Integración del Metabolismo

En la materia Bioquímica que se imparte en el primero semestre del Grado en Veterinaria se estudian las rutas metabólicas básicas, localizadas en una célula tipo. Sin embargo, los organismos superiores contienen diferentes tipos de células que se generan mediante un proceso de diferenciación celular a partir de las células embrionarias. Las células diferenciadas forman tejidos y órganos con funciones específicas. Como es lógico, la función del tejido condiciona su metabolismo, de manera que no todas las rutas metabólicas tienen lugar en todas las células; más bien, cada tejido/órgano de un organismo animal tiene un «perfil metabólico» concreto, determinado por su función. Para que el organismo funcione correctamente, los procesos metabólicos que tienen lugar en los diferentes tejidos deben estar estrictamente regulados y coordinados en función del estado nutricional del animal, del ejercicio físico que realiza, etc.
En la materia Integración del Metabolismo situamos los procesos metabólicos en el contexto de un organismo animal en su conjunto (no en una célula tipo), lo que permitirá al alumno/a aplicar los conocimientos sobre metabolismo adquiridos en la materia Bioquímica. Esta materia le ayudará a entender: (i) las bases moleculares de algunos procesos fisiológicos propios de los animales (regulación de la glucemia, cambios metabólicos ayuno/alimentación, cambios metabólicos reposo/ejercicio físico; lactación; diferencias metabólicas entre rumiantes y monogástricos); y (ii) las causas de algunas patologías de los animales relacionadas con el metabolismo (hipoglucemia, cetosis, diabetes).

OBJETIVOS

1. Analizar las diferencias de los perfiles metabólicos de diferentes tejidos/órganos/sistemas animales
2. Analizar las principales diferencias metabólicas entre animales monogástricos y rumiantes
3. Conocer las bases moleculares de algunas patologías metabólicas propias de los animales
4. Estudiar las interrelaciones metabólicas entre los diferentes órganos y tejidos en diferentes situaciones fisiológicas y patológicas
5. Utilizar algunas técnicas de laboratorio y familiarizarse con la metodología científica utilizada en el campo de las ciencias de la vida
6. Aprender terminología científica relacionada con las ciencias de la vida

CONTENIDOS TEÓRICOS

Unidad didáctica 1. Perfiles metabólicos de diferentes órganos y tejidos

Tema 1. Procesos bioquímicos que tienen lugar a nivel del sistema digestivo. Digestión enzimática y absorción de glúcidos. Digestión enzimática, absorción y re-esterificacíon de lípidos. Formación de quilomicrones. Digestión enzimática de proteínas y absorción de aminoácidos. Procesos bioquímicos de digestión de glúcidos en rumiantes: fermentaciones ruminales. Procesos bioquímicos de digestión de lípidos y proteínas en rumiantes. Procesos bioquímicos de digestión en herbívoros no rumiantes: caballos y conejos (4,5 h clases expositivas)

Tema 2. La sangre como mediador de las interacciones metabólicas entre los diferentes órganos y tejidos. Composición de la sangre. Rutas metabólicas en eritrocitos. Metabolismo del grupo hemo. Proteínas plasmáticas: tipos y funciones. Proteinogramas. Regulación de la glucemia. Sistemas de transporte de lípidos en la sangre. Metabolismo de lipoproteínas. (4 h clases expositivas)

Tema 3. Papel del hígado como órgano central en la coordinación y regulación del metabolismo. Combustibles almacenados y utilizados por el hígado. Procesos metabólicos en el hígado. Destino metabólico de los ácidos grasos volátiles generados en el rumen. Papel del hígado en la regulación de la glucemia: diferencias entre rumiantes y monogástricos. Cetogénesis. Bases moleculares y tipos de cetosis. Cetoacidosis. (3,5 h clases expositivas)

Tema 4. Metabolismo energético del cerebro. Necesidades energéticas del cerebro. Sustratos energéticos utilizados por el cerebro: origen y forma de degradación. Papel de los astrocitos en el metabolismo energético del cerebro. (1.0 h clases expositivas)

Tema 5. Metabolismo energético del músculo. Características bioquímicas de los diferentes tipos de fibras musculares. Gasto de ATP en el músculo. Combustibles utilizados por el músculo: origen y forma de degradación. Adaptaciones bioquímicas provocadas por el ejercicio físico. (2 h clases expositivas)

Tema 6. Metabolismo del tejido adiposo. Funciones del tejido adiposo blanco. Formación y movilización de triglicéridos en el tejido adiposo. Función endocrina del tejido adiposo. Tejido adiposo marrón y termogénesis. (2 h clases expositivas)

