Titulación: - Universidad de Córdoba

FACULTAD DE CIENCIAS
·Universidad de Córdoba·
Edificio de Gobierno (Campus de Rabanales) 14071-Córdoba
Curso académico: 2014 - 2015
DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
Titulación:
BIOQUÍMICA
Asignatura:
Código:
4996
TOXICOLOGÍA BIOQUÍMICA
Curso en el que se imparte:
Carácter:
2º
Créditos:
(Anual, 1er ó 2º
cuatrimestre)
2º Cuatrimestre
Tipo:
Optativa
(Troncal, Obligatoria, Optativa, Libre
elección)
Totales
Teóricos
Prácticos
LRU
4,5
3,5
1
ECTS
4,0
Idioma en el que se imparte:
Dirección Web asignatura:
http://www3.uco.es/moodle/course/view.php?id=7621
DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES
Nombre y apellidos
Departamento
Ubicación
Área de
conocimiento
Juan López Barea
[email protected]
Bioquímica y
Biología Molecular
Edificio Severo
Ochoa, planta 2ª
Bioquímica y
Biología Molecular
José Alhama Carmona
[email protected]
Bioquímica y
Biología Molecular
Edificio Severo
Ochoa, planta 2ª
Bioquímica y
Biología Molecular
Responsable ó
coordinador:
Otros:
DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA
Descriptores
BOE
Situación
Compuestos xenobióticos. Mecanismos de desintoxicación/activación de xenobióticos. Mecanismos de toxicidad
Prerrequisitos:
No hay ninguno descrito en el Plan de Estudios Publicado
Contexto dentro de la Titulación:
Como optativa del 2º curso, combina los conocimientos obtenidos en asignaturas troncales ó optativas previas para comprender los
efectos sobre los seres vivos de numerosos xenobióticos (contaminantes ambientales, aditivos alimentarios, fármacos, etc).
Recomendaciones:
Buen conocimiento de materias previas tanto troncales (Biología Celular, Enzimología, Estructura de macromoléculas, Inmunología,
Biosíntesis de macromoléculas y regulación del metabolismo, Bioquímica clínica y patología molecular) como optativas
(Fundamentos de Química Orgánica, de Genética, de Fisiología Animal y Vegetal, Bioquímica Ambiental, etc).
Asistencia a clase no obligatoria, pero se valora la asistencia y participación en clase y la respuesta a preguntas de los profesores.
Competencias
Transversales/genéricas:
1. Capacidad de reunir e interpretar datos para emitir juicios y reflexiones sobre temas relevantes de índole científica o social.
2. Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones al público general ó especializado.
Específicas:
3.
4.
5.
6.
7.
 Cognitivas (saber):
Xenobióticos: tipos, origen, exposición de organismos y efectos. Disposición: absorción, distribución, acumulación, excreción.
Biotransformación de Fases I y II: enzimas, mecanismos, reacciones, sustratos.
Modificación de la biotransformación: factores biológicos y externos: ligandos receptores, mecanismos, interacción.
Toxicidad de órganos diana. Estrés oxidativo: especies reactivas de oxígeno, generación, mecanismos de defensa.
Biomarcadores de contaminación convencionales, utilidad de las aproximaciones ómicas.
 Procedimentales/instrumentales (saber hacer):
8. Analizar las partes de un problema y sintetizar las conclusiones para lograr su resolución y ayudar a tomar decisiones.
9. Reconocer los problemas ecológico-ambientales en el desarrollo y aplicación de las ciencias moleculares de la vida.
10. Saber expresarse correctamente con los términos adecuados sobre los diferentes procesos toxicológicos a nivel molecular.
 Actitudinales (ser):
11. Razonar críticamente.
12. Valorar las informaciones publicadas sobre efectos de fármacos, drogas y contaminantes en la salud y el medio ambiente.
13. Saber relacionarse con los demás y colaborar con otros compañeros en grupos pluridisciplinares.
1
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Objetivos
Metodología
Nº de horas de trabajo
del alumno
Técnicas
Docentes
Señalar con una X las
técnicas que va a utilizar
en el desarrollo de la
asignatura
Bloques
temáticos
Dividir el temario en
bloques
(sin nº máximo ni mínimo)
Bibliografía
Formación en aspectos bioquímicos de la Toxicología, útiles en Toxicología Ambiental.
