PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Metabolismo Secundario Vegetal y Defensa frente a Patógenos y Herbívoros"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Metabolismo Secundario Vegetal y Defensa frente a Patógenos y Herbívoros" Grupo: Grp Clases Teóricas Metabolismo Secundario V.(955893) Titulacion: Grado en Biología Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Área: Departamento: Dirección postal: Grado en Biología 2009 Facultad de Biología Metabolismo Secundario Vegetal y Defensa frente a Patógenos y Herbívoros Optativa 4º Primer Cuatrimestre 0º Grp Clases Teóricas Metabolismo Secundario V. (1) Fisiología Vegetal (Área principal) Biología Vegetal y Ecología (Departamento responsable) FACULTAD DE BIOLOGÍA, C/ PROFESOR GARCÍA GONZÁLEZ, S/N SEVILLA Dirección electrónica: COORDINADOR DE LA ASIGNATURA GARCIA-MAURIÑO RUIZ-BERDEJO, SOFIA PROFESORADO 1 2 GARCIA-MAURIÑO RUIZ-BERDEJO, SOFIA FERIA BOURRELLIER, ANA BELEN Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 8

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Objetivos relacionados con los contenidos de la materia 1.1. Integrar los metabolitos secundarios en un grupo funcional 1.2. Reconocer las principales familias bioquímicas de metabolitos secundarios y las rutas metabólicas implicadas en su síntesis 1.3. Comprender los principales mecanismos de reconocimiento y respuesta de las plantas frente a patógenos y herbívoros Objetivos relacionados con las herramientas de aprendizaje y/o de formación 2.1. Realizar un trabajo de investigación y presentarlo oralmente y en forma de memoria científica 2.2. Elaborar un proyecto de una experiencia de laboratorio y analizar su interés y viabilidad Objetivos vinculados a valores o actitudes 3.1. Desarrollar la capacidad de análisis y de síntesis 3.2. Desarrollar la capacidad de organización y planificación Competencias Competencias transversales/genéricas Capacidad de organizar y planificar Conocimientos generales básicos Comunicación oral en la lengua nativa Conocimiento de una segunda lengua Habilidades elementales en informática Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Resolución de problemas Toma de decisiones Capacidad de crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades en las relaciones interpersonales Habilidades para trabajar en grupo Habilidades para trabajar en un equipo interdisciplinario Habilidad para comunicar con expertos en otros campos Habilidad para trabajar en un contexto internacional Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Habilidades de investigación Capacidad de aprender Capacidad de adaptación a nuevas situaciones Capacidad de generar nuevas ideas Habilidad para trabajar de forma autónoma Competencias específicas 1. Estimulación de los procesos de análisis y de síntesis para elaborar un documento científico escrito 2. Capacidad de búsqueda de información actualizada en bases de datos científicas 3. Capacidad de adecuación de los métodos audiovisuales disponibles a la comunicación de información 4. Capacidad de aprendizaje autónomo y de transmisión de lo aprendido 5. Capacidad de análisis de datos obtenidos de una experiencia científica y de obtención y presentación de conclusiones derivados de los mismos CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Parte 1: METABOLISMO SECUNDARIO Comprende los temas 1, 2, 3 y 4. Está dedicada al estudio bioquímico y funcional del metabolismo secundario de las plantas Parte 2: METABOLISMO DE DEFENSA Comprende los temas 5, 6, 7 y 8. Está dedicada a las respuestas defensivas de las plantas, su relación con el metabolismo secundario, y a los mecanismos bioquímicos y moleculares implicados. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos TEMA 1: INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO SECUNDARIO 1. Historia el estudio de los metabolitos secundarios (MS) 2. Interés actual de los MS: medicina, ecología, otras aplicaciones 3. Definición de MS: criterios funcionales o bioquímicos? 4. Principales funciones de los metabolitos secundarios 5. Familias bioquímicas de metabolitos secundarios 6. Principales rutas bioquímicas del metabolismo secundario 7. Evolución 7.1. De las plantas en la producción de MS Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 8