Tema 7. Bioquímica de la glándula mamaria. Aspectos generales de la biología de la lactancia.
Composición bioquímica de la leche. Propiedades físico-químicas de la leche. Biosíntesis y secreción de los componentes de la leche en la glándula mamaria. Biosíntesis y secreción de lactosa: lactosa sintasa. Biosíntesis y secreción de grasa. Biosíntesis y secreción de proteínas. Resumen de los procesos de secreción de los componentes de la leche. (3 h clases expositivas)

Unidad didáctica 2. Coordinación metabólica entre órganos y tejidos

Tema 8. Regulación hormonal del metabolismo energético en los mamíferos. Procesos metabólicos regulados por insulina, glucagón y adrenalina. (1 h prácticas encerado)

Tema 9. Interrelaciones metabólicas entre diferentes órganos. Cambios metabólicos en el ciclo alimentación-ayuno. Alteraciones metabólicas en la diabetes mellitus. (1 h prácticas encerado)

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Práctica 1 [LB1]. Separación de proteínas de suero mediante electroforesis en gel de agarosa. Obtención e interpretación de proteinogramas de diferentes especies de animales domésticos (3 h trabajo presencial de laboratorio). [Manejo de pipetas automáticas, manejo de equipamiento de electroforesis y de análisis de geles de electroforesis (Gel analyzer)].

Práctica 2 [LB2]. Determinación de la concentración de glucosa en muestras de suero de diferentes especies de animales domésticos mediante un método enzimático (3 h trabajo presencial de laboratorio). [Manejo de pipetas automáticas y espectrofotómetro].

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA *:

- NELSON, D.L. & COX, M.M., Lehninger Principios de Bioquímica, 7ª ed., Ed. Omega, Barcelona, 2018.
- MCKEE, T. & MCKEE, J.R. Bioquímica: las bases moleculares de la vida. 7ª ed., Ed. McGRawHill Interamericana, México, 2020 (versión electrónica)
- FEDUCHI, E., ROMERO,C.S., YÁÑEZ, E. & GARCÍA HOZ,J., Bioquímica: Conceptos esenciales, 3ª ed. Ed. Médica Panamericana. Madrid, 2021 (versión electrónica)
- TYMOCZKO, J.L., BERG, J.M. & STRYER, L., Bioquímica: curso básico. Ed. Reverté; Barcelona, 2014.
- STRYER,L; BERG, J.M. & TYMOCZCO, J.L., Bioquímica con aplicaciones clínicas, 7ª ed., Ed. Reverté, Barcelona, 2013.
- VOET, D., VOET, J. & PRAT, C.W., Fundamentos de bioquímica: la vida a nivel molecular. 4ª ed., Ed. Panamericana, Buenos Aires, 2016 (versión electrónica).
- RODWELL, V.W., BENDER, D.A., BOTHAM, K.M., KENNELLY, P.J. & WEIL, P.A. Harper - Bioquímica ilustrada, 31. ed., Ed. McGraw Hill Interamericana, México, 2018 (versión electrónica)
- KOOLMAN, J. & RÖHM, K.H., Bioquímica: texto y atlas, 4ª ed., Ed. Médica Panamericana, Madrid, 2012.
- FERRIER, D.R., Bioquímica LIR, 7ª ed., Ed. Wolters Kluver; Barcelona, 2017.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA (LIBROS ESPECIALIZADOS):

- ENGELKING, L.R., Textbook of Veterinary Physiological Chemistry, 3rd ed. Ed. Academic Press, San Diego, 2015. (versión electrónica)*
- KANEKO, J. J, HARVEY, J. W. & BRUSS, M. L., (eds.), Clinical biochemistry of domestic animals., 6th ed. Ed. Academic Press, San Diego, 2008*
- DIJKSTRA, J., FORBES, J.M. & FRANCE, J., (eds.) Quantitative aspects of ruminant digestion and metabolism, 2ª ed. Ed. CAB International, Wallingford; 2005.
- LIEBERMANS, M. & PEET, A., Bioquímica Médica Básica: un enfoque clínico., 5th. ed., Ed. Lippincott, 2018
- BERG, J.M., TYMOCZKO,J.L. & STRYER, L., Bioquímica: aplicaciones clínicas, 7ª ed., . Reverté, Barcelona, 2015 *
- BAYNES, J.W. & DOMINICZAK, M.H., Bioquímica médica, 5ª ed., Ed. Elsevier, Barcelona, 2019
- McSWEENEY, P.L.H. & FOX, P.F. (eds.) Advanced dairy chemistry, vol. 1A: proteins, basic aspects, 4ª ed., Ed. Springer, New York, 2013.*
- McSWEENEY, P.L.H., FOX, P.F. & MAHONY, J.A.,(eds.) Advanced dairy chemistry, vol. 2: lipids, 4ª ed., Ed. Springer, New York, 2020
- McSWEENEY, P.L.H. & FOX, P.F. (eds.) Advanced dairy chemistry, vol. 3: lactose, water, salts and minor constituentes, 3ª ed.,
Ed. Springer, New York, 2009.

