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¿Libro de texto de bioquímica cuantitativa con termodinámica, como alternativa a Voet, Voet & Pratt (Fundamentos de bioquímica)?


Estoy buscando un gran libro de texto sobre bioquímica que cubra temas centrales: aspectos relevantes de termodinámica, cinética de reacción, metabolismo (por ejemplo, ciclo de krebs, respiración, etc.). Idealmente, también sería cuantitativo en su enfoque y utilizaría modelos matemáticos cuando fuera relevante.

El libro de texto clásico es Voet & Voet & Pratt (Fundamentos de la bioquímica) y creo que es un libro de texto horriblemente escrito. Utiliza conceptos antes de definirlos realmente (y cuando los define, las definiciones son obtusas y no tienen motivación conceptual). ¿Existe una alternativa a esto? ¿Alguna recomendación?


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BCHM 322 - BIOQUÍMICA I (I)

En el pasado, BCHM 321 se ofreció en el otoño como el primer curso para las especialidades de Bioquímica y como un curso opcional para las especialidades de Química, que comprendían y aún comprenden la mayoría de los estudiantes. Este año, el curso se ofrece en el segundo semestre como segundo curso para las especialidades de bioquímica, pero sigue siendo la primera clase de bioquímica para las especialidades de química. ¿Cómo se estructurará la clase para beneficiar a ambos grupos?

Mi enfoque general será el mismo: cubrir las principales preguntas de la biología desde una perspectiva química. Seguiré lo mismo en todos los temas que en años anteriores, ya que creo firmemente que la especialización en química debería estar expuesta a algunas de las preguntas más importantes de la biología. Dado que los dos grupos tienen antecedentes diferentes, diferenciaré significativamente los laboratorios y las expectativas que tengo para los más contenido del curso de base biológica para los dos grupos.

Especializaciones en química: Usted mayo tener una formación más sólida e interés en la química tradicional. Este grupo hará todos los laboratorios tradicionales, terminando con un laboratorio de investigación final. Cierto contenido del libro en línea que tiene un enfoque más biológico puede ser opcional.

Especializaciones en bioquímica: Tendrá una formación más sólida en biología y bioquímica. Se espera que este grupo desarrolle una comprensión más profunda de las áreas que requieren una mayor formación en biología, como la transducción de señales, el control de la transcripción de genes a una mayor profundidad. Además, se espera que tengan mayores habilidades en la lectura de literatura bioquímica. Al formar grupos de clase, pediré a los estudiantes de bioquímica que dirijan los grupos pequeños y las discusiones de la clase, especialmente cuando discutimos los hallazgos de la literatura. En el laboratorio, los estudiantes de bioquímica realizarán algunos de los mismos laboratorios que el grupo principal de química, pero cuando los laboratorios sean similares a los realizados el otoño pasado en BCHM 1, en su lugar harán laboratorios de proyectos basados ​​en la investigación.

Los estudiantes desarrollarán una comprensión de

  1. la estructura y función de proteínas, ácidos nucleicos y lípidos
  2. La termodinámica, cinética y fuerzas intermoleculares involucradas en el plegamiento y estabilización de agregados moleculares y macromoléculas.
  3. la termodinámica, cinética y fuerzas intermoleculares involucradas en las interacciones de unión
  4. la termodinámica, la cinética y los mecanismos orgánicos implicados en el transporte típico y en las reacciones catalizadas por enzimas.
  1. su capacidad para sintetizar e integrar contenido e ideas de química orgánica, física, analítica e inorgánica, Y biología, en el estudio de moléculas y sistemas biológicos complejos y su regulación
  2. habilidades de análisis y pensamiento crítico (es decir, habilidades para la resolución de problemas)
  3. su capacidad para aplicar su comprensión del contenido del curso a nuevos problemas derivados de la literatura bioquímica.

He desarrollado un libro en línea para el curso, Bioquímica en línea: un curso basado en lógica química, y muchos sitios web relacionados para este curso que están disponibles a través de la página de inicio del curso. Por lo tanto, no exigiré a los estudiantes que compren un texto real, a menos que se estén especializando en Bioquímica. Para los estudiantes de Bioquímica, ya habrás comprado el libro utilizado en Bioquímica I, Voet, Voet & amp Pratt Fundamentos de Bioquímica 2ª Edición. Para aquellos que no tengan un libro, colocaré una copia de Bioquímica, 2do. edición, de Garret y Grisham, reservada en la biblioteca. No sigo el libro de manera secuencial, y lo complemento generosamente. Además, este libro contiene mucho más material del que podemos cubrir en un curso de un semestre.

Además, muchos textos de bioquímica tienen sitios web complementarios. A continuación, se muestran algunos enlaces útiles:

  • Bioquímica, 2ª edición. Garret y Grisham
  • Principios de bioquímica de Lehninger - 4ª ed. Cox / Nelson por Matthews, van Holde y Ahern
  • Bioquímica, quinta edición, por Berg, Tymoczko y Stryer
  • Libros de bioquímica / biología molecular en los que se pueden realizar búsquedas del NCBI
  • Referencia útil: Biología celular molecular por Lodish, et. Alabama. 5ta Edición Versión Web Gratuita.
  • Recursos biofísicos
  • Bioquímica médica
  • Errores comunes encontrados en los libros de texto de bioquímica.
  • Química física / Ciencias de la vida: Atkins et al.
  • Conceptos de bioquímica de búsqueda de Mathews, van Holde y Ahern
  • Un enlace a todos los libros de bioquímica del Journal of Chemical Education

Si opta por leer un texto complementario, seleccione los capítulos relevantes para el material cubierto. Para su conveniencia, he proporcionado una lista de lectura de los capítulos de Garrett y Grisham a continuación que corresponden a la secuencia y el contenido de BCHM 322.

MATERIAL DE FONDO: Lea el siguiente material por su cuenta. No se tratará directamente en clase, pero se le pedirá que conozca el material.

