Bioquímica y Fisiología para el Análisis Ecológico

En esta asignatura los estudiantes adquieren  conocimientos avanzados de Ecofisiología, que les permitirán entender el funcionamiento de los productores primarios en los sistemas naturales. Se destaca la incorporación de los nutrientes fundamentales (carbono, nitrógeno y fósforo). Se aprovecha para introducir al estudiante en metodologías actuales, como son los aspectos cinéticos y moleculares. Además, el alumno se aproxima al concepto de estrés en sistemas naturales, usando para ello métodos bioquímicos clásicos y de última generación. 

• Coordinador/a: José Antonio Fernández (ja_fernandez@uma.es)
• Créditos: 6 ETCS
• Carácter: Optativa
• Código: 101857

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Temario

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I. Introducción

Tema 1. Ecofisiología. Introducción y perspectiva histórica. Aproximación conceptual y experimental. 

II. Caracterización del medio físico

Tema 2. Productores primarios y medio ambiente. Visión avanzada de los factores físicos, químicos y biológicos que afectan a la supervivencia, crecimiento, competencia y diversidad de los productores primarios. Atmósfera, hidrosfera, litosfera y suelo, fitosfera, radiación y clima. Cambios en el medio ambiente. CO₂, temperatura, radiación UV, acidificación del suelo y la hidrosfera. Repercusiones sobre la fisiología de los organismos.

III. Adquisición de Recursos (I): Carbono

Tema 3. Absorción de luz en emersión y en inmersión. Caracterización de la radiación incidente. El aparato fotosintético en el medio acuático. Pigmentos. Recepción de luz. Fluorescencia. Fotosíntesis en función de la radiación incidente. Intensidad y calidad. Distribución de los organismos fotosintéticos en función de la luz. Adaptaciones rápidas del aparato fotosintético. Respuestas a irradiancia variable y al exceso de irradiancia. Fotoinhibición. 

Tema 4. Reducción fotosintética del carbono. Oxigenación y fotorrespiración. Flujo de carbono inorgánico en la fotosíntesis. Control difusivo y bioquímico del intercambio de gases. Curvas fotosíntesis – CO₂. Curvas fotosíntesis - HCO₃^-. Curvas fotosíntesis – pH. Uso del carbono inorgánico para la fotosíntesis en sistemas acuáticos. 

Tema 5. Fuentes de Ci en agua. Uso de CO₂ y de HCO₃^-. Papel de la anhidrasa carbónica en el uso del carbono inorgánico. Metabolismo C4 y CAM en organismos acuáticos. Discriminación isotópica del carbono. Efecto del incremento en CO₂ atmosférico en la fotosíntesis. Efecto de la acidificación del agua de mar. Influencia sobre mecanismos y tipos metabólicos.

III. Adquisición de Recursos (II): Nutrientes

Tema 6. Composición elemental de los productores primarios. Iones metabolizables y no metabolizables. Índice C/N, N/P y C/NP. Limitación por nutrientes de la producción primaria. Modelos. 

Tema 7. Visión moderna de los mecanismos de incorporación de nutrientes. Visión mecanicista, energética, cinética y molecular. Sistemas de energetización en medios con y sin sodio. Fuerzas e iones motrices para el transporte. Incorporación de formas de nitrógeno y fósforo. Incorporación de nutrientes en sistemas extremos y especiales (salinos y sedimentos). 

IV. Estrés

Tema 8. Estrés. Los organismos como dianas del estrés ambiental. Origen y tipos. Abiótico y biótico. Soluciones adaptativas al ambiente. Mecanismos moleculares de adaptación.