3 7.2. De herbívoros en la interacción con los MS 8. Producción de metabolitos secundarios 8.1. Métodos de producción de MS 8.2. Ingeniería metabólica y plantas transgénicas 9. Metabolitos secundarios y estrés abiótico TEMA 2. TERPENOS 1. Introducción 2. Biosíntesis 2.1. Estructuras especializadas en la síntesis y acumulación de terpenos Síntesis de IPP, reacciones intermedias (elongación, ciclación) y modificaciones secundarias 2.3. Localización subcelular 2.4. Regulación de la síntesis 3. Funciones de los terpenos 4. Principales grupos 4.1. Hemiterpenos 4.2. Monoterpenos 4.3. Sesquiterpenos 4.4. Diterpenos 4.5. Triterpenos y esteroides 4.6. Tetraterpenos 4.7. Politerpenos 5. Interacciones complejas mediadas por terpenos 6. Estrigolactonas, micorrizas y plantas parásitas 7. Plantas transgénicas TEMA 3. COMPUESTOS FENÓLICOS 1. Características generales 2. Rutas biosintéticas y su regulación 3. Compuestos fenólicos simples 3.1. Fenilpropanos sencillos 3.2. Cumarinas 3.3. Derivados del ácido benzoico 4. Lignina, lignanos y polímeros relacionados 5. Flavonoides 5.1. Antocianinas 5.2. Flavonas y flavonoles 5.3. Isoflavonoides 6. Taninos 7. Alelopatía 8. Plantas parásitas 9. Fenoles como antioxidantes 10. Ingeniería genética de la producción de fenilpropanoides TEMA 4. ALCALOIDES Y OTROS COMPUESTOS CON NITRÓGENO 1. Compuestos con nitrógeno 2. Alcaloides 2.1. Características generales 2.2. Funciones 2.3. Principales grupos Alcaloides verdaderos Protoalcaloides Pseudoalcaloides 2.4. Rutas biosintéticas Alcaloides tropánicos y nicotínicos Alcaloides de bencilisoquinolina Alcaloides indólicos 2.5. Ingeniería metabólica de la síntesis de alcaloides 3. Glucósidos cianogénicos 3.1. Generalidades y distribución en plantas 3.2. Síntesis y transporte 3.3. Cianogénesis 3.4. Efectos biológicos 3.5. Detoxificación por herbívoros y especialización alimentaria 4. Glucosinolatos 4.1. Generalidades y distribución en plantas 4.2. Hidrólisis: mirosinasas 4.3. Efectos biológicos 5. Aminoácidos no proteicos 5.1. Ejemplos de aminoácidos no proteicos 5.2. Efectos biológicos 6. Inhibidores de proteasas TEMA 5: VISIÓN GLOBAL DE LA DEFENSA EN PLANTAS 1. Organismos dañinos para las plantas 1.1. Generalidades Definiciones Causas de las enfermedades Vías de entrada de los patógenos Síntomas de las enfermedades 1.2. Organismos patógenos de plantas Oomicetos Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 8

4 Hongos Bacterias Virus Nematodos 1.3. Artrópodos herbívoros 2. Sustancias defensivas de las plantas 3. Respuestas defensivas inducidas frente a patógenos 4. Plantas transgénicas con resistencia a patógenos aumentada 5. Tienen las plantas sistema inmune? TEMA 6. RECONOCIMIENTO DE LA INFECCIÓN 1. Resistencia a la enfermedad 2. Resistencia de tipo no-hospedador 3. Respuesta inducible dependiente de la interacción R-Avr 3.1. Genes R y sus productos 3.2. Genes Avr y sus productos 3.3. Ejemplos de interacción R-Avr: 4. Respuestas defensivas de las plantas que siguen al reconocimiento de la infección TEMA 7. RESPUESTA HIPERSENSIBLE 1. Respuesta hipersensible (HR) 1.1. Características generales de la HR 1.2. Suicidio o asesinato? 1.3. Regulación de la muerte celular en la HR 1.4. Mecanismos bioquímicos que operan en la HR 2. Ácido salicílico (SA) 2.1. El SA en la HR 2.2. Síntesis de proteínas PR y funciones de NPR Otras proteínas relacionadas con el SA 3. Especies reactivas de oxígeno (ROS) 3.1. Formación de ROS 3.2. Antioxidantes y estrés oxidativo 3.3. ROS en la respuesta defensiva de plantas 4. Óxido Nítrico (NO) 4.2. Síntesis de óxido nítrico en plantas 4.3. NO en la respuesta defensiva de plantas TEMA 8: RESISTENCIA ADQUIRIDA 1. Resistencia adquirida 1.1. Resistencia local y resistencia sistémica 1.2. Tipos de respuestas sistémicas: SAR y SWR 2. Resistencia sistémica adquirida (SAR) 2.1. Características 2.2. Ácido Salicílico Síntesis del ácido salicílico Funciones del ácido salicílico (SA) en la SAR Es el SA la señal móvil en la SAR? 3. Respuesta sistémica a herida (SWR) 3.1. Características 3.2. Sistemina 3.3. Ácido jasmónico 3.4. Cuál es la señal móvil en la SWR? ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Clases teóricas Metodología de enseñanza-aprendizaje: El contenido de las clases teóricas de la asignatura consta de 8 temas, repartidos en dos áreas principales: Metabolismo secundario y Metabolismo de defensa. En cada clase, el profesor apoyará la explicación diaria con métodos audiovisuales. A los alumnos se les suministrará un programa detallado de cada tema que incluirá la bibliografía utilizada para su preparación, así como la parte fundamental de su contenido en soporte informático. En cualquier caso se recomienda a los alumnos la utilización periódica de las referencias bibliográficas recomendadas, así como la consulta al profesorado en sus horas de tutorías correspondientes Competencias que desarrolla: Conocimiento de una segunda lengua Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 8