  • Capítulo 1 - La química es la lógica de los fenómenos biológicos
  • Capítulo 32 - El código genético 1069-1074. [Dada una secuencia de codificación de ADN, debe poder determinar la secuencia de proteína correspondiente.
  • Capítulo 4 - Aminoácidos
  • Capítulo 5 - Proteínas: función biológica y estructura primaria (Apéndice cubierto en el laboratorio)
  • Capítulo 6 - Proteínas: estructura secundaria, terciaria y cuaternaria
  • Capítulo 9 - Membranas: 9.2 - Estructura de las proteínas de membrana
  • Capítulo 7 - Carbohidratos
  • Capítulo 9 - Membranas: 9.3 - Polisacáridos de la membrana y de la superficie celular 9.4 - Glicoproteínas

ESTRUCTURA DEL ÁCIDO NUCLEICO (cubierto en el laboratorio)

  • Capítulo 11 - Nucleótidos y ácidos nucleicos
  • Capítulo 12 - Estructura de los ácidos nucleicos
  • Capítulo 8 - ADN recombinante
  • Capítulo 15 - Especificidad enzimática y regulación alostérica, 460-462
  • Capítulo 15 Enfoque especial: hemoglobina y mioglobina, 480-493.
  • Capítulo 15: Enzimas alostéricas, 469-480
  • Capítulo 16 - Mecanismos de acción enzimática
  • Capítulo 18 - Metabolismo: una descripción general con especial énfasis en las coenzimas y las vitaminas
  • Suplemento: reacciones catalizadas por enzimas en disolventes orgánicos
  • Suplemento - La química del dioxígeno
  • Reacciones de oxidación biológica: deshidrogenasas, mono y dioxigenasas y oxidasas
  • Capítulo 18 - Metabolismo: descripción general
  • Capítulo 3 - 3.6-3.7: Biomoléculas de alta energía, 66-79
  • Reacciones de ATP y fosforilación oxidativa en la glucólisis - pg 622-630
  • Capítulo 21 - Transporte de electrones y fosforilación oxidativa
  • Capítulo 22 - Fotosíntesis págs. 709-730
  • Capítulo 10: (Transporte de membrana) Transducción de energía - Usos de ATP - Transporte activo 300-325
  • Suplemento: Membranas excitables, neurotransmisión y sistemas sensoriales - Transducción de señales: células nerviosas - Química neural S41-63
  • Capítulo 34: Transducción de señales en las membranas celulares - Proteínas quinasas / fosfatasas S1-S40
  • Mini exámenes 45% (3 X 15%)
  • Cuestionarios, conjuntos de problemas, trabajo en grupo, total 20%
  • Laboratorio, 20%
  • Examen final, 15%
  • participación en clase: sin porcentaje fijo. Si participa activamente, puedo cambiar su grado 1/2 paso (AB a A, por ejemplo) si está cerca del límite para el grado superior.
  • crédito adicional: puedo anunciar que algunas asignaciones son opcionales y podrían usarse para obtener crédito adicional. Evaluaré las demandas (tiempo requerido, dificultad) de las tareas opcionales y asignaré a la tarea enviada un valor en puntos en función de las demandas de la tarea y la calidad de su envío. Al final del semestre, sumaré todos los puntos de crédito adicionales y luego los aplicaré al puntaje de su examen final agregando de 0 a 5% puntos a ese puntaje.

Encuentro que una combinación de conferencias y actividades grupales es más efectiva. Cuanto más enseño, menos confío en las conferencias. Aquí hay algunas ideas realmente interesantes de Eric Mazur de Harvard sobre el papel de la conferencia.

Comenzaremos la clase con preguntas de los estudiantes, un resumen de los temas del día y una revisión de las presentaciones de los estudiantes a las preguntas / tareas previas a la clase. El resto de la clase se dedicará al trabajo en grupo, presentaciones de los estudiantes, mini conferencias o una combinación, según lo que parezca mejor para el tema. Los cuestionarios suelen ocurrir al comienzo de la clase.

Algunos de ustedes son estudiantes de bioquímica y finalmente están tomando su primera clase de bioquímica. Otros son estudiantes de química que son estudiantes de química, en parte, porque no les gustó la biología al principio de sus estudios. Algunos serán licenciados en ciencias naturales o biología que optaron por este curso. Cada uno aporta sus propios antecedentes y expectativas a este curso, que requiere conocimientos de química y biología. Cada uno de ustedes viene con sus propias motivaciones para tomar este curso (desde que es un requisito hasta tener un fuerte deseo de aprender bioquímica). También traigo mis propias expectativas basadas en mis propios intereses y antecedentes, y en mis experiencias al enseñar esta clase.

Todos ustedes son juniors y seniors. A estas alturas, ya debería haber descubierto lo que se necesita para desempeñarse bien en una clase y laboratorio de ciencias de la división superior. Veo mi trabajo como facilitador para ayudarlo a aprender el material. No puedo obligarte a aprenderlo. Combinaré conferencias, trabajo en grupo, laboratorios, exámenes y uso de la computadora para ayudarlo a aprender, pero en última instancia, depende de usted hacer lo que sea necesario para aprender bioquímica. Espero que haga las lecturas y las asignaciones, haga preguntas y busque ayuda si no comprende el material. Estudiaremos algunos conceptos nuevos y muy difíciles y algunos más fáciles que hayas encontrado antes. Partimos de lo simple (relativamente hablando), lípido, y pasamos a lo complejo, cómo responden las células a las señales. El curso es acumulativo, por lo que debe mantenerse al día con el trabajo. Aquí hay una lista de ideas importantes que le ayudarán a tener un buen desempeño en este curso.

En un nivel superior, el contenido sirve como medio para el proceso.

Si planea tomar el MCAT, revise todas las vías metabólicas usted mismo.

Una gran cantidad de trabajo se debe realizar cerca del final del semestre.

Si puede comprender las propiedades químicas y físicas de las moléculas pequeñas, podrá comprender las propiedades de las grandes.

El curso construye una base inicial y crece a partir de ahí, así que manténgase al día con el trabajo.

Cosecharás lo que sembraste. Sacarás de este curso lo que elijas poner en él.

Decida por qué está tomando este curso y qué desea obtener de él. Se honesto contigo mismo.

Los libros son grandes referencias.

Concéntrese en la habilidad del proceso, no en la memorización.

Se produce poco crecimiento sin desafío.

Si busca ayuda, encontrará ayuda.

Nadie sale de mi oficina con menos comprensión que cuando entraron.

Este curso es una excelente manera de revisar y aprender Química.

