Rutas del Metabolismo Secundario

NOMBRE DEL CURSO
Temas Especiales en Biología II
RUTAS DEL METABOLISMO SECUNDARIO
PROFESOR: D.C. PATRICIA RIOS CHAVEZ
CARGA HORARIA
HORARIO:
Miércoles 12 a 14 y
Jueves de 12-14
4 HORAS/SEMANA
(8 CRÉDITOS)
15 Alumnos
LUGAR
EDIFICIO R
Además del metabolismo primario existen ciertos organismos como las plantas,
bacterias, hongos y ciertos animales acuáticos que poseen un metabolismo secundario
que les permite producir y acumular compuestos de naturaleza química diversa. Estos
compuestos derivados del metabolismo primario, se distribuyen diferencialmente entre
grupos taxonómicos, presentan propiedades biológicas, muchos desempeñan funciones
ecológicas y se caracterizan por sus diferentes usos y aplicaciones como medicamentos,
insecticidas, herbicidas, perfumes o colorantes, entre otros.
D.C. PATRICIA RIOS CHAVEZ
Email: [email protected]
Laboratorio de Fitobioquímica (Edif B4, 3 Piso)
FORMACIÓN ACADÉMICA
LICENCIATURA: Químico-Fármaco-Biólogo. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
México.
MAESTRÍA: Maestría en Ciencias Químicas (Bioquímica). En la Universidad Nacional Autónoma de
México. México.
DOCTORADO: Doctor en Ciencias (Biotecnología de Plantas). En el Centro de Investigación y de
Estudios Avanzados del I.P.N Unidad Irapuato. México.
LINEA DE INVESTIGACIÓN.
Bioquímica de metabolitos secundarios en plantas, así como el efecto biológico de algunos
metabolitos secundarios y su extracción así como el aislamiento de las plantas
UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN
NICOLÁS DE HIDALGO
FACULTAD DE BIOLOGÍA
NOMBRE DEL CURSO: TÓPICOS SELECTOS DE BIOLOGÍA III: “Temas Especiales
en Biología II”
RUTAS DEL METABOLISMO SECUNDARIO
CARGA HORARIA: 4 horas/semana (4h teoría)
CRÉDITOS: 8 (Ocho)
ÁREA ACADÉMICA: BIOLOGÍA CELULAR Y FISIOLOGÍA
FECHA DE ELABORACIÓN: Junio de 2011
FECHA DE REVISIÓN: Junio de 2011
PARTICIPANTE DE LA ELABORACIÓN DEL PROGRAMA: D.C. Patricia Ríos
Chávez
PARTICIPANTE EN EL DESARROLLO DEL CURSO: D.C. Patricia Ríos Chávez
PERFIL PROFESIONAL DEL PROFESOR: Química-Farmaco- bióloga con Doctorado
en Biotecnología de Plantas.
REQUISITOS PARA CURSAR ESTA OPTATIVA: Haber cursado Bioquímica y
Biología Celular Y Molecular I
NÚMERO DE ESTUDIANTES MÁXIMO: 15
HORARIO PROPUESTO: Miércoles de 12 a 14 y Jueves de 12 a 14
LUGAR: EDIFICIO R
I. INTRODUCCIÓN
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que realizan las células de los
seres vivos para sintetizar sustancias complejas a partir de otras más simples, o para
degradar las complejas y obtener las simples. Además del metabolismo primario
existen ciertos organismos como las plantas, bacterias, hongos y ciertos animales
acuáticos que poseen un metabolismo secundario que les permite producir y acumular
compuestos de naturaleza química diversa. Estos compuestos derivados del
metabolismo primario, se distribuyen diferencialmente entre grupos taxonómicos,
presentan propiedades biológicas, muchos desempeñan funciones ecológicas y se
caracterizan por sus diferentes usos y aplicaciones como medicamentos, insecticidas,
herbicidas, perfumes o colorantes, entre otros.
II. OBJETIVOS
GENERAL
Que los estudiantes comprendan que aparte del metabolismo primario existe un
metabolismo secundario en ciertos organismos y que estos destinan una cantidad
significativa del carbono asimilado y de la energía a la síntesis de una amplia variedad
de moléculas orgánicas que no parecen tener una función directa en procesos
fotosintéticos, respiratorios, asimilación de nutrientes, transporte de solutos o síntesis
de proteínas, carbohidratos o lípidos, y que se denominan metabolitos secundarios
ESPECIFICOS
El alumno:
1.- Conocer cuáles son los metabolitos secundarios que producen ciertos organismos
2.- Saber algunas de las rutas de síntesis de los principales metabolitos secundarios.
