Datos Identificativos 2023/24
Asignatura (*) Máquinas Moleculares Código 610G04036
Titulación
Grao en Nanociencia e Nanotecnoloxía
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 1º cuadrimestre
Cuarto Optativa 4.5
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Bioloxía
Química
Coordinación
Brea Fernández, Roberto Javier
Correo electrónico
roberto.brea@udc.es
Profesorado
Brea Fernández, Roberto Javier
Criado Fernández, Alejandro
Freire Picos, María Ángeles
Rodriguez Belmonte, Esther
Correo electrónico
roberto.brea@udc.es
a.criado@udc.es
maria.freirep@udc.es
esther.belmonte@udc.es
Web
Descrición xeral Esta materia céntrase no estudo dos principios bioquímicos e químicos que constitúen as máquinas moleculares (naturais e/o sintéticas), incidindo especialmente nas potenciais aplicacións que presentan en múltiples ámbitos.

Competencias do título
Código Competencias do título
A4 CE4 - Desarrollar trabajos de síntesis y preparación, caracterización y estudio de las propiedades de materiales en la nanoescala.
A5 CE5 - Conocer los rasgos estructurales de los nanomateriales, incluyendo las principales técnicas para su identificación y caracterización
A7 CE7 - Interpretar los datos obtenidos mediante medidas experimentales y simulaciones, incluyendo el uso de herramientas informáticas, identificar su significado y relacionarlos con las teorías químicas, físicas o biológicas apropiadas.
B1 CB1 - 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
B4 CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
B5 CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
B7 CG2 - Resolver problemas de forma efectiva.
B8 CG3 - Aplicar un pensamiento crítico, lógico y creativo.
B10 CG5 - Trabajar de forma colaborativa.
C2 CT2 - Dominar la expresión y la comprensión de forma oral y escrita de un idioma extranjero
C3 CT3 - Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida
C7 CT7 - Desarrollar la capacidad de trabajar en equipos interdisciplinares o transdisciplinares, para ofrecer propuestas que contribuyan a un desarrollo sostenible ambiental, económico, político y social.
C8 CT8 - Valorar la importancia que tiene la investigación, la innovación y el desarrollo tecnológico en el avance socioeconómico y cultural de la sociedad
C9 CT9 - Tener la capacidad de gestionar tiempos y recursos: desarrollar planes, priorizar actividades, identificar las críticas, establecer plazos y cumplirlos

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Adquirir coñecementos básicos relacionados coas máquinas moleculares A5
B1
B8
C8
Manexar as principais fontes bibliográficas no campo das máquinas moleculares B4
B8
C2
C3
C9
Desenvolver a capacidade para expor e resolver problemas básicos relacionados coas máquinas moleculares e as súas aplicacións A4
A5
A7
B4
B5
B7
B10
C2
C3
C7
C9
Coñecer diversas técnicas para a síntese, caracterización e aplicación de máquinas moleculares A4
A5
A7
B7
B8
C2
Interpretar datos procedentes de observacións experimentais A7
B1
B4
B7
B8

Contidos
Temas Subtemas
Tema 1. Máquinas biomoleculares para o manexo de información. Polimerasas e ribosomas As DNA e RNA polimerasas e factores necesarios para a correcta síntese. Recambio de mensaxeiros. Riboswitches e LncRNAs, emprego de pinzas moleculares en estudos de transcrición.
Síntese de proteínas. Tradución canónica e non canónica e modulación da tradución.
Tema 2. Máquinas biomoleculares para o transporte, movemento, transducción de sinais e optimización enerxética Transporte e movemento: proteínas transportadoras a través de microtúbulos e microfilamentos.
Obtención de enerxía: as ATPasas. Axuste de cadeas de transporte de electróns á síntese de ATP.
Transducción de sinais e sensores moleculares.
Tema 3. Máquinas biomoleculares artificiais Sistemas biomoleculares híbridos.
Máquinas moleculares híbridas unidas a membrana.
Máquinas moleculares sintéticas basadas en ADN.
Tema 4. Máquinas moleculares sintéticas para o control do movemento Catenanos.
Rotaxanos.
Interruptores moleculares.
Bombas moleculares.
Músculos artificiais.
Nanoválvulas.
Nanomotores.
Autopropulsores.
Tema 5. Máquinas moleculares sintéticas con actividade catalítica Catalizadores conmutables.
Enzimas artificiais.
Ribosomas artificiais.
Tema 6. Máquinas moleculares sintéticas para a conversión, transporte e almacenaxe de enerxía Dispositivos fotosintéticos artificiais.
Nanotransportadores de enerxía.
Nanoacumuladores enerxéticos.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A5 B1 16 0 16
Eventos científicos e/ou divulgativos A5 B1 3 0 3
Seminario A5 A7 B1 B4 B5 B7 B8 B10 C2 C3 C7 C8 C9 4 20 24
Prácticas de laboratorio A4 A5 A7 B1 B4 B5 B7 B8 B10 C2 C3 C7 C8 C9 10 10 20
Proba mixta B1 B4 B7 B8 C2 2 44 46
 