Esto es lo que espero de los estudiantes:

  • Tratarás a todos en la clase, incluido el profesor, con respeto.
  • Asistirás a todas las clases, prestarás toda tu atención al material y te comportarás de manera apropiada.
  • Aceptará hacer el trabajo descrito en el programa de estudios a tiempo.
  • Reconocerá que la preparación académica previa (por ejemplo, habilidades de escritura) afectará su desempeño en este curso.
  • Reconocerá que su percepción del esfuerzo, por sí sola, no es suficiente para justificar una calificación distinguida.
  • No plagiarás ni robarás el trabajo de otros.
  • No pondrá excusas por no haber hecho lo que debería.
  • Aceptarás las consecuencias, buenas y malas, de tus acciones.

Esto es lo que puede esperar de mí:

  • Te trataré con respeto.
  • No lo discriminaré por su identidad o sus puntos de vista bien informados.
  • Manejaré la clase de manera profesional. Eso puede incluir educarlo sobre el comportamiento apropiado.
  • Me prepararé cuidadosamente para cada clase.
  • Comenzaré y terminaré la clase a tiempo.
  • Enseñaré solo en áreas de mi experiencia profesional. Si no sé algo, lo diré.
  • Devolveré sus asignaciones lo antes posible.
  • Buscaré el castigo máximo por plagio, trampa y otras violaciones de la integridad académica.
  • Mantendré registros cuidadosos de su asistencia, desempeño y progreso.
  • Me pondré a tu disposición para asesorarte.
  • Mantendré la confidencialidad sobre su desempeño.
  • Le proporcionaré apoyo profesional y le escribiré recomendaciones si es apropiado.
  • Voy a ser honesto con usted.
  • Su calificación reflejará la calidad de su trabajo y nada más.
  • Me interesan tus comentarios sobre la clase, pero me interesa más lo que aprendiste que cómo te sientes.

Se realizarán tres mini exámenes (sin contar el final) durante el semestre. Estos exámenes no se tomarán en clase, sino que se pueden obtener de las secretarias en Ardolf. Deben completarse sin el uso de libros, notas o consulta con otras personas (a menos que se indique lo contrario) y deben tomarse en una habitación vacía en Ardolf. Devuelva el examen a las secretarias cuando haya terminado. No pruebo la memorización de memoria, aunque debes conocer el vocabulario esencial de las estructuras bioquímicas para hacerlo bien. Pondré a prueba su comprensión de los conceptos discutidos y la mayoría de las veces haré preguntas sobre material que no se trata directamente en clase. Debería poder responder las preguntas si puede aplicar el conocimiento fundamental que adquiere a otras moléculas biológicas. Los ejemplos de preguntas de la prueba incluirían el análisis de datos tomados de una publicación reciente. Solo se permitirán maquillajes para emergencias certificadas. La composición será más difícil que la original y consistirá en problemas o preguntas de ensayo en profundidad. Los problemas pueden ser cualquier combinación de oral o escrito. Eliminaré el más bajo de estos exámenes y lo reemplazaré con la calificación del examen final, si la calificación del examen final es más alta que la calificación más baja durante el semestre. En ese escenario, la calificación de su examen final efectivamente contará dos veces.

Intentaré integrar la clase y el laboratorio tanto como sea posible. Para integrar la comprensión del laboratorio en el curso de una manera formal, puedo incluir problemas en las pruebas que se deriven de discusiones y experimentos de laboratorio, los experimentos de investigación descritos en el Manual de laboratorio en línea, así como una serie de preguntas acumulativas que se encuentran allí.

  • Mini prueba 1: lípidos y proteínas, mar 2/16-vie 2/19
  • Mini prueba 2: CHO y encuadernación, miércoles 17/03-viernes 19/03
  • Mini prueba 3: difusión, cinética enzimática, mecanismos enzimáticos lun 4/12-mié 4/14
  • 5 DE MAYO, MIÉRCOLES, 6:00 PM - 8:00 PM - Sala de computadoras - ASC 135, CSB

PRUEBAS, CONJUNTOS DE PROBLEMAS, TRABAJO EN GRUPO

Se asignarán varios conjuntos de problemas y otros tipos de preguntas y deben entregarse a tiempo. Solo las preguntas seleccionadas se calificarán de forma aleatoria. Es importante que comprenda las asignaciones de problemas. Los conjuntos de problemas a menudo serán preguntas derivadas de lecturas de artículos publicados recientemente. Además, tendremos una serie de pruebas en clase durante el semestre. Estos durarán solo de 5 a 10 minutos. Pueden requerir el dibujo de estructuras específicas. Se puede calificar una prueba elegida al azar de un grupo determinado y la calificación resultante se aplica a todos los miembros del grupo. Además, los proyectos grupales se pueden realizar en clase.

  • Aproximadamente 10 laboratorios La asistencia es obligatoria. Parte de cada laboratorio se dedicará a una conferencia sobre el tema del laboratorio.
  • Para calificar el componente de laboratorio del curso, y para un programa de laboratorio detallado, consulte el manual de laboratorio.
  • La calificación general de laboratorio contará el 20% de la calificación final del curso.

Usaremos una variedad de programas de modelado, incluidos SPARTAN, VMD y Deep View (SPDV)) para modelar. Tenga paciencia mientras desarrolla su experiencia en el uso de estos programas. Los usará para laboratorios, conjuntos de problemas y crédito adicional.

El examen consistirá en un examen de opción múltiple acumulativo que se administra en el momento final asignado, como se muestra arriba. Para practicar preguntas de opción múltiple, vaya al sitio interactivo que acompaña al texto de Garrett y Grisham, Biochemistry, 2nd ed., Y seleccione los enlaces de los estudiantes que conducen a las preguntas del cuestionario.

