Guía docente de Metabolismo Vegetal (M48/56/2/16)
Máster
Módulo
Rama
Centro Responsable del título
Semestre
Créditos
Tipo
Tipo de enseñanza
Profesorado
- María Vanesa Martos Núñez
- Eloy Navarro León
- Juan José Ríos Ruiz
- Juan Manuel Ruiz Sáez
Tutorías
María Vanesa Martos Núñez
Email- Lunes 13:00 a 15:00 (Facultad de Ciencias)
- Martes 13:00 a 15:00 (Facultad de Ciencias)
- Miércoles 13:00 a 15:00 (Facultad de Ciencias)
Eloy Navarro León
Email- Martes 11:30 a 13:30 (Facultad de Ciencias)
- Miércoles 11:30 a 13:30 (Facultad de Ciencias)
- Miercoles 11:30 a 13:30 (Facultad de Ciencias)
- Jueves 11:30 a 13:30 (Facultad de Ciencias)
Juan José Ríos Ruiz
Email- Tutorías 1º semestre
- Lunes 16:00 a 18:00 (Facultad de Ciencias)
- Martes 15:00 a 16:00 (Facultad de Ciencias)
- Martes 12:00 a 13:00 (Facultad de Ciencias)
- Miércoles 15:00 a 16:00 (Facultad de Ciencias)
- Miercoles 15:00 a 16:00 (Facultad de Ciencias)
- Miercoles 17:00 a 19:00 (Facultad de Ciencias)
- Miércoles 17:00 a 19:00 (Facultad de Ciencias)
- Tutorías 2º semestre
- Lunes 16:00 a 18:00 (Facultad de Ciencias)
- Martes 11:00 a 13:00 (Facultad de Ciencias)
- Miercoles 17:00 a 18:00 (Facultad de Ciencias)
- Miércoles 17:00 a 18:00 (Facultad de Ciencias)
- Jueves 12:00 a 13:00 (Facultad de Ciencias)
Juan Manuel Ruiz Sáez
Email- Lunes 9:00 a 12:00 (Facultad Ciencias)
- Miércoles 9:00 a 12:00 (Facultad Ciencias)
- Miercoles 9:00 a 12:00 (Facultad Ciencias)
Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)
En esta Materia se abordan aspectos del Metabolismo Vegetal vinculados con procesos de mejora de cultivos, calidad del alimento que proporciona, y con respuestas a condiciones de estrés, con el fin de integrar y reforzar los conocimientos en esta materia del alumnado del Máster, lo que favorece una mejor comprensión de otras materias del módulo agrario.
Se integran tres procesos de interés:
Se inicia con el Diagnostico Nutricional de Plantas, centrado en el estudio de cultivos de interés agronómico, cómo los nutrientes pueden modificar la fisiología de la planta, e
influir tanto en la producción y calidad del cultivo y como en respuestas a factores ambientales. Asimismo se aborda el segundo proceso relacionado con el Metabolismo Secundario base de los Productos Naturales Bioactivos, perfilando los principales compuestos (fenoles, terpenos, esteroides o alcaloides), en su función biológica y ecológica, y los últimos avances en su utilización en la producción de moléculas de interés biofarmacéutico (alimentos nutracéuticos) e industrial. El tercer proceso se relaciona con la Bioenergética Vegetal, mediante la coordinación entre el metabolismo carbonado y nitrogenado en plantas, a nivel bioquímico y molecular. Se contemplará el cambio climático como suma de factores adversos para la vegetación, y la aplicación en agricultura de criterios de sostenibilidad y buenas prácticas agrícolas en la utilización de fertilizantes
Prerrequisitos y/o Recomendaciones
- Conocimientos de inglés científico
- Conocimientos de Fisiología Vegetal
Competencias
Competencias Básicas
- CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
- CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
Resultados de aprendizaje (Objetivos)
- RA1. La importancia de los aspectos relacionados con la nutrición mineral, especialmente en plantas con valor agronómico.
- RA2. Los últimos avances en el diagnóstico nutricional de plantas y su relación con la calidad y producción de cultivos.
- RA3. La importancia del estado nutricional de las plantas en las respuestas de resistencia de éstas antes estreses abióticos.
- RA4 Aplicar a la agricultura sus conocimientos en nutrición mineral, y fertilización iónica.
- RA5. La variación del metabolismo secundario en plantas debida al genotipo y al ambiente.
- RA6. Interpretar y discutir publicaciones científicas del área de los metabolitos secundarios, de su biosíntesis, interés y aplicaciones industriales.