Segundo cuatrimestre (nº de horas): Solo he variado una h de estudio para q cuadren las 107 h totales según la tabla
 Clases teóricas:
 Clases prácticas:
 Exposiciones y seminarios:
 Tutorías especializadas (presenciales o virtuales):
A) Colectivas:
B) Individuales:
 Realización de actividades académicas dirigidas:
A) Con presencia del profesor:
B) Sin presencia del profesor:
 Otro trabajo personal autónomo:
A) Horas de estudio:
B) Preparación de trabajo personal:
C) Preparación de exámenes:
 Realización de exámenes
A) Examen escrito:
B) Exámenes orales (control del trabajo personal):
C) Examen práctico:
Sesiones académicas teóricas
Sesiones académicas prácticas
Exposición y debate
Visitas y excursiones
Tutorías especializadas
Otras (indicar)
INTRODUCCION. CONCEPTOS BASICOS. BIOTRANSFORMACION: REACCIONES DE FASE I. BIOTRANSFORMACION:
REACCIONES DE FASE II. MODIFICACIÓN DE LA BIOTRANSFORMACION. MECANISMOS DE TOXICIDAD Y ESTRÉS
OXIDATIVO. BIOMARCADORES
General:
Hodgson E & Smart RC (2001). Introduction to Biochemical Toxicology. Wiley-Interscience, New York 721 pp.
Niesink RJM, de Vries J, Hollinger MA (1996). Toxicology. Principles and Applications. CRC Press, Boca Ratón, 1284 pp.
Repetto Jiménez M, Repetto Kuhn M (2009). Toxicología Fundamental (4ª ed) Díaz de Santos, Madrid, 585 pp.
Timbrell JA (2000). Principles of Biochemical Toxicology (3rd ed). Taylor & Francis, London, 394 pp.
Timbrell JA (2002). Introduction to Toxicology (3rd ed). Taylor & Francis, London, 215 pp.
Específica:
Burdon RH (1999). Genes and the Environment. Taylor & Francis, London, 243 pp.
Sipes IG, McKeen CA, Gandolfi AJ (eds) (1997). Comprehensive Toxicology. 1 General Principles. Elsevier, Oxford, 354 pp.
Sipes IG, McKeen CA, Gandolfi AJ (eds) (2002). Comprehensive Toxicology. 14 Cellular and Molecular Toxicology. Elsevier,
Amsterdam, 646 pp.
Walker CH (2001). Organic pollutants. An ecotoxicological perspective. Taylor & Francis, London, 282 pp.
Walker CH, Hopkin SP, Sibly RM, OPeakall DB (2001) Principles ofEcotoxicology. Taylor & Francis, London, 309 pp
Técnicas de
evaluación
Enumerar, tomando como
referencia el catálogo de
la guía común.
Control de conocimientos teóricos. Se evaluarán las siguientes competencias transversales (1, 2) y específicas cognitivas (37), procedimentales (8-10) y actitudinales (11, 12). El conocimiento, comprensión y aplicación de los conceptos se evaluará en un
exámen que contendrá preguntas, problemas y ensayos cortos en base a datos o artículos periodísticos propuestos por los
profesores. Además de sus conocimientos, se valorará su capacidad de reflexionar sobre temas toxicológicos y ecológicoambientales, su capacidad de expresión y transmisión de ideas, problemas y soluciones, sus capacidades de razonamiento,
análisis y síntesis, y de valorar los datos científicos y las informaciones publicadas en los medios de comunicación sobre problemas
Incluir criterios de
2
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evaluación y calificación
(referidos a las
competencias trabajadas
durante el curso)
toxicológicos y ecotoxicológicos.
Organización Docente Semanal
Distribución del número de horas que se especifican en el apartado de Metodología en 18 semanas para una asignatura cuatrimestral y 36 para una anual (clases + periodo de exámenes).
Indicar el número de horas que, a cada tipo de sesión, va a dedicar el estudiante cada semana.
Semanas
Nº de horas de
sesiones
teóricas
Nº de horas
sesiones
prácticas
Nº de horas
exposiciones y
seminarios
Nº de horas
visita y
excursiones
Nº de horas
tutorías
especializadas
Nº de horas de
estudio
Exámenes
Temas del
temario a tratar
Segundo cuatrimestre
1ª semana
2ª semana
3ª semana
4ª semana
5ª semana
6ª semana
7ª semana
8ª semana
9ª semana
10ª semana
11ª semana
12ª semana
13ª semana
14ª semana
15ª semana
16ª semana
TOTAL
1 INTRODUCCION. Concepto de xenobióticos y principales tipos. Compuestos orgánicos: contaminantes del aire, aditivos
alimentarios, contaminantes laborales, drogas de abuso, plaguicidas de uso agrícola, disolventes, hidrocarburos aromáticos
policíclicos. Toxinas naturales: micotoxinas, toxinas vegetales. Contaminantes inorgánicos. 2
2 CONCEPTOS BASICOS. Disposición de xenobióticos. Absorción: estructura de las membranas, ionización, coeficiente de
reparto, mecanismos y rutas de absorción. Absorción cutánea, pulmonar e intestinal. Distribución: compartimentos, barreras.