Atención personalizada 3.5 0 3.5
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Clases presenciais teóricas. Clases expositivas (utilización de pizarra, ordenador, canón) complementadas coas ferramentas propias da docencia virtual
Eventos científicos e/ou divulgativos Asistencia a conferencias científicas e/ou divulgativas
Seminario Sesións interactivas relacionadas coa materia, na que se establezan debates e intercambio de opinións cos alumnos
Prácticas de laboratorio Realización de experimentos no laboratorio e elaboración dunha memoria de prácticas na que se describen os resultados e se analizan os datos obtidos
Proba mixta Realización das diferentes probas para a verificación da obtención de coñecementos (tanto teóricos coma prácticos) e da adquisición de habilidades e actitudes

Atención personalizada
Metodoloxías
Seminario
Prácticas de laboratorio
Proba mixta
Descrición
A metodoloxía de ensino proposta está baseada no traballo do estudante, quen se convirte no principal responsable do seu proceso educativo. Para que este obteña o mellor rendemento do seu esforzo, e co fin de guiar ao estudante neste proceso e determinar ata que punto o estudante está a alcanzar os obxectivos propostos en cada unidade temática, realizaranse sesións de solución de problemas e casos prácticos. Estes permitirán orientar ao alumnado e conseguir que este acade as competencias asociadas á materia. Asemade, reforzarase esta orientación a través de entrevistas individuais que se celebrarán nas horas de titoría do profesor e/ou nos horarios máis convenientes para o alumnado. Obviamente, e a parte destas titorías propostas polo profesor, o alumnado poderá acudir a titorías a petición propia cantas veces desexe e nos horarios que lle resulten máis convenientes.
Cabe resaltar que durante as sesións maxistrais fomentarase a participación en roldas de debate relacionadas cos contidos tratados en cada unidade.
As horas de atención personalizada servirán para a aclaración dos conceptos fundamentais da materia, así como para a resolución de cuestións individuais expostas nos seminarios, nas sesións maxistrais e nas prácticas.
Aquel alumnado que se acolla ao réxime de “recoñecemento de dedicación a tempo parcial e dispensa académica de exención de asistencia” segundo a normativa da UDC, disporá de atención específica que se concretará nos seguintes aspectos:
- Este alumnado disporá, a petición propia e en horario a convir, de axuda titorial para a preparación dos contidos que se traballarán nas clases prácticas de laboratorio, así como dos seminarios.
- Igualmente, e cando así o solicite, este alumnado recibirá axuda titorial complementaria para orientación e resolución de dúbidas.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Seminario A5 A7 B1 B4 B5 B7 B8 B10 C2 C3 C7 C8 C9 Actividade formativa de carácter eminentemente práctico deseñada co obxectivo de incidir naqueles aspectos da materia de máis difícil comprensión. Esta actividade será avaliada mediante a participación activa do alumnado 30
Prácticas de laboratorio A4 A5 A7 B1 B4 B5 B7 B8 B10 C2 C3 C7 C8 C9 Durante a realización das prácticas de laboratorio, levarase a cabo unha avaliación contínua do traballo do alumnado, o grao de comprensión das prácticas, a actitude e a racionalización dos experimentos. Igualmente, avaliaranse tanto o contido, como o formato do Caderno de Laboratorio 40
Proba mixta B1 B4 B7 B8 C2 A proba mixta realizarase no calendario acordado pola Xunta de Facultade de cada centro. O seu obxectivo é o de obter unha avaliación do nivel de coñecementos e competencias acadados polo alumno, así como o de avaliar a capacidade deste para relacionalos e para obter unha visión de conxunto da materia 30
 
Observacións avaliación

- Para superar a materia será preciso acadar, sumadas as cualificacións
de todas as actividades de evaluación continuada (Seminarios e Prácticas de laboratorio), un mínimo de 5 puntos (sobre 10) e obter un mínimo de 5 puntos (sobre 10) na
cualificación da Proba mixta. No caso de que o alumnado non conseguise a
puntuación mínima nalgunha delas, se a suma do conxunto de todas as
actividades avaliables é superior ou igual a 5 puntos, a materia
figurará como suspensa (4,5 sobre 10 puntos).

- No caso de non superar a materia na primeira oportunidade:

1) A cualificación dos Seminarios e das Prácticas de Laboratorio conservaranse na segunda oportunidade de xullo, sempre que sumen un mínimo de 5 puntos (sobre 10).

2) A cualificación da Proba mixta da
segunda oportunidade de xullo substituirá a obtida na proba mixta da
primeira oportunidade, sendo de novo necesario acadar un mínimo de 5
puntos (sobre 10) na puntuación da Proba mixta para poder superar a
materia.