La participación en el curso puede hacer que suba medio grado si se encuentra en el límite del grado superior. La participación sugiere interés y esfuerzo. No se limita a hacer / responder preguntas en clase. No se trata simplemente de hacer el mínimo de trabajo. Incluye hacer preguntas fuera de clase cuando no comprenda el material. Incluye la presentación de informes de laboratorio creíbles. Incluye hacer un trabajo minucioso en el laboratorio 6 (laboratorio de investigación), lo que significa diseñar experimentos de laboratorio bien controlados e interpretar sus datos. I

Este es un curso de un semestre en bioquímica. La mayoría de los libros de bioquímica suman alrededor de 1000 páginas. Debe concluir, como yo y otros, que la bioquímica no se puede enseñar adecuadamente en un curso de un semestre, todo lo que puedo hacer es ofrecerle una introducción. Estudiaremos aspectos de la bioquímica que abarcan toda la gama de lo que estudian los bioquímicos en la actualidad. El metabolismo, solo una faceta del campo, será desestimado, ya que no puede enseñarse de forma rigurosa en solo una parte de un semestre. Aunque a los estudiantes a menudo no les gusta saltarse el libro, eso es exactamente lo que haremos para discutir las áreas más contemporáneas de la investigación actual. NO DARÉ UNA CONFERENCIA DIRECTAMENTE DESDE NINGÚN LIBRO. Los libros que se describen arriba están bien escritos y le darán explicaciones alternativas para los temas que discutiremos. Utilice el libro como referencia si decide comprar uno.

USO DE COMPUTADORAS INTERACTIVAS

  • correo electrónico: le pediré que revise los mensajes a diario. Estos mensajes pueden incluir asignaciones para la próxima clase, anuncios de pruebas, etc.
  • Preguntas web interactivas: se incluirán en el texto en línea e incluirán preguntas previas a la clase, cuestionarios en línea de opción múltiple y preguntas en foros de discusión.
  • cuestionarios en línea usando Moodle
  • foros de discusión en línea usando Moodle

MÓDULOS DE APRENDIZAJE DE LITERATURA

Uno de los objetivos del proceso de este curso es aumentar su capacidad para aplicar su comprensión del contenido del curso a nuevos problemas derivados de la literatura bioquímica. He creado una serie de módulos de aprendizaje basados ​​en la literatura que le brindarán la oportunidad de analizar datos bioquímicos y sacar conclusiones apropiadas de una manera altamente definida y contextual, mientras lo exponen de manera incremental a la literatura moderna. También te servirán para prepararte para los exámenes de clase.

CAMBIOS EN EL PROGRAMA

Me reservo el derecho de realizar cambios en el programa de estudios si las condiciones de la clase sugieren que estos cambios proporcionarían un mejor entorno de aprendizaje para la clase.


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BCHM 322 - BIOQUÍMICA I (I)

En el pasado, BCHM 322 se ofreció en el otoño como el primer curso para las especialidades de Bioquímica y como un curso opcional para las especialidades de Química, que comprendían y aún comprenden la mayoría de los estudiantes. Este año, el curso se ofrece en el segundo semestre como segundo curso para las especialidades de bioquímica, pero sigue siendo la primera clase de bioquímica para las especialidades de química. ¿Cómo se estructurará la clase para beneficiar a ambos grupos?

Mi enfoque general será el mismo: cubrir las principales preguntas de la biología desde una perspectiva química. Seguiré lo mismo en todos los temas que en años anteriores, ya que creo firmemente que la especialización en química debería estar expuesta a algunas de las preguntas más importantes de la biología. Dado que los dos grupos tienen antecedentes diferentes, diferenciaré significativamente los laboratorios y las expectativas que tengo para los más contenido del curso de base biológica para los dos grupos.

Especializaciones en química: Usted mayo tener una formación más sólida e interés en la química tradicional. Este grupo hará todos los laboratorios tradicionales, terminando con un laboratorio de investigación final. Cierto contenido del libro en línea que tiene un enfoque más biológico puede ser opcional.

Especializaciones en bioquímica: Tendrás una formación más sólida en biología y bioquímica. Se espera que este grupo desarrolle una comprensión más profunda de las áreas que requieren una mayor formación en biología, como la transducción de señales, el control de la transcripción de genes a una mayor profundidad. Además, se espera que tengan mayores habilidades en la lectura de literatura bioquímica. Al formar grupos de clase, pediré a los estudiantes de bioquímica que dirijan los grupos pequeños y las discusiones de la clase, especialmente cuando discutimos los hallazgos de la literatura. En el laboratorio, los estudiantes de bioquímica realizarán algunos de los mismos laboratorios que el grupo principal de química, pero cuando los laboratorios sean similares a los realizados el otoño pasado en BCHM 1, en su lugar harán laboratorios de proyectos basados ​​en la investigación.

Los estudiantes desarrollarán una comprensión de

  1. la estructura y función de proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos
  2. La termodinámica, cinética y fuerzas intermoleculares involucradas en el plegamiento y estabilización de agregados moleculares y macromoléculas.
  3. la termodinámica, cinética y fuerzas intermoleculares involucradas en las interacciones de unión
  4. la termodinámica, la cinética y los mecanismos orgánicos implicados en el transporte típico y en las reacciones catalizadas por enzimas.
  1. su capacidad para sintetizar e integrar contenido e ideas de química orgánica, física, analítica e inorgánica, Y biología, en el estudio de moléculas y sistemas biológicos complejos y su regulación
  2. habilidades de análisis y pensamiento crítico (es decir, habilidades para la resolución de problemas)
  3. su capacidad para aplicar su comprensión del contenido del curso a nuevos problemas derivados de la literatura bioquímica.

He desarrollado un libro en línea para el curso, Bioquímica en línea: un curso basado en lógica química, y muchos sitios web relacionados para este curso que están disponibles a través de la página de inicio del curso. Por lo tanto, no exigiré a los estudiantes que compren un texto real, a menos que se estén especializando en Bioquímica. Para las carreras de Bioquímica, ya habrás comprado el libro utilizado en Bioquímica I, Voet, Voet & amp Pratt Fundamentos de Bioquímica 2ª Edición. Para aquellos de ustedes que no tienen un libro, colocaré una copia de Bioquímica, 4ª edición, de Garret y Grisham, en reserva en la biblioteca. No sigo el libro de manera secuencial, y lo complemento generosamente. Además, este libro contiene mucho más material del que podemos cubrir en un curso de un semestre. Si opta por leer un texto complementario, seleccione los capítulos relevantes para el material cubierto. Para su conveniencia, he proporcionado una lista de lectura de apoyo de los capítulos de Garrett y Grisham que corresponden a la secuencia y el contenido de BCHM 322.

