Curso preparatório Biologia (maiores de 23 anos)
Objetivos Gerais
Objetivos Específicos
Conteúdo Programático
Avaliação
Sessões e Ações de Formação
Objetivos
O objetivo principal deste curso consiste em expandir e nivelar conhecimentos e competências relativas à área científica da Biologia/Ciências da Vida.
Espera-se que os alunos se apropriem dos conceitos fundamentais inerentes aos sistemas vivos que constituem, afinal, o objeto de estudo da Biologia. Adicionalmente, deseja-se que os alunos reforcem algumas capacidades e competências próprias das ciências, em particular da Biologia, e construam também um sistema de valores que lhes permita selecionar e assumir, conscientemente, as atitudes que considerem mais relevantes para a sua própria vivência ao longo quer da sua formação académica, quer da sua futura atividade profissional.
Objetivos Específicos
Em articulação com estas finalidades/objetivos gerais, pretende-se que sejam atingidos os objetivos específicos a seguir descriminados.
1. A construção de um sólido conjunto de conhecimentos quer os explícitos nas unidades didáticas, quer os implícitos e decorrentes da implementação do programa definido, que coincidem com os seguintes conceitos-chave dos sistemas vivos:
a) os sistemas vivos encontram-se organizados em níveis estruturais de complexidade crescente e de cada nível emergem propriedades próprias, impossíveis de prever pela análise dos níveis precedentes;
b) a estrutura e a função estão correlacionadas em todos os níveis de organização biológica;
c) os sistemas vivos são sistemas abertos que interagem continuamente com o ambiente, trocando matéria e energia;
d) os sistemas vivos garantem a manutenção das suas características através de um equilíbrio dinâmico, assegurado por mecanismos de controlo e autorregulação;
e) a Vida apresenta uma dualidade característica: diversidade versus unidade;
f) a continuidade da Vida baseia-se em informação hereditária contida principalmente no programa genético;
g) a evolução, característica de todos os sistemas vivos, é responsável pela ligação histórica entre todos eles, assim como pela unidade e diversidade da Vida.
2. O reforço das capacidades de abstração, experimentação, trabalho em equipa, ponderação e sentido de responsabilidade permitirá o desenvolvimento de competências que caracterizam a Biologia como Ciência, podendo também ser considerados alicerces relevantes na Educação para a Cidadania. Neste contexto, destacam-se os seguintes aspetos:
a) promover um esforço acrescido de abstração e de raciocínio lógico e crítico que alicerce o desenvolvimento das competências que permitem simplificar, ordenar, interpretar e estruturar as informações emergentes da elevada complexidade dos sistemas biológicos;
b) estabelecer relações causa-efeito, compreender articulações estrutura-função e explorar diferentes interpretações em sistemas complexos são competências que mobilizam a confrontação entre o previsto e o observado, a criatividade e o desenvolvimento de atitudes de curiosidade, humildade, ceticismo e análise crítica;
c) refletir sobre a adequação das diversas soluções biológicas para as mesmas funções e avaliar a adaptação de técnicas para o estudo de sistemas complexos são competências potenciadas pelo trabalho em equipa; este apela à constante renegociação de estratégias e procura de consensos, com o consequente reforço da expressão verbal, da fundamentação, da compreensão, da cooperação e da solidariedade;
d) interpretar, criticar, julgar, decidir e intervir responsavelmente na realidade envolvente são competências que exigem ponderação e sentido de responsabilidade.
3. A interiorização de um sistema de valores e a assunção de atitudes que valorizem os princípios de reciprocidade e responsabilidade do ser humano perante todos os seres vivos, em oposição a princípios de objetividade e instrumentalização característicos de um relacionamento antropocêntrico. Neste sentido consideram-se cruciais os três seguintes princípios éticos:
– valorização da diversidade biológica, nas suas dimensões multissistémica, estrutural e funcional;
– valorização da interdependência Homem – Ambiente;
– valorização da evolução biológica enquanto processo que assegura a biodiversidade.
Conteúdo Programático
UNIDADE 1. DIVERSIDADE E UNIDADE NA BIOSFERA
1.1. A biosfera – O conceito de Bioesfera.
1.1.1. Diversidade – A diversidade biológica nos ecossistemas.
1.1.2. Organização – Os níveis de organização biológica, de modo a permitir reconhecer que o mundo vivo se apresenta hierarquicamente estruturado.
