Profesores

Francisco Antonio Macías Domínguez

Situación

Prerrequisitos

Asignatura optativa de segundo ciclo. Prerrequisitos: ninguno.

Contexto dentro de la titulación

Se trata de una asignatura que aborda una temática muy específica
dentro del
campo de la Química Orgánica: el papel de los compustos químicos en
las
interacciones entre los seres vivos. Requiere de unos conocimientos
previos de
Química Orgánica, aunque no es imprescindible tenerlos de Productos
Naturales.
Es una asignatura eminentemente práctica y descriptiva. Permite
aplicar
conceptos de otras asignaturas del área de Química Orgánica dentro
del
campo
de la Ecología.

Recomendaciones

Se recomienda: cursarla tras la de "Productos Naturales" y la
de "Química
Orgánica" (3º) ya que requiere de ciertos conocimientos de Química
Orgánica
básica y de metabolismo de los Productos Naturales.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

a) Aprendizaje de la realización de informes y presentaciones en
paneles/pósters y presentaciones orales
b) Uso de buscadores científicos.
c) Manejo de bibliografía en inglés.
d) Capacidad de síntesis y de obtención de conclusiones
e) Mejora en el uso del castellano y en la redacción.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  1.- Conocimiento del papel de los metabolitos secundarios en las
  relaciones entre organismos de un mismo ecosistema.
  2.- Relación entre metabolitos secundarios y evolución de las
  especies.
  3.- Estrategias de defensa/ataque de los seres vivos basados en
  compuestos químicos.
  4.- Conocimiento del modo de acción de los compuestos de defensa a
  nivel molecular.
  5.- Reacciones químicas implicadas en las interacciones basadas en
  metabolitos secundarios.

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  1.- Manejo de bases de datos científicas.
  2.- Reconocer y analizar problemas y plantear estrategias para
  solucionarlos.
  3.- Evaluación, interpretación y síntesis de datos e información
  químicas.
  4.- Procesar y computar datos, en relación con información y datos
  químicos.
  
  

• Actitudinales:

  1.- Capacidad de autocrítica (evaluar el propio trabajo).
  2.- Capacidad de generar nuevas ideas.

Objetivos

1) Que el alumno comprenda y asimile que una gran parte de las
interacciones
que se producen entre los seres vivos se realizan mediadas a través de
productos químicos liberados al medio por los organismos.
2) Estudio de los metabolitos responsables de dichas interacciones,
agrupados
en función de la relación entre grandes clases de organismos:
interacciones
planta-animal, planta-insecto, planta-microorganismo, planta-planta,
insecto-
insecto, animal-animal
3) Estudio de las aplicaciones de los metabolitos mencionados
anteriormente
como herbicidas, insecticidas, fungicidas y fármacos
4) Asimilación del concepto de Estudio Estructura-Actividad (SAR) y
Estudio
Cuantitativo de la relación Estructura-Actividad (QSAR)
5) Obtención de competencias transversales básicas: relización y
presentación de informes; presentación de resultados (informes,
comunicaciones orales y presentaciones en paneles o pósters); uso del
inglés;
mejora del uso del castellano y de la capacidad de redacción; trabajo en
equipo.

Programa

Bloque 1. Lecciones introductorias.
Tema 1.- Introducción. ¿Qué es la Química Orgánica Ecológica? Ámbitos de
estudio. Bases bioquímicas de la adaptación de las plantas al
medioambiente.
Concepto de estrés.
Tema 2. – Co-evolución y co-adaptación: plantas vs. animales. Las
plantas
y la
defensa estática: coste metabólico, evolución, localización y
acumulación
de
toxinas. Defensa inducida en las plantas. Respuesta animal. Adaptación
bioquímica al medioambiente: Bases bioquímicas de la adaptación al
clima.
Adaptación al suelo (toxicidad por selenio y metales pesados, adaptación
a
la
salinidad). Mecanismos de destoxificación