Además, muchos textos de bioquímica tienen sitios web complementarios. A continuación, se muestran algunos enlaces útiles:

  • Bioquímica, 2ª edición. Garret y Grisham
  • Principios de bioquímica de Lehninger - 4ª ed. Cox / Nelson por Matthews, van Holde y Ahern
  • Bioquímica, quinta edición, por Berg, Tymoczko y Stryer
  • La estantería del NCBI: escriba las palabras de búsqueda y obtenga el mundo de la información
  • Referencia útil: Biología celular molecular por Lodish, et. Alabama. 5ta Edición Versión Web Gratuita.
  • Recursos biofísicos
    • Conferencias Nacionales
    • Temas seleccionados: mecanismos, técnicas, estructura / comportamiento molecular

    HORARIO DE CLASES

    • Mini exámenes 45% (3 X 15%)
    • Cuestionarios, conjuntos de problemas, preguntas previas a la clase y de tareas en línea), trabajo en grupo, total 20% (Nota: ¡esto es más que cualquier examen o el final!)
    • Laboratorio, 20%
    • Examen final, 15%
    • participación en clase: sin porcentaje fijo. Si participa activamente de manera significativa, puedo cambiar su grado 1/2 paso (AB a A, por ejemplo) si está cerca del límite para el grado superior.
    • crédito adicional: puedo anunciar que algunas asignaciones son opcionales y podrían usarse para obtener crédito adicional. Evaluaré las demandas (tiempo requerido, dificultad) de las tareas opcionales y asignaré a la tarea enviada un valor en puntos en función de las demandas de la tarea y la calidad de su envío. Si está muy cerca del límite para una calificación más alta, la asignación de crédito adicional puede impulsarlo a esa calificación. El simple hecho de realizar asignaciones de créditos adicionales, si están disponibles, no mejorará su calificación.

    Encuentro que una combinación de conferencias y actividades grupales es más efectiva. Cuanto más enseño, menos confío en las conferencias. Aquí hay algunas ideas realmente interesantes de Eric Mazur de Harvard sobre el papel de la conferencia.

    Comenzaremos la clase con preguntas de los estudiantes, un resumen de los temas del día y una revisión de las presentaciones de los estudiantes a las preguntas / asignaciones / problemas en línea previos a la clase. El resto de la clase se dedicará al trabajo en grupo utilizando el Cuaderno de ejercicios, las presentaciones de los estudiantes, las mini conferencias o una combinación, según lo que parezca mejor para el tema. Los cuestionarios suelen ocurrir al comienzo de la clase.

    En este enfoque centrado en el estudiante, usted tiene la responsabilidad de haber completado las tareas (lectura, problemas) antes de la clase. En clase abordaré sus preguntas específicas (no preguntas como si no entiendo nada del material), y solucionaremos los problemas.

    Algunos de ustedes son estudiantes de bioquímica y finalmente están tomando su primera clase de bioquímica. Otros son estudiantes de química que son estudiantes de química, en parte, porque no les gustó la biología al principio de sus estudios. Algunos serán licenciados en ciencias naturales o biología que optaron por este curso. Cada uno aporta sus propios antecedentes y expectativas a este curso, que requiere conocimientos de química y biología. Cada uno de ustedes viene con sus propias motivaciones para tomar este curso (desde que es un requisito hasta tener un fuerte deseo de aprender bioquímica). También traigo mis propias expectativas basadas en mis propios intereses y antecedentes, y en mis experiencias al enseñar esta clase.

    Todos ustedes son juniors y seniors. A estas alturas, ya debería haber descubierto lo que se necesita para desempeñarse bien en una clase y laboratorio de ciencias de la división superior. Veo mi trabajo como facilitador para ayudarlo a aprender el material. No puedo obligarte a aprenderlo. Combinaré conferencias, trabajo en grupo, laboratorios, exámenes y uso de la computadora para ayudarlo a aprender, pero en última instancia, depende de usted hacer lo que sea necesario para aprender bioquímica. Espero que haga las lecturas y las asignaciones, haga preguntas y busque ayuda si no comprende el material. Estudiaremos algunos conceptos nuevos y muy difíciles y algunos más fáciles que hayas encontrado antes. Partimos de lo simple (relativamente hablando), lípido, y pasamos a lo complejo, cómo responden las células a las señales. El curso es acumulativo, por lo que debe mantenerse al día con el trabajo. Aquí hay una lista de ideas importantes que le ayudarán a tener un buen desempeño en este curso.

    En un nivel superior, el contenido sirve como medio para el proceso.

    Si planea tomar el MCAT, revise todas las vías metabólicas usted mismo.

    Una gran cantidad de trabajo se debe realizar cerca del final del semestre.

    Si puede comprender las propiedades químicas y físicas de las moléculas pequeñas, podrá comprender las propiedades de las grandes.

    El curso construye una base inicial y crece a partir de ahí, así que manténgase al día con el trabajo.

    Cosecharás lo que sembraste. Sacarás de este curso lo que elijas poner en él.

    Decida por qué está tomando este curso y qué desea obtener de él. Se honesto contigo mismo.

    Los libros son grandes referencias.

    Concéntrese en la habilidad del proceso, no en la memorización.

    Se produce poco crecimiento sin desafío.

    Si busca ayuda, encontrará ayuda.

    Nadie sale de mi oficina con menos comprensión que cuando entraron.

    Este curso es una excelente manera de revisar y aprender Química.

    Esto es lo que espero de los estudiantes:

    • Tratarás a todos en la clase, incluido el profesor, con respeto.
    • Asistirás a todas las clases, prestarás toda tu atención al material y te comportarás de manera apropiada.
    • Aceptará hacer el trabajo descrito en el programa de estudios a tiempo.
    • Reconocerá que la preparación académica previa (por ejemplo, habilidades de escritura) afectará su desempeño en este curso.
    • Reconocerá que su percepción del esfuerzo, por sí sola, no es suficiente para justificar una calificación distinguida.
    • No plagiarás ni robarás el trabajo de otros.
    • No pondrás excusas por no haber hecho lo que debías.
    • Aceptarás las consecuencias, buenas y malas, de tus acciones.

