Guia docente

DATOS IDENTIFICATIVOS

2023_24

Asignatura

METABOLISMO SECUNDARIO DE LAS PLANTAS

Código

00206041

Enseñanza

0206 - GRADO EN BIOLOGÍA

Descriptores

Cr.totales

Tipo

Curso

Semestre

Optativa

Cuarto

Primero

Idioma

Castellano

Prerrequisitos

Departamento

INGENIERIA Y CIENCIAS AGRARIAS

Responsable

ACEBES ARRANZ , JOSÉ LUIS

Correo-e

jlacea@unileon.es
jmalvf@unileon.es

Profesores/as

ACEBES ARRANZ , JOSÉ LUIS

ÁLVAREZ FERNÁNDEZ , JESÚS MIGUEL

Web

http://

Descripción general

Motivación Los metabolitos secundarios de las plantas tienen un impacto importante sobre el ser humano, como principios activos de medicamentos, aromas, pigmentos, productos fitosanitarios, fitoinsecticidas, etc. Algunos de ellos son bien familiares para nosotros, como la lignina o los que forman parte de los aceites esenciales. Muchos ejercen funciones en las plantas, algunas de ellas insospechadas hasta hace poco: en la lucha frente a plagas, enfermedades, o en la competencia con otras plantas. El conocimiento de las rutas de síntesis de estos metabolitos ha permitido en los últimos años obtener plantas modificadas con un valor añadido, p.e. como productoras de lignina más favorable para la elaboración de biocombustibles, o ampliando la gama de colores de sus flores, o bien posibilitando la síntesis de principios activos en biorreactores. Los contenidos de “Metabolismo Secundario de las Plantas” forman parte de disciplinas que se estudian en otras titulaciones, como Farmacognosia (Farmacia); Productos naturales (Química), o Bioquímica ecológica (Ciencias Ambientales). La asignatura es ampliamente interdisciplinar, ya que en ella confluyen conocimientos de Fisiología Vegetal, Bioquímica, Ecología, Botánica, Fisiología Humana, etc. En el mismo sentido que la asignatura “Fisiología Ambiental de las Plantas” se trata de una disciplina de síntesis, y aporta una interesante visión de conjunto (cultura biológica), particularmente útil en último curso de grado, y apropiada también para quienes se planteen dedicarse a la enseñanza de la biología. Las prácticas de la asignatura van orientadas a aislar y caracterizar mediante técnicas diversas metabolitos de interés, como son antocianinas (procedentes de diversas flores y frutos), y aceites esenciales (de flavedo de naranja y de semillas de umbelíferas). Salidas profesionales Laboratorios de investigación y de control de calidad de productos vegetales; laboratorios de medicina aplicada o de bioquímica de plantas, etc.; industrias farmacéuticas, de cosmética, de biocombustibles, de fitosanitarios; enseñanza de la biología, etc.

Tribunales de Revisión

Tribunal titular
Cargo	Departamento	Profesor
Presidente	INGENIERIA Y CIENCIAS AGRARIAS	CENTENO MARTIN , MARIA LUZ
Secretario	INGENIERIA Y CIENCIAS AGRARIAS	ENCINA GARCIA , ANTONIO ESTEBAN
Vocal	INGENIERIA Y CIENCIAS AGRARIAS	GARCIA ANGULO , PENELOPE

Tribunal suplente
Cargo	Departamento	Profesor
Presidente	INGENIERIA Y CIENCIAS AGRARIAS	MELIDA MARTINEZ , HUGO
Secretario	INGENIERIA Y CIENCIAS AGRARIAS	VALENCIANO MONTENEGRO , JOSE BENITO
Vocal	INGENIERIA Y CIENCIAS AGRARIAS	CASQUERO LUELMO , PEDRO ANTONIO

Competencias

Código
B13	206CT13 Estructura y función de biomoléculas. Bioensayos y diagnósticos biológicos
B16	206CT16 Estudio de la actividad metabólica. Evaluación
B25	206CT25 Regulación e integración de funciones animales y vegetales
B26	206CT26 Trabajar de forma adecuada en un laboratorio biológico. Protocolos y procedimientos.
B33	206CTT7 Diseño de experimentos, obtener información e interpretación de los resultados
B38	206CTT12 Razonamiento crítico

