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Ficha de asignatura – Grado en Biología
Datos básicos de la asignatura
AsignaturaREGULACIÓN DEL METABOLISMO
TipoOptativa
Créditos ECTS
Créditos Totales6
Teóricos2.7
Prácticos1.8
Seminarios1.2
Tutorías y evaluación0.3
CursoSegundo
SemestrePrimero
Departamentos responsablesBioquímica y Biología Molecular I
Profesor responsable
Nombre y ApellidosAlberto Guillén Maestro
DepartamentoBioquímica y Biología Molecular I
Teléfono913944157
Correo electrónicoalguille@ucm.es
ProfesoresConsultar la agenda docente
Datos específicos de la asignatura
DescriptorMecanismos de regulación metabólica en respuesta a señales extracelulares: receptores, mensajeros intracelulares y regulación de la fosforilación de proteínas. Integración y regulación de las vías del metabolismo de hidratos de carbono, lípidos y aminoácidos: adaptaciones bioquímicas en diferentes situaciones fisiopatológicas.
RequisitosNinguno.
RecomendacionesSe recomienda haber superado las asignaturas de Bioquímica y Biología Celular e Histología de primer curso.
Competencias
Competencias transversales y genéricas










Interpretar, sintetizar y evaluar datos biológicos en general y bioquímicos en particular (CT1, CG1, CG4, CG8).


Integrar conocimientos y aplicarlos a la resolución de problemas biológicos y bioquímicos utilizando el método científico (CT10, CG6, CG7, CG12).


Trabajar de forma adecuada en un laboratorio bioquímico, utilizando algunos de los instrumentos y métodos de experimentación bioquímica (CT6, CG10, CG11, CG13, CG16).


Utilizar las tecnologías de la información y la comunicación (CT4, CT7, CT8).


Desarrollar la capacidad de autoaprendizaje y de trabajo autónomo y en equipo (CT2, CT11, CT12, CT14, CT17).



Competencias específicas










Conocer los mecanismos bioquímicos de las vías de señalización celular y su implicación en la regulación metabólica.


Comprender y aplicar la metodología para la caracterización de receptores de membrana y sus mecanismos de transducción.


Comprender el diseño de las rutas metabólicas y los mecanismos de regulación de las enzimas claves en el control de dichas rutas.


Conocer el significado fisiológico de los mecanismos de regulación enzimática y su función en la adaptación metabólica a diferentes situaciones fisiopatológicas.


Plantear hipótesis de trabajo e interpretar resultados en el campo de la biología de la señalización celular y el control metabólico.


(Estas competencias se incluyen en las competencias específicas CE3, CE5, CE7, CE10).



Objetivos
Objetivos










Los objetivos de esta asignatura se articulan en torno a dos ejes principales. El primero se centra en el conocimiento de los mecanismos de regulación metabólica en respuesta a señales extracelulares, prestando especial atención al estudio de los diferentes mensajeros extracelulares y los receptores a través de los cuales actúan, los mensajeros intracelulares y los efectores que los sintetizan, la regulación de la fosforilación de proteínas como principal mecanismo regulador en respuesta a señales extracelulares, y el control transcripcional de los niveles enzimáticos. El segundo se concreta en el estudio de la integración y regulación de las principales vías del metabolismo intermediario, haciendo especial énfasis en la modulación, tanto alostérica como por fosforilación-desfosforilación, de las enzimas reguladoras de cada ruta, estudiándose asimismo las adaptaciones de estas rutas metabólicas en diversas situaciones fisiopatológicas.



Metodología
Descripción










Los recursos didácticos que se utilizarán en las clases teóricas serán la pizarra y proyecciones de esquemas, figuras y tablas de apoyo.


En los seminarios se resolverán problemas numéricos y se discutirán los aspectos  metodológicos relacionados, se interpretarán resultados de trabajos de investigación y se abordarán otros aspectos que reforzarán los conocimientos adquiridos en las clases teóricas.


En las clases teóricas y en los seminarios se fomentará la participación de los estudiantes y se les incitará a desarrollar su capacidad de autoaprendizaje y trabajo autónomo, cuyo seguimiento se realizará en las tutorías.


Las clases prácticas servirán para el aprendizaje y manejo de algunas de las metodologías y técnicas de experimentación bioquímica. Las clases prácticas fomentarán además la capacidad de trabajo en equipo de los estudiantes.


El Campus Virtual servirá como herramienta de apoyo para las diferentes actividades docentes. En él figurarán el programa de la asignatura; las presentaciones de apoyo a las clases teóricas; revisiones bibliográficas recientes de cada uno de los temas teóricos; los problemas que se resolverán y los trabajos de investigación que se discutirán durante los seminarios; los protocolos experimentales para las clases prácticas, y enlaces con bases bibliográficas así como con páginas web de interés.



Distribución de actividades docentesHoras% respecto del total
Clases teóricas 2745
Clases prácticas 1830
Exposiciones y/o seminarios 1220
Tutoria 35
Evaluación
  
Trabajo presencial 6040
Trabajo autónomo 9060
Total 150
Bloques temáticos










BLOQUE I: REGULACIÓN METABÓLICA POR MENSAJEROS EXTRA CELULARES


Principios de regulación metabólica. Mensajeros extracelulares. Receptores. Mensajeros intracelulares. Efectores. Fosforilación y desfosforilación de proteínas.