    Esto es lo que puede esperar de mí:

    • Te trataré con respeto.
    • No lo discriminaré por su identidad o sus puntos de vista bien informados.
    • Manejaré la clase de manera profesional. Eso puede incluir educarlo sobre el comportamiento apropiado.
    • Me prepararé cuidadosamente para cada clase.
    • Comenzaré y terminaré la clase a tiempo.
    • Enseñaré solo en áreas de mi experiencia profesional. Si no sé algo, lo diré.
    • Devolveré sus asignaciones lo antes posible.
    • Buscaré el castigo máximo por plagio, trampa y otras violaciones de la integridad académica.
    • Mantendré registros cuidadosos de su asistencia, desempeño y progreso.
    • Me pondré a tu disposición para asesorarte.
    • I will maintain confidentiality concerning your performance.
    • I will provide you with professional support and write recommendations for you if appropriate.
    • I will be honest with you.
    • Your grade will reflect the quality of your work and nothing else.
    • I am interested in your feedback about the class, but I am more interested in what you learned than how you feel.

    Three mini exams (not counting the final) will be given during the semester. These exams will not be taken in class, but rather can be obtained from the secretaries in Ardolf. They must be completed without use of books, notes, or consultation with other people, (unless otherwise directed) and must be taken in an empty room in Ardolf. Return the exam to the secretaries when finished. I do not test rote memorization, although you must know the essential vocabulary of biochemical structures to do well. I will test your understanding of the concepts discussed, and most often will ask questions on material not directly covered in class. You should be able to answer the questions if you can apply the fundamental knowledge you acquire to other biological molecules. Examples of test questions would include analysis of data taken from recent publication. Makeups will only be allowed for certified emergencies. The makeup will be more difficult than the original, and consist of in depth essay questions or problems. The problems may be any combination of oral or written. I will drop the lowest of these exams and replace it with the final exam grade, if the final exam grade is higher than your lower test grade during the semester. In that scenario, your final exam grade will effectively count twice.

    I will attempt to integrate class and lab as much as possible. To integrate the lab understanding into the course in a formal way, I may include problems on the tests that derive from laboratory discussions and experiments, the investigatory experiments outlined in the On Line Lab Manual, as well a series of summative questions found there.

    • Mini Test 1: Lipids and Proteins W 2/23-Fri 2/25
    • Mini Test 2: CHO and Binding Wed 3/17-Fri 3/19
    • Mini Test 3: Diffusion, Enzyme Kinetics, Enzyme Mechanisms: Mon 4/18-Wed 4/20
    • Final Exam: Thursday, May 6, 1:00 PM - 3:00 PM - Computer Room - ASC 135, CSB

    ONLINE HOMEWORK/PRE-CLASS QUESTIONS

    These questions are meant to help (if not force) you to learn the material. Completion of these will count toward the 20% of your final grade that derives from Quizzes, Problem Sets, Online preclass and homework questions), Group Work. I won't grade these based on % correct exclusively but on both % correct and completion of the assignments.

    I will use Moodle for online multiple choice problems (called quizzes in Moodle). In addition I will post answer keys, some Power Points, and interesting literature that relates to topics we discuss in class. I have placed a link to Moodle on each day of the class schedule that you should completed a Moodle Quiz as an assignment for that class. I expect you to complete these before 8:30 AM of the class day. A few of the quiz questions are more designed for Biochemistry majors that have already taken a biochemistry class. These questions start with BCHM . If you have not used Moodle, here are some instructions:

    Go to Moodle or find it through the search indices on the CSB/SJU Homepage

    Enter you CSB/SJU network username and password and click "Login"

    Click the link to BCHM 322 under the "My Courses" column.

    Sapling Online Problems :

    Sapling Online Problems is similar to other online homework you have had in previous courses (Mastering Chemistry, OWL, etc). I am using this for the first time this year. The Sapling problems are more complex than simple multiple choice and require drawing of chemical structure, making calculations, moving structures to match with properties, etc. IN CONTRAST TO Moodle problems, the Sapling Online Problems are due at the end of each Chapter (1-9). I have placed a link to the Sapling problems on last day we spend on a given chapter. As with Moodle, your grade for these will count towards the 20% of the course grade derived from Quizzes, Problem Sets, Online preclass and homework questions), Group Work. Here are instructions for it's use. It costs $24/student. You may be prompted for a enrollment key. Use 1797 or whatever the last 4 digits of number are on the address.

    2. If you already have a Sapling Learning account, log in, click "View Available Courses", then skip to step 6.

    3. Otherwise, click Sign up for new account located under the Login box.

    4. Choose a new username and password, and supply the other requested information. Click "Create my new account".

    5. Check your email (and spam filter) for a message from Sapling Learning and click on the link provided in that email.

    6. Find your course in the list (listed by school and instructor) and click the link.

    7. Click the button that says "Send payment via Paypal or Credit Card" and follow the remaining instructions.

    8. Once you have registered and enrolled, you can log in at any time to complete or review your homework assignments.

    9. If you have any problems, send an email to [email protected] explaining the issue.

    X out of the browser if you wish to complete the Sapling assignment at a future date. Do not select the Exit icon within the Sapling assignment.

    BC Online Pre-Class Questions:

    These are imbedded into BC Online and must be submitted by 8:30 of the morning of class. When you submit your answers, I receive a time stamp as well. I use your responses to tailor the ensuing class. These question usually require a written response.

    QUIZZES, PROBLEM SETS, GROUP WORK

    We will do a lot of group work in class u sing the Workbook that you will purchase from the bookstore. You will also submit answers to questions Several problem sets and other types of questions will be assigned and should be turned in on time. Only selected question(s) will be graded on a random basis. It is important that you understand the problem assignments. The problem sets will often be questions derived from readings from recent published articles. In addition, we will have a series of in-class quizzes during the semester. These will last only 5-10 minutes. They might require the drawing of specific structures. One quiz chosen randomly from a given group might be graded and the resulting grade applied to all members of the group. In addition, group projects might be performed in class.

    • Approximately 10 labs Attendance is mandatory. Part of each lab will be devoted to a summary on the topic of the lab.
    • For grading of the laboratory component of the course, and for a detail laboratory syllabus, see the laboratory manual
    • The overall lab grade will count 20% of the final grade for the course.

    We will use a variety of modeling programs including SPARTAN, VMD, and Deep View (SPDV) ) for modeling. Please be patient as you develop expertise in use of these programs. You will use these for labs, problem sets, and extra credit..