1.1.3. Extinção e conservação – A importância da conservação das espécies e as causas de extinção.
1.2. A célula – A noção de célula: membrana celular, citoplasma e núcleo.
1.2.1. Unidade estrutural e funcional – A unidade biológica não se limita a características estruturais e funcionais, revela-se também a nível molecular.
1.2.2. Constituintes básicos – A importância biológica da água como constituinte fundamental de qualquer ser vivo. Os seres vivos são constituídos por macromoléculas formadas por um número reduzido de elementos químicos (C, O, H, N, P…). As funções principais das macromoléculas (estruturais, energéticas, enzimáticas, armazenamento e transferência de informação).
UNIDADE 2. OBTENÇÃO DE MATÉRIA
2.1. Obtenção de matéria pelos seres heterotróficos – O conceito de heterotrofia.
2.1.1. Unicelularidade vs pluricelularidade – Os organelos envolvidos no movimento de substâncias através da membrana celular e no seu processamento no meio interno. Os conceitos de endocitose e exocitose.
2.1.2. Ingestão, digestão e absorção – A distinção e complementaridade dos conceitos de ingestão, digestão e absorção. O estudo comparativo da digestão extracelular, em cavidades gastrovasculares (p.e. hidra), em tubos digestivos incompletos (p.e. planária) e completos de diferente complexidade (p.e. minhoca e homem).
2.2. Obtenção de matéria pelos seres autotróficos – A noção de autotrofia. A importância dos processos de autotrofia na hierarquia alimentar dos ecossistemas.
2.2.1. Fotossíntese – A fotossíntese como um processo de transformação de energia luminosa em energia química, que necessita da presença de pigmentos de captação de luz. O cloroplasto, como organito no qual ocorre a fotossíntese.
2.2.2. Quimiossíntese – Referência a organismos fotoautotróficos que não sejam plantas e a organismos quimioautotróficos.
UNIDADE 3. DISTRIBUIÇÃO DA MATÉRIA
3.1. O transporte nas plantas – O transporte nas plantas, enquanto mecanismo que permite a obtenção de substâncias necessárias à síntese de compostos orgânicos e sua posterior distribuição.
3.1.1. Transporte no xilema – As hipóteses “Pressão radicular” e “Adesão-coesão-tensão” como mecanismos que explicam os movimentos no xilema.
3.1.2. Transporte no floema – A hipótese “Fluxo de Massa de München” que explica movimentos no floema. Os sistemas radicular, caulinar e foliar, são evidências de adaptações ao meio terrestre.
3.2. O transporte nos animais – A comparação estrutural e funcional dos sistemas de transporte: aberto (p.e. inseto); fechado (p.e. minhoca).
3.2.1. Sistemas de transporte – A distinção do ponto de vista estrutural e funcional dos sistemas de transporte fechados: simples (p.e. peixe); duplo incompleto (p.e. anfíbio) e duplo completo (p.e. homem).
3.2.2. Fluidos circulantes – A linfa e o sangue como fluidos circulantes; a sua função como veículo de transporte e distribuição.
UNIDADE 4. TRANSFORMAÇÃO E UTILIZAÇÃO DE ENERGIA PELOS SERES VIVOS
4.1. Obtenção de energia – A existência de dois tipos de vias catabólicas para a produção de ATP. A análise do rendimento energético dessas duas vias metabólicas.
4.1.1. Fermentação – As células dos músculos esqueléticos podem realizar fermentação láctica.
4.1.2. Respiração aeróbia – A referência à mitocôndria como um protagonista da respiração aeróbia.
4.2. Trocas gasosas em seres multicelulares – A interdependência das características dos sistemas que asseguram e regulam as trocas gasosas.
4.2.1. Trocas gasosas nas plantas – A existência de estruturas que facilitam e regulam as trocas gasosas com o meio externo nas plantas (p. ex. estomas).
4.2.2. Trocas gasosas nos animais – As estruturas respiratórias numa perspetiva funcional, como adaptações decorrentes da multicelularidade em animais. A distinção estrutural e funcional das superfícies respiratórias de animais: tegumento (p.e. minhoca); traqueias (p.e. gafanhoto); brânquias (p.e. truta); pulmões (p. ex. homem).
UNIDADE 5. REGULAÇÃO NOS SERES VIVOS
5.1. Regulação nervosa e hormonal em animais – O impulso nervoso/neurotransmissor como sinal eletroquímico cujas vias de comunicação são os neurónios/sinapses/nervos.
5.1.1. Termorregulação – Nos animais endotérmicos existem sistemas homeostáticos complexos que envolvem circuitos de retroalimentação. A regulação da temperatura interna envolve alterações fisiológicas e comportamentais.
