Guía Docente de ANÁLISIS INSTRUMENTAL Universidad de Murcia Curso Académico: 20010/11 Facultad de Química

Título (218): Grado en Bioquímica 1-Identificación 1.1. De la asignatura

Nombre de la asignatura Análisis Instrumental Código 1764

Curso 2º Tipo Obligatorio

ECTS 6 Duración C4

1.2 Del profesorado:

Nombre y Apellidos

Área/ Departamento

Despacho y Facultad dónde

se ubica.

Teléfono Correo electrónico y página web.

Horario de atención al alumnado

Clases Teóricas 4ºC Coordinadora:

Virginia Tomás

Martínez

Q. Analítica F. de Química 868887413

virginia@um.es L, M, X

11 h - 13 h

Clases Prácticas de Laboratorio

Carmen López Erroz Q. Analítica F. de Química

868887410

erroz@um.es L, M, X

11 h - 13 h Antonio Sanz Q. Analítica F. de Química 868887417 galin@um.es L, M, X

11h -13h Juan Luis

Polo Camacho

Q. Analítica F. de Química 868887411 jlpolo@um.es L, M, X 11h -13h

2- Presentación

El estudiante de Grado en Bioquímica debe adquirir una formación generalista, con un conocimiento global de todas las áreas relacionadas con la Bioquímica, incorporando las herramientas conceptuales, manuales y técnicas para realizar el ejercicio de la profesión en Laboratorios Clínicos y Alimentarios, Industria biosanitaria, farmacéutica, química y agroalimentaria, empresas de servicios (diagnosis y peritaje molecular, control de calidad, medio ambiente, etc.), acceso a pruebas selectivas de Facultativos Especialistas Hospitalarios. Para ello, es

imprescindible que adquiera un conocimiento sólido de los fundamentos y las bases de la Química, y sus aplicaciones biológicas.

El objetivo general es la adquisición por parte del alumno de las competencias y conocimientos necesarios tanto teóricos como prácticos de los Métodos : Instrumentales, de Separación y Automatización que constituyen el Análisis Químico. Como objetivos particulares, los temas y supuestos prácticos desarrollados incluirán la aplicación de dichas técnicas al Análisis Bioquímico.

3- Conocimientos previos

En esta asignatura es altamente recomendable que los alumnos Tengan adquiridos los contenidos de las asignaturas de Química así como Análisis Químico impartidas en el primer y segundo cuatrimestre respectivamente..

4- Competencias

Competencias genéricas y transversales de la UMU:

1.UMU. Ser capaz de expresarse correctamente en español en su ámbito disciplinar.

2.UMU. Comprender y expresarse en un idioma extranjero en su ámbito disciplinar, particularmente el inglés.

3.UMU. Ser capaz de gestionar la información y el conocimiento en su ámbito disciplinar, incluyendo saber utilizar como usuario las herramientas básicas en TIC.

4.UMU. Considerar la ética y la integridad intelectual como valores esenciales de la práctica profesional.

5.UMU. Ser capaz de proyectar los conocimientos, habilidades y destrezas adquiridos para promover una sociedad basada en los valores de la libertad, la justicia, la igualdad y el pluralismo.

6.UMU. Capacidad para trabajar en equipo y para relacionarse con otras personas del mismo o distinto ámbito profesional.

Competencias Generales del Título

8.G. Capacidad de análisis y síntesis.

9.G. Capacidad de organización y planificación.

10.G. Capacidad de dividir, analizar y resolver problemas.

11.G. Diseñar experimentos y comprender las limitaciones de la aproximación experimental.

12.G. Diseñar estrategias experimentales con distintas etapas para la solución de un problema.

13.G. Interpretar resultados experimentales e identificar elementos consistentes e inconsistentes.

14.G. Trabajar de forma adecuada en un laboratorio químico, bioquímico y/o biológico incluyendo seguridad, manipulación y eliminación de residuos químicos y/o biológicos, y registro anotado de actividades.