- RA7. Las técnicas más utilizadas en el análisis, síntesis, cuantificación, e identificación de metabolitos secundarios de las plantas.
- RA8. Los avances en la utilización de las plantas como biorreactores para la producción de moléculas de interés bio-farmacéutico e industrial y, como alimentos nutraceúticos.
- RA9. Los conceptos y perspectivas de investigación del proceso fotosintético y su relación con técnicas avanzadas aplicadas en agricultura para el diagnóstico de estrés en cultivos.
- RA10.Los conocimientos sobre la interrelación del Metabolismo Carbonado/Nitrogenado relacionada con la aplicación de criteriosde sostenibilidad en la utilización de fertilizantes nitrogenados.
Programa de contenidos Teóricos y Prácticos
Teórico
- Tema 1. Nutrición mineral de las plantas.- Aspectos generales de la Nutrición Mineral. Macronutrientes en las plantas (P, K, Ca y Mg): Absorción, transporte, funciones fisiológicas e importancia en la agricultura. Micronutrientes en las plantas (Fe, Cu, Mn, B, Zn, Cl, Mo y Ni): Absorción, transporte, funciones fisiológicas e importancia en la agricultura. Elementos beneficiosos en las plantas: Definición e importancia en la agricultura
- Tema 2. Bioenergética vegetal.- Etapa fotoquímica de la fotosíntesis. La fluorescencia de la clorofila como indicador de estrés en fotosíntesis. Fijación fotosintética del CO2. Fotorrespiración. Fotosíntesis y cambio climático. Respiración vegetal. Asimilación del Nitrógeno y del Azufre en plantas.
- Tema 3. Metabolismo secundario en plantas.- Principales metabolitos secundarios (compuestos fenólicos, terpenos, esteroides o alcaloides): estructura química y las rutas biosintéticas generales de cada uno de ellos. Técnicas más utilizadas en el análisis, síntesis, cuantificación, e identificación de metabolitos secundarios de las plantas. Empleo de las plantas como biorreactores para la producción de moléculas de interés bio-farmaceútico e industrial. Potencial biosintético de las plantas. Biotransformaciones.
- Tema 4. Metabolómica vegetal.- Integración del metabolismo primario y secundario. Análisis metabolómico en plantas: Definición, interpretación, ejemplos y utilización como herramienta para definir la respuesta de las plantas a condiciones de estrés
Bibliografía
Bibliografía fundamental
- BUCHANAN, B.B.; GRUISSEM, W. y JONES, R.L. (2015): Biochemistry & Molecular Biology of Plants. American Society of Plant Physiologists. Wiley Blacwell.
- BUCHANAN, B.B.; GRUISSEM, W. y JONES, R.L. (2018): Biochemistry & Molecular Biology of Plants. Second edition American Society of Plant Physiologists. Wiley Blacwell.
- HOPKINS W.G. y HÜNER, N.P.A. (2009): Introduction of Plant Physiology. John Wiley and Son, USA.
- MADHAVA RAO, N.M.; A. RAGHAVENDRA, Y K. JANARDHAN REDDY (2006): Physiology and molecular biology of stress tolerance in plants. Dordrecht, The Netherlands: Springer,
- OSBORNE, D.J. Y MCMANUS., M.T. (2005): Hormones, signals and target cells in plant development. Cambridge: Cambridge University Press,
- RIDGE, I. (2003): Plants. Hodder and Stoughton. The Open University, London
- SHINA, R.K. (2002): Modern Plan Physiology. Intercet Limited, PO Box 716, Andover Hampshire SPIO IYG, UK.
- TAIZ L., ZEIGER, E., MOLLER, I.M. y MURPHY, A. (2015): Plant Physiology and Development. Sixth edition. Sinauer Associates. Oxford University Press.
- TAIZ L., ZEIGER, E., MOLLER, I.M. y MURPHY, A. (2018): Fundamentals of Plant Physiology. Sinauer Associates. Oxford University Press.
- VICENTE, C. y LEGAZ, M. (2000): Fisiología Vegetal Ambiental. Pirámide, Madrid
- YUNUS, M., PATHRE, U. y MOHANTY, P. (2000) Probing Photosynthesis: Mechanisms, regulation and adaptation. Taylor and Freeman, U.K.
Bibliografía complementaria
- Alric, J., Johnson, X. Alternative electron transport pathways in photosynthesis: a confluence of regulation (2017) Current Opinion in Plant Biology, 37, pp. 78-86.