    The exam will consists of a cumulative multiple choice exam given at the assigned final time, as shown above. For practices multiple-choice questions, go to the interactive site accompanying Garrett and Grisham's text, Biochemistry, 2nd ed., and select student links which leads to quiz questions.

    Participation in the course may move you up a half grade step if you are on the border of the higher grade. Participation suggests interest and effort. It is not limited to just asking/answering questions in class. It is not just doing the absolute minimum of work. It includes asking questions outside of class when you don't understand the material. It includes submitting credible lab reports. It includes doing a thorough job on Lab 6 (investigatory lab) which means designing well controlled lab experiments and interpreting your data. I

    This is a one semester course in biochemistry. Most biochemistry books total around 1000 pages. You must conclude, as I and others have, that biochemistry can not be taught appropriately in a one semester course all I can do is offer you an introduction. We will study aspects of biochemistry that run the gamut of what biochemists study today. Metabolism, just one facet of the field, will be de-emphasized, since it can not be taught in any kind of rigorous way in just part of a semester. Although students often do not like to skip around the book, that is exactly what we will do, in order to discuss the most contemporary areas of current research. I WILL NOT LECTURE DIRECTLY FROM ANY BOOK. The books describe above are well written, and will give you alternative explanations for the topics we will discuss. Use the book as reference if you choose to purchase one.

    INTERACTIVE COMPUTER USE

    • email - I will ask you to check for messages daily. these messages might include assignments for the next class, announcement of quizzes, etc
    • interactive web questions - These will be imbedded in the online text and will include pre-class question, online multiple choice quizzes, and discussion forum questions
    • online quizzes using Moodle
    • online homework through Sapling Learning

    LITERATURE LEARNING MODULES

    One of the process goals of this course is to increase your ability to apply your understanding of course content to new problems derived from the biochemistry literature. I have created a series of literature-based learning modules that will provide you an opportunity to analyze biochemical data and draw appropriate conclusions in a way which is highly defined and contextual, while exposing you in an incremental manner to modern literature. They will also serve to prepare you for class examinations.

    CHANGES IN THE SYLLABUS

    I reserve the right to make changes in the syllabus if class conditions suggest that these changes would provide a better learning environment for the class.


    PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES

    Equipment Required—

    The practice can be carried out with the equipment and supplies commonly found in biochemistry teaching laboratories. The major pieces of equipment are a spectrophotometer with UV lamp, preferably with an attached recorder for timed reactions, and a centrifuge. Chromatography work can be carried out with home-made glass or plastic tubes or with a syringe using manual fraction collecting. Routine laboratory equipment such as a balance, pH meter, stirrer, and freezer are also required. Volumetric measurements can be made with graduated cylinders and pipettes. For small amounts, the use of adjustable Eppendorf-type pipettes with disposable tips is desirable.

    Crude Extract Preparation—

    The general scheme of purification followed along this practice is shown in Fig. 1. 75 g of spinach leaves are mixed with 110 ml of 50 m M Tris/HCl buffer, pH 8 and triturated using a Waring blender for 2 min. The resulting homogenate, which from this moment must be kept in an ice bath, is filtered through a double cheese cloth placed in a funnel to eliminate the non-soluble debris. The green solution obtained is considered the crude extract. The volume of this extract is measured before removing 3 ml (aliquot 1) that will be kept in the freezer for subsequent analysis.

    Acetone Fractionation—

    The crude extract is mixed, using gentle stirring, with a volume of acetone (precooled to −15 °C) to give a final concentration of 35% (v/v). Added volume = 35 × crude extract volume/(100 − 35).

    The mixture is centrifuged at 4 °C for 10 min at 5,000 rpm. After centrifugation the precipitate is discarded, and a volume of precooled acetone is added to the supernatant to give a final concentration of 75% (v/v). Added volume = [(75 − 35)/(100 −35)] × Present volume (the student has to measure it). This mixture is kept in the refrigerator to be used the following day.

    Crude Extract Dialysis—

    Most of the acetone is removed from the above “settled suspension” by suction using a pump. The remaining suspension is centrifuged at 4 °C for 10 min at 5,000 rpm. The supernatant is removed, and the pellet is allowed to dry at room temperature in the hood for a couple of hours or until the acetone smelt has vanished. A homogenate is prepared by suspending the obtained acetone powder in the smallest volume of 5 m M Tris/HCl buffer, pH 8 (around 10–20 ml). This homogenate is dialyzed against 5 liters of the same buffer, which are renewed 12 h later.

    Chromatography Column Preparation—

    Although many commercial columns are available, students use simple and inexpensive materials for preparing chromatography columns in the laboratory. In the case of the DEAE-cellulose column, they use a glass or plastic tube (12 × 1.5 cm) whose ends are sealed with rubber stoppers. The stoppers are previously drilled to introduce a plastic tip in the hole. A filter paper disc is used to seal the stopper and acts as the base of the column before it is vertically placed in a holder. Rubber tubing connected to the tip and provided with a clamp allows the student to regulate the column flow. A suspension (1:3) of DEAE-cellulose (Whatman DE-52) in 50 m M Tris buffer, pH 8 is added to the column until the packed material reaches around 5 cm in height. The column is closed and connected to a reservoir containing 50 m M Tris buffer, pH 8 and washed with 5 column volumes.

    The Cibacron blue Sepharose column is packed in a glass column (10 × 1.5 cm). As previously described, rubber tubing connected to the base and provided with a clamp will allow the student to regulate the column flow. The column is equilibrated with 5 volumes of 50 m M Tris/HCl buffer, pH 8.

    Chromatography in DEAE-cellulose—

    The dialyzed crude extract is centrifuged at 4 °C for 10 min at 14,000 rpm to clarify the solution. The supernatant, containing FNR and ferredoxin, is separated from the pellet, and the volume of this extract is measured before removing 1 ml (aliquot 2) that will be kept in the freezer for subsequent analysis.

    The suspension is poured into the equilibrated DEAE-cellulose column using a Pasteur pipette and washed with 15 ml of 50 m M Tris/HCl buffer, pH 8 or until all colored moving bands are removed from the column. FNR and ferredoxin are anionic proteins, and consequently they will remain fixed in the column after washing.

