Microbiologia Ambiental  

Código:

BIOL3017

Sigla:

BIOL3017

Nível:

300

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Biologia

Ocorrência: 2024/2025 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Biologia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Biologia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:B	84	Plano de Estudos Oficial	3	-	6	48	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

I – Aquisição de conhecimentos essenciais em várias temáticas da Microbiologia Ambiental, à luz dos desenvolvimentos científicos actuais na área.

II – Compreender a importância da microbiologia ambiental em múltiplos ecossistemas e no âmbito de desafios societais emergentes, nomeadamente a nível da produção agrícola; poluição e biorremediação; emergência de doenças infecciosas; segurança biológica; biotecnologia; sustentabilidade dos ecossistemas; etc.

III – Adquirir conhecimentos nas metodologias de amostragem e processamento de amostras para o estudos das comunidades microbianas em ambientes naturais.

Resultados de aprendizagem e competências

I - Saber interpretar e comentar criticamente trabalhos em Microbiologia Ambiental e as metodologias envolvidas.

II – Desenvolver competências laboratoriais básicas relacionados com as metodologias para o estudo das comunidades microbianas dentro das  diferentes  temáticas de Microbiologia Ambiental abordadas nas aulas práticas.

III – Desenvolver competências de trabalho individual e em equipa, nomeadamente pesquisa bibliográfica; capacidade na interpretação de resultados científicos, capacidade na realização de relatórios científicos e desenvolvimento de competências expositivas e de síntese de temas relacionados com a Microbiologia Ambiental.  

Modo de trabalho

Presencial

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

Conhecimentos básicos de microbiologia geral.

Programa

Programa teórico

I - Introdução à Microbiologia Ambiental.

II - Microbiologia da água:

• Definir os principais tipos de habitats aquáticos (plânctonico, bentônico e interface).
• Caracterização das comunidades microbianas que habitam diferentes ecossistemas aquáticos (1) sistemas marinhos; (2) sistemas de água doce; e (3) outros ambientes aquáticos selecionados.
• Diversidade e funções das comunidades microbianas dos habitats aquáticos.
• Utilização dos microrganismos como bioindicadores da qualidade da água: Limitações e Legislação
• Metodologias independentes de cultivo para a recolha e análise dos microbiomas que habitam os ecossistemas aquáticos

III – Impacto das alterações climáticas nas comunidades microbianas ambientais e os efeitos das respostas desses microbiomas nos ecossistemas.

IV - Microbiologia dos ambientes extremos. Conceito de extremófilo e poliextremófilo. Microrganismos adaptados a extremos de temperatura, dessecação, radiações, de pH, salinidade, disponibilidade de água e pressão. halofílicos. Microrganismos xerofílicos. Microrganismos psicrofílicos e termofílicos. Habitats e adaptações fisiológicas e estruturais.

Microbiologia dos ambientes extremos e os fundamentos da astrobiologia.  Análises dos solos da Lua e de Marte. Teoria da Panspermia? Microbiologia aeroespacial: experiências microbiológicas no espaço.

V - Microbiologia das águas residuais, epidemiologia baseada em águas residuais (WBE – Wastewater-Based Epidemiology), casos de estudo relativos à deteção do SARS-CoV-2 em águas residuais. Sistemas de tratamento de águas residuais, processos biológicos de remoção de carbono e azoto, remoção de microrganismos patogénicos, digestão anaeróbica. Reutilização de água tratada, diferentes usos, qualidade microbiológica das águas recicladas.

VI - Microbiologia do solo, formação do solo, fatores bióticos e abióticos que influenciam a microbiologia do solo, diversidade, principais grupos de microrganismos e suas funções (bactérias, actinobactérias, cianobactérias, arqueobactérias, fungos). Microbiologia da rizosfera, microbioma do solo e saúde das plantas, microbioma das raízes, micorrizas, microbioma do solo sob alterações climáticas.

VII - Microbiologia dos ambientes poluídos. Microrganismos e poluentes orgânicos, biodegradação de compostos orgânicos, biorremediação, microrganismos degradadores de contaminantes orgânicos, casos de estudo de biorremediação de hidrocarbonetos do petróleo. Microrganismos e poluentes metálicos, metais essenciais e metais tóxicos, mecanismos de resistência a metais tóxicos, casos de estudo de biorremediação de metais utilizando associações entre microrganismos e plantas.

VIII - Microbiologia das atmosferas.
Doenças bacterianas transmitidas pela atmosfera: peste pneumónica, carbúnculo, e legionelose. Ciclos de vida e ecologia dos agentes etiológicos. Descrição sumária dos quadros clínicos. Profilaxia e terapéutica.
Doenças respiratórias fungícas, e.g. aspergilose.
Infecções respiratórias víricas. Inluenza e coronavirus.
Importância da epidemiologia na compreensão das doenças respiratórias. O triângulo epidemiológico. Conceitos em epidemiologia (surto/epidemia/pandemia/incidência/taxas de morbilidade e mortalidade/etc).
Métodos de análise microbiológica das atmosferas.
Microbiologia das atmosferas e bioterrorismo.