Proteínas plasmáticas: tipos, consecuencias de la unión, ecuación de Scatchard. Acumulación. Excreción. 3
3 BIOTRANSFORMACION. REACCIONES DE FASE I. Biotransformación y sus efectos. Microsomas y oxidasas de función
mixta. Sistema del citocromo P450: componentes, estructura, mecanismo, isoenzimas. Actividades de las monooxigenasas:
hidroxilación/epoxidación, O-, N- y S-dealquilación, N- y S-oxidación, desulfuración, desaminación, deshalogenación. Flavín
monooxigenasa y citocromo b5. Oxidaciones no microsomales. Cooxidaciones. Reducción. Reacciones hidrolíticas. 4
Programa de
contenidos
Teóricos:
Con indicación de las
competencias que se van
a trabajar en cada lección
4. BIOTRANSFORMACION. REACCIONES DE FASE II. Esquema y tipos, efecto en metabolitos endógenos. Glicosilación.
Sulfurilación. Metilación. Acetilación. Conjugación con aminoácidos. Estructura y funciones del glutatión. GSH-transferasas: tipos,
estructura. Reacciones: adición a dobles enlaces, ataque a epóxidos, desplazamiento de haluros, reducción de hidroperóxidos
orgánicos y nitrodedivados, especificidad. Destino de los conjugados con glutatión 3
5 MODIFICACIÓN DE LA BIOTRANSFORMACION. Diferencias interespecíficas, entre estirpes/individuos. Factores
nutricionales y fisiológicos. Inducción de biotransformación: receptores y ligandos. Estructura de receptores nucleares de hormonas:
proteínas PAS, mecanismos de los receptores. Batería Ah: AhR y relación con Arnt, acción del AhR, inductores fisiológicos.
Inducción por fenobarbital: receptor CAR/RXR. Receptor PXR: compuestos que transforma CYP 3A e inductores, estructura y
función de PXR. -oxidación microsomal, proliferadores de peroxisomas, PPARs, mecanismos de acción. Regulación de GSTs.
Interacción. Inhibición: efectos de plaguicidas en la acetilcolinesterasa, fases de intoxicación, agentes nerviosos. Exposición
habitual a xenobióticos. 4
6 MECANISMOS DE TOXICIDAD Y ESTRÉS OXIDATIVO. Acción de xenobióticos en distintos órganos. Toxicidad, renal y
pulmonar. Biología del oxígeno y estrés oxidativo. Química del oxígeno molecular y las especies reactivas de O: radical anión
superóxido, peróxido de hidrógeno, radical hidroxilo, oxígeno singlete. Especies reactivas de N. Radicales orgánicos de O y
peroxidación lipídica. Estado redox de los tioles. Ciclado redox, antioxidantes, enzimas antioxidativas. Daños secundarios:
alteración de la concentración intracelular de Ca2+. Daños terciarios. 4
7 BIOMARCADORES. Contaminantes, bioindicadores y biomarcadores. Biomarcadores moleculares: biotransformación, estrés
oxidativo, daños en biomoléculas, defensas contra las EROS. Estudios en peces del litoral Suratlántico andaluz. Efectos biológicos
de los metales. Estudios en bivalvos del litoral Suratlántico andaluz. Aproximaciones proteómicas en Ecotoxicología: alteración de
la expresión protéica por contaminantes; identificación de proteínas con expresión alterada por contaminantes. Accidente de
Aznalcóllar. Evaluación en el ratón de campo y bivalvos del Estuario del Guadalquivir. Calidad ambiental del Entorno de Doñana:
estudios en ratón de campo, cangrejo rojo y coquina de fango, combinando biomarcadores convencional y aproximaciones
proteómicas. El Estero de Domingo Rubio: estudios con ratón de campo y cangrejo verde. Integración de la transcriptómica,
3
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proteómica y metalómica en la evaluación de la calidad ambiental del Entorno de Doñana. 4
Programa de
contenidos
Prácticos:
Con indicación de las
competencias que se van
a trabajar:
Mecanismo de
Control y
Seguimiento:
Al margen de las
contempladas a nivel
general para toda la
experiencia piloto, se
recogerán aquí los
mecanismos concretos
que los docentes
propongan para el
seguimiento de cada
asignatura
4
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Distribución ECTS
(a) 1 ECTS = 26,67 horas trabajo. (b) Estudio personal del alumno durante el curso 18 (cuatrimestral) o 36 (anual) semanas: 1,5 horas de estudio por cada hora de teoría y 0,75 horas de estudio por cada hora de prácticas.
(c)Las tutorías se encuentran incluidas en el total de Actividades Académicamente Dirigidas.
Actividad
Actividad Docente
Materia
Profesor
Evaluación
Alumno
Procedimiento
TOTAL CARGA DOCENTE DEL ALUMNO
5
Peso en la nota
final
Horas
presenciales
Horas no
presenciales
Horas ECTS a