- Armbruster, U., Correa Galvis, V., Kunz, H.-H., Strand, D.D. The regulation of the chloroplast proton motive force plays a key role for photosynthesis in fluctuating light (2017) Current Opinion in Plant Biology, 37, pp. 56-62.
- Bathellier, C., Tcherkez, G., Lorimer, G.H., Farquhar, G.D. Rubisco is not really so bad (2018) Plant Cell and Environment 41(4), pp. 705-716.
- Baxter, I. Should we treat the ionome as a combination of individual elements, or should we be deriving novel combined traits? (2015) Journal of Experimental Botany, 66 (8), pp. 2127-2131.
- Cho, M.-H., Park, H.L., Hahn, T.-R. Engineering leaf carbon metabolism to improve plant productivity (2015) Plant Biotechnology Reports, 9 (1), pp. 1-10.
- Dimkpa, C.O., Bindraban, P.S. Fortification of micronutrients for efficient agronomic production: a review (2016) Agronomy for Sustainable Development, 36 (1), 7, pp. 1-26.
- Dziggel, C., Schäfer, H., Wink, M. Tools of pathway reconstruction and production of economically relevant plant secondary metabolites in recombinant microorganisms (2017) Biotechnology Journal, 12 (1), 1600145.
- Fu, P.P. Pyrrolizidine Alkaloids: Metabolic Activation Pathways Leading to Liver Tumor Initiation (2017) Chemical research in toxicology, 30 (1), pp. 81-93.
- Hänsch R, Mendel RR 2009. Physiological functions of mineral micronutrients (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Mo, B, Cl). Current Opinion in Plant Biology 12: 259-266
- Katz, L., Baltz, R.H. Natural product discovery: past, present, and future (2016) Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 43 (2-3), pp. 155-176.
- Kaur, S., Kaur, N., Siddique, K.H.M., Nayyar, H. Beneficial elements for agricultural crops and their functional relevance in defence against stresses (2016) Archives of Agronomy and Soil Science, 62 (7), pp. 905-920.
- Kong, J.-Q. Phenylalanine ammonia-lyase, a key component used for phenylpropanoids production by metabolic engineering (2015) RSC Advances, 5 (77), pp. 62587-62603.
- Maathuis FJM 2009. Physiological functions of mineral macronutrients. Current Opinion in Plant Biology 12: 250-258
- Piasecka, A., Jedrzejczak-Rey, N., Bednarek, P. Secondary metabolites in plant innate immunity: Conserved function of divergent chemicals (2015) New Phytologist, 206 (3), pp. 948-964.
- Pilon-Smits EAH, Quinn C, Tapken W, Malagoli M, Schiavon M 2009. Physiological functions of beneficial elements. Current Opinion in Plant Biology 12: 267-274
- Salt DE, Baxter I, Lahner B 2008. Ionomics and the study of the plant ionome. Annual Review of Plant Biology 59: 709-733
- Watanabe T, Broadley MR, Jansen S, White PJ, Takada J, Satake K, Takamatsu T, Tuah SJ, Osaki M 2007. Evolutionary control of leaf element composition in plants. New Phytologist 174: 516-523
- Zhao F-J, McGrath SP 2009. Biofortification and phytoremediation. Current Opinion in Plant Biology 12: 373-380
Enlaces recomendados
Metodología docente
Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)
Evaluación Ordinaria
- Realización de pruebas, ejercicios y problemas, resueltos en clase o individualmente a lo largo del curso: 30% de la nota final
- Valoración final de informes, trabajos, proyectos, etc. (individual o en grupo): 25% de la nota final
- Presentaciones orales: 40% de la nota final
- Aportaciones del alumno en sesiones de discusión y actitud del alumno en las diferentes actividades desarrolladas: 5% de la nota final
Evaluación Extraordinaria
- El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de un examen de los contenidos teóricos (60% de la nota final) y la realización y presentación oral de un seminario de algún tema del contenido teórico (40% de la nota final).
Evaluación única final
- El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.
- Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases o por causa sobrevenidas. Lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.
- De esta forma, el estudiante tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de un examen de los contenidos teóricos (60% de la nota final) y la realización y presentación oral de un seminario de algún tema del contenido teórico (40% de la nota final).
Información adicional
La metodología docente se realizará siguiendo las siguientes pautas:
- Lección magistral/expositiva
- Sesiones de discusión y debate
- Seminarios
- Análisis de fuentes y documentos
- Realización de trabajos individuales o en grupo