3.- Conocer la función de algunos de los metabolitos secundarios
III. CONTENIDO PROGRAMÁTICO
UNIDAD I. INTRODUCCIÓN (6 HORAS)
OBJETIVO PARTICULAR: Se darán a conocer la importancia de los metabolitos
secundarios
1.1
Descripción general del metabolismo primario.
1.2
Que son los productos naturales.
1.3
El papel de la compartamentalización en la ruta de síntesis de los
metabolitos secundarios.
UNIDAD II. BIOQUÍMICA Y FISIOLOGÍA DE LOS ALCALOIDES (14 HORAS)
OBJETIVO PARTICULAR: Se darán a conocer los procesos de síntesis de los
alcaloides.
2.1
Introducción
2.2
Alcaloides del tropano y nicotina.
2.3
Alcaloides indólicos.
2.4
Taxol (Biosíntesis de los taxanos)
UNIDAD III. BIOSÍNTESIS DE GLUCÓSIDOS CIANOGENICOS: GLUCOSINOLATOS
Y AMINOÁCIDOS NO PROTEICOS (12 HORAS)
OBJETIVO PARTICULAR: Se darán a conocer los procesos de síntesis de los
glucósidos cianogenicos. Así como su importancia
3.1
Glucósidos cianogenicos
3.2
Glucosinolatos
3.3
Aminoácidos no proteicos
UNIDAD IV. BIOSÍNTESIS DE FENILPROPANOIDES (14 HORAS)
OBJETIVO PARTICULAR: Se darán a conocer los procesos de síntesis y la
importancia de los fenilpropanoides.
4.1
Ruta general de los fenilpropanoides
4.2
Cumarinas
4.3
Lignanos
4.4
Flavonoides, antocianinas, proantocianias, taninos e isoflavonoides
UNIDAD V. BIOQUÍMICA DE LOS TERPENOS (14 HORAS)
OBJETIVO PARTICULAR: Que los estudiantes conozcan las rutas de síntesis de los
terpenos y su importancia
5.1
Ruta básica de la biosíntesis de los terpenoides
5.2
Formación y función de los C5-C10.
5.3
Esteroles, glucósidos cardiotonicos
UNIDAD VI. ACTIVIDADES
SECUNDARIOS (14 HORAS)
BIOLÓGICAS
DE
CIERTOS
METABOLITOS
OBJETIVO PARTICULAR: Que los estudiantes conozcan las propiedades biológicas
de los metabolitos secundarios.
6.1
Antimicrobianos.
6.2
Antifúngico
6.3.
Alelopático
6.4
Farmacológicas
UNIDAD VII. CARACTERIZACIÓN DE LOS METABOLITOS SECUNDARIOS (10
HORAS) UTILIZANDO COMO MODELO LAS ALCAMIDAS.
OBJETIVO PARTICULAR: Que los estudiantes conozcan como se pueden aislar los
metabolitos secundarios
7.1
Métodos de aislamiento de los metabolitos secundarios.
7.2
Técnicas usadas para caracterizar a los metabolitos secundarios
VIII. METODOLOGIA Y DESARROLLO GENERAL DEL CURSO
El curso está organizado por sesiones teóricas (60 horas), con discusión de temas
(generales y particulares enfocándose a las diferencias entre los metabolitos
secundarios La evaluación se obtendrá con la asistencia, puntualidad, participación en
discusión, así como con la presentación de 4 exámenes parciales
IX. SISTEMA GENERAL DE EVALUACION
1er examen Unidad I y II 25 puntos
2o. examen Unidad III y IV 25 puntos
3o. examen Unidad V 25 puntos
4o. examen Unidad VI y VII 25 puntos
X. CORRELACIÓN CON OTRAS MATERIAS
Se correlaciona con la materia obligatoria Bioquímica, Biología Celular y Molecular I y
II y Fisiología Vegetal.
XI. BIBLIOGRAFIA
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Buchanna, B,B., Gruissem, W., y Jones R.L. (2000) Biochemistry and
Molecular Biology of Plants. American Society of Plant Physiologists. Rockville,
Maryland
Natural products from plants Leland J. Cseke, Ara Kirokosyan, Peter B.
Kaufman et al (2006) Taylor and Francis
Secondary Metabolism, J. Mann (1995) Oxford science publications.
Biochemistry of plant secondary Michel Wink (1999). Annual Plant Reviews,
Volume (2)
Functions of plant secondary metabolites and their exploitation in biotechnology
Michel Wink (1999). Annual Plant Reviews, Volume (3)
Metabolic engineering of plant secondary metabolism R. Verpoorte and A.W.
Alfermann (2000) Kluwer Academic Publishers