 


BLOQUE II: CONTROL DEL METABOLISMO


Metabolismo de hidratos de carbono. Metabolismo de lípidos. Catabolismo de aminoácidos.



Evaluación
Criterios aplicables










La evaluación de los conocimientos adquiridos en las clases teóricas, seminarios y clases prácticas se realizará mediante un examen final escrito, que se podrá desarrollar en dos fases (diciembre y enero-febrero). La evaluación podrá también tener en cuenta la elaboración y exposición de trabajos, la resolución de cuestionarios, la asistencia y participación en clases teóricas y seminarios o la actitud y aptitud demostrada durante la realización de las prácticas.


Al comienzo del curso los profesores detallarán en cada grupo los criterios de evaluación. 


La evaluación en la convocatoria extraordinaria tendrá lugar mediante un único examen escrito.


La realización de las prácticas es obligatoria para aprobar la asignatura. 



Organización semestral
Organización semestralConsultar la agenda docente
Temario
Programa teórico










BLOQUE I: REGULACIÓN METABÓLICA POR MENSAJEROS EXTRA CELULARES


Tema 1. Principios de regulación metabólica. Señales extracelulares y señales metabólicas. Tipos y estructura química de los mensajeros extracelulares. Enzimas reguladoras: modulación de la actividad y niveles enzimáticos. Compartimentación celular y tisular del metabolismo.


Tema 2. Receptores de membrana plasmática. Receptores que constituyen un canal iónico. Receptores con actividad enzimática. Proteínas G. Receptores acoplados a proteínas G. Desensibilización de receptores.


Tema 3. Mensajeros intracelulares. AMP cíclico y GMP cíclico: estructura y regulación de las adenilil ciclasas y guanilil ciclasas. Fosfodiesterasas de nucleotidos cíclicos.


Tema 4. Mensajeros de origen lipídico: fosfolipasas. Estructura y regulación de fosfolipasas C de fosfatidilinositol-4,5-bisfosfato. El ión calcio como mensajero intracelular: estructura y regulación de receptores de IP3 y rianodina. Mecanismos de acción del calcio: calmodulina.


Tema 5. Fosforilación y desfosforilación de proteínas. Proteína quinasas. Estructura y regulación de proteína quinasas dependientes de mensajeros intracelulares. Fosfoproteína fosfatasas: tipos y regulación.


Tema 6. Proteína tirosina quinasas. Mecanismos de acción de receptores con actividad tirosina quinasa. Receptores de citoquinas.


Tema 7. Receptores intracelulares. Receptores de hormonas esteroides. Receptores de hormonas no esteroides. Regulación de la transcripción.


 


BLOQUE II: CONTROL DEL METABOLISMO


Tema 8. Metabolismo de hidratos de carbono. Regulación de la concentración de glucosa en sangre. Metabolismo de glucógeno en músculo esquelético e hígado. Degradación de glucógeno: regulación de glucógeno fosforilasa y glucógeno fosforilasa quinasa.


Tema 9. Síntesis de glucógeno: regulación de glucógeno sintasa. Regulación coordinada de la degradación y síntesis de glucógeno: hormonas y neurotransmisores implicados.


Tema 10. Glicolisis y gluconeogénesis. Fosfofructoquinasas y fructosa-bisfosfato fosfatasas: función en el control coordinado de glicolisis-gluconeogénesis. Papel de fructosa 2,6-bisfosfato: efecto de glucagón. Regulación de piruvato quinasas, piruvato carboxilasa y fosfoenolpiruvato carboxiquinasa.


Tema 11. Descarboxilación de piruvato y destinos de acetil-CoA. Regulación del complejo piruvato deshidrogenasa. Regulación del ciclo de Krebs. Conexión del metabolismo de hidratos de carbono y lípidos.


Tema 12. Metabolismo lipídico. Transporte de lípidos en plasma: lipoproteínas y lipoproteína lipasa. Lipogénesis. Regulación de acetil-CoA carboxilasas: papel de la proteína quinasa activada por AMP.


Tema 13. Lipolisis en tejido adiposo: regulación hormonal y destino de los productos de la lipolisis. β-oxidación y cetogénesis. Regulación coordinada de la biosíntesis y oxidación de ácidos grasos: carnitina palmitoiltransferasa I.


Tema 14. Catabolismo de aminoácidos. Destinos del esqueleto carbonado y del grupo amino. Ciclo glucosa-alanina. Carbamil-fosfato sintetasas: función y regulación. Regulación del  ciclo de la urea.


 



Programa práctico










Regulación de la expresión de una enzima: estudio mediante electroforesis e inmunodetección.


 



Seminarios










En los seminarios se ampliarán e integrarán conocimientos adquiridos en el programa teórico, abordándose aspectos como: la caracterización de receptores, las técnicas que permiten el estudio de las vías de señalización intracelular, los mecanismos de acción de diversos fármacos o las adaptaciones metabólicas del organismo a diferentes situaciones fisiopatológicas. Gran parte de estos objetivos se alcanzarán mediante la resolución de problemas numéricos o la interpretación y discusión de resultados de trabajos científicos.



Bibliografía
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