    FNR is eluted from the column using 30 ml of 50 m M Tris/HCl buffer, pH 8 containing 0.15 M NaCl. During the elution, a yellow band containing FNR moves along the column, while a brownish band containing ferredoxin remains on the top of the column. 2-ml fractions containing FNR (recognized by its yellow color) are pooled, and the volume is measured. Then 0.3 ml (aliquot 3) are removed and frozen for subsequent analysis.

    Elution of the ferredoxin-containing brownish band is performed by washing with 50 m M Tris/HCl buffer, pH 8 containing 0.5 M NaCl. In this step, a partially purified ferredoxin sample is obtained.

    In this chromatography and in the next one, the student's work can be improved if absorbances at 458 nm are recorded to select the tubes that contain FNR. This wavelength corresponds to the maximum of absorbance of spinach FNR in the visible region of the spectrum.

    Chromatography in Cibacron Blue Sepharose—

    The pooled fractions containing FNR are diluted with 1 volume of 50 m M Tris/HCl buffer. This solution is poured into the previously prepared Cibacron blue Sepharose column [ 6 ]. After washing with 15 ml of 50 m M Tris/HCl buffer, pH 8, all the proteins not showing affinity to the matrix will be eluted, while FNR is retained. By increasing the ionic strength by washing with 30 ml of 50 m M Tris/HCl buffer, pH 8 containing 0.5 M NaCl, FNR is eluted, and 2-ml fractions are collected. The best three fractions are selected based on the intensity of the color and are mixed. The volume is measured, and the aliquot is frozen (aliquot 4). Aliquot 4 corresponds to the final purified FNR.

    Protein Analysis—

    Quantitative protein determinations are performed by the Lowry procedure [ 7 ]. For the described purification protocol a standard calibration curve is calculated from six points corresponding to 0.5, 0.3, 0.2, 0.1, 0.05, and 0.0 mg/ml bovine albumin. The different aliquots are diluted to obtain absorbance values that fit inside the calibration curve.

    FNR Diaphorase Activity Assay—

    FNR is quantified in the different samples by calculating its diaphorase activity, that is, measuring electron transfer from NADPH to DCPIP [ 2 ]. The diaphorase activity of an aliquot is obtained by determining the decrease in absorbance at 620 nm, considering ϵDCPIP 620 nm = 21 m M −1 cm −1 . In a typical assay the following amounts are used. In the reference cuvette, 800 μl of 50 m M Tris/HCl buffer, pH 8 and 200 μl of 0.19 m M DCPIP are used. In the sample cuvette, 390 μl of 50 m M Tris/HCl buffer, pH 8, 500 μl of 0.19 m M DCPIP, 100 μl of 0.5 m M NADPH, and 10 μl of sample are added and mixed immediately before starting the measurement. With the exception of the crude extract, a 1:4 dilution for all the aliquots is advisable. Measurements are performed at room temperature.

    SDS-Polyacrylamide Gel Electrophoresis—

    SDS-polyacrylamide gel electrophoresis is performed according to Laemmli [ 8 ] using 12% (w/w) polyacrylamide (30:0.8 (w/w) acrylamide/bisacrylamide) gels. After electrophoresis the gel is stained with Coomassie R (0.025 g/liter in 45% methanol, 6% acetic acid).


    CONCLUSIONES

    The direct application of the rigorous methods of thermodynamics and kinetics to biological systems can be a daunting process for many teachers and students of the biosciences, and specially so for those students who are not mathematically inclined [ 23 ]. This paper suggests that to impart an effectual bioenergetics knowledge to students, it is better to teach ideas and concepts first qualitatively (inherent difficulties notwithstanding) and only then to proceed (if needed) to the details and rigorous derivations. In the subsequent phase of this teaching approach (not dealt with in this paper but expounded in detail in many good books on the subject [ 1 , 4 , 7 , 9 , 11 , 12 , 14 , 17 ] the students, having been primed for a deeper coverage, will benefit more from the detailed presentation following than if the reverse sequence had been followed. This strategy of teaching bioenergetics would be helpful particularly to students inadequately prepared to absorb immediately a detailed exposition on this difficult subject. However, even the well prepared and highly motivated students would benefit from this concepts-first/details-later approach, albeit perhaps, at the cost of some imposition on their early thirst for clarifying details. It may be pointed out to them that even teaching bicycling to trained physicists works better relying on traditional methods rather than encouraging them to brush up first on the theory of gyroscopes.

    The steady-state assumption of non-equilibrium reactions has been applied for many years to the treatment of the classical Michaelis-Menten scheme of biological catalysis. Few attempts have been made, however, to apply (and teach) this approach in the thermodynamic treatment of intermediary metabolic reactions. This paper suggests that this be remedied.

    Simple model for an idealized cell in a state of homeostasis: the perfectly stirred reactor in a steady state at constant temperature and pressure. The reaction illustrated89 9 The example for a reaction shown in Fig. 1 illustrates the transit of a parasystem by a series of simple unimolecular reactions. However, this model can also accommodate analogous processes involving more complicated series of consecutive reaction steps. The net input and output of the series corresponds to the overall stoichiometric equation of the total reaction [ 15 ]. Even in such an idealized process, however, the molecules of an actual physical parasystem cannot be expected to pass simultaneously through their intermediate states in a uniformly stepwise fashion and exit together as products. But although some of the molecules of the original parasystem may lag behind at certain steps, they would be replaced by other identical molecules that were not part of the same parasystem. For this reason, the thermodynamics of the transit of the parasystem is not altered if we conceptually envision the process as a stepwise uniform passage of the atoms of the parasystem through all of the intermediate states of the reaction and their exiting together as product molecules. is → R ⇄ I1 ⇄ I2 ⇄ I3 ⇄ In − 2 ⇄ In - 1 ⇄ Inorte ⇄ P →.

    What is a parasystem? It is the transient component of a steady-state reactor, es decir. the matter that enters the reaction vessel in the form of reactants and leaves it as products. In chemical terms, the parasystem refers to a given set of atoms comprising the reactant molecules, which, during the course of the transit through the reactor, gradually become rearranged (metamorphosed) to product molecules. Thus in a stoichiometric equation describing the net chemical change, the parasystem is the conserved total mass of atoms that participate in the transformation process.


    Ver el vídeo: Antonio Vivaldi sonata for Oboe and Continuo in c minor, RV53 (Enero 2022).