5 Habilidades elementales en informática Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Capacidad de aprender Capacidad de búsqueda de información actualizada en bases de datos científicas Exposiciones y seminarios Metodología de enseñanza-aprendizaje: Comentarios de artículos científicos El profesor elaborará una lista de publicaciones científicas actuales. Cada alumno deberá leer y analizar una de esas publicaciones, elaborar un resumen y exponer a sus compañeros los principales aspectos del mismo: resumen del contenido, principal resultado, críticas a las conclusiones obtenidas. La exposición se realizará durante las horas de clases teóricas. Competencias que desarrolla: Capacidad de organizar y planificar Comunicación oral en la lengua nativa Conocimiento de una segunda lengua Habilidades elementales en informática Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Resolución de problemas Toma de decisiones Capacidad de crítica y autocrítica Habilidad para trabajar en un contexto internacional Habilidades de investigación Capacidad de adaptación a nuevas situaciones Habilidad para trabajar de forma autónoma Capacidad de adecuación de los métodos audiovisuales disponibles a la comunicación de información Capacidad de aprendizaje autónomo y de transmisión de lo aprendido Prácticas de Laboratorio Metodología de enseñanza-aprendizaje: Realización de una experiencia de laboratorio, en los horarios estipulados para cada grupo. Los datos experimentales obtenidos deben ser procesados por los alumnos, y discutidos públicamente en la sesión que les corresponda. Competencias que desarrolla: Capacidad de organizar y planificar Habilidades elementales en informática Resolución de problemas Toma de decisiones Capacidad de crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades en las relaciones interpersonales Habilidades para trabajar en grupo Habilidad para trabajar en un contexto internacional Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Habilidades de investigación Capacidad de generar nuevas ideas Planificar y dirigir Estimulación de los procesos de análisis y de síntesis para elaborar un documento científico escrito Capacidad de análisis de datos obtenidos de una experiencia científica y de obtención y presentación de conclusiones derivados de los mismos Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 8