- Para obter a cualificación de non presentado, o
alumnado non poderá ter participado en máis dun 25% das Prácticas de
laboratorio e dos Seminarios, nin realizar a Proba mixta.

- De
acordo coa normativa académica, o alumnado que sexa avaliado na "segunda
oportunidade", só poderá optar a matrícula de honra se o número máximo
destas para o curso non se cubriu na súa totalidade na "primeira
oportunidade".

- Para aquel
alumnado que se acolla ao "recoñecemento de dedicación a tempo parcial ou dispensa académica de exención de asistencia"
tratarase de adaptar os horarios á súa dispoñibilidade na medida do
posible. A cualificación final para este alumnado, tanto para a primeira
como para a segunda oportunidade, seguirá o esquema de avaliación
anteriormente descrito.

- No caso de circunstancias moi
excepcionais, obxectivables e adecuadamente xustificadas, o Profesor
Responsable podería eximir total ou parcialmente a algún membro do
alumnado de concorrer ao proceso de avaliación continuada. O alumnado
que se atopara nesta circunstancia deberá superar un exame específico
que non deixe lugar a dúbidas sobre a consecución das competencias
propias da materia.

Implicacións do plaxio na cualificación:

A realización fraudulenta de algún exercicio ou proba do alumno para a
evaluación da materia estará suxeta a responsabilidades disciplinarias,
conforme se recolle nas Normas de Evaluación, Revisión e Reclamación das
Cualificacións de Grao e Mestrado Universitario (Artigo 11) e no
Estatuto do Estudiantado da UDC (Artigo 35, punto 3): "Calificación de
suspenso na convocatoria en que se cometa a falta: o estudiante será
cualificado con “suspenso” (nota numérica 0) na convocatoria
correspondente do curso académico, tanto se a falta se produce na
primeira oportunidade como na segunda. Para isto, se procederá a
modificar a súa cualificación na acta de primeira oportunidade se fose
necesario".

Convocatoria
adiantada de decembro:

A ponderación na avaliación das diferentes actividades
docentes do alumnado que participe na convocatoria adiantada de decembro será
adaptada ás novas porcentaxes de avaliación recollidas na presente guía, no
caso de que estas difiran entre si en ámbolos dous cursos académicos.


Fontes de información
Bibliografía básica Erbas-Cakmak, Sundus; Leigh, David A.; McTernan, Charlie T.; Nussbaumer, Alina L. (2015). Artificial Molecular Machines. American Chemical Society
Steven, Alasdair; Baumeister, Wolfgang; Johnson, Louise N.; Perham, Richard N. (2016). Molecular Biology of Assemblies and Machines. Garland Science
Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Kaiser, Chris A.; Krieger, Monty; Bretscher, Anthony (2021). Molecular Cell Biology. W H Freeman & Co
Balzani, Vincenzo; Credi, Alberto; Venturi, Marguerita (2008). Molecular Devices and Machines: Concepts and Perspectives for the Nanoworld. Wiley-VCH
Credi, Alberto; Balzani, Vincenzo (2020). Molecular Machines. 1088press

Artículos científicos seleccionados e relacionados co temario da asignatura.

Bibliografía complementaria Credi, Alberto; Silvi, Serena; Venturi, Margherita (2014). Molecular Machines and Motors - Recent Advances and Perspectives. Springer
Zocchi, Giovanni (2018). Molecular Machines: A Materials Science Approach. Princeton University Press

Artículos científicos seleccionados e relacionados co temario da asignatura.


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Química Supramolecular/610G04027
Bioquímica Estrutural/610G04019
Bioquímica Molecular e Metabólica/610G04023

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario

Observacións
Perspectiva de xénero:
- Segundo se recolle nas distintas normativas de aplicación para a docencia universitaria, deberase incorporar a perspectiva de xénero nesta materia (usarase linguaxe non sexista, utlizarase bibliografía de autores/as de ambos sexos, propiciarase a intervención en clase de alumnos e alumnas,...).
- Traballarase para identificar e modificar prexuízos e actitudes sexistas e influirase na contorna para modificalos e fomentar valores de respecto e igualdade.
- Deberanse detectar situacións de discriminación por razón de xénero e proporanse accións e medidas para corrixilas.

Programa Green Campus Facultade de Ciencias
Para axudar a conseguir unha contorna inmediata sustentable e cumprir co punto 6 da "Declaración Ambiental da Facultade de Ciencias (2020)", os traballos documentais que se realicen nesta materia:
a.- Solicitaranse maioritariamente en formato virtual e soporte informático.
b.- De realizarse en papel:
- Non se empregarán plásticos.
- Realizaranse impresións a dobre cara.
- Empregarase papel reciclado.
- Evitarase a realización de borradores.


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías