Microbiologia Ambiental

Código:

L.EA006

Sigla:

MA

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Naturais (Ciências Biológicas)

Ocorrência: 2021/2022 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia do Ambiente

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.EA	57	Plano Oficial	1	-	6	52	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

1- Fundamento: Os engenheiros do ambiente têm vindo a utilizar microrganismos para descontaminar locais poluídos. Adicionalmente, os engenheiros do ambiente implementam metodologias que evitam a contaminação com organismos nocivos. 2-Objectivos específicos: Aquisição de conhecimentos fundamentais de (Micro)biologia e ser capaz de os utilizar na formulação, resolução e discussão de problemas ambientais; 3- Conhecimentos prévios: Conhecimentos fundamentais de biologia e de química. 4- Distribuição de componentes: Componente científica: 70% Componente tecnológica: 30% 5- Resultados de Aprendizagem 1. Aplicação de conhecimentos de (Micro)biologia na formulação, resolução e discussão de problemas ambientais; 2. Capacidades e atitudes pessoais e profissionais, nomeadamente: raciocínio e resolução de problemas (identificação e resolução de problemas, estimação e análise qualitativa), experimentação e descoberta do conhecimento (formulação de hipóteses, pesquisa de literatura), pensamento sistémico, capacidades e atitudes pessoais (perseverança e flexibilidade, pensamento criativo e crítico, consciência do próprio conhecimento, gestão do tempo e dos recursos), capacidades e atitudes profissionais (ética, comportamento, integridade e responsabilidade profissionais); 3. Capacidades inter-pessoais: trabalho de grupo e comunicação (oral, escrita);

Resultados de aprendizagem e competências

Aplicação de conhecimentos de (Micro)biologia na formulação, resolução e discussão de problemas ambientais; Capacidades e atitudes pessoais e profissionais, nomeadamente: raciocínio e resolução de problemas (identificação e resolução de problemas, estimação e análise qualitativa), experimentação e descoberta do conhecimento (formulação de hipóteses, pesquisa de literatura), pensamento sistémico, capacidades e atitudes pessoais (perseverança e flexibilidade, pensamento criativo e crítico, consciência do próprio conhecimento, gestão do tempo e dos recursos), capacidades e atitudes profissionais (ética, comportamento, integridade e responsabilidade profissionais); Capacidades inter-pessoais: trabalho de grupo e comunicação (oral, escrita);

Modo de trabalho

Presencial

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

Noções básicas de química.

Programa

1. INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA 2. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA CÉLULA 2.1 Principais elementos químicos 2.2 A água como solvente dos sistemas biológicos 2.3 Principais componentes químicos das estruturas celulares 2.3.1 Polissacarídeos 2.3.2 Lípidos 2.3.3 Ácidos nucleicos 2.3.4 Proteínas 3. DIVERSIDADE DE SERES VIVOS 3.1 Árvore filogenética universal 3.2 Diversidade de microrganismos (procariotas, eucariotas e vírus) 3.2.1 Microrganismos procariotas e eucariotas (estrutura e diversidade morfológica) 3.2.2 Vírus (morfologia, infecção e multiplicação) 3.3 Métodos para avaliar diversidade bacteriana em amostras ambientais (cultiváveis versus não cultiváveis) 4. ESTRUTURAS CELULARES (ESTUDO COMPARATIVO EM ORGANISMOS DOS 3 DOMÍNIOS BIOLÓGICOS) 4.1 Membrana citoplasmática (estrutura e função) 4.2 Parede celular (estrutura e função) 4.3 Movimento flagelar 4.3.1 Quimiotaxia em procariotas 4.4 Formas de dormência (endósporos, esporos e quistos) 4.5 Substâncias poliméricas extra e intracelulares (glicocálix e compostos de reserva) 4.6 Mecanismos de patogenicidade 4. REPRODUÇÃO CELULAR 4.1 Procariotas: assexuada por fissão binária 4.2 Eucariotas: assexuada (mitose) e sexuada (meiose) 5. CRESCIMENTO POPULACIONAL MICROBIANO 5.1 Métodos de quantificação / enumeração 5.1.1 Células totais 5.1.2 Células viáveis 5.1.3 Biomassa 5.1.4 Turbidimetria 5.2 Crescimento em descontínuo 5.2.1 Fases de crescimento 5.2.2 Cinética 5.3 Cinética do crescimento em contínuo, num quimiostato 6. FACTORES QUE CONTROLAM O DESENVOLVIMENTO MICROBIANO. 6.1 Nutrientes, temperatura, pH, actividade da água, pressão e oxigénio 6.2 Diversidade fisiológica / ecológica 7. NOÇÕES DE GENÉTICA MICROBIANA 7.1 Replicação do DNA 7.2 Transferência de informação genética 7.2.1 Transcrição 7.2.2 Código genético 7.2.3 Ribossomas 7.2.4 Síntese proteica (tradução) 7.3 Contrastes na transferência de informação em procariotas e eucariotas 7.4. Variabilidade genotípica versus fenotípica 7.4.1 Variabilidade genotípica 7.4.1.1 Mutações e agentes mutagénicos 7.4.1.2 Recombinação genética em eucariotas e procariotas (transformação, transdução e conjugação) 8. METABOLISMO 8.1 Anabolismo e catabolismo 8.1.1 Classificação dos organismos consoante a fonte de energia e a fonte de carbono 8.2 Enzimas como catalizadores biológicos 8.3 Catabolismo 8.3.1 Introdução (compostos de alta energia, reacções redox e torre de electrões) 8.3.2 Processos catabólicos 8.3.1 Glicólise, ciclo de Krebs e respiração aeróbia 8.3.2 Fermentação 8.3.3 Respiração anaeróbia 8.3.4 Litotrofia 8.3.5 Fotossíntese (anoxigénica e oxigénica) 9. BIOSSÍNTESE EM AUTOTRÓFICOS 9.1 Ciclo de Calvin 10. IMPORTÂNCIA DA DIVERSIDADE METABÓLICA DOS MICRORGANISMOS 10.1 Ciclos biogeoquímicos (carbono, azoto e enxofre) 10.2 A utilização de microrganismos em ETARs. PRÁTICA: Exemplo de como isolar, como caracterizar e como controlar o desenvolvimento de microrganismos presentes numa amostra. 1 Enumeração e isolamento de microrganismos de uma amostra; 2 Caracterização da morfologia colonial e celular dos isolados; 3 Caracterização fisiológica dos isolados; 4 Avaliação do potencial de cada isolado para descontaminar ambientes poluídos; 5 Efeito de agentes antimicrobianos (químicos e físicos) sobre o crescimento dos isolados.