15.G. Aplicar las bases legales y éticas implicadas en el desarrollo de las ciencias moleculares de la vida (íntimamente ligada a la competencia 4UMU).

16.G. Reconocer los problemas ecológicos-ambientales en el desarrollo y aplicación de las ciencias moleculares de la vida.

17.G. Pensar de una forma integrada y abordar los problemas desde diferentes perspectivas.

18.G. Usar Internet como medio de comunicación y como fuente de información (íntimamente ligada a la competencia 3UMU).

19.G. Toma de decisiones.

21.G. Razonamiento crítico.

22.G. Aprendizaje autónomo.

23.G. Adaptación a nuevas situaciones.

24.G. Creatividad.

25.G. Liderazgo.

26.G. Motivación por la calidad.

Competencias Específicas del Título

28.E. Entender y saber explicar las bases físicas y químicas de los procesos bioquímicos y de las técnicas utilizadas para investigarlos.

40.E. Conocer los principios y aplicaciones de los métodos e instrumentación utilizados en las determinaciones biomédicas y el análisis de alimentos.

Competencias del MECES (Marco Español de Cualificaciones para la Educación Superior)

47.MECES. 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 incluye algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.

48.MECES. 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 resolución de problemas dentro de su área de estudio.

49.MECES. 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.

50.MECES. Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.

51.MECES. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.

Competencias específicas de la asignatura

Demostrar buen conocimiento de la metodología analítica, exactitud, precisión, sensibilidad, límite de detección, especificidad, selectividad, robustez y adecuación del método.

Conocer los fundamentos de las principales técnicas instrumentales de análisis, así como saber aplicarlas a la resolución de problemas bioquímicos.

Demostrar buen conocimiento de los criterios de validación de un test analítico

cuantitativo.

Demostrar un buen conocimiento de las bases y principales aplicaciones cuantitativas de la espectrofotometría molecular ultravioleta-visible.

Demostrar un buen conocimiento de las bases y principales aplicaciones cuantitativas de la fluorescencia, fosforescencia y quimioluminiscencia.

Demostrar un buen conocimiento de las bases y principales aplicaciones cuantitativas de los principales biosensores.

Demostrar un buen conocimiento de las bases y principales aplicaciones cuantitativas de los métodos radioquímicos.

Tener un buen conocimiento de las bases de la separación cromatográfica en sus diferentes modalidades y aplicaciones (cromatografía convencional, alta resolución con fase móvil líquida y gaseosa).

Tener un buen conocimiento de las bases de la separación electroforética de proteínas y ácidos nucleícos

Conocer los distintos sistemas automáticos de análisis desarrollados para conseguir la mayor productividad en el laboratorio bioquímico.

Competencias específicas prácticas de la asignatura

• Saber utilizar correctamente y de forma segura los productos y el material de un laboratorio químico-bioquímico.

• Desarrollar una actitud respetuosa con el medio ambiente y adquirir conciencia sobre la correcta eliminación de los residuos generados en un laboratorio químico-bioquímico.

• Disponer de los conocimientos teóricos y prácticos necesarios para planificar, aplicar y gestionar la metodología analítica instrumental más adecuada para abordar problemas de índole bioquímica.

5- Contenidos Programa teórico: Introducción Tema 1.-Conceptos generales.

Clasificación de las técnicas instrumentales y de separación. Aplicaciones en Bioquímica.

Bloque 1. Métodos ópticos Tema 2.- Técnicas espectrofotométricas de absorción visible-ultravioleta.

Interacción de la radiación electromagnética con la materia. Aspectos cuantitativos: Ley da Lambert-Beer. Instrumentación. Aplicaciones.

Tema 3.- Técnicas luminiscentes. Fundamentos teóricos de la fluorescencia y la fosforescencia. Quimioluminiscencia y Bioluminiscencia

Tema 4.- Técnicas espectrofotométricas de absorción atómica. Fundamentos de la absorción atómica. Atomización en llama y electrotermica. Generación de hidruros. Aplicaciones.

