MICROBIOLOGIA MARINHA – Licenciatura em Biologia Marinha e Pescas Licenciatura em Ciências do Mar Ano lectivo 2011 – 2012 3º Bloco (22 Fevereiro a 24 Abril) Disciplina do 2º ano com 5 ECTS (20hT + 15hP+ 5 h Tutoriais + 5h Campo + 5h Avaliação) Docentes: Helena Galvão [email protected] ext 7909 gab. 2.59 (FCMA) Ana Barbosa [email protected] ext 7253 gab 2.59 (FCMA) Programa das Aulas Teóricas 1 - Definições e conceitos gerais 1.1 área de estudo 1.2 comparação procariota vs eucariota 1.3 novos conceitos sobre classificação e evolução de microrganismos 2 - Descrição e classificação dos vários microrganismos 2.1 bactérias - ultra-estrutura, parede celular - arquiobactérias - grupos funcionais de eubactérias (fototróficas, quimioautotróficas e heterotróficas) 2.2 fungos unicelulares e filamentosos 2.3 protozoários e micro-algas 2.4 virus 3 - Fisiologia bacteriana 3.1 curvas de crescimento 3.2 factores que afectam o crescimento 3.3 cinética de Michaeli-Menten e absorpção de nutrientes 4 - Genética bacteriana 4.1 taxonomia numérica 4.2 caracterização genotípica e filogenia bacteriana 4.3 mapas cromossómicos, recombinação genética e mutações ----------------5 - Distribuição em vários tipos de ecossistemas marinhos 5.1 zona costeira e estuários 5.2 zona oceânica 5.3 sedimentos 6 - Ecologia microbiana 6.2 inter-acções entre microrganismos 6.3 teia alimentar microbiana 7 - Papel dos microrganismos nos ciclos de nutrientes 7.1 ciclo do azoto 7.2 ciclo do enxofre 7.3 ciclo do fósforo 8 - Ciclo da matéria orgânica 8.1 origem e fraccionamento da matéria orgânica no mar 8.2 actividade exoenzimatica 8.3 variação de produção/degradação em ecossistemas marinhos 9 - Importância económica dos microrganismos 9.1 Contaminação microbiológica em águas naturais 9.2 Processos de auto-depuração em águas naturais 9.3 Funcionamento de ETAR´s 9.4 Derrames de crude e biodegradação de hidrocarbonetos no mar BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA – Componente teórico Alcântara, Cunha & Almeida (2001) Microbiologia. Práticas Laboratoriais. 2ª Ed. Universidade de Aveiro. Austin, ed. (1990). Methods in Aquatic Bacteriology. 3rd Ed. John Wiley & Sons, New York, E.U.A. Ferreira, W.F.C. & Sousa, J.C.F. (Coord) (1998). Microbiologia, Vol 1, Lidel Edições Técnicas, Lisboa, 342 p. Ferreira, W.F.C. & Sousa, J.C.F. (Coord) (2000). Microbiologia, Vol 2, Lidel Edições Técnicas, Lisboa, 350 p. Ferreira, W.F.C. & Sousa, J.C.F. (Coord) (2002). Microbiologia, Vol 3, Lidel Edições Técnicas, Lisboa, 466 p. Greenberg, Trussell, & Clesceri eds. (1985). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 16th edition. APHA, AWWA, WPCF, Washington, D.C., E.U.A. Hurst, Knudsen, McInerney, Stetzenbach & Walter (1997) Manual of Environmental Microbiology. ASM Press, Washington D.C., E.U.A. Kirchman ed. (2008) Microbial Ecology of the Oceans. 2nd Ed. John Wiley & Sons, New York, E.U.A. Munn, Colin (2011) Marine Microbiology. 2nd Ed. Garland Science, Taylor & Francis Group, Oxford, U.K. Neidhart, Ingraham & Schaechter (1990) Physiology of the Bacterial Cell – A Molecular Approach, Sinauer Associates Publishers, Sunderland, Massachusetts. Paul, John H. (2001) Methods in Microbiology – Marine Microbiology (Vol. 30), Academic Press, San Diego, E.U.A. Prescott, Harley & Klein (1996) Microbiology 3rd Ed. Wm C. Brown Publishers, Dubuque,IA, E.U.A. Rheinheimer, Aquatic Microbiology (1992) 4th Ed. John Wiley & Sons, New York, E.U.A. Sieburth, Sea Microbes (1979) Oxford University Press, U.K. AVALIAÇÃO GERAL exame (téoricas e tutoriais) 60% exercícios práticos (2 questionários. & participação) 40% N.B. Nota mínima do exame teórico para aprovação na disciplina 9/20. Nota minima para aprovação na componente prática e admissão a exame 9,5/20 PROGRAMA DAS AULAS PRÁTICAS 1 - Técnicas básicas em Microbiologia (2 aulas = 5 h) S2 (27 Fev - 2 Março) e S3 (5 - 9 Março) 1.1 Técnicas de observação: microscopia óptica (campo claro, fluorescência) e electrónica (varrimento e transmissão) 1.2 Técnicas físicas e químicas de controlo de microrganismos: esterilização e assepsia 1.3 Técnicas de inoculação e transferência 1.4 Técnicas de cultura, isolamento e conservação 1.5 Técnicas de amostragem 2 - Sistemas convencionais de identificação aplicados a bactérias marinhas (1 aula = 2,5 h) S4 (12 – 16 Março) & CM: S4 2.1 Características morfológicas 2.2 Características estruturais 2.3 Características fisiológicas 2.4 Características culturais 2.5 Características metabólicas 2.6 Características bioquímicas 3 - Técnicas quantitativas para avaliação da abundância e biomassa de bactérias em diferentes ambientes marinhos (2 aulas = 5 h) S5 (19 – 23 Março) e S6 (10 – 13 Abril) ; CM: 11 Abril, 8H30-11H00 3.1 Determinação indirecta do número de unidades formadoras de colónias em meio de cultura sólido de composição variável: técnicas de incorporação e espalhamento. 