*Todos los libros incluidos en el apartado de bibliografía básica y los señalados con (*) en el apartado de bibliogrfía complementaria (incluidas las versiones electrónicas) están disponibles para los alumnos/as en la Biblioteca Intercentros del Campus de Lugo, con acceso a través de la BUSC (https://www.usc.gal/gl/servizos/biblioteca/).

Esta materia pretende contribuir al desarrollo de las siguientes competencias consideradas en la Memoria del Grado en Veterinaria:

COMPETENCIAS GENÉRICAS ( GVUSC)

GVUSC 01. Capacidad de aprendizaje y adaptación
GVUSC 02. Capacidad de análisis y de síntesis
GVUSC 04. Planificación y gestión del trabajo
GVUSC 05. Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DISCIPLINARES ( CEDVUSC)

CEDVUSC 04. Bases físicas, químicas y moleculares de los principales procesos que tienen lugar en el organismo animal
CEDVUSC 16. Conocimiento de las técnicas analíticas básicas y su interpretación

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS PROFESIONALES (D1 VUSC)

D1 VUSC 03. Realizar técnicas analíticas básicas e interpretar resultados clínicos, biológicos y químicos

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS ACADÉMICAS ( CEAVUSC)

CEAVUSC 08. Ser consciente de la necesidad de mantener actualizados los conocimientos, habilidades y actitudes de las competencias profesionales mediante un proceso de formación permanente

COMPETENCIAS TRANSVERSALES ( CTVUSC)

CTVUSC 01. Capacidad para el razonamiento y la argumentación
CTVUSC 02. Capacidad para obtener información idónea, diversa y actualizada por diversos medios, y analizarla de forma crítica

Los contenidos teóricos se impartirán en 20 sesiones de clases expositivas y 2 sesiones de prácticas de encerado (50 min/sesión) presenciales. La exposición de los contenidos se apoyará en presentaciones elaboradas especificamente para cada tema.

La docencia teórica se complementará con dos sesiones presenciales (1,5 h/sesión) de clases interactivas (seminarios), que servirán para desarrollar y reforzar el aprendizaje de los contenidos fundamentales de la materia y fomentar la participación activa del alumnado. Para este fin, durante la sesión se formularán, de manera secuencial, una serie de cuestiones que el alumno/a deberá resolver con respuestas razonadas, con la orientación y guía del profesor. Estas cuestiones servirán de hilo conductor para repasar, relacionar y aplicar los contenidos fundamentales de la materia y reforzar su comprensión. En las sesiones de seminario se prestará especial atención y se hará hincapié en el empleo de la terminología adecuada. En el seminario 1 (S1) se abordarán contenidos de los temas 1-3, y en el seminario 2 (S2) contenidos de los temas 4-7.

Las prácticas se realizarán en el laboratorio de prácticas de Bioquímica (Pabellón 2). Los contenidos se desarrollarán en dos sesiones presenciales en el laboratorio (3 h/sesión), en grupos de 20 alumnos/as como máximo. El alumnado dispondrá de un «Manual de Prácticas» en el aula virtual, en el que se describen los objetivos, el fundamento de las técnicas que se utilizan y la metodología empleada. La sesión comenzará con una explicación sobre el objetivo de la práctica y su contextualización; a continuación, el alumnado deberá realizar cuidadosamente el trabajo de laboratorio, siguiendo las indicaciones metodológicas del Manual, y empleando el material y reactivos de los que dispone. Una vez finalizadas las sesiones de laboratorio cada alumno/a deberá elaborar, en horas de trabajo no presencial, un informe que será entregado a través del aula virtual para su valoración.

En la práctica 1 se llevará a cabo un análisis mediante electroforesis de las proteínas de suero sanguíneo de diferentes especies animales; en esta práctica se trabajará la habilidad relacionada con el objetivo de aprendizaje “Realizar pruebas de diagnóstico en muestras de suero de diferentes especies animales e interpretar los resultados” de la competencia 22 a día 1 da Federación de Veterinarios Europeos “Recoger, conservar y transportar muestras, seleccionar las pruebas de diagnóstico adecuadas, interpretar y comprender las limitaciones de los resultados de las pruebas”. Se evaluará el objetivo de aprendizaje.

En todas las clases se mantendrán las medidas higiénico-sanitarias recomendadas. Todo el alumnado deberá acudir a las prácticas de laboratorio provisto de guantes de látex y bata de laboratorio.