6 AAD sin presencia del profesor Metodología de enseñanza-aprendizaje: Los alumnos elaborarán en grupo un proyecto de experiencia de laboratorio, que deberá incluir objetivos, material necesario, metodología, presentación de resultados e interpretación de los mismos y bibliografía específica. Los alumnos expondrán públicamente dichos proyectos en los horarios de clases prácticas estipulados para dicha actividad Competencias que desarrolla: Capacidad de organizar y planificar Comunicación oral en la lengua nativa Conocimiento de una segunda lengua Habilidades elementales en informática Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Resolución de problemas Toma de decisiones Capacidad de crítica y autocrítica Habilidad para trabajar en un contexto internacional Habilidades de investigación Capacidad de adaptación a nuevas situaciones Habilidad para trabajar de forma autónoma Capacidad de adecuación de los métodos audiovisuales disponibles a la comunicación de información Capacidad de aprendizaje autónomo y de transmisión de lo aprendido Exámenes Clases teóricas BIBLIOGRAFÍA E INFORMACIÓN ADICIONAL Información adicional BIBLIOGRAFÍA La bibliografía utilizada serán, fundamentalmente, artículos y revisiones publicados en revistas científicas. Una relación detallada de la bibliografía de cada tema se suministrará junto con el guión y las diapositivas de clase. Bibliografía general de los temas 1-4 (metabolismo secundario) -Croteau R, Kutchan TM and Lewis NG (2000). Natural products (secondary metabolites). En: Buchanan BB, Gruissem W and Jones RL (eds) Biochemistry and Molecular Biology of Plants, 1a ed, John Wiley Sons, Rockville MD, pp Fang EF, Ng TB (eds) (2013). Antitumor Potential and other Emerging Medicinal Properties of Natural Compounds. Springer [Recurso electrónico] - Fett-Neto (ed) (2010). Plant Secondary Metabolism Engineering: Methods and Applications. [Recurso electrónico] -Seigler DS (1998). Plant Secondary Metabolism. Kluwer Academic Publishers, Boston Dordrecht London. -Taiz L and Zeiger Z (2006): Secondary metabolites and plant defense. En: Sinauer AD (ed) Plant Physiology, 4a ed, Sinauer Associates Inc, Sunderland MA, pp Bibliografía general de los temas 5-8 (defensa de las plantas) -Hammond-Kosack K and Jones JDG (2000). Responses to plant pathogens. En: Buchanan BB, Gruissem W and Jones RL (eds) Biochemistry and Molecular Biology of Plants, 1a ed, John Wiley Sons, Rockville MD, pp Hayat S, Ahmad A, Alyemeni MN (eds) (2013). SALICYLIC ACID. Plant Growth and Development. Springer [Recurso electrónico] -Sessa G (ed) (2013). Molecular plant immunity. Wiley-Blackwell [Recurso electrónico] Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 8

7 Sistema de evaluación Teoría, mediante un ejercicio escrito Todos los alumnos deberán realizar un ejercicio escrito para obtener los créditos teóricos. Los ejercicios consistirán en examen de tipo test, con alternativas verdadera, falsa o no contestada, y un examen de preguntas de respuesta corta. Puntuación de 0 a 10 puntos. La puntuación obtenida supondrá un 55% de la puntuación final Teoría, mediante la discusión de publicaciones científicas La actividad será evaluada el profesor tras su exposición oral. La nota correspondiente será de 0 a 10. La puntuación obtenida supondrá un 15% de la puntuación final Prácticas, mediante la realización de prácticas de laboratorio y elaboración de un informe Las prácticas de laboratorio serán valoradas por el profesor considerando la actuación del alumno en el laboratorio y el informe escrito de los resultados. Calificación de 0 a 10. La puntuación supondrá un 15% del total Prácticas, mediante la elaboración de proyectos de prácticas. Los proyectos de prácticas serán evaluados por su presentación escrita y su defensa oral. Se calificarán 0 a 10. La puntuación supondrá un 15% del total CALENDARIO DE EXÁMENES La información que aparece a continuación es susceptible de cambios por lo que le recomendamos que la confirme con el Centro cuando se aproxime la fecha de los exámenes. CENTRO: Facultad de Biología 1 ª Convocatoria 23/1/2017 Hora: CENTRO: Facultad de Biología 2 ª Convocatoria 13/9/2017 Hora: CENTRO: Facultad de Biología Diciembre 14/12/2016 Hora: TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: CRISTINA ECHEVARRIA RUIZ DE VARGAS JOSE ANTONIO MONREAL HERMOSO MARIA ROSARIO ALVAREZ MORALES SOFIA GARCIA-MAURIÑO RUIZ-BERDEJO ANA BELEN FERIA BOURRELLIER ALFONSO DE CIRES SEGURA Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 8

8 ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grp Clases Teóricas Metabolismo Secundario V. (955893) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: GARCIA-MAURIÑO RUIZ-BERDEJO, SOFIA Miércoles Del 21/09/2016 al 12/01/2017 Hora: De 16:00 a 17:30 AULA 3.01 EDIFICIO ROJO (BIOLOGIA) Jueves Del 21/09/2016 al 12/01/2017 Hora: De 16:00 a 17:30 AULA 3.01 EDIFICIO ROJO (BIOLOGIA) Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 8