3.2 Determinação directa da abundância total e biomassa de bacterioplâncton heterotrófico após coloração com fluorocromos e observação em microscopia de epifluorescência 3.3 Análise comparada das técnicas directa e indirecta quando aplicadas a amostras idênticas 4 - Microrganismos como indicadores e remediadores da qualidade do ambiente aquático (1 aula = 2,5 h) 4.1 Determinação da abundância de microrganismos indicadores de poluição fecal em ambientes aquáticos com impacto antropogénico variável: aplicação dos métodos padronizados dos tubos múltiplos ou número mais provável e membranas de filtração e de substratos enzimáticos específicos S7 (16 – 20 Abril) 4.2 Visita de estudo ETAR S8 (TC a definir) obrigatória utilização de bata e protocolos material de apoio (MM 2011 2012 Práticas Conceitos AB.pdf) e Protocolos (MM 2011 2012 Práticas Protocolos AB.pdf) disponíveis na tutoria electrónica AVALIAÇÃO - COMPONENTE PRÁTICO (1) Avaliação prática 40 % da avaliação da disciplina (2) Admissão e/ou dispensa de exame exige participação em pelo menos 75% das aulas práticas e classificação final prática igual ou superior a 9,45 valores. (3) Classificação final da componente prática baseada em 2 questionários práticos (ver tabela); integração da assiduidade, interesse e participação. Ponderação Temas abordados Data Q1 13,3% Técnicas de esterilização, Semana 5 cultivo e identificação (Aula 1 Março) – Aula 3) Q2 26,7% Distribuição espacial do bacterio-plâncton (Aula 4 – Aula 5) & Microrganismos como indicadores de poluição fecal (Aula 6 + TC) (19 – Semana 9 (23 Abril)* 23 II - MÉTODOS DE ENSINO Os métodos de ensino do componente prático incluem aulas práticas laboratoriais e uma visita de estudo a uma estação de tratamento de águas residuais com descarga de efluentes para um ecossistema marinho. As aulas práticas laboratoriais incluem a aplicação de técnicas básicas em microbiologia, a aplicação de técnicas qualitativas e quantitativas para identificar e determinar a abundância e biomassa de microrganismos marinhos procariotas e a discussão e exploração dos resultados obtidos no decorrer das aulas práticas. Durante as aulas práticas é obrigatória a utilização de bata e protocolos. A língua de ensino é o Português mas o Inglês ou Espanhol são utilizados para contacto com alunos estrangeiros. Para além dos períodos de contacto directo, qualquer dúvida relacionada com o componente prático da disciplina pode ser esclarecida diretamente através do e-mail do docente ([email protected]) ou presencialmente, no gabinete do docente, após marcação prévia por e-mail. Os materiais de apoio ao ensino (MM 2011 2012 Práticas Conceitos AB.pdf e MM 2011 2012 Práticas Protocolos AB.pdf) são disponibilizados aos estudantes através do serviço de tutoria electrónica na semana anterior ao início das aulas práticas. BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA - COMPONENTE PRÁTICO Alcântara, F., Cunha, M.A. and Almeida, M.A., 2001. Microbiologia, práticas laboratoriais, 2ª Ed., Universidade de Aveiro, 297 p. Austin, B. (Ed.), 1988. Methods in aquatic bacteriology, John Wiley & Sons, Chichester, 254 p. Clesceri, L.S. and Greenberg, A.E. (Eds.), 2005. Standard methods for the examination of water and wastewater, 21th Ed., American Water Works Association, Washington D.C., 1368 p. Kemp, P.F., Sherr, B.F., Sherr, E.B. and Cole, J.J. (Eds.), 1993. Handbook of methods in Aquatic Microbial Ecology, Lewis Publishers, Boca Ratón, 777 p. Holt, J.G., Krieg, N.R., Sneath, P.H.A. , Staley, J.T. and Williams, S.T. (Eds.), 1994. Bergey´s Manual of Determinative Bacteriology, 9th Ed., Williams & Wilkins, Baltimore, 787 p. IV - PROPOSTA DE CALENDARIZAÇÃO DE ACTIVIDADES PRÁTICAS Proposta Calendarização - Microbiologia Marinha 2011/2012 Componente Prático ACTIVIDADES Act. lectivas de contacto Práticas (6) Trabalho de Campo (1) Avaliação Questionário 1 (13,3%) Questionário 2 (26,7%) 27Fev-2Mar 5 - 9 Mar 12 - 16 Mar 19 - 23 Mar 26 - 30 Mar 10 - 13 Abr 16 - 20 Abr 23 - 24 Abr Semana 2 Semana 3 Semana 4 Semana 5 Semana 6 P Semana 7 Semana 8 Semana 9 P1 P2 P3 P4 P5 * ** P6 ** P4 * Aula CM: 11 Abril (quarta-feira), 08H30-11H00. ** em horário a definir oportunamente (12-13 Abril ou 18-19 Abril). *** em horário a definir oportunamente (BM.B + CM: 23 abril, 13H30-16H00; BM.A: 23 abril, 16H00-18H30) A.EN-48h! ***