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Engenharia e Biologia Molecular de Plantas

Código: M.BIO031     Sigla: EBMP

Áreas Científicas
Classificação Área Científica
OFICIAL Bioengenharia Molecular

Ocorrência: 2023/2024 - 2S (de 05-02-2024 a 24-05-2024) Ícone do Moodle

Ativa? Sim
Unidade Responsável: Biologia Molecular
Curso/CE Responsável: Mestrado em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Anos Curriculares Créditos UCN Créditos ECTS Horas de Contacto Horas Totais
M.BIO 15 Plano de estudos oficial 1 - 6 39 162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Esta unidade curricular tem como objetivo fornecer aos estudantes a formação necessária para a compreensão e aplicação da bioengenharia em plantas. Pretende-se sensibilizar os estudantes para a importância vital das plantas no fornecimento de alimentos, água, medicamentos, o ar que respiramos, madeira, papel, fibras, habitats e muitos outros recursos essenciais e para as potencialidades das plantas como instrumentos de excelência para a bioengenharia.

Pretende-se que os estudantes adquiram uma base sólida em conceitos fundamentais da biologia das plantas, essenciais para sua utilização em bioengenharia. Os estudantes deverão adquirir um conhecimento aprofundado dos processos moleculares que resultam na fisiologia e morfologia características das plantas, bem como das metodologias disponíveis para o seu estudo e para a sua utilização em biotecnologia.
Espera-se ainda que os estudantes adquiram competências para saber utilizar as ferramentas e estratégias modernas de bioengenharia das plantas para aplicações práticas, tais como o desenvolvimento de alimentos nutricionalmente melhorados, produção agrícola sustentável, desenvolvimento de plantas capazes de enfrentar as alterações climáticas, e a utilzação de plantas como sistemas de produção para fins medicinais e industriais.

 

Resultados de aprendizagem e competências

Os estudantes deverão adquirir competências para:


1) Interpretar e compreender os processos moleculares envolvidos na fisiologia das plantas


2) Pesquisar e aprofundar conhecimentos específicos da biologia vegetal, conhecendo e sabendo utilizar as ferramentas disponíveis.


3) Efetuar uma análise crítica de resultados experimentais e da sua interpretação à luz dos conhecimentos teóricos adquiridos


4) Formular estratégias experimentais envolvendo metodologias moleculares para o estudo de problemáticas da biologia funcional de plantas e


5) Saber utilizar as ferramentas e estratégias atuais para a solução de problemas na área da biotecnologia das plantas.

 

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Biologia Molecular e Celular

Programa

1 - Os sistemas vegetais.  A célula vegetal,  plano corporal, órgãos e tecidos;fotossíntese, respiração e foto respiração; fluxo metabólico nas  plantas-metabolismo primário e secundário; desenvolvimento vegetal - morfogénese, hormonas e transdução de sinal, a genética das plantas- especificidades e modelos.


2 - Metodologias moleculares usadas em biotecnologia vegetal: plantas transgénicas – métodos de transformação, regeneração e aplicações; modulação genética – knockouts, silenciamento, sobreexpressão, alterações dos produtos de expressão genética;edição do genoma das plantas usando a ferramenta CRISPR/cas; genómica funcional– genomas, transcriptómica, proteómica, metabolómica e ferramentas bioinformáticas.

3 - Plantas para o futuro: melhoramento de plantas (características nutricionais, produtividade, tolerância ao stress, agentes patogénicos e herbicidas, fitorremediação); as plantas como sistemas de produção (molecular farming)-fábricas verdes para a produção de vacinas, medicamentos, plásticos, óleos, fibras, proteínas e biocombustíveis.






Bibliografia Obrigatória

Buchanan, Gruissem and Jones; Biochemistry and Molecular Biology of Plants, Buchanan, Gruissem and Jones, 2000. ISBN: 0-943088-39-9
Lincoln Taiz; Plant physiology. ISBN: 978-0-87893-856-8

Bibliografia Complementar

Carlos Azevedo, Claudio Sunkel; Biologia Molecular e Celular- 5.ª edição, Lidel, 2012. ISBN: 978-972-757-692-0
Arie Altman, Paul Michael Hasegawa; Plant Biotechnology and Agriculture- Prospects for the 21st century, Academic Press, 2012. ISBN: 978-0-12-381466-1
Adrian Slater, Nigel W Scott and MarK R Fowler; Plant Biotechnology-The genetic manipulation of plants, Adrian Slater, Nigel W Scott and MarK R Fowler, 2008. ISBN: 978-0-19-928261-6

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Os grandes temas da biologia das plantas são apresentados pelo docente, sendo seguidos por uma discussão aprofundada, envolvendo a apresentação de artigos científicos relevantes, por parte dos estudantes.
No final do semestre os estudantes deverão selecionar uma questão específica, relacionada com as temáticas abordadas nas aulas e apresentar um projeto de investigação em bioengenharia de plantas. O projeto deverá incluir o objetivo, uma introdução onde é feita uma revisão da literatura sobre o tópico escolhido, um plano de trabalhos em que é descrita a estratégia experimental e os métodos a utilizar, os resultados esperados e sua contribuição para o avanço no conhecimento. Este projeto de bioengenharia de plantas tem como objetivo incentivar os estudantes a aplicar os conhecimentos teóricos aprendidos num caso prático, promovendo o pensamento crítico e a capacidade de resolução de problemas num contexto real.

Palavras Chave

Ciências Naturais > Ciências biológicas > Botânica > Fisiologia vegetal
Ciências Naturais > Ciências biológicas > Engenharia biológica > Engenharia genética
Ciências Naturais > Ciências biológicas > Biologia > Biologia molecular
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Biotecnologia > Biotecnologia vegetal

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação Peso (%)
Defesa pública de dissertação, de relatório de projeto ou estágio, ou de tese 40,00
Exame 40,00
Apresentação/discussão de um trabalho científico 20,00
Total: 100,00

Componentes de Ocupação

Designação Tempo (Horas)
Apresentação/discussão de um trabalho científico 2,00
Elaboração de projeto 6,00
Frequência das aulas 39,00
Total: 47,00

Obtenção de frequência

Presença em 75% das aulas. Realização de todas as componentes do processo de avaliação.

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação distribuida, com exame final.  Nota final (NF) = (0,4 x NT) + (0,4 x PI)+ (0,2 x AA)

onde,

NT, nota do exame (normal ou de recurso)

PI, nota do projecto de investigação

AA, media das notas obtidas na apresentação dos artigos científicos

 

Para obter aprovação à disciplina, a nota final não poderá ser inferior a 9,5 valores e a nota de exame não poderá ser inferior a 9,0 valores.

Trabalho de estágio/projeto

No final do semestre os estudantes deverão apresentar um projeto de investigação em bioengenharia de plantas. Os estudantes deverão selecionar um problema específico relacionado com as temáticas abordadas nas aulas e que possa ser resolvido através de bioengenharia das plantas. O projeto deverá incluir as seguintes componentes: objetivo do projeto; introdução onde é feita uma revisão da literatura sobre o tema escolhido; plano de trabalhos em que é descrita a estratégia experimental e os métodos a utilizar; resultados esperados e sua contribuição para a resolução do problema em questão e para o avanço do conhecimento na área escolhida.

Melhoria de classificação

Será possível fazer melhoria de uma ou mais componentes da avaliação dentro das condições e prazos legalmente definidos.

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