i del magnesi.

14.- Funcions biològiques d'altres elements metàl.lics: crom, vanadi i tungstè.

FUNCIONS D'ALGUNS ELEMENTS NO METÀL.LICS

15.- Presència i funcions d'elements no metàl.lics als éssers vius: halògens, bor, silici, arsènic i seleni.

BIOMINERALS

16.- Formes minerals que es troben als organismes. Processos de formació. Presència de materials magnètics i ferroelèctrics com a biosensors.

TOXICITAT DE METALLS I COMPOSTOS INORGÀNICS

17.- Elements contaminants: mecanismes de toxicitat i sistemes de detoxificació. La Química Bioinorgànica i el medi ambient. L'òxid nítric, dues cares de la mateixa molècula: contaminant i missatger cel.lular.

METALLS EN MEDICINA

18.- Fàrmacs inorgànics: el cisplatí i d'altres antitumorals. Mecanismes d'actuació. Compostos d'or com antiartrítics. Utilització de radioisòtops de metalls en tècniques explotaries i terapèutiques. Agents de contrast en ressonància magnètica.

BIBLIOGRAFIA

Textos de Referència

- Bioinorganic Chemistry. An Introduction, J.A. Cowan, 2a edició VCH, Weinheim, 1996.

- Principles of Bioinorganic Chemistry, S.J.Lippard, J.M.Berg. University Science Books. Mill Valley, California, 1994.

- Bioinorganic Chemistry: Inorganic Elements in the Chemistry of Life. An Introduction and Guide, W.Kaim, B.Schwederski, Wiley, Chichester, 1995.

- Química Bioinorgánica, S. Casas y varios autores, Síntesis, Madrid, 2002.

Textos de consulta

- The Biological Chemistry of the Elements, J.J.R. Fraústo da Silva, R.J.P.Williams, 2a edició, Oxford University Press, Oxford, 2001

- Bioinorganic Chemistry, I.Bertini (ed). University Science Books. Mill Valley, California, 1994.

DOCÈNCIA NO PRESENCIAL

Activitats de seguiment i supervisió personalitzada a l'alumne.

AVALUACIÓ

Examen final escrit.