Programa prático

MICROBIOLOGIA DA ÁGUA. Análise de amostras de água colhidas em vários pontos do estuário do Rio Douro. As bactérias indicadoras da qualidade microbiológica da água: níveis de coliformes fecais e enterococos. Enumeração de bactérias cultiváveis totais e bactérias resistentes a antibióticos.

MICROBIOLOGIA DE AMBIENTES EXTREMOS: Estudar as comunidades de microrganismos procariotas que habitam ambientes extremos hipersalinos com o objetivo de distinguir microrganismos halófilos obrigatórios de microrganismos halotolerantes e intolerantes ao sal, assim como analisar a diversidade e estrutura taxonómica do microbioma halófilo de salinas.

MICROBIOLOGIA DE AMBIENTES POLUÍDOS. Experiência de biodegradação de petróleo. Prática do Número Mais Provável de microrganismos degradadores. Isolamento de bactérias degradadoras.

MICROBIOLOGIA DO AR: Isolamento e quantificação de bactérias e fungos em amostras de ar exterior e interior. Avaliação de parâmetros microbiológicos da qualidade do ar.

Bibliografia

Environmental microbiology. 3rd edition, 2015. Pepper, I.L., Gerba, C.P., & Gentry, T.J. Eds. Amsterdam : Elsevier/AP, cop. 2015. ISBN 978-0-12-394626-3

Standard methods for the examination of water and wastewater. 18th edition, 1992. Greenberg, A.E., Clesceri, L.S. & Eaton, A.D. Eds. Washington: American Public Health Association. ISBN 978-0-87553-207-3

Manual of environmental microbiology. 2nd edition, 2002. Hurst, C. J., Crawford, R.L., Knudsen, G. R., McInerney, M. J., & Stetzenbach, L. D. Eds. Washington: ASM Press, ISBN 978-1-55581-199-0

Brock biology of microorganisms. 12th edition, 2009. San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings, cop. 2009. Rev. ed. of: Brock biology of microorganisms / Michael T. Madigan. 11th ed. 2006. ISBN 978-0-321-53615-0

Prescott's principles of microbiology. 2009. Willey, J. M., Sherwood, L.M.& Woolverton, C.J. - Boston: McGraw-Hill Higher Education. ISBN 978-0-07-337523-6

Referências bibliográficas mais específicas serão indicadas aos estudantes no decurso das aulas.

Bibliografia Obrigatória

Ian L. Pepper; Environmental microbiology. ISBN: 978-0-12-394626-3
Christon J. Hurst; Manual of environmental microbiology. ISBN: 978-1-55581-199-0
Arnold E. Greenberg; Standard methods for the examination of water and wastewater. ISBN: 978-0-87553-207-3

Bibliografia Complementar

Joanne M. Willey; Prescott.s principles of microbiology. ISBN: 978-0-07-337523-6
Michael T. Madigan; Brock biology of microorganisms. ISBN: 978-0-321-53615-0

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas de cariz essencialmente expositivo, mas que favoreçam e incentivem a participação dos estudantes.

Aulas práticas consistirão na preparação, execução, e interpretação e discussão dos resultados de trabalhos laboratoriais representativos da temática da disciplina. As actividades laboratoriais desenvolver-se-ão preferencialmente em grupos de quatro estudantes de modo a desenvolverem competências de trabalho em equipa.

Será disponibilizado um manual de trabalhos práticos para que a prática laboratorial possa ser executada pelos grupos de trabalho de forma mais independente possível.

Os resultados obtidos deverão ser tratados e analisados dentro do grupo para serem apresentados pelos diferentes grupos à turma e discutidos em conjunto.

As plataformas SIGARRA, MOODLE e,ou TEAMS serão usadas como suporte das aulas teóricas e práticas.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Apresentação/discussão de um trabalho científico	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Frequência das aulas	48,00
Estudo autónomo	114,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

De acordo com o Art10º da Avaliação dos discentes de primeiros ciclos de estudo da Universidade do Porto, aprovado pelos despachos reitorais GR.02/05/2010 e GR.04/01/2017, determina-se que para a obtenção de frequência a esta UC, o estudante não deve exceder o número limite de faltas correspondente a 25% das aulas laboratoriais.

Estão dispensados desta obrigatoriedade os estudantes abrangidos pelas situações previstas na lei, sem porejuizo do disposto do nº 3 do Art11º do referido regulamento.

Fórmula de cálculo da classificação final

EX - Exame - 70% (14 valores)  (Observações: exame sobre os conteúdos da matéria teórica (55%) e teórico-prática (15%)         

VP - Apresentação/discussão de um trabalho científico -  30% (6 valores) (Observações: trabalho de grupo os trabalhos laboratoriais realizados nas aulas práticas, editado de acordo com orientações a serem fornecidas aos estudantes)

Classificação Final = EX + VP

Provas e trabalhos especiais

Não tem.

Trabalho de estágio/projeto

Não tem.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Não tem.

Melhoria de classificação

Apenas a componente de avaliação relativa ao Exame (70%) é passível de melhoria de nota.

Observações

Júri da UC: Fernando Tavares (regente), Catarina Magalhães, Olga Lage, Ana Paula Mucha e Rafael Mendes