Tema 5.- Técnicas espectrofotométricas de emisión.atómica. Espectrometría de emisón en llama. Plasma acoplado por inducción. Bloque 2. Métodos Electroquímicos Tema 6.- Técnicas Potenciométricas.

Electrodos indicadores y de referencia. Electrodos selectivos de iones. Biosensores.

Tema7.- Técnicas voltamperométricas. Fundamentos de la voltamperometría. Curvas intensidad-potencial. Sensor de oxígeno.

Bloque 3. Métodos de Separación Tema 8.- Técnicas de Separación. Conceptos fundamentales. Clasificación.

Tema 9.- Introducción a las Separaciones Cromatográficas. Fundamentos. Terminología y parámetros más importantes.

Tema 10.- Cromatografía Liquida de alta resolución (HPLC). Fundamentos. Optimización de la separación cromatográfica. Instrumentación. Aplicaciones.

Tema 11.- Cromatografía de Gases. Principios generales. Instrumentación. Aplicaciones.

Tema 12.- Electroforesis zonal y capilar. Bloque 4. Otros Métodos Tema 13.- Métodos Radioquímicos.

Introducción. Tipos de desintegración radiactiva. Cinética. Isótopos radiactivos en trabajos bioquímicos. Métodos radioinmunométricos.

Tema 14.- Automatización en un Laboratorio Bioquímico. Tipos de sistemas analíticos automáticos. Análisis por Inyección en flujo. Sistemas automáticos discontínuos: Aplicaciones en Bioquímica.

Programa de clases prácticas:

Práctica 1: Fluorescencia: determinación de riboflavina (vitamina B2)

Práctica 2: Absorción atómica: determinación de calcio y magnesio.

Práctica 3: Potenciometria: determinación de potasio con un electrodo de membrana. Práctica 4: Cromatografía líquida de alta resolución: obtención de parámetros

Práctica 5: Análisis por Inyección en Flujo: determinación de Fósforo como fosfato por un método FI-Espectrofotométrico.

La asignatura está planteada para potenciar el aprendizaje activo de los alumnos de manera que las clases teóricas se conciben como introducciones generales a cada tema que serán complementadas después con el resto de actividades propuestas, incluyendo el estudio individual de los alumnos, la resolución de cuestiones, la participación de los alumnos en seminarios, la asistencia a tutorías y la realización de prácticas en el laboratorio.

Clases teóricas. Se utilizará principalmente la clase magistral, mediante la transmisión de información por la exposición oral y el apoyo de las TICs. Durante dicha exposición se podrán resolver las dudas que puedan plantearse y orientar la búsqueda de información.

Seminarios. Los seminarios se organizarán en grupos. La estrategia metodológica a utilizar será el aprendizaje basado en la resolución de ejercicios y de problemas. Los seminarios se

6- Metodología docente y Estimación del volumen de trabajo del estudiante (ECTS).

NOMBRE DE LA ASIGNATURA: QUÍMICA I Nº de alumnos: Todos los matriculados Nº de grupos de Teoría: 1 Créditos: 6 ECTS Nº de grupos de Seminarios: 2 Nº de grupos de Tutorias: 5 Nº de grupos de Laboratorio: 5

Volumen de trabajo del alumno Actividad Hora presencial

A Factor1

B Trabajo Personal

C (A x B) Volumen de trabajo

D (A +C) CLASES TEÓRICAS Lección magistral 34 1.5 51 85 CLASES PRÁCTICAS Seminarios y problemas 5 2 10 15 TUTORÍAS 3 1,5 4,5 7,5 PRÁCTICAS LABORATORIO 15 0,5 7,5 22,5 EVALUACIÓN Preparación de exámenes 17 17 Realización de evaluaciones 3 3