5.1.2. Osmorregulação – Exemplos de seres osmorreguladores e osmoconformantes: peixes de água doce e salgada, aves marinhas e seres terrestres. A noção de regulação hormonal, utilizando o exemplo da ADH, e de comunicação interna por sinais químicos. A salinidade e a temperatura como fatores limitantes.
5.2. Hormonas vegetais – Existência de substâncias químicas que afetam o desenvolvimento e o metabolismo das plantas.
UNIDADE 6. CRESCIMENTO E RENOVAÇÃO CELULAR
6.1. DNA e síntese proteica – As características estruturais e funcionais que permitem distinguir DNA de RNA. A importância da replicação do DNA para a manutenção da informação genética. A síntese de proteínas como um mecanismo importante para a manutenção da vida e da estrutura celular.
6.2. Mitose – A compreensão global de acontecimentos importantes para célula, nomeadamente, o encurtamento de cromossomas, a divisão do centrómero, a separação de cromatídeos, a formação de dois núcleos filhos e a divisão do citoplasma. A mitose como o processo que assegura a manutenção das características hereditárias ao longo das gerações e permite a obtenção de novas células. A sequência de acontecimentos que caracterizam o ciclo celular.
6.3. Crescimento e regeneração de tecidos vs diferenciação celular – As diferenças estruturais e funcionais que existem entre as células de um indivíduo resultam de processos de diferenciação. A diferenciação celular como processo que envolve regulação da transcrição e tradução de genes. A capacidade que uma célula tem de originar outros tipos de células especializadas é, em geral, tanto maior quanto menor for a sua diferenciação.
UNIDADE 7. REPRODUÇÃO
7.1. Reprodução assexuada – A reprodução assexuada origina organismos geneticamente idênticos aos seus parentes.
7.1.1. Estratégias reprodutoras – As semelhanças e diferenças entre vários casos de reprodução assexuada. As potencialidades e limitações biológicas dos processos de reprodução assexuada.
7.2. Reprodução sexuada – As divisões reducional e equacional da meiose e sua importância biológica.
7.2.1. Meiose e fecundação – Os aspetos que distinguem mitose de meiose. Os acontecimentos da meiose que contribuem para a variabilidade dos seres vivos.
7.2.2. Reprodução sexuada e variabilidade – A diversidade de gónadas/gametângios como locais onde ocorre produção de gâmetas. O hermafroditismo como condição que não implica a autofecundação.
7.3. Ciclos de vida: unidade e diversidade – O conceito de ciclo de vida aplicável a qualquer tipo de organismo. A identificação da alternância de fases nucleares pela localização da meiose e da fecundação num ciclo de vida. Os esporos e os gâmetas como células reprodutoras.
UNIDADE 8. EVOLUÇÃO BIOLÓGICA
8.1. Unicelularidade e multicelularidade – A transição de procarionte para eucarionte e de unicelularidade para multicelularidade.
8.1.1. Procariontes e eucariontes – As diferenças entre seres procariontes e eucariontes.
8.1.2. Unicelulares e pluricelulares – A especialização de células em organismos coloniais traduz um aumento de complexidade. A pluricelularidade implica uma maior organização e diferenciação celular.
8.2. Mecanismo de evolução – Os contributos de diferentes áreas científicas (ex. anatomia, citologia, química, paleontologia…) na fundamentação e consolidação do conceito de evolução.
8.2.1. Evolucionismo vs fixismo – As diferenças entre o pensamento de Lamarck e Darwin e a utilização do termo neodarwinismo.
8.2.2. Selecção natural, selecção artificial e variabilidade – A meiose como fonte de variabilidade e, por esse motivo, promotora da evolução. As populações como unidades evolutivas. A existência de fenómenos de evolução convergente e divergente.
UNIDADE 9. SISTEMÁTICA DOS SERES VIVOS
9.1. Sistemas de classificação – Os critérios subjacentes a cada tipo de sistema de classificação, bem como respetivas vantagens e limitações.
9.1.1. Diversidade de critérios – A sistemática como conceito abrangente que engloba modelos evolutivos e taxonomia.
9.1.2. Taxonomia e nomenclatura – A universalidade e a hierarquia das categorias taxonómicas. A importância de regras de nomenclatura uniformes e consensuais.
9.2. Sistema de classificação de Whittaker modificado – Os critérios subjacentes à classificação de Whittaker (nível de organização celular, modo de nutrição, interações nos ecossistemas).