Bibliografia Obrigatória

Madigan, Michael T; Brock biology of microorganisms. ISBN: 0-13-049147-0

Bibliografia Complementar

Gray, NF; Biology of wastewater treatment, Imperial College Press, 2004. ISBN: 1-86094-328-4
Glazer, Alexander N.; Microbial biotechnology. ISBN: 0-7167-2608-4
Stryer, Lubert; Biochemistry. ISBN: 0-7167-2009-4
Hurst, Christon J. 340; Manual of environmental microbiology. ISBN: 1-55581-199-X
Bitton, Gabriel; Wastewater Microbiology. ISBN: 0-471-30986-9
Mitchell, Ralph; Environmental microbiology. ISBN: 0-471-59587-X
Halpern, Manuel Júdice 340; Bioquímica. ISBN: 972-757-042-9
Pelczar, Jr., Michael Joseph; Microbiologia. ISBN: 85-346-0196-8 (vol.1)
C. Manaia; Micróbios: pequenos seres com poderes de gigantes., Universidade Católica Editora Unipessoal, Lda, 2006. ISBN: 972-54-0131-X
L. M. Prescott, J. P. Harley, D. A. Klein; Microbiology, McGraw-Hill, 2005. ISBN: 0-07-255678-1
Glazer, Alexander N.; Microbial biotechnology. ISBN: 0-7167-2608-4
Henry Lutz Ehrlichh,Dianne K. Newman, and Andreas Kappler; EHRLICH’S Geomicrobiology, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2016. ISBN: 978-1-4665-9241-4 (eBook - PDF)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Exposição oral da matéria com auxílio do quadro e de apresentações em Power Point. Motivação ao raciocínio dedutivo e à participação dos alunos.

Software

Excel e word

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Participação presencial	0,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	106,00
Frequência das aulas	56,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Para ser admitido ao exame, o aluno tem que: Assistir a pelo menos 75% das aulas. Ter nota mínima de 10 no exame laboratorial da UC.

Fórmula de cálculo da classificação final

Nota final:

1) NF = (0,3 x EXAL) + (0,7 x EXA) onde, EXA – Exame; EXAL – Exame Laboratorial;

ou 

2) NF = (0,3 x EXAL) + (0,5 x EXA + 0,2 x MT) onde, EXA – Exame; EXAL – Exame Laboratorial; MT - miniteste de autoavaliação;

 

Provas e trabalhos especiais

Miniteste de autoavaliação que poderá contar 20% da nota teórica final.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

De acordo com as normas gerais de avaliação.

Melhoria de classificação

Exame escrito a decorrer na época de recurso.

Observações

Alteração - COVID19:

Nota Teórica = 100% da nota do Exame escrito presencial sobre os temas lecionados nas aulas teóricas OU 80% da nota do Exame escrito presencial sobre os temas lecionados nas aulas teóricas + 20% da nota dos Minitestes de autoavaliação;

 Nota Prática = 50% da nota de um exame laboratorial (ou escrito, na eventual impossibilidade devido às restrições impostas pela COVID19) + 50 % da nota de avaliação contínua.

 

A nota mínima em cada módulo é 10/20 valores.

No caso de não ser possível realizar o exame laboratorial devido às alterações impostas  pela situação COVID19, e com base nas orientações recebidas, a classificação final (NF) será dada pela fórmula:

Nota Final (NF) = (0,8 Nota Teórica) + (0,2 x Nota Prática)