Total 150.0 Relación trabajo/ECTS2 150/ 6 créditos = 25 h

7-Temporalización Bloque Temas Clases

magistrales Seminarios Tutorías Totales

Introducción 1 1 1. Conceptos generales

Métodos ópticos. I. 2. Técnicas espectrofotométricas de absorción visible-ultravioleta. 3. Técnicas luminiscentes 4. Técnicas espectrofotométricas de absorción atómica 5. Técnicas espectrofotométricas de emisión atómica

11 3

3 3

2

2(S6,S9) 1(S8) 14

II. Métodos electroquímicos 5 1(S10) 6

1 Horas que el alumno necesita de estudio o preparación por cada una de las actividades propuestas. 2 Horas de trabajo del alumno por crédito ECTS.

6. Técnicas potenciométricas. 7. Técnicas voltamétricas.

3 2

Métodos de separación III. 8. Técnicas de separación. Clasificación 9. Introducción separaciones cromatográficas 10. Cromatografía líquida de alta resolución 11. Cromatografía de Gases 12. Electroforesis zonal y capilar

10 1 2 2 2 3

1(S13) 1(S12)) 12

IV Otros Métodos 7 1(S14) 1(S14) 9

13. Métodos radioquímicos 14. Automatización en un laboratorio bioquímico

3 4

TOTALES 34 5 3 42 Prácticas de laboratorio: 15 h – cinco sesiones de 3h S1: 1ª semana, S2: 2ª semana, … 8- Evaluación

Con carácter general, la evaluación de las competencias se ponderará de forma proporcional al tipo de actividades formativas programadas y se desarrollará de forma continua.

Las competencias y resultados del aprendizaje derivados de las actividades presenciales en el aula y del estudio individual del alumno serán evaluadas mediante pruebas escritas. En estas pruebas también será objeto de evaluación la capacidad correcta de expresión.

Las competencias adquiridas mediante el trabajo desarrollado en el laboratorio se controlarán mediante evaluación continua y a través de los informes elaborados por los alumnos.

Las competencias adquiridas mediante las actividades formativas en las que los estudiantes realicen un trabajo de carácter grupal o individual se evaluarán a partir de la documentación entregada por el estudiante (informes). Instrumentos Criterios de calidad Ponderación Exámenes escritos teórico-prácticos

Dominio de la materia

Precisión en las respuestas

Claridad expositiva

Corrección en la expresión escrita

60%

Trabajo de laboratorio

Comprensión y presentación de los cuestionarios previos y de los informes de las actividades realizadas

Corrección en la realización de los experimentos y trabajo de equipo

20%

Resolución de problemas Compresión y presentación del trabajo 5%

propuestos, participación, etc. en las tutorías.

realizado

Actitud y participación

Resolución de ejercicios, de problemas, etc.; en los Seminarios.

Compresión y presentación del trabajo realizado

Actitud y participación

15%

OBSERVACIÓN: La realización de las prácticas de laboratorio y la asistencia a las clases de Seminarios y Tutorías es obligatoria para poder aprobar la asignatura.

Se requiere una puntuación mínima de 4 sobre 10 en la evaluación de los exámenes teórico-prácticos para calcular la calificación global de la asignatura.

9- Bibliografía recomendada

Bibliografía recomendada Harris D.C., “Análisis Químico Cuantitativo”, (3ª edición), ed. Reverté, Barcelona (2007).

Skoog D.A., Holler, F. J., Nieman, T.A. “Principios de Análisis Intrumental” (5ª edición) McGraw-Hill, Madrid (2001).

SKoog D.A., West D.M., Holler F.J., Crouch, S “Fundamentos de Química Analítica” (8ª edición), ITES-Paraninfo, Madrid, (2005)

García Segura J.M., Gavilanes J.G., Martínez del Pozo A., Montero M., Oñaderra M., Vivanco F. “Técnicas Instrumentales de Análisis en Bioquímica”(2ª edición), ed. Síntesis, Madrid (2002)