Fisiologia e Toxicologia Ambientais

Conhecimentos de Base Recomendados

A totalidade das disciplinas obrigatórias dos dois primeiros anos da licenciatura em Biologia, exceptuando Diversidade das Plantas, Algas e Fungos e Fisiologia Vegetal.

Métodos de Ensino

A aquisição de novos conceitos não é o objectivo principal desta disciplina, mas sim a articulação e integração de conceitos cruciais de diferentes áreas da biologia (bioquímica, fisiologia molecular e celular, anatomia etologia, ecologia evolução) previamente adquiridos (nos dois primeiros anos da licenciatura), pelo que nas aulas teórico-práticas se apela à constante participação dos estudantes e, em que o conhecimento integrado sobre possíveis respostas biológicas a diversos agentes de stress vai sendo construído pelos estudantes sob a orientação do docente.

No decorrer de muitas das aulas teórico-práticas, os estudantes, divididos em pequenos grupos e cuja mobilidade se incentiva, elaboram trabalhos de curta duração (30 a 120 minutos) cujos resultados são apresentados e discutidos pela turma.

Os relatórios elaborados pelos grupos são alvo de análise crítica comparativa e avaliação por cada um dos estudantes, em horário não lectivo.

Esta unidade curricular inclui ainda uma saída de campo com colheita de material e realização laboratorial de vários ensaios de ecofisiologia e ecotoxicologia.

Resultados de Aprendizagem

Esta unidade curricular visa a articulação, pelos estudantes de conceitos cruciais em biologia animal, numa abordagem holística, em que as respostas biológicas face a diversos agentes de stress abiótico, a diferentes escalas temporais, sejam interpretadas integrando os vários níveis de organização biológica.

- Competência em análise e síntese;

- Competência em organização e planificação;

- Competência para resolver problemas;

- Competência em trabalho em grupo;

- Competência em raciocínio crítico;

- Competência em aprendizagem autónoma;

- Adaptabilidade a novas situações;

- Preocupação com a qualidade;

- Competência em autocritica e auto-avaliação;

- Competência em investigar.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Fisiologia e Toxicologia Ambientais – Introdução e efeitos de escala    
1.1. Respostas biológicas a diferentes níveis temporais, funcionais e espaciais.        
2. Stress térmico    
2.1. Produção e transferências de calor    
2.1.1. Poiquilo- e homeotermia versus ecto- e endotermia    
2.1.2. Taxa metabólica e produção de calor    
2.1.3. Transferências de calor num organismo    
2.1.4. Metabolismo e massa corporal    
2.1.5. Metabolismo, temperatura ambiente e corporal    
2.2. Regulação: homeotermia e endotermia    
2.2.1. Manutenção de uma temperatura corporal elevada: custos metabólicos    
2.2.2. Homeotermia em ambientes frios    
2.2.3. Homeotermia em ambientes quentes    
2.3. Conformidade: poiquilotermia    
2.3.1. Respostas bioquímicas a alterações de temperatura    
2.3.2. Efeitos fisiológicos do frio excessivo    
2.3.3. Efeitos fisiológicos do calor excessivo    
2.4. Evitamento: torpor, diapausa e migrações    
2.4.1. Tempo metabólico e período de resistência    
2.4.2. Torpor e diapausa em ectotérmicos    
2.4.3. Torpor em endotérmicos: massa corporal e poupança de energia    
2.4.4. Migrações: custos energéticos da locomoção e massa corporal    
2.5. Mecanismos homeostáticos e evolução da endotermia    
2.5.1. Controlo da temperatura pelo sistema nervoso    
2.5.2. Vantagens da ecto- e da endotermia    
2.5.3. Evolução da endotermia        
3. Stress por hipoxia (abordagem introdutória)    
3.1. Conformidade e regulação do nível de oxigénio    
3.2. Locais de troca de gases nos animais    
3.3. Eficiência na extracção e distribuição de oxigénio    
3.4. Respostas a hipóxia prolongada: vida em altitude e adaptações ao mergulho    
3.5. Controlo da respiração aquática e atmosférica    
3.6. Controlo da respiração celular e hipóxia ao nível celular        
4. Stress osmótico (abordagem introdutória)    
4.1. Osmorregulação e conformidade    
4.2. Regulação hiposmótica e secreção de sais    
4.3. Regulação hiperosmótica e aquisição de sais    
4.4. Regulação em peixes catádromos e anádromos    
4.5. Orgãos de osmorregulação e sistema excretor    
4.6. Regulação da água perdida na respiração atmosférica    
4.7. Água metabólica    
4.8. Custos energéticos na osmo- e ionorregulação    
4.9. Controlo da osmo- e ionorregulação        
5. Stress químico    
5.1. Poluição química    
5.1.1. Poluição química e classes principais de poluentes    
5.1.2. Entrada, movimento e distribuição dos poluentes nos ecossistemas    
5.1.3. Destino dos metais nos indivíduos e nos ecossistemas    
5.1.4. Destino dos poluentes orgânicos nos indivíduos e nos ecossistemas    
5.2. Efeitos: das moléculas aos ecossistemas    
5.2.1. Efeitos de poluentes ao nível bioquímico, celular e individual    
5.2.2. Custos da aclimatação a poluentes    
5.2.3. Efeitos de poluentes ao nível da população    
5.2.4. Adaptação ao stress químico    
5.2.5. Efeitos de poluentes ao nível de comunidades e ecossistemas    
5.3. Abordagens para a avaliação do stress químico    
5.3.1. Critérios de avaliação da toxicidade    
5.3.2. Ensaios ecotoxicológicos padronizados    
5.3.3. Relevância ecológica em ensaios ecotoxicológicos    
5.3.4. Introdução aos biomarcadores    
5.3.5. Introdução à avaliação do risco ecológico  

Docente(s) responsável(eis)

Rui Godinho Lobo Girão Ribeiro

Métodos de Avaliação

Contínua
Trabalho de investigação: 10.0%
Projecto: 25.0%
Resolução de problemas: 25.0%
Exame: 40.0%

Bibliografia

D., Randall,; BURGGREN,W.; FRENCH, K. (2001). Eckert Animal Physiology: Mechanisms and Adaptations. 5ª ed., Nova Iorque, E.U.A.: W. H. Freeman.

K., Schmidt-Nielsen (1997). Animal Physiology. Adaptation and Environment. 5ª ed., Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press.

C.H., Walker; HOPKIN, S.P.; SIBLY, R.M. (2006). Principles of Ecotoxicology. 3ª ed. E.U.A.: Taylor & Francis, Boca Raton.

P., Willmer; STONE, G.; JOHNSTON, I. (2004). Environmental Physiology of Animals. 2ª ed. Oxford, Reino Unido: Blackwell Science.