Resultados de aprendizaje

Resultados	Competencias
Conocer los principales metabolitos secundarios de las plantas, la función que desempeñan en las plantas y los principales usos que tienen para el ser humano.		B13
Adquirir una visión integrada del metabolismo primario y secundario así como de las rutas de regulación en plantas.		B16 B25
Adquirir destrezas de laboratorio orientadas a la obtención y caracterización de metabolitos secundarios: llevar a cabo distintos sistemas de extracción de metabolitos de plantas; utilizar distintos procedimientos para caracterizar metabolitos de plantas; realizar bioensayos para distintos compuestos		B26 B33
Elaborar y analizar los datos obtenidos de sus propios experimentos, y discutirlos adecuadamente con otros trabajos relacionados.		B33 B38

Contenidos

Bloque	Tema
Introducción al metabolismo secundario de las plantas	Definición de metabolismo secundario. Funciones de los metabolitos secundarios en las plantas. Importancia comercial. Tipos de metabolitos secundarios y principales rutas biosintéticas
Producción de metabolitos secundarios	Control del metabolismo secundario. Biotransformación. Métodos de explotación del metabolismo secundario
Alcaloides	Principales grupos de alcaloides. Rutas biosintéticas, funciones y aplicaciones. Otros metabolitos nitrogenados. Aminoácidos no proteinogénicos. Glicósidos cianogénicos. Glucosinolatos. Betalaínas. Aminas.
Terpenoides	Rutas biosintéticas y regulación. Monoterpenos. Diterpenos. Triterpenos. Tetraterpenos. Politerpenos.
Metabolitos fenólicos	Ruta del siquimato y regulación. Fenoles simples. Fenoles complejos. Flavonoides. Taninos. Lignanos. Lignina.

Planificación

Metodologías :: Pruebas
	Horas en clase	Horas fuera de clase	Horas totales
Prácticas en laboratorios	8	12	20

Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria	2	3.1	5.1
Seminarios	3	5.4	8.4

Sesión Magistral	15	22.5	37.5

Pruebas mixtas	2	2	4

(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías

Metodologías ::

	descripción
Prácticas en laboratorios	Se llevarán a cabo cuatro sesiones de prácticas de laboratorio orientadas como proyectos científico-técnicos.
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria	Para cada grupo de temas se realizará una serie de cuestiones y problemas que el profesor podrá recoger para su evaluación
Seminarios	El alumno elegirá un tema breve de trabajo, lo desarrollará y lo expondrá en público.
Sesión Magistral	Previamente a la exposición de cada tema se propondrán a los alumnos lecturas de bibliografía relacionada con los contenidos. Las clases serán participativas y durante su transcurso el profesor podrá plantear cuestiones y/o problemas que el alumno deberá resolver y entregar. Al final de cada clase o bloque de temas se proporcionará a los alumnos una relación de bibliografía recomendada.

Tutorías

Sesión Magistral

Prácticas en laboratorios

Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria

Seminarios

descripción

Evaluación

	descripción	calificación
Sesión Magistral	Habrá un examen final escrito sobre los contenidos de las sesiones magistrales. Se valorará la precisión de las respuestas, la utilización del vocabulario científico adecuado y la claridad de exposición. Se tendrá en cuenta la homogeneidad entre las respuestas correspondientes a los distintos tipos de preguntas y a las distintas partes de la materia.	60
Prácticas en laboratorios	Se evaluarán mediante la calificación de la memoria de prácticas. Además, habrá un examen de prácticas para aquellos alumnos que no hayan asistido a todas las sesiones de prácticas.	20
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria	Se valorará la capacidad de resolver ejercicios y problemas relacionados con la materia	5
Seminarios	El alumno realizará un seminario sobre un tema de su elección relacionado con la materia. Se valorará el esquema desarrollado, la utilización de diferentes fuentes bibliográficas, el grado de elaboración, la precisión en la utilización del vocabulario científico, así como la calidad de la exposición en público.	15
Otros	Se podrá añadir hasta un punto sobre la calificación final por la entrega de actividades voluntarias y por la participación en otras actividades relacionadas con la asignatura (p. ej. participación en foros).

Otros comentarios y segunda convocatoria
La evaluación de la segunda convocatoria se realizará sobre las partes de la asignatura (prácticas de laboratorio, seminarios y pruebas mixtas) no superadas en la primera. Todas las pruebas de evaluación se regirán normativamente por el “Reglamento de Evaluación y Calificación del Aprendizaje de la ULE” (Aprobado por el Consejo de Gobierno de la ULE el 12-03-2010) y por el documento “Pautas de actuación en los supuestos de plagio, copia o fraude en exámenes o pruebas de evaluación” (Aprobado por la Comisión Permanente del Consejo de Gobierno dela ULE, el 29/01/2015 y modificado por el Consejo de Gobierno en fecha 08/06/2015). Concretamente, para todas las pruebas escritas de la asignatura, el alumno deberá ir provisto exclusivamente de bolígrafo (o similares) azul o negro (también están autorizados un lápiz, una goma de borrar y corrector de tinta). La detección de dispositivos electrónicos en el área del alumno (incluidos calculadora y móvil) conllevará la anulación de la prueba escrita de dicho alumno Es necesario haber obtenido al menos un 4,5 en la evaluación de cada uno de los apartados (prácticas de laboratorio, sesión magistral y seminarios) para aprobarla asignatura. La anulación de matrícula supone la pérdida de las calificaciones de evaluación continua.