Bloque 2. Las plantas y su entorno.
Tema 3.- Bioquímica de la polinización. Bases químicas del color. Aroma:
papel
y compuestos responsables. Compuestos del néctar y del polen.
Tema 4.- Toxinas vegetales. Clasificación: compuestos nitrogenados y no-
nitrogenados. Glicósidos cianogénicos. Cardioglicósidos. Alcaloides
pirrolizidínicos.
Tema 5.- Secuestro de toxinas. Concepto de secuestro e importancia en el
ecosistema. Mecanismos. Las mariposas monarca. Secuestro en caracoles y
babosas. Algunos ejemplos en ecosistemas marinos.
Tema 6.- Hormonas vegetales. Introducción. Oestrógenos de plantas.
Hormonas de
maduración de insectos. Hormonas juveniles de insectos.
Tema 7.- Insectos y selección alimentaria. Bases bioquímicas de la
selección de
plantas por los insectos. Atractores alimentarios. Disuasores
alimentarios.
Estimuladores de la puesta de huevos.
Tema 8.- Interacciones con microorganismos. Teoría de las fitoalexinas.
Bases
bioquímicas de la resistencia a infecciones: compuestos pre-infecciosos
y
compuestos post-infecciosos (postinhibitinas y fitolaexinas).
Fitotoxinas:
concepto, piridinas, helmintosporósidos y victorina, toxinas
macromoleculares,
Tema 9.- Interacciones bioquímicas entre plantas superiores. Alelopatía.
Breve
reseña histórica. Clasificación de los agentes alelopáticos. Ecosistemas
más
característicos. Las plantas parásitas.
Tema 10.- Modo de acción de los agentes alelopáticos. Inhibidores de la
síntesis de carotenos. Inhibidores del PSII. Otros inhibidores de la
fotosíntesis. Inhibidores de la síntesis de aminoácidos. Inhibidores de
la
respiración oxidativa. Efectos sobre la membrana.

Bloque 3. Los animales y su entorno.
Tema 11. Feromonas de insectos. Feromonas sexuales. Feromonas de
orientación.
Feromonas de alarma.
Tema 12. Feromonas de animales. Tipos y papel.
Tema 13. Sustancias de defensa. Distribución. Terpenoides, alcaloides.
Fenoles
y quinonas. Otros venenos (polipéptidos, etc.).

Actividades

1) Clases teóricas.
2) Seminarios para el aprendizaje del uso de bases de datos y buscadores
científicos.
3) Realización de búsquedas bibliográficas y presentación de informes.
4) Realización de un trabajo de búsqueda bibliográfica y presentación de
los
resultados en forma de póster y comunicación oral (Workshop).
5) Salida al campo para aplicar lo aprendido en la asignatura.
6) Debates abiertos sobre temas científicos de actualidad relacionados
con
la
asignatura.

Metodología

Clases teóricas magistrales. Aprendizaje del uso de SciFinder Scholar.
Realización de trabajos de búsqueda bibliográfica. Exposición de
trabajos
en
clase. Realización de una sesión de pósters y defensa de los mismos en
un
workshop.

Distribución de horas de trabajo del alumno

Nº de Horas (indicar total): 126

• Clases Teóricas: 40  
• Clases Prácticas: 10  
• Exposiciones y Seminarios: 10  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas:  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesor: 2  
  • Sin presencia del profesor: 10  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio: 30  
  • Preparación de Trabajo Personal: 20  
  • ...
     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 4  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Técnicas Docentes

Realización de pósters, presentación de comunicaciones
orales, realización de informes.

Criterios y Sistemas de Evaluación

Se evaluarán los conocimientos a través de la nota obtenida en el examen
final
y de los trabajos expuestos. La nota final será la media ponderada del
examen
final y de los trabajos bibliográficos realizados y la nota obtenida en
la
sesión de pósters.

Recursos Bibliográficos

J. B. Harborne. Introduction to Ecological Biochemistry. 4th. Edition.
Academic Press. 1997.
D. S. Seigler. Plant Secondary Metabolism. Kluwer Academic Publishers.
1995.
SciFinder Scholar. Licencia UCA.
P. M. Dewik. Medicinal Natural Products. A Biosynthetic Approach. John
Wiley &
Sons. 1997.
F. A. Macías, et al. Allelopathy. Chemistry and Mode of Action of
Allelochemicals. CRC Press. 2004.