El sistema de evaluación constará de dos partes complementarias:

A) EVALUACIÓN CONTINUA (45% de la calificación global)

1) Valoración de las prácticas de laboratorio (15% de la calificación global).

- en la práctica 1 se valorará la capacidad del alumnado para interpretar un proteinograma, identificar los principales grupos de proteínas séricas y las posibles alteraciones en sus niveles. Esta valoración se realizará mediante la observación directa del profesorado, en base a una rúbrica disponible en el aula virtual. Se orientará al alumnado en la realización de la tarea todas las veces que sea necesario (retroalimentación). La superación de esta actividad será IMPRESCINDIBLE PARA SUPERAR LA ASIGNATURA.

- se valorará la presentación de los resultados y la capacidad para interpretar y discutir sobre los datos obtenidos, mediante la valoración del informe de prácticas, utilizando una rúbrica disponible en el aula virtual (15% de la calificación global).

2) Valoración de la participación activa en los seminarios (30% de la calificación global). Se valorará la capacidad para responder correctamente a las preguntas que se planteen, relacionadas con los contenidos tratados previamente en las clases expositivas, y el uso de la terminología adecuada, mediante dos pruebas objetivas tipo test, que se realizarán en los últimos 15 minutos de cada una de las dos sesiones de seminario (S1 y S2).

La calificación correspondiente al apartado de evaluación continua se mantendrá en las dos oportunidades de cada convocatoria (1ª y 2ª oportunidad).

B) EXAMEN FINAL (55% de la calificación global)

Valoración de la capacidad para integrar, relacionar y aplicar los conocimientos adquiridos, mediante una prueba escrita con preguntas de respuesta abierta. El examen se realizará en la fecha oficial prevista en el calendario académico del Centro.
El examen final en la 2ª oportunidad será similar en cuanto al tipo de preguntas al realizado en la 1ª oportunidad.
Sólo aquellos alumnos/las que no habían realizado ninguna actividad de evaluación continua ni el examen final serán calificados como "no presentado".

REQUISITOS

1. En esta materia no se contempla la dispensa total de asistencia a clase. En base a la instrucción 1/2017 de la Secretaria Xeral, aquellos estudiantes a los que se les conceda dispensa parcial, no tendrán la obligación de asistir a las clases expositivas, pero se mantiene la obligación de asistir a las clases interactivas (seminarios y prácticas de laboratorio). El sistema de evaluación será el mismo para todo el alumnado, ya que en las actividades para las que se concede la dispensa parcial no se realizan actividades de evaluación de manera presencial.
La falta de asistencia a una clase interactiva deberá ser justificada documentalmente y, siempre que sea posible, comunicada con antelación. El alumno/a deberá recuperar la(s) sesionen(s) no realizada(s) en otro grupo que le sea asignado.
Al alumnado de segunda y sucesivas matrículas que hayan realizado las prácticas, se les mantendrá, si así lo desean, sólo la calificación correspondiente al apartado "valoración de las prácticas de laboratorio" durante los tres siguientes cursos académicos.

2. Para la superación del examen final el alumno/a deberá obtener un mínimo del 40% de la puntuación máxima de la prueba (2.2 puntos en una puntuación máxima de 5.5). En caso de no obtener esta puntuación mínima, la calificación del examen final no se sumará a la calificación obtenida de la evaluación continua.

MODO DE REALIZACIÓN DE PRUEBAS DE EVALUACIÓN CONTÍNUA Y EXAMEN FINAL

Las pruebas de evaluación continua y el examen final se realizarán de forma presencial.

Para los casos de realización fraudulenta de pruebas y exámenes será de aplicación lo recogido en la "Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de cualificaciones”.

1. Trabajo presencial en el aula: 32 horas, distribuidas de la siguiente forma,

- clases expositivas: 20 h
- prácticas de encerado: 2 h
- prácticas de laboratorio: 6 h
- seminarios: 3 h
- tutorías en grupo reducido: 1 h

2. Tiempo de estudio y trabajo personal: 43 horas, distribuidas de la siguiente forma:

- estudio individual: 32 h
- elaboración de la memoria de prácticas: 6 h
- resolución de casos (formulados en los seminarios): 2 h
- pruebas y/o exámenes: 3 h

TIEMPO TOTAL DE TRABAJO DEL ALUMNO/A: 75 horas

RECOMENDACIÓN:

Se recomienda a los alumnos/as dedicar un tiempo de estudio y trabajo personal justo después de cada clase expositiva para ordenar, entender y fijar los conceptos fundamentales del tema en cuestión. En este caso, el alumno/a estará en condiciones de participar de forma activa en las clases de tutoría; además, el tiempo de estudio previo al examen que el alumno/a deberá dedicar para superar la asignatura se reducirá considerablemente.