Fuentes de información

Acceso a la Lista de lecturas de la asignatura

Básica	KUKLINSKI, C., Farmacognosia, Omega, 2000 BRUNETON, J. , Farmacognosia. Fitoquímica. Plantas medicinales, Acribia, 2001 HARBORNE, J.B. , Introduction to ecological biochemistry (3rd ed.), Academic Press, 1997 SEIGLER, D.S., Plant Secondary Metabolism, Kluwer Academic Publishers, 1998 GIL, P., Productos Naturales , Universidad Pública de Navarra, 2003 MARCO, J.A. , Química de los Productos Naturales: Aspectos Fundamentales del Metabolismo Secundario , Síntesis, 2006

Complementaria	BRUNETON, J., Plantas Tóxicas, Acribia, 2001 MAKHZOUM, A., HEFFERON, K. (eds.), Applications in Plant Biotechonology. Focus on Plant Secondary Metabolism and Plant Molecular Farming, CRC Press, 2023 BUCHANAN, B.B., GRUISSEM, W., JONES, R.L., Biochemistry and Molecular Biology of Plants (2ª ed.), Wiley, 2015 WINK, M. (ed.) , Biochemistry of Plant Secondary Metabolism (2ª ed.) , Wiley-Blackwell, 2010 REGNAULT-ROGER, C.(COORD.), Biopesticidas de Origen Vegetal, Mundi-Prensa, 2004 SHAHNAWAZ, M., Biotechnological Approaches to Enhance Plant Secondary Metabolites. Recent Trends and Future Prospects, CRC Press, 2022 MÉRILLON, J.-M., RAMAWAT, K.G., Co-Evolution of Secondary Metabolites, Springer, 2020 ANAYA, A.L. , Ecología Química , Plaza y Valdés, 2003 TAIZ, L. y ZEIGER, E. , Fisiología Vegetal (2 vol.), Universidad Jaume I, 2006 WINK, M. (ed.), Functions and Biotechnology of Plant Secondary Metabolites (2ª ed.), Wiley-Blackwell, 2010 AZCÓN-BIETO, J., TALÓN, M. , Fundamentos de Fisiología Vegetal (2ª ed.), McGraw Hill, 2008 HOSTETTMANN, K. , Las Plantas que se Convierten en Drogas , Biblioteca de la salud natural, 2004 CSEKE, L.J. et al. (eds). , Natural Products from Plants , CRC Press, 2006 ASHIHARA, H., CROZIER, A., KOMAMINE, A. (eds.), Plant Metabolism and Biotechnology, Wiley, 2006 CROZIER, A., CLIFFORD, M.N., ASHIHARA, H. (eds.), Plant Secondary Metabolites: Occurrence, Structure and Role in the Human Diet, Wiley, 2006 ARIMURA, G., MAFFEI, M. (eds.), Plant Specialized Metabolism, CRC Press, 2017 CLARAMUNT VALLESPÍ, R.M., Química Bioorgánica y Productos Naturales, UNED, 2013 SINGH, B., SHARMA, R.A. , Secondary Metabolites of Medicinal Plants (4 vols.), Wiley, 2020 JHA, S. (ed.), Transgenesis and Secondary Metabolism , Springer, 2017 NÚÑEZ, R. , Un Científico en la Cocina, Planeta, 2007

Recomendaciones

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

FISIOLOGÍA AMBIENTAL DE LAS PLANTAS / 00206036

Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente

BIOQUÍMICA / 00206007

CITOLOGÍA E HISTOLOGÍA ANIMAL Y VEGETAL / 00206008

BOTÁNICA FUNDAMENTAL / 00206013

FISIOLOGÍA ANIMAL I / 00206014

FISIOLOGÍA VEGETAL / 00206015

FISIOLOGÍA VEGETAL APLICADA / 00206019

TÉCNICAS DE ESTUDIO DE MOLÉCULAS BIOLÓGICAS / 00206027